• 자원환경지질
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• 제56권2호
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• pp.155-166
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• 2023

COVID-19를 겪으면서 광물자원의 공급망 관리 중요성이 극대화되었다. 특히 수요 및 공급 관리가 어려운 광물자원은 우리나라가 적극적으로 추진하고 있는 소재부품산업의 원료확보 차원에서 공급망 관리가 중요하다. 본 연구에서는 광종별로 글로벌 공급위험과 공급위험 발생시 국내 경제적 영향의 유·무형 요인을 정량화하고 위험상태 행렬(criticality matrix-criticality level)을 이용하는 핵심광물을 선정하는 체계를 수립하고 평가를 수행하였다. 독과점성, 생산국가 불안정성, 사회환경정책 규제성, 수입 불안정성, 리스크 대응력, 시장규모, 시장 확장성, 경제적 중요성 등을 평가항목으로 하였다. 국내 신성장 사업에 활용되는 40여종의 광물을 평가하여 15종(Li, Pt, Co, V, REE, Mg, Mo, Cr, Ti, W, C, Ni, Al, Mn, Si)을 핵심광물로 선정하였다. 해당 결과는 자원안보 강화를 위한 정책 수립과 기업의 원료 포트폴리오 구성을 위한 의사결정 등에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권1호
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• pp.60-66
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• 2023

공급망 관리가 산업의 지속적 성장의 핵심 요소가 되면서 국가적 차원에서 또는 기업적 차원에서 원료가 되는 광물자원의 확보가 중요해지고 있다. 그리고 산업구조에 따라서 광종별 경제적 위상과 공급리스크가 상이하다. 본 연구에서는 광종별 경제적 위상을 살펴보고 위해, 산업별 수요구조와 비용, 비중 등을 반영하여, 광물자원별 국내 산업 경제중요도를 정량할 수 있는 지수(index)를 개발하고 산정하였다. 그 결과 Li, Al, Cu, Si, Co, Ni 등이 우리나라의 산업적 중요도가 높은 것으로 평가되었다. 또한 산업별로 1차금속제조·일반기계·조립금속은 Al, Cu, Zn, Pb 등 베이스메탈이, 정밀기기는 Sn, Ba, Ti이, 반도체는 Si, Ga이, 전자부품은 Li, Ni, Co, Si 등이 산업적 중요도가 높은 것으로 분석되었다. 이러한 결과를 바탕으로 공급망 리스크 등을 추가적으로 반영하여 핵심광물 등을 선정.관리하고 이를 확보하기 위한 전략을 마련해야 할 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제30권4호
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• pp.161-172
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• 2017

점토광물은 지하수 바닥부터 산림에 이르는 지구의 얇은 표면에 해당하는 '크리티컬존(critical zone)'에 존재하는 금속원소의 지구화학적 순환에 중요한 역할을 한다. 입자 크기가 매우 작은 점토광물에 대한 원자 수준(atomistic scale)의 연구는 지구화학적 순환 과정에 대한 정확한 기작(mechanism)을 규명할 수 있을 뿐만 아니라 재료개발과 같은 산업분야에도 응용될 수 있다. 원자 간의 페어 퍼텐셜(pair potential)을 파라미터화한 힘 장(force field)을 사용하는 분자동역학(molecular dynamics) 컴퓨터 시뮬레이션은 원자 수준의 정보를 제공할 수 있기 때문에 실험과 함께 점토광물의 결정구조와 반응도 연구에 사용된다. 점토광물 시뮬레이션을 위한 힘 장으로는 이팔면체(dioctahedral) 광물을 기반으로 만들어진 ClayFF 힘 장이 보편적으로 사용된다. 삼팔면체(trioctahedral) 광물 시뮬레이션에도 ClayFF를 사용하는 연구가 보고되고 있으나, 같은 광물을 계산하더라도 각 연구마다 다른 파라미터 값을 사용하고 있기 때문에 파리미터 선택이 시뮬레이션의 정확도에 어떤 영향을 미치는지 체계적인 테스트가 필요하다. 이번 연구에서는 삼팔면체 광물인 수활석, 리자다이트, 활석을 대상으로 팔면체 마그네슘(Mg)의 원자간 페어 퍼텐셜을 나타내는 파라미터 'mgo'와 'mgh'를 각각 사용하여 분자동역학 시뮬레이션 계산결과를 비교하였다. 격자상수, 원자 간의 거리 등 삼팔면체 점토광물의 결정구조는 주어진 두 가지 파라미터에 관계없이 거의 일정한 결과를 보여주었지만, 진동 파워 스펙트럼(vibrational power spectrum)으로 계산한 수산기의 진동수는 파라미터에 따라 상대적으로 뚜렷한 차이를 보였다.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.781-797
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• 2023

