• 한국광물학회지
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• 제15권4호
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• pp.243-257
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• 2002

Ca-형과 Na-형 벤토나이트는 물성의 차이로 인하여 그 용도를 달리하며, 국내에서는 Ca-형 벤토나이트만 산출되기 때문에 산업체에서는 Na-형으로 변환시켜 토목용이나 주물용으로 활용되고 있다. 이 연구는 Ca-형과 Na-형 벤토나이트의 몇 가지 물성을 비교하여 그 차별성을 명확히 밝히고자 한다. 또한 HDTMA(Hexadecyltrimethylammonium)나 CP(Cetylprydinium)와 같은 유기양이온을 Ca-형과 Na-형 벤토나이트에 치환시켜 유기 양이온과 벤토나이트와의 흡착 특성을 비교 하고자 시도되었다. Na-형 벤토나이트는 Ca-형 벤토나이트에 비해 강한 알카리성, 매우 높은 팽윤성과 점도를 나타내나, 양이온 교환능과 MB(Methylene Blue) 흡착양은 변화를 보이지 않는다. 탁도는 Na-형 벤토나이트가 높으며 시간의 변화에 따라서도 거의 변화가 초래되지 않았으나, Ca-형 벤토나이트는 단시간 내 급격하게 응집이 초래되었다. 열 분석 결과 큰 차이는 보이지 않으나 흡착수와 층간수의 분해는 Na-형 벤토나이트가 보다 저온에서 빨리 일어나며, 완전한 구조의 분해는 Ca-형 벤토나이트가 Na-형 벤토나이트보다 저온에서 용이하게 일어났다. HDTMA와 CP를 벤토나이트에 치환케 되면 대체적으로 강한 층간팽창이 초래되어 저면 간격이 40 $\AA$ 이상 늘어남으로써 공간을 제공하여 연속적인 흡착이 초래되었다. HDTMA의 흡착은 양이온 교환능의 200% 이상을 치환하였을 때 거의 포화상태에 달하여 저면 간격이 $37～38\AA$으로 팽창이 초래되었으나, CP의 흡착은 양이온 교환능의 140% 이상을 치환케 되면 저면 간격이 $40\AA$에 달하여 거의 포화되었다. 이는 CP가 HDTMA보다 용이하게 층간팽창을 초래시키고 흡착이 일어남을 의미한다. CP와 Ca-형 및 Na-형 벤토나이트와의 흡착거동은 L형의 흡착등온선을 나타내었으며, 매우 규칙적이고 일관성 있게 흡착이 일어남으로써 안정한 상태를 유지하였다. 또한 층간 교환성 양이온 종에 관계없이 유기양이온 흡착거동은 거의 동일하게 일어났다.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권2호
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• pp.51-60
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• 1996

본 연구에서는 산업폐기물로 버려지는 hematite와 ferrite를 이용하여 Mn-EDTA와 불소의 제거에 대한 실험을 행하였다. 제거율을 비교, 평가하기 위하여 무기오염물에 대하여 우수한 흡착능을 가지는 것으로 알려진 Na-bentonite를 실험에 포함하였다. Batch형태의 실험 결과, 망간에 대하여 여러 초기농도에서 ferrite-A는 48∼65 %, ferrite-B는 46∼57 %, hematite 의 경우 17∼26%o의 제거율을 갖는 것으로 나타났으며, Na-bentonite의 경우, 10∼23%의 제거율을 나타냈다. 불소의 경우에는 hematite가 53∼63%의 제거율을, ferrite-A가 54∼63%, ferrite-B는 20∼38%를 보였다. 연구 결과 Hematite와 Ferrite가 가지고 있는 특히 complex ion을 형성하는 무기 오염 물질 제거능이 Na-bentonite 보다 우수한 것으로 나타났다. 결론적으로 이러한 산화 광물과 Na-Bentonite 의 혼합을 통하여 차수재로서의 Na-bentonite의 역할을 증진시킬 수 있을 것이다.

