• 대한원격탐사학회지
• /
• 제38권5_3호
• /
• pp.863-872
• /
• 2022

희토류 원소(rare earth elements, REEs)는 유사한 물리적·화학적 성질을 가지고 있어 지질학적 환경변화를 해석하는 유용한 도구로 사용되고 있다. 이번 연구에서는 2018년 1월 한 달간 북경 및 광주광역시에서 포집된 초미세먼지 내 희토류 원소의 특성을 비교하였다. 북경 및 광주 초미세먼지 내 총 희토류 원소 농도는 북경이 광주보다 약 16배 높았으며 두 지역 모두 경희토류가 중희토류에 비해 8-10배 이상 부화되었다. Post Archean Australian Shale (PAAS) 표준화 분포 패턴을 통해 북경과 광주 초미세먼지는 Eu, Tb, Er이 다른 원소보다 부화된 양상을 보였고, 두 지역 모두 양(+)의 Eu 이상치와 음(-)의 Ce 이상치가 나타났다. 희토류 원소 간 상관관계를 통해 북경과 광주의 초미세먼지는 중국 사막 및 황토 고원과 북경 주변 도시(Zhangbei, Fengning, Miyun)의 영향을 받는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통해 초미세먼지 내 희토류 원소는 국가 간 미세먼지의 차이를 밝힐 수 있는 중요한 지시자로 활용될 수 있으며, 국내 미세먼지 기원 및 이동에 대한 보다 명확한 정보를 제공하는 유용한 도구로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제38권10호
• /
• pp.49-60
• /
• 2022

지상공간의 건설부지 부족 현상으로 인한 도심지 지하화가 진행되고 있으며, 이에 따른 건설부지의 정확한 지반특성 평가가 요구되고 있다. 본 논문에서는 지하공간을 활용한 복합플랜트 후보부지에 대한 지반특성 파악하고자 시추조사와 다양한 물리탐사 방법 중 지표 탐사인 탄성파 굴절법 탐사와 전기비저항 탐사를 수행하였다. 시추조사는 BH-1 ~ BH-9까지 총 9개 시추공에서 수행하였으며, 일정한 간격을 유지하여 각 공에서의 지하수위 및 지질구조의 수직분포 등에 대한 정보를 획득하였다. 탄성파 굴절법 탐사에서 각 지층의 구간별 속도 및 지층 두께를 측정하였으며, 전기비저항 탐사는 쌍극자 배열법을 이용하여 지층의 전기비저항 분포를 파악하였다. 시추조사 결과를 종합하여 대상지반의 토사층 분류 및 기반암선을 파악하였으며, 물리탐사 결과를 통해 파쇄대와 같은 이상대를 평가하였다. 본 논문은 시추조사와 물리탐사 기법을 활용하여 지하복합 플랜트 후보부지에 대한 지반특성 파악하였고, 향후 시추조사와 물리탐사를 병행하는 지반조사에 참고 자료로 쓰일 수 잇다는 점에서 의의가 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제54권9호
• /
• pp.3250-3259
• /
• 2022

A new approach to the use of rice straw as a difficult-to-recycle agricultural waste was proposed. Potassium aluminosilicate was obtained by spark plasma sintering as an effective material for subsequent immobilization of ¹³⁷Cs into a solid-state matrix. The sorption properties of potassium aluminosilicate to ¹³⁷Cs from aqueous solutions were studied. The effect of the synthesis temperature on the phase composition, microstructure, and rate of cesium leaching from samples obtained at 800-1000 ℃ and a pressure of 25 MPa was investigated. It was shown that the positive dynamics of compaction was characteristic of glass ceramics throughout the sintering. Glass ceramics RS-(K,Cs)AlSi₃O₈ obtained by the SPS method at 1000 ℃ for 5 min was characterized by a high density of ~2.62 g/cm³, Vickers hardness ~ 2.1 GPa, compressive strength ~231.3 MPa and the rate of cesium ions leaching of ~1.37 × 10^-7 g cm^-2·day^-1. The proposed approach makes it possible to safe dispose of rice straw and reduce emissions into the atmosphere of microdisperse amorphous silica, which is formed during its combustion and causes respiratory diseases, including cancer. In addition, the obtained is perspective to solve the problem of recycling long-lived ¹³⁷Cs radionuclides formed during the operation of nuclear power plants into solid-state matrices.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.394-401
• /
• 2021

