• 대한화학회지
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• 제55권4호
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• pp.570-574
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• 2011

최대 0.20 mm 크기를 가진 아날심 단결정은 $3.00SiO_2$ : $1.50NaAlO_2$ : 8.02NaOH : $454H_2O$ : 5.00TEA의 겔 조성으로부터 합성되어졌다. $Na^+$ 이온으로 완전히 이온교환 된 아날심은 0.1 M 농도의 NaCl 수용액으로부터 준비하였다(이온교환용액의 pH는 NaOH 용액을 첨가하여 6에서 11로 맞추었다). $|Na_{0.94}(H_2O)|[Si_{2.06}Al_{0.94}O_6]-ANA(a=13.703(3){\AA})$의 분자식을 가지는 수화된 아날심 단결정의 구조는 294 K에서 Ibca의 orthorhombic 공간군으로 단결정 X-선 회절기법에 의해 결정되었다. 결정 구조의 최종 에러값은 $R_1/wR_2$= 0.054/0.143에 수렴되었다. 약 15개의 $Na^+$ 이온이 팔면체 배위로 3군데의 비동등한 위치에서 발견되었다. 합성된 아날심의 화학적 조성은 $Na_{0.94}(H_2O)Si_{2.06}Al_{0.94}O_6$ 확인되었으며, Si/Al 비는 단결정 구조 정밀화를 통하여 찾은 양이온의 점유수인 14.79개에 의해 2.19로 결정되었다.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.345-353
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• 2022

본 연구는 합성 모데나이트(Na_6.6Al_6.6Si_41.4O₉₆·20.4H₂O, Na-MOR)를 이용한 다양한 중금속의 포획 연구를 하기 위한 기초 단계로, 고분해능 X-선 분말 회절을 이용하여 치환체의 격자상수 및 부피 변화를 이해하기 위한 목적으로 실험을 진행하였다. 열중량 분석법(Thermogravimetric analysis, TGA)으로 측정한 결과, 1가 양이온 치환체(Cs-MOR, Na-MOR)는 단위포 당 19.4, 20.4개의 물분자가 존재하였으며, 2가 양이온 치환체(Pb-MOR, Sr-MOR, Cd-MOR)는 단위포 당 21, 23.1, 23.2개가 존재하는 것을 확인하였다. 측정한 모든 물질은 사방정계에 속하는 Cmcm의 공간군을 가지는 것으로 확인할 수 있었다. 치환 전 물질인 Na-MOR과 비교했을 때, 치환체의 (110)면과 (200)면의 회절강도가 명확하게 변화하였으나, 전체적인 피크의 위치는 거의 유사하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Na-MOR에서는 확인이 되지 않았던 (220)면의 피크가 Pb-, Cd-, Sr-MOR에서 뚜렷하게 관찰되었다. 이를 통해서 양이온 치환에 따른 원자들의 분포 변화가 주로 ab-평면상에서 나타나지만, 격자상수의 변화는 미세할 것으로 짐작할 수 있었다. Whole profile fitting 방법을 사용하여 치환된 모데나이트의 미세한 격자상수의 변화를 관찰하였다. 치환체의 격자상수 및 격자부피의 변화는 치환된 양이온의 반경 및 전하수에 따라 서로 다른 경향성을 보였다. 1가 양이온의 경우, 이온반경이 증가할수록 a-축의 길이는 증가하지만, 반면에 b- 및 c-축의 길이는 감소하였다. 2가 양이온의 경우, 이온반경이 증가할수록 대체적으로 a-축의 길이가 감소하고, b- 및 c-축의 길이는 증가하였다. 격자부피는 1가 또는 2가 양이온 치환체들이 각각 독립된 경향성을 가지며, 이온반경에 따라 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국균학회지