최근 들어 첨단산업에 활용되는 핵심광물의 확보를 위한 광물수요국들의 대응이 빠르게 진행되고 있다. 흑연은 중국 생산량이 압도적 우위에 있지만, EV 배터리 부문의 기하급수적인 성장에 따라 글로벌 공급에서 변화가 초래되고 있으며, 동 아프리카에서의 활발한 탐사가 좋은 사례이다. 우리나라에서도 생산이 증가되고 있다. 희토류는 첨단산업에 폭넓게 사용되고 있는 핵심원료이다. 세계적으로 희토류를 생산하는 광상은 카보너타이트형, 라테라이트형 및 이온흡착형 광상이 개발 중에 있다. 중국의 생산이 다소 감소되는 추세이지만 여전히 압도적인 우위를 점하고 있다. 최근 수년간의 변화는 미얀마의 급부상과 베트남의 생산 증가이다. 니켈은 다양한 화학 및 금속 산업에 사용되어 온 금속이지만 최근 밧데리 비중이 점차 증가되고 있는 추세이다. 세계 니켈 광상은 초염기성암에서 유래된 유화형 광상과 라테라이트형 광상으로 크게 구분된다. 유화형 광상은 호주에서 개발이 지속적으로 증가 할 것으로 예측되며, 라테라이트형 광상은 인도네시아에서의 개발이 촉진 될 것으로 보인다. 리튬이온 배터리 수요에 따라 니켈 시장도 견인될 것으로 전망된다. 세계 리튬 광상은 염호형(78%)과 암석/광물형(스포듀민 19%), 점토형(3%)이 생산되고 있다. 암석형 광상이 염호형 광상보다 품위가 다소 높지만 매장량이 적고 페그마타이트에 함유된 스포듀민 리튬광물이 대상이다. 칠레, 아르헨티나, 미국에서는 염호형 광상을 주로 개발하고 있으며, 호주와 중국에서는 염호 및 암석/광물 두 근원으로부터 리튬을 추출하고 있고 캐나다에서는 암석/광물로부터만 생산한다. 바나듐은 전통적으로 강철 합금에 약 90% 이용되어 왔으나 최근 대규모 전력 저장을 위한 바나듐 레독스 흐름배터리 용도가 증가 추세에 있다. 세계 바나듐 공급원은 광산에서 생산하는 바나듐을 함유한 철광석(81%)과 부산물에서 회수하는 바나듐(2차 근원, 18%)으로 양대분 된다. 81%를 차지하는 바나듐-철광석 근원은 제강공정에서 유래된 바나듐 슬래그가 70%를 차지하고 광산에서 생산하는 1차 근원인 광석은 30%에 불가하다. 이러한 공급원으로부터 중간재인 바나듐 산화물이 제조된다. 바나듐 광상은 함바나듐 티탄자철석형 광상, 사암 모암형 광상, 셰일 모암형 광상과 바나듐산염형 광상으로 구분되는데 함바나듐 티탄자철석형 광상만이 현재 개발되고 있다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제8권3호
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• pp.263-265
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• 1995

Blood plasma minerals and their effects towards the fertility in 136 cows randomly selected from 26 dairy farms in central Thailand were studied. An average of 8.60 mg% Ca, 5.97 mg% P, 2.45 mg% Mg, $85.9{\mu}g%$ Cu, and $160.9{\mu}g%$ Zn in plasma was observed. Compared to the critical deficient values, 24.3, 10.3, 11.8, 28.7 and 0.0% of the surveyed cows obtained the respective elements in plasma below the standard levels. No significant difference (p >.05) in plasma concentrations of Ca, P, Mg and Zn for the low fertile (conception rate > 3) and fertile (conception rate < 3) cows was found. However, plasma Cu of the low fertile cows (averaged $77.2{\mu}g%$) was lower (p <.01) than that of the fertile ones (averaged $91.12{\mu}g%$). Additionally, it is observed that 47.1% of the cows with the low fertility problem obtained plasma Cu below the 65.0 pg% critical deficient value.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제65권3호
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• pp.479-489
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• 2023