신재생에너지 신규설비 보급이 매년 꾸준히 증가하고 있으며, 그중 개발 확장성이 풍부하고 생산유발계수가 큰 해상풍력 시장이 급성장하고 있다. 특히 서남해 권역은 최고 수준의 해상풍력 잠재량을 보유하고 있으며, 관련 프로젝트들이 추진 중이다. 본 연구는 점토층 지반에 효과적인 해상풍력 하부구조물의 개발에 있어 EUROCODE에 의한 구조물의 설계 절차를 제시하고 구조 안전성을 고찰하여 관련 기술 분야에 이바지함을 목표로 한다. 선행연구에서는 풍력발전기 용량이 5MW급을 주요 대상으로 하였으나, 서남해 해상풍력발전기 시장의 기술 추세에 부합하는 발전 용량 8MW급을 연구 모델로 선정하였다. 이에 본 연구에서는 서남해 지질 조건에 부합하는 하부구조물을 개발하고, 구조 안전성을 유한요소법을 활용하여 검증하였다. 초기 설계안에서 일부 구간을 보강하여 구조 안전성을 확보하였다. 본 연구 결과를 기반으로 하여, 향후 다양한 형태의 하부구조물에 대한 구조 안전성 평가가 가능하며, 전문화된 구조 설계 및 평가 기준을 확립하였다.

• 보존과학회지
• /
• 제36권6호
• /
• pp.533-540
• /
• 2020

뇌성산은 국내 유일한 뇌록의 산출지이다. 본 산출지는 지질학적 가치와 함께 전통안료의 공급지로서의 역사·문화적 가치를 인정받아 2013년에 천연기념물 제547호로 지정 및 관리되어 연구 및 활용이 제한되었으며 이로 인한 뇌록의 제한적 공급에 따른 전통안료 복원에 문제점이 발생하고 있다. 최근 광정산 일대에서 뇌록이 다량 산출되어 전통안료 복원을 위한 공급지로 기대되고 있다. 따라서 본 연구는 광정산 일대에서 산출되는 뇌록으로 제조한 안료의 특성을 분석하고 추후 안료로서의 활용 가능성을 평가하고자 하였다. 제조한 안료의 특성 분석 결과, 뇌성산 뇌록은 대부분 셀라도나이트로 구성되어 있으며 광정산 뇌록은 셀라도나이트 외 크리스토발라이트, 트리디마이트 등의 유리질 특성을 보이는 광물이 함유되어 있었다. 광정산 뇌록안료는 광물 종류 및 함량의 차이에 따라 색도, 입도, 흡유량, 안정성 평가 결과가 달라지는 것을 확인하였다. 특히 GJS-2는 광물 조성비 및 물성, 안정성 면에서 뇌성산 뇌록과 유사한 특성을 보였다. 이를 통해 천연기념물 지정으로 활용하기 어려운 뇌성산 뇌록을 대신하여 추후 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 대중서사연구
• /
• 제27권2호
• /
• pp.265-291
• /
• 2021

본 논문은 과학철학자 캐롤린 머천트의 2020년 신간 『인류세와 인문학: 기후변화부터 지속가능성의 새로운 시대까지』(The Anthropocene and the Humanaties: From Climate Changes to a New Age of Sustainability)를 중심으로 2020년까지의 인류세 담론 지형을 살펴보고 머천트가 주창하는 환경 인문학적 렌즈를 통해 지구의 생태위기에 대응할 수 있는 인문학적 성찰을 고구해 보고자 한다. 생태주의와 페미니즘이 결합된 '생태 페미니즘'의 선구자라 할 수 있는 캐롤린 머천트는 『인류세와 인문학』을 출간함으로써 가장 최근에 인류(anthropos)가 주도하는 지질시대를 뜻하는 '인류세(anthropocene)' 담론에 뛰어들었다. 머천트는 자신의 대표작인 1980년 저서, 『자연의 죽음』(The Death of Nature: Women, Ecology, and the Scientific Revolution)을 통해 근대 서구의 자연관이 자연을, 그리고 자연과 동일시되는 여성을 비유적으로 함께 살해해 왔음을 고발한 바 있다. 『인류세와 인문학』에서 머천트는 인류세 시대가 '제2의 자연의 죽음'을 행하고 있다며, 환경 인문학적 통찰력을 바탕으로 인간과 비인간 자연의 '지속가능성'과 '동반자 관계'를 만들어갈 것을 주문한다. 본고는 21세기에 들어선 인류가 기후변화로 인한 지구의 생태위기를 체감하는 시점에 발생한 코로나 19 감염병으로 가중된 지구의 인류세적 위기를 극복하기 위해 인문학이 할 수 있는 역할, 즉 환경 인문학적 대안을 생태 페미니즘적 관점에서 고찰해볼 것이다.