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• 제7권1호
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• pp.13-73
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• 1979

양송이 합성퇴비(合成堆肥) 배지(培地)의 제조(製造)에 있어서 탄소원(炭素原), 질소원(窒素源) 등(等) 영양원(營養源)과 물리적(物理的) 안정(安定)을 위(爲)한 보조재료(補助材料)의 선정(選定), 볏짚을 주재료(主材料)로 사용(使用)할 때의 퇴비재료(堆肥材料)의 배합(配合), 야외퇴적(野外堆積) 및 후발효(後醱酵), 볏짚 퇴비배지(堆肥倍地)에서의 유해생물(有害生物) 발생(發生) 및 방제(防除)에 관(關)한 연구(硏究)를 수행(遂行)한 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 합성퇴비배지(合成堆肥倍地)의 탄소원(炭素原)으로서 볏짚은 보리짚과 밀짚보다 발효(醱酵)가 신속(迅速)하고 퇴비(堆肥)의 질소함량(窒素含量)이 높으며 배지(培地)의 질(質)이 양호(良好)하여 양송이 자실체(字實體) 수량(收量)이 현저(顯著)히 높았다. 2. 한국(韓國)에서 생산(生産)되는 일본형(日本型) 벼와 통일품종(統一品種等) 두 계통(系統)의 볏짚은 초형(草型) 및 이화학적(理化學的) 성질(性質)이 달라서 퇴비(堆肥)의 발효상태(醱酵狀態)에 차이(差異)가 많았다. 통일(統一)볏짚은 발효(醱酵)가 빠르게 진행(進行)되므로 퇴적기간(堆積期間)을 단축(短縮)하고 수분공급량(水分供給量)을 감소(減少)시키며 물리성(物理成) 안정재(安定材)를 첨가(添加)하여야 한다. 3. 보릿짚 퇴비(堆肥)는 볏짚퇴비(堆肥)보다 생산성(生産性)이 낮으나 보릿짚과 볏짚을 50 : 50으로 혼용(混用)하면 볏짚과 대등(對等)한 수량(收量)을 얻을 수 있었다. 4. 퇴비배지(堆肥倍地)의 전질소(全窒素), 전유기물(全有機物) 질소(窒素) 및 Amino산태(酸態), Amide태(態) Amino당태(糖態) 질소(窒素)와 자실체(字實體) 수량간(收量間)에는 각각(各各) 높은 정(正)의 상관(相關)이 있으나 Ammonia태(態) 질소(窒素)는 균사생장 및 자실체(字實體) 형성(形成)에 심(甚)히 유해(有害)하였다. 5. 볏짚을 주재료(主材料)로 사용(使用)할 때 무기태(無機態) 질소원(窒素源)으로서 요소(尿素)가 가장 좋았고 유안(硫安)과 석회질소(石灰質素)는 부적당(不適當)하였다. 요소(尿素)는 3회(回) 분시(分施)할 때 손실(損失)이 감소(減少)되고 퇴비(堆肥)의 질소함량(窒素含量)이 증가(增加)하였다. 6. 유기태영양원(有機態營養源) 중(中) 들깻묵, 참깻묵, 밀기울, 계양(鷄養) 등(等)의 첨가(添加)는 퇴비(堆肥)의 발효(醱酵)를 양호(良好)하게 하고 자실체수량(字實體收量)을 증가(增加)시켰다. 7. 들깻묵, 밀기울 등(等) 유기태영양원(有機態營養源)은 장유박(醬油粕), 이분조미료폐비(泥粉調味料廢肥) 등(等) 공장폐엽물(工場廢葉物)로서 대체(代替)하여 재배(栽培)할 수 있었다. 8. 볏짚퇴비(堆肥) 제조시(製造時) 석고(石膏)와 Zeolite를 첨가(添加)하면 과습(過濕) 및 결착(結着) 등(等)으로 인(因)한 물리성(物理性)의 악화(惡化)가 방지(防止)되며, 자실체수량(字實體收量)이 증가(增加)하는데 그 효과(效果)는 일본형(日本型) 볏짚보다 통일(統一)에서 현저(顯著)하였다. 9. 