• 공업화학
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• 제5권6호
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• pp.981-989
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• 1994

국내에서 상당량 채취되는 자연산 bentonite(Ca계)와 이를 $Na_2CO_3$로 전환시켜 상업적으로 여러 용도에서 사용되는 Na계 bentonite를 신소재 개발을 위한 점토/유기물 복합체에 대한 고찰 측면에서 matrix 수지를 ABS로 하고 이의 충진재로의 특성을 살펴 보았다. 결과, bentonite의 함량이 증가하면 탄성율은 증가하지만 충격강도는 감소하였으며, 경도는 일정하였다. Na계 bentonite가 Ca계에 비하여 탄성율은 낮지만 충격강도에서 상대적 높은 값을 나타내었다. 저장탄성율(E')은 온도가 상승함에 따라 감소하나 tan ${\delta}$는 주파수가 증가할수록 고온으로 shift되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제28권3호
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• pp.274-279
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• 1996

Diffusion coefficient is a critical parameter for predicting radiological source term(migration rate and flux of radionuclide) through given near field conditions in spent fuel or high level waste repository. The effect of exchangeable cation-$Na^+$ and $Ca^{2+} - on the diffusion of $I^- \;and^3H$ (as HTO) in compacted bentonite was examined using a through-diffusion method. Bentonite material used here was compacted to a density of 1.3 Mg/m$^3$, and Na-bentonite was saturated with a solution of 100 mol NaCl/m$^3$ and Ca-bentonite with 50 $mol\;CaCl_2$/m$^3$. The results show that effective diffusion coefficients are generally higher by a factor of two to five in Ca-than Na-clay. This is attributed to the larger particle size of Ca-compared to Na-bentonite; hence, Ca-bentonite has a greater proportion of relatively large pores, which make a greater contribution to mass transport than small pores. Although the nature of the exchangeable cation affects mass diffusion in compacted bentonite, the effect is small and not likely to influence performance assessment modeling of compacted bentonite-based barriers.

• 대한화학회지
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• 제16권4호
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• pp.241-248
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• 1972

영일 bentonite를 여러 농도의 NaOH, $Na_2SO_4 또는 NaHSO_4 용액으로 처리온도와 처리 시간을 달리하여 처리한 시료의 Methylene Blue 흡착력을 조사하였다. NaHSO_4용액으로 처리했을 경우에는 Methylene Blue 흡착력이 거의 개선되지 않았다. Na_2SO_4$ 용액으로 처리했을 경우에는 1N 용액으로 $100^{\circ}C$에서 2시간 처리했을 경우가 가장 좋았으며, 원시료의 3배의 흡착력을 나타내었다. 더 높은 농도와 더 높은 온도로 처리하면 Faujasite이 생성됨을 알았다. NaOH용액으로 처리했을 경우의 가장 좋은 처리조건은 1N, 1hr, $100^{\circ}C$이고 원시료의 3.3배의 흡착력을 나타내었다. 더 높은 농도와 더 높은 온도인 경우에는 hydroxysodalite이 생성됨을 알았다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-12
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• 2022

Bentonite is the most probable candidate to be used as a buffer in a deep geological repository with high swelling properties, hydraulic conductivity, thermal conductivity, and radionuclide sorption ability. Among them, the radionuclide sorption ability prevents or delays the transport of radionuclides into the nearby environment when an accident occurs and the radionuclide leaks from the canister, so it needs to be strengthened in terms of long-term disposal safety. Here, we proposed a surface modification method in which some inorganic additives were added to form NaP zeolite on the surface of the bentonite yielded at Yeonil, South Korea. We confirmed that the NaP zeolite was well-formed on the bentonite surface, which also increased the sorption efficiency of Cs and Sr from groundwater conditions. Both NaP and NaX zeolite can be produced and we have demonstrated that the generation mechanism of NaX and NaP is due to the number of homogeneous/heterogeneous nucleation sites and the number of nutrients supplied from an aluminosilicate gel during the surface modification process. This study showed the potential of surface modification on bentonite to enhance the safety of deep geological radioactive waste repository by improving the radionuclide sorption ability of bentonite.

