• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제34권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2002

After kaolin clay was artificially contaminated with Co$^{2+}$ ion, the remediation characteristics were analyzed by the electrokinetic method. Ethanoic buffer was injected in the soil column and $CH_3$COOH was continuously inputted to the cathode reservoir to restrain the pH increase. Since the pH of the cathode side of the soil column was 4.0 initially and increased to only 6.5 after remediation for 43.6 hours, precipitate, Co(OH)$_2$, was not formed in the column. The effluent rate increased with the passage of time and Co$^{2+}$ removal in the column at the initial time were mainly controlled by ion migration. 13.1% of the total amount of Co$^{2+}$ in the soil column was removed in 10 hours, 46.8% of the total Co$^{2+}$ in 20.8 hours, 71.7% of the total Co$^{2+}$ in 30.1 hours, and 94.6% of the total Co$^{2+}$ in 43.6 hours. Meanwhile, residual concentrations in the column calculated by the developed model were similar to those by experiment. experiment.

• 한국재료학회지
• /
• 제31권11호
• /
• pp.608-613
• /
• 2021

This study investigated the reaction between clay and Mn. Mn was coated using a manganese sulfate on porcelain plate and sintered from 1,100 ℃ to 1,250 ℃. The body begin to shrink around 950 ℃ with the increase in temperature and rapidly progressed after 1,100 ℃. Shrinkage of celadon body was performed at a lower temperature than for other substrates. Quartz, kaolin, and feldspar were the main crystalline phases of the starting materials, but they became mullite and crystobalite during the firing process, and some formed amorphous glass. When manganese sulfate was applied and fired, manganese oxide was fused, and some manganese oxide reacted with the substrate to show a dense microstructure different from that of the substrate; the substrate had pores. The manganese coated porcelain fired at 1,200 ℃ had L^* values of 55.25, 36.87, and 37.13 for the white ware, celadon body, and white mixed ware, respectively; with a^* values of 4.63, 3.07, and 2.15, and b^* values of 7.93 and 3.98, it was found to be 3.42. This result indicated that the color of the surface was affected during firing by the chemical reaction between the substrate and manganese.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제37권2호
• /
• pp.109-122
• /
• 2024

Standard triaxial cells are commonly used to measure the mechanical behavior of saturated soils. However, this type of standard system is difficult to use for unsaturated soil specimens since it cannot measure the changes in the pore-air volume and pressure. This paper proposes to extend the measurement possibilities of the standard triaxial testing device in a simple way and to adapt it to partially saturated soils. The system is supplied by two hygrometers installed at each end of the cylindrical unsaturated specimen to measure local relative humidity, which allows the derivation of suction. The volumetric strain of the specimen is calculated by analyzing digital photos captured from the outside of the transparent cell wall. Specimens made of kaolin clay, having different hydraulic properties, were tested to verify the reliability of the measurements, and thus, the relevance of the proposed techniques to study the mechanical behavior of unsaturated soils.

• 한국광물학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.1-12
• /
• 2018

남극 로스해 펜넬-이젤린 퇴의 동쪽 대륙사면에 위치한 정점 RS14-C2에서 2014년 PNRA XXIX 탐사(Rosslope II Project)동안 중력코어(RS14-GC2)를 획득하였다. 퇴적물의 기원지 추정을 위하여 대자율, 모래 입자 함량, 점토광물 조성을 분석하고 AMS $^{14}C$ 연대를 측정하였다. 퇴적물은 주로 빙운쇄설물을 포함한 반원양성 사질 점토 또는 실트질 점토로 구성되어 있다. 코어의 최상부 연대는 현생 퇴적물과 홀로세 퇴적물을 지시한다. 방사성 탄소동위원소 연대와 퇴적물의 색, 대자율 및 모래 입자 함량을 이용하여 코어 퇴적물을 간빙기와 빙하기 퇴적물로 구분하였다. 간빙기의 갈색퇴적물은 대자율과 모래 입자 함량이 낮은 반면에 빙하기의 회색퇴적물은 대자율과 모래 입자 함량이 높다. 코어 퇴적물의 점토광물 조성은 전체적으로 일라이트(61.8~76.7%)가 가장 우세하며, 녹니석(15.7%~21.3%), 카올리나이트(3.6%~15.4%), 그리고 스멕타이트(0.9~5.1%)의 순서로 나타나고, 간빙기와 빙하기/후빙기로 뚜렷하게 구분된다. 빙하기 동안 일라이트와 녹니석 함량이 우세한 것은 퇴적물의 기원지가 주로 로스해 빙상 하부에 위치한 남극종단산맥의 기반암을 지시하기 때문이다. 반면 빙상 후퇴에 의한 일라이트와 녹니석의 공급이 감소되어 간빙기 동안 상대적으로 스멕타이트 함량이 약간 증가하며 카올리나이트 함량은 많이 증가한다. 더불어 간빙기 동안 로스해 서안의 빅토리아랜드 연안의 맥머도 화산군에서 북동쪽으로 흐르는 해류에 의해 스멕타이트가 추가로 공급되며, 카올리나이트는 카올리나이트의 함량이 풍부한 퇴적암이 분포하는 에드워드 7세 반도에서 공급되고 대륙사면류에 의해 대륙사면으로 운반되었을 것으로 예상된다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제4권4호
• /
• pp.367-377
• /
• 1995

