풍화작용으로 암석의 표면에 기공이 생성되며 주 구성 광물인 장석에서 특히 다공질의 표면구조가 증가한다. 다공질 장석반암을 이용하여 개발한 환경개선 재료의 성능을 평가하기 위해 흡착과 항균 실험을 수행하였다. 경량기포와 혼합하여 제작한 길이 10 cm 장석필터의 여과 실험에서 대부분의 중금속이 흡착되었고 여과 시간을 제어하여 흡착율을 조절할 수 있었다. 쉐이크플레스크법(shake flask method) 항균도 시험에서 5%와 7% 장석분말을 도포한 직물은 98%와 99.9%의 매우 높은 항균도를 보였다. 다공질 구조의 영향으로 양이온치환능력은 분말의 입자가 작아질수록 큰 값을 보이며, $10{\mu}m$의 입경에서 114.63 meq/100g를 보였다. 이상의 결과에서 산업광물로서 다공질 장석반암의 잠재적 가치가 충분한 것으로 판단된다.
탄산염질 암석으로 건조된 석조문화재의 산성비에 따른 손상을 예측하기 위하여 백운암질 대리암 시편에 pH 4.0, pH 5.6 및 pH 6.85 인공강우와 인공풍화시험을 적용하였다. 모든 산성도의 강우는 대리암과 반응 후 중성부근으로 변화하였다. 대리암과 반응한 후 모든 산성도의 강우에서 $Ca^{2+}$과 $Mg^{2+}$의 함량이 두 배 이상 증가하였으며 탈이온수에서의 이온함량도 산성수에서와 유사하다. pH 4.0 강우와 반응한 대리암 시편의 무게가 시험 매회 $0.00037kg/m^2$ 감소할 것으로 예측되며, 이는 한계산성비 pH 5.6에 비해 약 1.4배, 중성강우에 비해 약 3.1배, 그리고 인공풍화시험만 거친 시편에 비해서는 3.7배 큰 값이다. 일축압축강도는 pH 4.0 강우에서 시험 매회 $0.2468kg/m^2$가 감소되며 강우에 접하지 않았을 때보다 2배 크다. pH 5.6과 pH 6.85 강우에서는 강도감소율이 각각 0.1791, $0.1280kg/m^2$로 도출되어 강우의 산성도가 강할수록 대리암의 강도는 약화됨이 예측되었다. 강우에 의해 대리암으로부터 이탈된 광물은 백운석과 소량의 방해석이다.
본 연구는 타포니의 형성 요인 및 발달 과정을 밝히기 위해 경주시 골굴사 일대에 발달하고 있는 타포니를 대상으로 그 분포 특징을 파악하고 광학현미경 관찰을 포함한 암석학적 분석, 함수율 측정, 수질 분석을 실시하였다. 현무암질 응회암류에 발달하고 있는 연구지역 내의 타포니는 입구의 경사 방향이 사면향과 일치하여 발달하고 있으며 이는 풍향 및 그에 따른 수분 공급과 관련이 깊은 것으로 판단된다. 따라서 타포니의 초기 발달 과정에 있어서는 층리 및 암석 내 균열을 따라 응회암 내 암편들이 이탈한 지점을 중심으로 발달하였으며 이후 풍향에 따라 수분 공급이 충분한 지점들을 중심으로 타포니가 성장하였다. 연구지역 내 나마에 고인 정체수의 수질 분석 결과는 다른 내륙지역에 비해 높은 Na, Cl 용해량을 보이며 이는 인접한 해안으로부터 공급된 것으로 추정된다. 이러한 염류가 암석 풍화 및 타포니 발달에 미치는 직접적 영향에 대해서는 전자현미경 분석 및 지화학적 연구가 현재 진행 중에 있다.
일본 오이타현에 위치한 우스키 마애불상군은 12~14세기에 걸쳐 조성된 것으로 알려져 있으며 총 60여개의 석불군으로 이루어진 일본의 대표적인 석조문화재이다. 이 불상군을 이루는 기반암은 아소-4 화산쇄설암 층군에 포함되는 암회색 응회암이다. 이 석불군의 호키 I군과 후루조노를 대상으로 훼손지도를 작성한 결과, 호키 I군에서는 균열 약 121개, 염풍화로 인한 박락 19%, 흑색변색 5%, 생물학적 훼손 51%로 나타났고, 후루조노는 균열 약 48개, 염풍화로 인한 박락 24%, 생물학적 훼손 41%로 산출되었다. 암반에 균열이 집중적으로 분포하는 호키 I군에서는 사면안정성 평가를 통해 전체적으로 평면, 전도 및 쐐기파괴의 가능성이 확인되었다. 또한 초음파속도 측정을 수행한 결과, 애염명왕(기반암)은 1,520~2,794(평균 2,298)m/s를 보였으며, 동종암석으로 교체된 아미타여래좌상의 대좌(신부재)는 3,242~4,141(평균 3,813)m/s로 측정되어, 이들은 약 1,600m/s의 물성차이를 보였다. 따라서 적용 가능한 범위 내에서 균열, 공동, 탈락, 마모 및 박리박락 부분에 대한 보존처리 및 보강이 우선적으로 시행되어야 할 것이다.
