• 공업화학
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• 제33권1호
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• pp.11-16
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• 2022

금속유기골격체(metal-organic frameworks, MOFs)는 나노사이즈의 기공을 가진 다공성 물질로, 금속이온과 유기리간드의 종류에 따라 기체흡착도 및 기공크기의 조절이 가능하다. 이러한 장점을 이용하여, 기체 포집 및 분리, 그리고 기체센서분야에서 금속유기골격체에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 신속하고, 정량적인 기체 흡탈착 분석을 위해서는, 센서 표면에 균일한 필름 형태의 다양한 MOF 구조체를 형성해야 한다. 본 총설논문에서는 양극산화알루미늄, 산화아연 나노막대, 구리 박막으로부터 직접합성법을 이용하여 각각 MIL-53 (Al), ZIF-8, Cu-BDC와 같은 MOF를 마이크로진동자 센서 표면에 균일하게 합성하는 방법에 대해 정리하였다. 또한, 대표적인 마이크로진동자인 수정진동자미세저울과 마이크로캔틸레버의 작동원리와 금속유기골격체에 기체흡착 시 변하는 신호해석에 대한 내용을 다룬다. 이를 통해, 마이크로진동자 기반 금속유기골격체의 기체 흡탈착 분석에 대한 이해를 높이고자 한다.

• 자원환경지질
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• 제56권4호
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• pp.475-499
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• 2023

경상지역 제철유적의 원료산지 추정을 위해 제철시료와 주요 철광상 철광석을 대상으로 암석기재학 및 지화학적 특성을 비교 분석하였다. 각 지역에서 발굴된 제철유적 시료는 제련공정 단계에 따라 원료철광석, 괴련철, 괴련철슬래그, 선철, 선철슬래그, 단조박편, 단야철, 철정 및 화살촉으로 분류되었고 각각 상이한 구성광물과 조직을 보였다. 또한 슬래그를 구성하는 규산염광물에서의 알루미늄 및 칼슘 등의 주원소 성분의 농집과 제철유물에서 니켈 및 구리 등의 미량원소 함량이 높은 것은 원료철광석의 특성이 반영된 것으로 잠재적인 제철원료의 산지추정인자로 여겨진다. 특히 제철유적 시료의 납-스트론튬 동위원소비는 크게 1) 원료철광석과 유사한 조성을 보이는 경우, 2) 스트론튬 동위원소비가 부화된 경우, 그리고 3) 납-스트론튬 동위원소비 모두 부화된 경우로 구별되며 이러한 동위원소비 특성은 고온의 제련공정 과정에서 첨가된 특정 조재제와의 혼염 가능성을 시사한다. 이러한 결과는 첨가물이 제련과정에 미치는 잠재적인 기여 측면에서 경상지역 제철유적의 산지추정 해석에 새로운 시각을 제시한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.348-355
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• 2023

바이오디젤은 중립연료로써 친환경 연료로 알려져 있으며, 육상에서는 일정 비율을 의무 혼합하는 정책을 시행하고 있다. 본 연구에서는 바이오디젤의 선박 연료로써의 사용 가능성을 검증하기 위해 선박용 경유와 바이오디젤의 혼합비율 0 %, 5 %, 10 %, 20 %에 대해 성분 분석, 금속 부식성 실험, 저장 안정성 실험을 수행하였다. 성분 분석은 ISO 8217:2017 기준에 따라 밀도, 동점도, 인화점 등 총 8가지를 평가하였으며, 180일 동안 상온과 가혹 조건(60 ℃)에서 금속 부식성 실험과 저장 안정성 실험을 통해 바이오디젤 신뢰성을 검증하였다. 연구 결과, 성분 분석은 바이오디젤 모든 혼합비율에서 ISO 8217:2017 기준을 만족하였으며, 바이오디젤 비율에 따라 동점도, 밀도, 산값은 혼합비율이 높아질수록 높게 나타났으며, 황분은 혼합비율이 높아질수록 낮게 나타났다. 금속 부식성은 탄소강, 철, 알루미늄, 니켈의 경우 부식이 거의 발생하지 않았으나, 구리의 경우 60 ℃ 환경 바이오디젤 20 % 혼합에서 산소가 풍부한 바이오디젤의 영향으로 부식이 발생하였다. 저장 안정성은 모든 바이오디젤 혼합비율을 180일 동안 상온과 가혹 조건에서 저장한 결과, 변색, 슬러지 발생, 연료 분리가 육안으로 확인되지 않았다.

