• 해양환경안전학회지
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• 제20권5호
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• pp.504-510
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• 2014

본 연구에서는 2014년 03월에 인천 H항의 5개 정점(S1~S5)에서 채취된 표층 퇴적물의 물리화학적 특성을 조사하고, COD, AVS, IL 및 중금속(Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Cr, Hg)을 분석하여 오염도를 평가하였다. 입도분석, 비표면적분석, XRD 및 XRF 분석을 통하여 채취된 퇴적물 시료 모두 거의 동일한 산화물과 광물로 구성되었음을 확인하였다. 국내기준으로 COD, AVS 및 IL 세 항목의 총점에 대한 오염도는 S2, S3, S5 지점은 2등급으로 S1, S4 지점은 3등급으로 평가되었다. 중금속 오염의 경우 Cd, Ni, Pb은 USEPA 기준으로 중간오염에 해당하였고, Cu, Zn 및 Cr은 심한오염으로 분류되었다. 농집지수를 이용한 오염도 평가결과 Cd가 Class 3으로 평가되었고, 농축계수를 이용한 평가결과 모든 지점에서 Cd, Pb, Zn의 경우 1보다 큰 것으로 나타났다. 또한 총농축계수는 S4지점이 3.1로 가장 높은 것으로 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 2002

이 논문은 온산공업단지 내 화강암의 풍화 및 토양화 과정, 그리고 토양 내 중금속 오염과 토양 광물간의 관계에 관한 연구이다. 프로화일 연구를 위해 각 깊이별로 토양시료를 채취하여 각 샘플에 대한 실험분석을 실시하였다. X선 회절분석 결과 주 구성 점토광물은 캐올린 광물과 버미큘라이트, 그리고 미량의 일라이트이다. 포름아마이드 처리를 통해 프로화일 내 토양 중의 캐올린 광물의 종류에 대해 분석한 결과 프로화일 하부에 존재하는 캐올린 광물은 대부분 할로이사이트 임이 밝혀졌으며, 지표면으로 갈수록 상대적으로 캐올리나이트에 대한 할로이사이트의 양이 감소하는 경향을 보이는데, 이는 상부로 갈수록 할로이사이트에서 캐올리나이트로의 전환이 이루어지고 있음을 의미한다. $110^{\circ}C,\;300^{\circ}C,\;550^{\circ}C$ 열처리를 한 결과 X선회절분석 그래프 상의 $10\;{\AA}에서\;14\;{\AA}$ 사이의 피크가 분화된 형태를 보여주는 것이 관찰된다. 이는 시료상에 수산화알루미늄 혼합층 버미큘라이트가 존재함을 지시한다. 이것은 구연산나트륨 처리실험을 통해 버미큘라이트 층간 불순 알루미늄 이온을 추출하여 원형상으로 전환시킴으로써 열처리시 $14\;{\AA}$피크가 다시 $10\;{\AA}$으로 변화하는 것을 관찰함으로써 재확인하였다. 토양의 수소이온농도 분포 양상이 하부에서 3.9, 상부에서 3.6으로 상부로 갈수록 산성화경향이 심해지는 경향을 보여주는데, 이는 산성화된 토양에서 안정적으로 나타나는 수산화알루미늄 혼합층 버미큘라이트의 존재를 뒷받침하고 있다. 토양 내 중금속 이온의 존재양상에 대한 연구를 위해 연속추출실험을 실시하였다. 그 결과 상대적으로 많은 양의 중금속 이온이 프로화일의 상부의 철/망간 산화물과 유기물에 흡착되어 있으며 점토광물에는 적은 양만이 흡착되어 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 결과는 대부분의 중금속 오염물들이 상부 토양에 농집되어 있고 점토광물에는 낮은 중금속 함량을 보여주는 것은 산성화된 토양을 이루고 있는 주 점토광물인 캐올린광물과 수산화알루미늄 혼합층 버미큘라이트가 낮은 흡착능력을 가지고 있기 때문인 것으로 판단한다.