• Advances in concrete construction
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• 제9권3호
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• pp.279-287
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• 2020

This paper focuses on the engineering properties of Bentonite-Cement-Sodium silicate (BCS) grout, which was prepared by partially replacing the ordinary Portland cement in Cement-Sodium silicate grout with lithium bentonite (Li-bent) and sodium bentonite (Na-bent), respectively. The effect of different Water-to-Solid ratio (W/S) and various replacement percentages of bentonite on the apparent viscosity, bleeding, setting time, and early compressive strength of BCS grout were investigated. The XRD method was used to detect its hydration products. The results showed that both bentonites played a positive role in the stability of BCS grout, increased its apparent viscosity. Na-bent prolonged the setting time of BCS, while 5% of Li-bent shortened the setting time of BCS. The XRD analysis indicated that the hydration products between the mixture containing Na-bent and Li-bent did not differ much. Using bentonite as supplementary cementitious material (SCM) to replace partial cement is a promising way to cut down on carbon dioxide emissions and to produce low-cost, eco-friendly, non-toxic, and water-resistant grout. In addition, Li-bent was superior to Na-bent in improving the strength and the thickening of BCS grouts.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권1호
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• pp.64-70
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• 2007

본 실험은 서로 다른 온도조건하에서 두 가지 Na 화합물을 이용하여 Ca-벤토나이트를 Na-벤토나이트 전환하였다. 두 가지 Na 화합물은 양이온 원으로 Na를 가지고 있는 5가지 화합물 중에서 선택하였다. 전환된 Na-벤토나이트의 팽창능은 Na의 농도가 높아질수록 증가하였으며 반면 온도가 증가할수록 최대 Na 농도는 감소하는 경향을 보였다. Na_2CO_3 은 조사된 Na-화합물 중에서 최대 팽창능을 보여주었으며 팽창지수는 처리온도가 최대 100 에 도달할 때까지 최고로 증가하였다. 동일 Na 처리농도에서는 팽창지수는 체류시간이 증가하거나 온도가 높아질 때 다소 감소하였다. 전환된 Na-벤토나이트의 흡착은 조사된 Pb나 Cd의 평형농도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였으며 Pb의 흡착량이 Cd보다 다소 높은 것으로 조사되었다. 그리고 전환된 Na-벤토나이트에 Pb와 Cd의 흡착은 5 % $Na_2CO_3$. ${\approx}$ 5% $NaHCO_3$ > 3 % $NaHCO_3$ > 3 % $Na_2CO_3$ > 1 % $NaHCO_3$ > 1 % $Na_2CO_3$ > 원형 Na-B > 원형 Ca-B. 그러나 이러한 결과는 CEC에 따른 흡착의 결과와는 다소 상반되는 결과를 보여주고 있다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제25권3호
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• pp.245-251
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• 2021

The present study investigated the ageing effect on compressibility, permeability and shear strength behavior of kaolin and bentonite samples in the presence of NaCl and CaCl₂ solutions. The compressibility, permeability and shear strength parameters were determined on the 60, 190, and 250 days cured samples. The results have shown that, the kaolin sample becomes more compressible in the presence Ca²⁺ ions with ageing. Generally, the normalized compression index values of bentonite samples increased at the end of 60 days and 250 days curing time periods. The normalized permeability value of kaolin decreased by ageing in the presence of Na⁺ ions almost twofold. The permeability values of bentonite increased both in NaCl and CaCl₂ solutions during ageing. In the presence of Na⁺ ions kaolin had higher max. shear stress value than Ca²⁺ ions. When the max. shear stress values of 0, 60 and 190 days samples were compared, it was seen that NaCl solution had no significant effect on the shear strength of kaolin sample. However, the shear strength of kaolin increased in the CaCl₂ solution during ageing. In the presence of Ca²⁺ ions the max. shear stress value of bentonite was higher. The results of this study have shown that ageing has significant effects on the compressibility, permeability and shear strength of kaolinitic and bentonitic clayey soils.

• 대한화학회지
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• 제17권1호
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• pp.47-52
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• 1973

우리나라 영일산 Bentonite를 0.5-6 N NaOH로 $70-90^{\circ}C$에서 $Na_2:SiO_2$의 비율로 $1:1{\sim}4:1$로 2-30일의 범위에서 처리하여 그 겨정성의 변화를 X선회절법으로 조사하였다. 그 결과 2N NaOH로 $70^{\circ}C$에서 Zeolite Species가 좋은 수율로 생성되었다. 그러나 NaOH의 농도가 더 크고 온도가 더 높으면 이 Zeolite는 Hydrozysodalite로 변한다. 이 결정 외에도 처리조건에 따라서는 raujasite, sodium A zeolite, mordemite등의 결정도 소량 생겼다.