볏짚을 주재료(主材料)로 퇴비재료(堆肥材料)를 배합(配合)할 때 계양(鷄養) 10%, 깻묵 5%, 요소(尿素) $1.2{\sim}1.5%$, 석고(石膏) 1%를 첨가(添加)하고 봄재배(栽培) 때는 발열촉진(發熱促進)을 위(爲)하여 미강(米糠)을 첨가(添加)하는 것이 좋았다. 10. 볏짚배지(培地)의 야외퇴적시(野外堆積時) 적산온도(積算溫度)와 퇴비(堆肥) 부열도간(腐熱度間)에는 r=0.97의 높은 상관(相關)이 이고 적산온도(積算溫度) $900{\sim}1000^{\circ}C$일 때 자실체(字實體) 수량(收量)이 가장 많았다. 11. 퇴적기간(堆積期間)이 길어질수록 퇴비(堆肥)의 부열도(腐熱度)가 높아지고 전질소함량(全窒素含量)이 증가(增加)하고 Ammonia태(態) 질소(窒素)는 감소(減少)하였는데, 볏짚배지(培地)의 퇴적기간(堆積期間)은 봄재배(栽培) $20{\sim}25$일(日), 가을재배(栽培) 15일(日)이 적당(適當)하였고 그때의 부열도(腐熱度)는 각각 19및 24%였다. 12. 퇴비(堆肥) 후발효시(後醱酵時) 수분함량(水分含量)이 높은 퇴비(堆肥)를 진압(鎭壓) 하여 입상(入床)할 때 공기유통(空氣流通)이 감소(減少)하여 Ammonia태(態) 질소(窒素)의 잔류량(殘溜量)이 증가(增加)하고 Methane과 유기산(有機酸) 등(等) 환원성(還元性) 물질(物質)의 생성(生成)이 많았다. r=-0.76, 휘발성(揮發性) 유기산(有機酸)과는 r=-0.73의 부(負)의 상관(相關)이 있었다. 13. 입상시(入床時) 퇴비(堆肥)의 수분함량(水分含量) $69{\sim}80%$ 범위(範圍)에서 자실체(字實體) 수량(收量)은 수분함량(水分含量)이 증가(增加)할수록 감소(減少)하였는데 (r=-0.78) 이것은 공극량(孔隙量)의 감소(減少)에 기인(基因)하는 것이었다. 입상시(入床時) 균상(菌床)의 적정 공극량(孔隙量)은 $41{\sim}45%$. 14. 후발효(後發效) 정열(頂熱)은 병해충 방제(防除) 뿐 아니고 Ammonia의 제거(除去)를 위(爲)해서 필수적(必須的) 과정(科程)이며 정열후(情熱後) 4일간(日間)의 발효(發效) 과정(科程)이 필요(必要)하였다. 15. 볏짚 퇴비배지(堆肥倍地)에서 양송이 균(菌)에 유해(有害)한 영향(影響)을 미치는 사장균 10종(種)이 동정(同定)되었는데 그 중(中) Diehliomyces microsporus, Trichoderma spp.,Stysanus stemoitis 등(等)은 발생빈도(發生頻度)가 높고 피해(被害)가 심(甚)하였다. 16. Diehliomyces는 재배사(栽培舍) 온도조절(溫度調節), Basamid와 Vapam처리(處理)로서 방제(防除)가 가능(可能)하며 Trichoderma spp.는 Bavistin과 Benomyl 철포(撤布)로서 방제(防除)되었다. 17. 퇴비중(堆肥中) 서식(棲息)하여 양송이를 가해(加害)하는 4종(種)의 선충과 5종(種)의 응애(類)는 퇴비(堆肥)를 $60^{\circ}C$에서 6시간(時間) 정열(頂熱)시키므로서 방제(防除)할 수 있었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제37권
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• pp.285-307
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• 2004