마애화령석지장은 해안가에 인접해 있고 해수에 의해 주기적으로 일정 부분이 침수되는 특수한 입지적 조건에 있다. 마애불을 구성하는 암석은 중립질 또는 조립질을 띠는 흑운모화강암으로 내구성이 강한 편이나, 암석 내부에 침투한 염용액과 주변 환경과의 복잡한 상호작용에 의해 구성암석의 색과 강도 및 내구성 등 물성이 변화된 상태이다. 마애불을 이루는 암석은 염(NaCl)결정화 작용에 의한 표면층 박리박락이 심각하다. 박리박락(14.6%)은 해수의 주요 경계면을 중심으로 대기에 상시 노출되는 상부에 집중되어 있다. 반면, 해수에 의해 주기적으로 침수되는 암괴 하부는 오염물이 침착되어 흑화층을 나타내며 이와 함께 갈색변색과 생물오염이 중첩된 상태이다. 표면 오염 및 변질은 흑색 변색(29.2%), 황색 변색(14.1%), 갈색 변색(4.4%), 녹색 변색(2.9%)의 순으로 높은 훼손율(50.5%)을 나타냈다. 또한 해수면을 경계로 상부가 해수에 침수되는 하부보다 초음파 속도가 낮고 편차가 커 많은 물성 변화가 있었음을 알 수 있으며, 특히 해수 침투 경계면의 표면 물성이 취약함을 확인하였다.
국립경주박물관 옥외전시장에 전시되고 있었던 보단측면석은 과거 접합·복원부분의 풍화로 인하여 박리 및 박락이 진행되었다. 따라서 풍화된 암석에 대한 편광현미경 관찰 및 분석을 통한 암석 내의 팽윤성광물의 확인, Schmidt Hammer 반발경도 측정 및 Karsten Tube를 사용하여 모세관물흡수율을 조사하였다.
We investigated the leaching of elements from anthracite ashes by interactions with seawater. The results show that consumption rates of dissolved oxygen are 7.5 times greater in the seawater system than in the fresh water system and indicate that the differences in DO consumption rate may plat a role in regulating the element leaching from the coal ashes. It is revealed that seawater's pH buffering capacity is the most important factor that makes the leaching of elements and their chemical behaviors in the seawater system different from those in the fresh water environments. In overall, element leaching from the weathered ash is smaller than that from the fresh ash. However, the leaching of Si, Fe, Al, Mn, phosphate, and some other elements were independent of weathering. They were dependant only on the pH of the solutions.
To prepare an acrylic type pressure-sensitive adhesive, quarternary polymers were synthesized from butyl acrylate (BA), 2-ethyl hexyl acrylate (2-EHA), methyl methacrylate (MMA), and 2-hydroxy ethyl methacrylate (2-HEMA). The quarternary polymers were identified by FT-IR and Molecular weight was measured by Gel Pearmeation Chromatography. Also, viscosity, solid content and peel strength were examined. The peel strength was 160 $g_{f}/25$ mm when the volume ratio of feed monomer to solvent was 1.3:1, and the ratio was relevant to commercial usage. The pot life of adhesive was 30 sec at the 50 m/min of heat treatment rate at, and it indicated that the minimum drying time was 30 sec. In weathering resistance test, peel strength of $160{\sim}180$$g_{f}/25$ mm after 1000 h, with no residual remains on the adhesive surface.
After their first appearance on Earth, bacteria have exerted significant influence on geochemical behavior of elements. Numerous evidence of their control on geochemistry through geologic history has been observed in a variety of natural environments. They have mediated weathering rate, formation of secondary minerals, redox transformation of metals and metalloids, and thus global cycling of elements. Such ability of bacteria receives so considerable attention from microbiologists, mineralogists, geologists, soil scientists, limnologists, oceanographers, and atmospheric scientists as well as geochemists that a new and interdisciplinary field of research called 'geomicrobiology' is currently expanding. Some recent subjects of geomicrobiology which are studied extensively are as follows: 1) Functional groups distributed on bacterial cell walls adsorb dissolved cations onto cell surfaces by electrostatic surface complexation, which is followed by hydrous mineral formation. 2) Dissimilatory metal reducing bacteria conserve energy to support growth by oxidation of organic matter coupled to reduction of some oxidized metals and/or metalloids. They can be effectively used in remediating environments contaminated with U, As, Se, and Cr. 3) Bacteria increase the rate of mineral dissolution by excreting proton and ligands such as organic acids into aqueous system. 4) Thorough investigation on the effects of biofilm on geochemical processes is needed, because most bacteria are adsorbed on solid substrates and form biofilms in natural settings.
In any developing nation major investment goes for infrastructure and it is not exception in India. Good numbers of buildings, bridges, shopping malls, car parks etc. are coming up with steel for sustainable development. Thus protecting the structures from corrosion are the challenges faced by professionals for all types of steel structures. About 3% of GDP is accounted for loss due to corrosion. To combat this up to date corrosion map is called for as the country has wide variation of climatic zones with vastcoastline. Logically organic paint system can be prescribed based on the corrosion rate on bare steel with respect to environment. Present paper will emphasis on the study conducted on two types of structural steel coated with organic paint located in twomarine environment having been exposed for three years, Test coupons made from steels both bare and coated are deployed at two field stations having marine (Digha) and industrial marine (Channai) environments. Various tests like AC impedance DC corrosion, polarisation, salt spray test, $SO_2$ chamber and Raman spectroscopy were carried out both in laboratory on fresh as well as coupons collected from exposure sites. Rust formed on the bare and scribed coated coupons are investigated. It is found that normal marine environment at Digha exhibits higher corrosion rate than polluted marine environment in Channai. Rust analysis indicates formation of ${\propto}$-FeoOH protects or reduces corrosion rate at Channai and formation of non-protective ${\gamma}$-FeoOH increases corrosion rate at Digha. The slower corrosion rate in Channai than at Digha is attributed due to availability of $SO_2$, in the environment, which converts non‐protective rust ${\gamma}$-FeoOH to protective rust ${\propto}$-FeoOH. While comparing the damage on the coated panels it is found that low alloy structural steel provides less damage than plain carbon steel. From the experimentations a suitable paint system specification is drawn for identical environments for low medium and high durability.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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