상수처리시 응집동역학에 관한 연구를 수행하기 위하여 $FE(NO_3)$$_3.9H_2O$을 응집제로 사용하여 Kaolin현탁액을 응집시키는 실험을 행하였다. 응집 동력학은 응집과정중 입자크기의 증가 을 측정하는 것으로서 응집의 mechanism에 대한 이해와 응집시 사용되는 최적 응집제의 량과 종류 그리고 최적 pH를 선정하는데 효과적으로 사용될 수 있다. 본 실험에서는 기본적 응집동력학에 대한 연구를 토대로 수중의 황산이온이 응집동력학에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 본 실험에 사용된 각 실험조건들은 일련의 Jar Tests를 통하여 선정되었으며 상수처리시 제기될 수 있는 광범위한 탁도와 pH를 포함하고자 하였다. 본 연구에서는 응집 동력학을 측정하기 위하여 '자동영상분석계(AIA)' 를 이용하여 응집과정중의 입자와 크기분포와 '관상란분석계(PDA)' 를 이용한 응집과정중의 탁도변화에 관한 자료를 상호 비교하였다. 본 실험에서 도출된 결과에 의하면, Kaolin현탁물에 가해진 $10^{-3}M$의 황산이온은 응집과정에 상당히 큰 영향을 초래하였으며 응집된 입자표면의 전위(zeta potential)변하ㅗ에 큰 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 응집과정에 가해진 황산이온은 약산성($\le$ pH 6.8)에서의 응집과정을 크게 향상시키는 것으로 나타났다. 응집 동력학의 효율증진은 황산이온이 첨가됨으로 인하여 FE(III)침전물 형성율의 촉진에 기인한 수중입자의 충돌빈도의 증가에 의한 것으로 규명 되어졌다규명 되어졌다

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권2B호
• /
• pp.169-175
• /
• 2008

교각 국부세굴에 있어서 세굴발생에 주요한 역할을 하는 마제형 와의 부정류적 특성을 수리실험을 통해 규명하였다. 이를 통해 교각 전면에서 발생하는 유사이송에 관한 물리적 이해를 도모하고자 하였다. 본 연구에서 kaolin 점토를 이용한 흐름의 가시화를 통하여 마제형와의 부정류적 특성을 관찰하였고, 음파 도플러 유속계(ADV)를 이용하여 유속과 난류 특성을 측정하였다. 교각 전면부 상류방향 한 지점에 대해서 세굴 발생 전과 평형세굴심 도달 후의 유속 및 난류 성분을 측정하여 비교 해석하였다. 세굴 발생전 바닥 전단응력이 평형 세굴심 도달 후의 값보다 4배정도 크게 나타났는데, 이는 마제형와의 부정류적 거동이 세굴공을 형성하는 초기 단계에 주요한 역할을 하는 것임을 말해 준다. 그러므로, 본 연구를 통하여 속도 변동 성분의 이정 분포는 마제형 와의 중요한 특성 중의 하나임을 알게 되었고, 이러한 마제형 와의 부정류적 특성은 교각 주위의 흐름 구조와 세굴 현상간의 관계를 이해하는 주요한 인자임을 알 수 있게 되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제6권1호
• /
• pp.13-21
• /
• 2001

본 논문에서는 동전기적 복원 장치를 제작하고 Kaolin Clay토양을 $Co^{2+}$로 오염시켜 컬럼에 주입하고 컬럼 양쪽 전극에 전압을 가하여 수십 시간 복원실험을 하였다. 컬럼 내의 pH의 상승을 억제시키기 위해 토양컬럼 내의 초산완충액을 혼합하고, 토양복원 실험 동안 음극저수조에 0.1M 의 $CH_3$COOH용액을 계속적으로 주입했다. 컬럼의 pH는 초기에는 4.0이었으나 실험이 끝나는 43.6 시간 후에는 6.5로 상승이 억제되어 침전물 Co(OH)$_2$가 형성되지 않았다. 토양컬럼으로 부터의 유출량은 시간이 경과함에 따라 증가했고, 토양복원초기에 토양컬럼 내의 코발트는 주로 이온이동에 의해 제거되었다. 토양복원시험결과, 10.0시간 후에는 토양컬럼 내의 초기 $Co^{2+}$ 총량의 13.1%가 복원되었고, 20.8 시간 후에는 46.8%가 복원되었다. 또한 30.1 시간 경과 후에는 71.7%가 복원되었고, 43.6시간 후에는 94.6%가 복원되었다. 한편 개발된 모델에 의해 계산된 토양컬럼 내의 잔류농도와 토양복원 실험 후에 측정한 잔류농도는 상당히 일치했다.