• Current Optics and Photonics
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• 제8권3호
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• pp.230-238
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• 2024

The refractive index is a key material-design parameter, especially for high-refractive-index glasses, which are used for precision optics and devices. Increased demand for high-precision optical lenses produced by the glass-mold-press (GMP) process has spurred extensive studies of proper glass materials. B₂O₃, SiO₂, and multiple heavy-metal oxides such as Ta₂O₅, Nb₂O₅, La₂O₃, and Gd₂O₃ mostly compose the high-refractive-index glasses for GMP. However, due to many oxides including up to 10 components, it is hard to predict the refractivity solely from the composition of the glass. In this study, the refractive index of optical glasses based on the B₂O₃-La₂O₃-Ta₂O₅-SiO₂ system is predicted using machine learning (ML) and compared to experimental data. A dataset comprising up to 271 glasses with 10 components is collected and used for training. Various ML algorithms (linear-regression, Bayesian-ridge-regression, nearest-neighbor, and random-forest models) are employed to train the data. Along with composition, the polarizability and density of the glasses are also considered independent parameters to predict the refractive index. After obtaining the best-fitting model by R² value, the trained model is examined alongside the experimentally obtained refractive indices of B₂O₃-La₂O₃-Ta₂O₅-SiO₂ quaternary glasses.

• 지구물리와물리탐사
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• 제22권3호
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• pp.132-148
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• 2019

최근 안전 및 환경 등이 사회의 주요 이슈가 되고 있다. 특히 공사 현장 주변의 지반 침하 등에 따른 피해를 막기 위해 지하안전특별법까지 제정되는 등 안전에 대해서는 구체적인 노력이 진행되어 왔다. 환경 오염문제와 관련해서도 대상 지역의 지중유체 이동경로 파악 등을 통해 가능한 환경 오염 영역을 특성화 하고 지중에서 오염의 처리 및 모니터링에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구의 일환으로, 기존에는 주로 자원 탐사, 지질 특성 파악, 지반 탐사 등에 이용되었던 물리탐사 기법이 환경 오염 영역 파악에 적용되고 있다. 이 논문에서는 환경 오염 지역 특성화를 위한 물리탐사 연구의 기초 연구로서, 유류, 침출수, 중금속 및 질소산화물 등 여러 오염원의 특성에 따른 오염지역의 전기적 물성 변화 특성을 알아보았다. 또한 이러한 물성 변화를 파악할 수 있는 물리탐사 기법들 즉, 전기비저항 탐사, 유도분극 탐사, 지표투과레이더 탐사 등의 오염 탐사 적용 가능성에 대해 검토한 후, 다양한 오염지역에서의 실제 수행된 물리탐사 사례들을 분석하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권6호
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• pp.369-373
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• 2008

Mg-Al LDH를 이용하여 수용액중 비소와의 반응특성을 규명하고 비소 제거제로서 활용가능성을 규명하기 위하여 비소의 흡착특성, 제거효율 및 제거기작에 대한 조사를 하였다. Mg-Al LDH는 소성(calcination)에 의한 탈수로 Mg oxide 형태를 나타내었고 비소를 흡착시킨 결과 반응 22시간 이후에 흡착평형에 도달하였으며 흡착량은 약 530 mmol/kg정도였다. 반응농도별 LDH의 등온흡착은 L-type의 흡착반응을 나타내었다. 소성된 Mg-Al LDH는 용액중에서 재수화(rehydration) 될 때 비소가 LDH의 구조의 복구과정(reconstruction)에서 이온교환 반응에 의해 층간삽입이 일어나는 것으로 나타났다. LDH에 대한 arsenate와 phosphate, arsenate와 sulfate의 경쟁흡착 결과 arsenate와 phosphate의 선택성은 비슷한 편이었고, arsenate는 sulfate에 비해 선택성이 우수하였다. 따라서 calcined Mg-Al LDH는 비교적 높은 비소 제거효율을 나타내므로 비소 제거제로서 사용 가능성이 매우 높은 것으로 판단된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제9권6호
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• pp.441-448
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• 2002