• 분석과학
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• 제31권6호
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• pp.240-246
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• 2018

본 연구에서는 GD-MS를 활용하여 원소 별 함량이 다른 세 종류의 알루미늄 매질의 표준 시료를 분석하였다. 13 종의 원소(Mg, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Sn, Pb)에 대해 검량 곡선을 작성하고 그 기울기를 RSF(Relative sensitivity reference)로 확립하였다. 검량 곡선은 X축을 IBR(Ion beam ratio)로, Y축을 표준 시료의 인증 값으로 작성하였다. 검량 곡선의 정밀도와 직선성을 평가하기 위해 RSD(Relative standard deviation)와 결정 계수를 계산하였다. 그 결과 모든 원소의 RSD는 10 %이내로 높은 정밀도를 나타냈다. 바나듐, 니켈 그리고 갈륨 원소를 제외한 대부분의 원소들은 결정 계수가 0.99 이상으로 1에 가까운 값을 얻어 직선성이 우수했다. 바나듐, 니켈 그리고 갈륨 원소는 결정 계수가 0.90~0.95 범위로 비교적 낮은 직선성을 나타냈으며, 이는 좁은 농도 범위로 인한 오차로 판단된다. 바나듐, 니켈 그리고 갈륨 원소는 결정 계수는 낮지만 각각의 표준 시료 RSF와 기울기로 확립한 표준RSF(Standard-RSF)가 비슷하여 정량 분석을 위한 RSF로 활용 가능할 것으로 판단된다. 다른 매질의 시료에 표준RSF(Al matrix)를 적용 가능 여부와 실제 표준 값에 대한 오차를 확인하기 위해서 철 매질(Fe matrix)의 표준 시료를 분석하여 검증하였다. 구리 원소를 제외한 6 종(Al, Si, V, Cr, Mn, Ni) 원소의 오차율은 약 30 %로 나타났으며, 구리 원소는 측정을 방해하는 불순물 화합물의 영향으로 오차율이 크게 나타난 것으로 판단된다. 일반적으로 동위원소$^{63}Cu$는 $^{54}Fe^{2+}-^{36}Ar$ 간섭을 받고 $^{65}Cu$는 $^{56}Fe-Al^{3+}$간섭을 받는다. 이를 분해하기 위해서는 8000 이상의 분해능이 필요하다. 하지만, 높은 분해능은 이온의 투과도를 낮추기 때문에 미량원소 분석에 어려움이 있다. 구리 원소를 제외한 알루미늄 외 5종의 원소에 대해서는 비교적 적은 오차로 정량 분석이 가능한 것으로 확인되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제78권1호
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• pp.11-25
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• 1989