• 자원환경지질
• /
• 제24권2호
• /
• pp.83-96
• /
• 1991

Haenam pyrophyllite deposit occurred in the rhyolitic tuff of late Cretaceous age is located in the northern part of Haenam-gun, Jeonranam-do. The ore of the Haenam deposit is predominantly composed of pyrophyllite and illite accompanying such clay minerals as kaolinite, chlorite, and smectite. Pyrophyllite ore at the center of altered mass is often associated with kaolin minerals and high temperature minerals such as corundum, andalusite, and diaspore. On the basis of mineral assemblage the Haenam deposit can be devided into three alteration zones from the center to the margin of the deposit; the pyrophyllite zone, kaolinite zone, and illite zone. All alteration zones are associated with appreciable amounts of chalcedonic quartz. Those mineral assemblages indicate that hydrothermal solution which produced the Haenam deposit is strongly acidic solution with high silica and hydrogen activity and low $SO_4{^{2-}}$ activity. Discriminant analysis shows that $Na_2O$, $K_2O$, and $Al_2O$, of major elements are discriminant elements which classify alteration zones, while in case of trace elements Cr, Ni, and Sr turned out to be discriminant elements in this deposit. According to the mineral assemblage and illite geothermometry, pyrophyllite ore is considered to have been formed at about $240-290^{\circ}C$. K-Ar isotopic age for illite from this deposit indicates that it was formed at much the same age of later stage volcanics in the area, suggesting that the hydrothermal alteration of these deposits is associated with later volcanism of the area.

• 상하수도학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.254-269
• /
• 2004

Polysilicato-iron coagulant (PSI) is receiving attention in Japan as a substitute for aluminum-based coagulants. In the first part of this article, coagulation, sedimentation and filtration experiments were carried out using kaolin clay particles as the turbidizing material and four types of PSI with various molar ratios of polysilicic acid to ferric chloride (Si/Fe ratio). Results demonstrate that use of a PSI with a high Si/Fe ratio can cause a more dramatic decrease in treated water turbidity but a higher suction time ratio (STR) than when PACl is used. However, optimization by increasing the rapid agitation strength GR is found to greatly improve the STR. In addition, the series of filtration experiments verified that optimization of GR is greatly effective in controlling rapid increases in filter head loss, and also formation of a thin aging layer in the upper part of the filter bed by slow-start filtration is effective in improving filtered water turbidity over the entire filtration process. The second part of this article describes two innovative filtration techniques to increase the particle separation efficiency; (1) coagulant-coated filter medium by enhancing the electrical potential of the surface of the filter medium, and (2) coagulant dosing in influent by controlling the electrical potential of particles entering the filter layer. From the results of the various filtration experiments using a pilot plant, these two techniques were found to be very effective to reduce the effluent water turbidity from the start to the end of a filter run. Moreover, in the filtration experiments using these two methods simultaneously, higher removal efficiency of approximately 3-log (99.7%) was realized, resulting that the finished water turbidity was accordingly reduced to 0.004mg/L.

• 상하수도학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.149-154
• /
• 2005

Conventionally used flocculation tanks require large space and high energy requirement for mixing. Static flocculators using gravel bed filter operate at a lower flow rate ($5-10m^3/m^2{\cdot}h$). Further, the cleaning of this system is difficult. A novel high rate static flocculator/filter developed at UTS packed with buoyant media such as polystyrene, polypropylene has been found to operate at higher filtration rates (30-45 $5-10m^3/m^2{\cdot}h$). They can easily be cleaned with minimal energy. Detailed experiments conducted with an artificial kaolin clay solution show that buoyant media is an excellent static flocculator in producing uniform filterable microflocs (12-15 m) even when it is operated at a high rate of 30-40 m/h. Detailed filtration experiments were conducted in a wastewater treatment plant to treat the biologically treated effluent with a floating media of depth of 120 cm. This filter was able to remove majority of phosphorus and remaining solids. It reduced significantly the fecal coliforms and fecal streptoccoci, thus requiring less amount of chlorine for disinfection. The advantage of this system is the low energy and water requirement for cleaning of filter bed. The periodic backwash adopted 30 seconds air and water and 30 seconds water cleaning every 90 minutes filter operation. Thisis equivalent to 1-2% of filtered water production. Mechanical cleaning system on the other hand, requires very low energy requirement (<1% of filtered water production).