이 연구에서는 전남 화순군에 위치한 운주사의 석조문화재를 중심으로 암석의 풍화대 형성과 풍화의 진행에 따른 암석학적 특성과 지화학적 특성을 종합 검토하였다. 이 결과를 중심으로 석조물을 이루는 암석의 기계적, 화학적, 광물학적 및 물리적 풍화에 영향을 미치는 풍화요소를 규명하였고, 이들을 정량화하여 석조문화재의 보존방안 강구를 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 이 연구를 위하여 야외 정밀조사 및 총 18개의 시료(화산력 응회암 7점, 화산회 응회암 4점, 화강암류 4점, 화강편마암 3점)에 대한 전암분석과 암석의 특성 및 광물감정을 실시하였다. 또한 각각의 석조물에 대한 훼손현황을 반정량적으로 기재하였다. 운주사 일대의 지질을 이루는 암석은 화산력 응회암이며 대체로 N30-40W의 주향과 10~20NE의 경사를 갖고 있다. 이 화산력 응회암은 운주사를 중심으로 매우 넓게 분포하고 있으며 운주사 경내에 분포하는 석조물은 모두 화산력 응회암으로 조형되어 있다. 현재 운주 사 경내의 석조물들은 대부분 심한 균열의 발달과 함께 구조적 불균형을 이루고 있으며, 생물학적 오염 및 암석의 풍화가 상당히 진행되어 각력이 탈락하고 광물의 입상분해가 발생하는 등 풍화와 훼손양상이 아주 심각하다. 또한 석조물 곳곳의 철편과 시멘트 몰탈은 산화되어 적갈색의 침전물과 회백색의 침전물을 형성하고 있다. 이들 석조물에 대해 육안 훼손정도를 기재한 결과 대부분의 석조물들이 MD(moderate damage)에서 SD(severe damage) 등급의 훼손정도를 보이고 있다. 각 암석의 X선 회절분석 결과, 대부분의 시료들은 석영, 정장석, 사장석, 방해석 및 자철석 등의 광물로 구성되어 있다. 현미경하에서는 석영과 장석류가 심하게 변질되었으며, 타형의 결정형을 보이는 흑운모는 풍화되어 이차 풍화광물인 녹니석으로 변질되어 있다. 또한 응회암 곳곳의 열극대에 적갈색의 철분 침전물이 관찰되는 것으로 보아 암석의 내부까지 풍화가 진행되고 있음을 알 수 있다. 연구지역의 석조물을 이루는 응회암류는 Subalkaline, Peraluminous의 영역에 도시되며, 시료의 $SiO_2$(wt.%) 범위는 화산력 응회암이 70.08~73.69, 화산회 응회암은 70.26~78.42 의 범위를 보이고 있다. 또한 주성분원소에 대한 화학적풍화지수(CIA)와 풍화잠재지수(WPI) 계산치에서 CIA의 범위는 화산력 응회암은 55.05~60.75, 화산회 응회암은 52.10~58.70, 화강암은 49.49~51.06 화강편마암은 53.25~67.14의 범위를 보이며 이들은 편마암류와 응회암류에서 큰 값을 갖는다. WPI는 응회암류와 편마암류의 시료에서 0선 이하에 있거나 0선에 근접되어 도시되는 것으로 보아 상위 CIA에서와 같이, 이들 응회암류와 편마암류가 화학적인 풍화 작용을 쉽게 받고 있음을 시사한다. 암석의 분말시료와 석조물의 피복시료를 채취하여 전자현미경(SEM)으로 관찰한 결과 암석의 이차적인 풍화산물인 스멕타이트, 불석군의 점토광물이 관찰된다. 그리고 암석의 생물학적 풍화 요소인 하등식물의 균사류 및 지의류의 모근과 포자가 함께 관찰된다. 이는 암석의 내부까지 생물체가 압력을 가하고 있어 석조물의 기계적 풍화작용을 가중시키고 있으며, 이와 함께 석조물 내에 점토광물화가 상당히 진행된 것으로 판단된다. 암석의 풍화가 상당히 진행되어 비, 바람, 수목, 지반 등 자연환경 의해 훼손이 가속화 되고 있는 상태이다. 이에 대한 방안으로 1차 수목 제거 등 주변 환경정비와 배수로 설치 등 물 침투 방지에 대한 지반환경 조성이 필요하고, 2차 지의류 제거 등 생물학적 처리와 합성수지를 사용한 균열부분 접착복원과 암석 재질을 강하게 하는 경화 및 발수처리를 실시한다. 그리고 풍화의 원인인 바람, 햇빛, 비 등을 차단시킬 수 있고 주변경관과 어울리는 보호시설을 건립하여 보존하는 것이 좋을 것으로 판단된다.