Livestock production depends on the utilization of nutrients, and when this is accomplished, there is accelerated momentum toward growth with a low cost-to-feed ratio. Public concern over the consumption of pork with antibiotic residues in animals fed antibiotic growth promoters (AGP) has paved the way for using other natural additives to antibiotics, such as herbs and their products, probiotics, prebiotics, etc. Numerous feed additives are trending to achieve this goal, and a classic example is vitamins and minerals. Vitamins and minerals represent a relatively small percentage of the diet, but they are critical to animal health, well-being, and performance; both play a well-defined role in metabolism, and their requirements can vary depending on the physiological stage of the animals. At the same time, the absence of these vitamins and minerals in animal feed can impair the growth and development of muscles and bones. Most commercial feeds contain vitamins and trace minerals that meet nutrient requirements recommended by National Research Council and animal feeding standards. However, the potential variability and bioavailability of vitamins and trace elements in animal feeds remain controversial because daily feed intake varies, and vitamins are degraded by transportation, storage, and processing. Accordingly, the requirement for vitamins and minerals may need to be adjusted to reflect increased production levels, yet the information presented on this topic is still limited. Therefore, this review focuses on the role and function of different sources of minerals, the mode of action, the general need for micro and macro minerals in non-ruminant diets, and how they improve animal performance.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.323-336
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• 2023

핵심 광물인 니켈의 국내 확보를 위해 충남 유구지역 초염기성암에 대한 니켈 잠재성 및 성인 연구를 수행하였다. 경기육괴의 남서쪽에 위치한 유구 초염기성암은 첨정석 감람암으로, 경계부를 따라 사문석화가 강하게 진행되어 있다. 사문석화작용으로 감람석은 안티고라이트 및 크리소타일로, 니켈 황화광물인 펜틀란다이트는 밀러라이트 및 어웨루이트로 변질되었다. 사문석은 일부 강한 엽리를보이며, 초염기성암 경계 및 유구편마암 면구조와 주로 평행하게 발달한다. 이는 초염기성암의 융기 과정 동안 편마암의 변성작용으로부터 공급받은 열수가 단층 경계를 따라 침투하여 사문석화된 것으로 해석된다. 유구 초염기성암의 기원은 심해저 페리도타이트이며 약 5~18% 정도의 부분 용융을 겪은 잔여물로 해석된다. 부화된 경희토류원소 및 Eu는 맨틀이 2차적인 교대변성작용을 겪었음을 암시한다. 이러한 지화학 결과는유구 감람암의 형성이 중생대 초기 북중국판과 남중국판의 대륙 충돌과 관련 있음을 시사한다. 유구 초염기성암 내 니켈은 0.17~0.21%로, 상당량이 감람석 및 사문석에 포함된다. 따라서 마그마 기원인 유구 초염기성암의 니켈 회수율을 높이기 위해 황화광물의 선광연구와 더불어 산화광물을 대상으로 하는 침출 연구가 요구된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권4호
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• pp.1041-1046
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• 2019

In terms of long-term safety for radioactive waste disposal, the anionic iodide (I-129) with a long half-life ($1.6{\times}10^6yr$) is of a critical importance because this radionuclide migrates in geological media with limited interactions. Various studies have been performed to retard the iodide migration. Recently, some minerals that are likely generated from waste container corrosion, have been suggested to have a considerable chemical interaction with iodide. In this study, chalcocite and mackinawite were selected as candidate minerals for underground corrosion materials, and an iodide sorption experiment were carried out. The experiment was performed under anoxic and alkaline conditions and the pH effects on the iodide sorption were investigated in the range of pH 8 to 12. The results showed that both minerals demonstrated a noticeable sorption capacity on iodide, and the distribution coefficient ($K_d$) decreased as the pH increased in the experimental condition. In addition, when the alkalinity increased higher than a pH of 12, the sorption capacity of both minerals decreased dramatically, likely due to the competition of hydroxy ions with the iodide. This result confirmed that chalcocite was an especially good sorbing media for iodide under alkaline conditions with a pH value of less than 12.