• 지질공학
• /
• 제31권4호
• /
• pp.507-522
• /
• 2021

각 탐사의 반응 값은 지하 매질의 특정 물성에 따라 달라지기 때문에 한가지의 지구물리학적 방법만으로는 탐사목적을 달성하지 못하는 경우가 종종 있다. 특히 지질재해 위험에 취약한 지역을 조사하는 경우, 인명 및 재산피해를 최대한 줄이기 위해 한 가지 이상의 탐사방법을 사용하는 것이 효과적이다. 제방의 안전성 평가를 위한 이 연구에서는 각 탐사결과들을 개별적으로 해석하는 대신 탄성파속도(굴절법에 의한 P파속도와 MASW의 S파속도)와 전기비저항 값들을 통계적으로 분석하여 결정된 임계값들을 기반으로 취약구간과 안전구간 등으로 구분하는 사분면 상관기법을 수행하였다. 임계값은 수평 4층 구조와 경사진 파쇄대에 대한 모델자료를 가지고 수행한 사분면 상관기법을 테스트하는 과정에서 두 개의 속성자료 모두 평균에서 표준편차를 빼준 값으로 결정되었다. 전기비저항-P파속도의 교차출력에 비해 전기비저항과 S파속도를 이용한 교차출력 해석이 제방 시스템의 토양유형, 지반강성 및 암석학적 특성 정보를 보다 충실히 제공하였다. 낮은 S파속도와 높은 전기비저항으로 2사분면에 투영된 느슨한 모래 구역이 취약구간으로 평가되는데 이와 같은 해석은 시추공 표준관입시험에서 보인 중심코어의 N 값 분포로 뒷받침되었다.

• 한국습지학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.142-154
• /
• 2022

지하수의 비소(As) 오염은 방글라데시의 주요 문제 중 하나이다. 독성은 부종, 피부암, 방광암, 폐암, 각화 과다증, 조산, 흑사병과 같은 심각한 건강 문제를 야기한다. 지하수의 오염은 주로 인위적 활동의 영향을 받는 지역의 지질학적 특성에서 발생된다. 방글라데시 국민의 대부분이 지하수에 식수를 의존하고 있기에 비소 오염 현황을 조사하고 물이 부족한 지역에 안전한 식수를 제공하기 위하여 비소 처리를 위한 수처리 기술이 필요하다. 따라서 본 연구는 92개의 논문을 기반으로 방글라데시의 지하수 As 오염 관련 최근 현황과 다양한 저비용 정화 기술에 대한 트렌드를 조사하였다. 방글라데시에서 지하수 비소 오염이 가장 높은 지역은 Brahamanbariya, Tangail, Barisal, Pabna, Patuakhali 및 Kurigram등 총 4곳이며, Magura 및 Faridpur 등의 지역에서는 비소 농도가 0.05mg/L를 초과한다. WHO 표준 가이드라인 값(<0.01 mg/L)을 만족하는 지역은 Kushtia, Khagrachari, Jessore, Dinajpur, Meherpur 및 Munshiganj 등 총 6곳으로 나타났다. 수중에서 As를 처리하는 기술이 다양하다. 시간-비용효율적인 처리 방법은 Mg-Fe계 Hydrotalcite와 유사 화합물, electro-chemical As remediation (ECAR) reactor, aerated electrocoagulation 등이 적용되고 있다. 전반적으로 예산, 운영 및 유지 관리 비용, 재료의 가용성 및 전문 지식 요구 사항 등을 고려하여 수질 내 비소를 처리해야 한다.