Dispersions of non-soluble ceramic particles in a metallic matrix can enhance the strength and heat resistance of materials. With the advent of mechanical alloying it became possible to put the theoretical concept into practice by incorporating very fine particles in a flirty uniform distribution into often oxidation- and corrosion- resistant metal matrices. e.g. superalloys. The present paper will give an overview about the mechanical alloying technique as a dry, high energy ball milling process for producing composite metal powders with a fine controlled microstructure. The common way is milling of a mixture of metallic and nonmetallic powders (e.g. oxides. carbides, nitrides, borides) in a high energy ball mill. The heavy mechanical deformation during milling causes also fracture of the ceramic particles to be distributed homogeneously by further milling. The mechanisms of the process are described. To obtain a homogeneous distribution of nano-sized dispersoids in a more ductile matrix (e.g. aluminium-or copper based alloys) a reaction milling is suitable. Dispersoid can be formed in a solid state reaction by introducing materials that react with the matrix either during milling or during a subsequent heat treatment. The pre-conditions for obtaining high quality materials, which require a homogeneous distribution of small dis-persoids, are: milling behaviour of the ductile phase (Al, Cu) will be improved by the additives (e.g. graphite), homogeneous introduction of the additives into the granules is possible and the additive reacts with the matrix or an alloying element to form hard particles that are inert with respect to the matrix also at elevated temperatures. The mechanism of the in-situ formation of dispersoids is described using copper-based alloys as an example. A comparison between the in-situ formation of dispersoids (TiC) in the copper matrix and the milling of Cu-TiC mixtures is given with respect to the microstructure and properties, obtained.

• 한국세라믹학회지
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• 제47권6호
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• pp.583-589
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• 2010

In this paper, the properties of reclaimed ash(RA) from various domestic thermal power plants(S, D and H) were analyzed, and the possibility of fabricating the artificial lightweight aggregate(ALA) using RA was studied. The chemical compositions of RA are similar to the clay, but it had higher concentrations of alkali earth metal oxides(CaO, MgO) and unburned-carbon. The TCLP(Toxicity Characteristic Leaching Procedure) results showed that the dissolution concentrations of heavy metal ions of RA were below the limitation defined by the enforcement regulation of wastes management law in Korea. The results of IC analysis showed that leaching concentration of $Cl^-$ ion was 124 ppm for RA of HN and ${SO_4}^{2-}$ ion was leached a few hundreds ppm for all RA in this study. The ALAs with various mass ratio of clay to reclaimed ash(RA:Clay = 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7) were sintered with a electric muffle furnace at the temperature of $1050{\sim}1200^{\circ}C$. The specific gravity and water absorption(%) of the sintered ALAs were 1.1~1.8 and 10~30% respectively. The ALA sintered in the rotary kiln at $1125^{\circ}C$ showed a bulk density of 1.7 and water absorption of 15.2%.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권4호
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• pp.90-103
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• 2015

The agricultural soil, meets soil environmental standards whereas agricultural product from the same soil does not meet permissible level of contaminants, is identified in the vicinity of the abandoned mine in Korea. This study estimated the stabilization efficiency of Cd and Pb using limestone through the flood pot test for this kind of agricultural paddy soil. We had the concentration of the monitored contaminants in soil solution for 4 months and analyzed fractionations in soil and concentrations in rice plant. In soil solution of plow layer, the reductive Mn had been detected constantly unlike Fe. The concentrations of Mn in limestone amended soil was relatively lower than that in control soil. This reveals that the reductive heavy metals which become soluble under flooded condition can be stabilized by alkali amendment. This also means that Cd and Pb associated with Mn oxides can be precipitated through soil stabilization. Pb concentrations in soil solution of amended conditions were lower than that of control whereas Cd was not detected among all conditions including control. In contaminants fractionation of soil analysis, the decreasing exchangeable fraction and the increasing carbonates fraction were identified in amended soil when compared to control soil at the end of test. These results represent the reduction of contaminants mobility induced by alkali amendment. The Cd and Pb contents of rice grain from amended soil also lower than that of control. These result seems to be influenced by reduction of contaminants mobility represented in the results of soil solution and soil fractionation. Therefore contaminants mobility (phytoavailability) rather than total concentration in soil can be important factor for contaminants transition from soil to agricultural products. Because reduction of heavy metal transition to plant depends on reduction of bioavailability such as soluble fraction in soil.