• 한국광물학회지
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• 제29권4호
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• pp.209-220
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• 2016

점토광물은 대기부터 지하수에 이르는 크리티컬존(critical zone) 영역에서 금속과 탄소 순환을 결정짓는 역할을 한다. 계산광물학 연구방법 중에 하나인 분자동역학(molecular dynamics) 시뮬레이션은 지구물질을 원자단위로 계산하기 때문에, 점토광물의 물리화학적 현상들에 대해 원자수준의 자세한 정보를 제공할 수 있다. 이번 연구에서는 clayFF 힘 장(force field)을 사용한 분자동역학 시뮬레이션을 이팔면체 점토광물인 깁사이트(gibbsite, $Al(OH)_3$), 카올리나이트(kaolinite, $Al_2Si_2O_5(OH)_4$), 파이로필라이트(pyrophyllite, $Al_2Si_4O_{10}(OH)_2$)에 적용하여 300 K, 1기압조건에서 각 광물이 가지는 격자상수와 원자간 거리를 계산하고 실험결과와 비교하였다. 더불어 수산기의 방향성 및 수소결합의 양상 그리고 파워스펙트럼(power spectrum)을 추가적으로 계산하였다. 계산 결과, 격자상수는 기존의 실험결과와 약 0.1~3.7% 미만의 오차율을 보였으며, 원자간 거리는 실험결과와 약 5% 미만의 차이를 가졌다. 깁사이트나 카올리나이트의 팔면체층 표면에 존재하는 수산기가 가지는 신축진동파수(stretching vibrational wavenumber)는 실험값 보다 약 $200-300cm^{-1}$ 높게 계산되었지만, 팔면체층 표면에 존재하는 수산기들의 상대적 크기의 경향은 기존 실험 결과와 일치하였다. 팔면체층 표면의 수산기가 (001)면과 이루는 각도도 기존 실험결과와 상당부분 일치한 반면에 내부 수산기의 경우는 다소 차이를 보였다. ClayFF를 사용한 분자동역학 시뮬레이션 연구 방법은 이팔면체 점토광물 표면 내(층간) 금속이온 흡착에 대한 수산기의 역할을 규명하는데 유용한 연구방법이 될 수 있음을 시사한다.

• 한국지구과학회지
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• 제44권6호
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• pp.675-692
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• 2023

This study used a Chatbot, a generative artificial intelligence (AI), to analyze the interaction between the Chatbot and students when exploring critical minerals from an epistemological aspect. The results, issues to be kept in mind in the teaching and learning process using AI were discussed in terms of the role of the teacher, the goals of education, and the characteristics of knowledge. For this study, we conducted a three-session science education program using a Chatbot for 19 high school students and analyzed the reports written by the students. As a result, in terms of form, the students' questions included search-type questions and non-search-type questions, and in terms of content, in addition to various questions asking about the characteristics of the target, there were also questions requiring a judgment by combining various data. In general, students had a questioning strategy that distinguished what they should aim for and what they should avoid. The Chatbot's answer had a certain form and consisted of three parts: an introduction, a body, and a conclusion. In particular, the conclusion included commentary or opinions with opinions on the content, and in this, value judgments and the nature of science were revealed. The interaction between the Chatbot and the student was clearly evident in the process in which the student organized questions in response to the Chatbot's answers. Depending on whether they were based on the answer, independent or derived questions appeared, and depending on the direction of comprehensiveness and specificity, superordinate, subordinate, or parallel questions appeared. Students also responded to the chatbot's answers with questions that included critical thinking skills. Based on these results, we discovered that there are inherent limitations between Chatbots and students, unlike general classes where teachers and students interact. In other words, there is 'limited interaction' and the teacher's role to complement this was discussed, and the goals of learning using AI and the characteristics of the knowledge they provide were also discussed.