• 광물과 암석
• /
• 제35권4호
• /
• pp.457-467
• /
• 2022

전자현미분석기를 이용한 규산염 유리의 정량화학조성 분석 시 알칼리 원소, 특히 Na이 전자빔에 의해 분석 영역 밖으로 이동(migration)하면서 X선 측정 세기가 시간에 따라 감소하는 현상은 오래 전부터 알려져 왔다. EPMA로 규산염 유리의 Na 함량을 정확하게 측정하기 위해서는 전자빔에 의한 Na 이동을 최소화하는 분석방법을 적용하거나 Na 이동에 따른 X선 측정 세기의 감소 효과를 보정해 주어야 한다. 본 연구에서는 X선 세기의 시계열 변화 곡선을 이용해 Na 이동에 의한 X선 감소를 보정할 수 있는 Probe for EPMA 소프트웨어의 Time Dependent Intensity(TDI) 보정 기능을 이용해 규산염 유리 표준시료 8종의 Na을 분석하였다. 일반적인 지질시료 분석 조건인 15 kV 가속전압, 20 nA 전류 세기 하에서 TDI 보정의 정확도를 검증하였다. 연구 결과 20 ㎛ 크기의 큰 전자빔을 사용했을 때는 Na 감소가 거의 일어나지 않아 보정 없이도 Na의 함량을 정확하게 측정할 수 있었다. 빔의 크기가 10 ㎛ 이하일 때는 Na 감소가 일어나 최대 -55%에 달하는 큰 오차가 발생하는데 TDI 보정을 적용해 이 오차를 ±10% 이내로 줄일 수 있다. Na X선 시계열 변화의 초기 측정값에 가중치를 주고 변화 추세를 선형적으로 가정하는 방법을 사용하면 상대오차를 ±6% 이내로 더 줄여 정확한 Na₂O 함량을 얻을 수 있었다. 따라서 알칼리 원소가 많이 포함된 유리질 시료에서 분석 영역이 충분히 크지 못해 작은 전자빔을 사용해야만 한다면 적절한 TDI 보정을 반드시 해주어야 정확한 조성을 얻을 수 있다.

• 광물과 암석
• /
• 제35권4호
• /
• pp.507-520
• /
• 2022

지질과학 분야에서 암석의 생성 시기, 지각과 맨틀 진화연구의 기초자료로 활용되는 Sr 동위원소비는 열이온화 질량분석기(thermal ionization mass spectrometry, TIMS) 혹은 다검출기 유도결합 플라즈마 질량분석기(multi-collector plasma ionization mass spectrometry, MC-ICP-MS)와 같은 질량분석기를 이용하여 측정할 수 있다. 이 기술보고에서는, Sr 동위원소비 측정시, 원소의 불완전한 화학적 분리가 Sr 동위원소비의 참값 (true value)에 어떤 영향을 미치는지를 비교하였다. 실험에는 상업용 레진, NBS987(NIST SRM987) Sr 동위 원소 표준물질 그리고 일본지질조사소의 암석표준시료 JG1a, JB3, JA1를 이용하였다. 비교실험 결과, NBS987 Sr 동위원소 표준시료, 일본지질조사소의 암석표준시료 JG1a, JB3, JA1 모두 불완전한 분리에 의해 Rb이 남아있는 경우 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr의 측정값이 변하는 것이 명확하게 관찰된다. 이는 질량분석기 특히 MC-ICP-MS로 동위 원소비를 측정하고자 하는 경우, 동종동위원소의 간섭에 대한 보정에도 불구하고 측정값은 참값에서 벗어나므로 완전한 분리가 중요한 인자임을 지시해준다. 그러므로 MC-ICP-MS를 이용한 Sr 동위원소비 측정결과를 보고할 때는, 동종동위원소에 의한 영향을 판단할 수 있도록 Sr의 동위원소 전체의 측정강도와 더불어 ⁸⁵Rb의 측정강도도 함께 보고돼야 할 것이다.