• 한국농촌건축학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.9-16
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• 2023

In this study, the status and characteristics of fine dust and its impact on neighboring areas were investigated to proactively respond to the government's environmental regulations expected in the future and to minimize the damage by the fine dust generated at construction waste intermediate treatment plants. In addition, since there are no such plants that can affect the surroundings with no houses or other waste treatment sites nearby, an independently located construction waste intermediate treatment plant was selected to compare the characteristics of fine dust with that from the construction waste intermediate treatment sites located in the downtown area. The conclusions of the study are as follows. (1) The measurement results of PM10 at 4 points in the plant showed that the location where the crushing facility was operating had an elevated level of fine dust at 80㎍/m³ on average and a maximum of 124㎍/m³, and the level rose to 110㎍/m³ at points where vehicles frequent. (2) The PM2.5 measurement results inside the plant showed that the average concentration of the reference point was 16㎍/m³ and the maximum value was 20㎍/m³, which was distributed within the management standard. (3) It was found that the average concentration of PM10 in the nearby area ranged from 28 to 38㎍/m³, which was similar to or lower than 36㎍/m³ of the reference point. Therefore, the concentration of the fine dust generated in the plant had a negligible effect on the increase in concentration of fine dust in nearby areas. (4) The heavy metal contents were measured from the filter paper collected from the plant. The PM10 was found to be about 14 to 26ng/m³, and PM 2.5 was 25 to 28ng/m³, which was the average of domestic atmospheric concentrations. (5) The SEM-EDX analysis results showed that the PM10 contained Si and O around 40% similarly for both. The SiO2, a component of silica occupied the most and C was present as CaCO3, which was assumed to be a limestone component. The remaining components included NaO, Al2O3, and CaO as trace oxides. (6) The SEM-EDX analysis results showed that the PM 2.5 contained 5 to 7% of Cl, which is a chlorine ion, and a small amount of K was detected at 2.51% in the sample from the shutdown plant.

• 지질공학
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• 제23권4호
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• pp.363-373
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• 2013

본 연구에서는 폐광된 전남 광양 본정광산의 토양, 산성광산배수 및 수계에 형성된 하상퇴적물에 대해서 거리에 따른 Au 및 중금속의 분포 및 거동특성을 파악하고자 하였다. AMD와 하상퇴적물로부터 Au의 화학적 존재형태 및 지구화학적 특성을 확인하기 위해 왕수분해, 연속추출, XRD 및 이화학 분석을 실시하였다. 폐석적치장 토양과 하상퇴적물에 대한 XRD분석을 실시한 결과 토양에서는 석영, 고령석, 하상퇴적물에서는 석영, 침철석이 관찰되었다. 거리에 따른 산성광산배수의 물리화학분석을 실시한 결과 수계의 pH와 Eh 범위는 각각 3.00에서 3.19, 396에서 450 mV를 나타나고 있다. 산성광산배수의 Au 함량은 0.68~0.97 mg/L 범위로 상류에서 하류로 갈수록 감소하는 경향을 보이며, 하류에서는 불검출로 나타났다. 이는 수계의 Au 함량이 환경적 영향(pH, 산화환원전위, 침전, 흡착)을 받기 때문이다. 거리에 따른 하상퇴적물의 Au 함량은 13.76~22.85 mg/kg의 범위를 보인다. 연속추출을 통한 하상퇴적물의 Au 존재형태는 이온교환성 형태 10.84%, 탄산염 결합형태 11.09%, 철-망간 수산화물 형태 25.53%, 유기물-황 결합형태 26.62% 및 잔류성 형태 24.61%로 나타난다.