본(本) 연구(硏究)를 위한 조사대상지(調査對象地)로는 도시지역(都市地域)으로 서울, 공단지역(工團地域)으로 여천(麗川)과 울산(蔚山), 비오염(非汚染) 청정지역(淸淨地域)으로는 강원도(江原道) 지역(地域)을 선정(選定)하였다. 이들 지역(地域)에서 대기(大氣) 오염물질(汚染物質)들과 산성(酸性) 퇴적물(堆積物)이 연차별(年次別)로 삼림생태계(森林生態系)의 토양산도(土壤酸度) 및 양료분포(養料分布)에 미치는 영향을 조사(調査), 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같았다. 한국(韓國)의 삼림토양(森林土壤)은 오염원(汚染源)을 중심으로 시간이 경과함에 따라 토양(土壤) 산성화(酸性化)가 계속 진행되고 있으며 1988년도(年度)의 토양중(土壤中) 수소(水素)이온 농도(濃度)의 증가율(增加率)은 전년도(前年度) 농도(濃度)의 약 60%에 해당된다. 침엽수림(針葉樹林) 토양(土壤) pH의 평균치(平均値)를 보면 서울지역(地域)이 4.45로서 제일 낮았고 다음이 여천(麗川), 울산(蔚山) 및 강원도(江原道順)으로 각각 4.54, 4.81 및 6.03이었다. 모든 지역(地域)이 동일하게 오염원(汚染源)으로 부터 거리가 멀어질수록 토양(土壤) pH가 일정한 비율로 증가하였다. 한편 모든 지역(地域)에서 삼림토양(森林土壤) pH가 감소(減少)하는 것과는 대조적으로 여천외(麗川外) 모든 지역(地域)에서는 대기중(大氣中) $SO_2$ 까스 농도(濃度)와 토양중(土壤中) 유황농도(硫黃濃度)가 감소(減少)하고 있으며 이는 유황산화물(硫黃酸化物) 외의 물질(物質) 즉 질소산화물(窒素酸化物) 등(等)에 의한 토양산성화(土壤酸性化)에의 기여도가 증가하고 있는 것으로 사료(思料)된다. 토양중(土壤中) 염기포화도(鹽基飽和度)는 70%의 강원도지역(江原道地域)을 제외하고는 모든 지역(地域)이 20%미만으로 매우 낮은 수준(水準)에 있다. 토양중(土壤中) 활성(活性) 알루미늄 농도(濃度)는 토양(土壤) 산성화(酸性化)와 함께 증가하고 있으며 강원도(江原道) 지역(地域)이 제일 낮은 수준(水準)이었고 다음이 서울, 울산(蔚山) 및 여천(麗川)의 순(順)이었다. 수목체내(樹木體內)의 중금속농도(重金屬濃度)는 구리 및 아연 모두 강원도(江原道) 지역(地域)에서 제일 낮았고, 다음이 여천(麗川), 서울 및 울산(蔚山)의 순(順)이었다.

• 한국화예디자인학연구
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• 제43호
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• pp.123-138
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• 2020

본 연구는 2011~2019년의 9년간 화훼장식 전문 월간지에 나타난 플라워 주얼리 작품을 추출하고, 추출된 플라워 주얼리 작품을 대상으로 표현유형, 표현기법, 사용된 식물재료와 비식물재료의 종류와 수 등을 작품별, 연도별로 분석하여 국내 플라워 주얼리의 트렌드를 알아보고자 실시하였다. 표현유형별로 살펴보면 머리장식의 경우 20.83%, 목걸이의 경우 57.29%, 귀걸이의 경우 5.21%, 리스트의 경우 10.42%, 기타 6.25%로 총 96작품으로 분석되었다(χ²=94.833, p<.001). 표현기법의 사용빈도를 분석한 결과 각 작품당 머리장식, 목걸이, 리스트는 5~6가지의 표현기법, 귀걸이는 2~4가지의 표현기법을 사용하여 제작되었다. 사용된 표현기법은 소재 결합기법 34.43%, 꽃과 잎의 이용기법 30.17%, 시각적 기법 16.63%, 집단화 기법 14.12%, 테크닉 강조기법 4.26%, 기타 0.39%로 나타났다(χ²=455.222, p<.001). 가장 많이 사용된 기법은 프레이밍 기법 16.63%, 노팅기법 16.44% 순으로 나타났다. 플라워 주얼리에 사용된 식물 재료는 절화의 경우 호접란 22.61%, 천일홍 13.48%, 글로리오사 9.57%, 에피덴드럼7.39%, 왁스플라워 6.96%, 골든볼 4.78% 등으로 나타났다(χ²=718.104, p<.001). 절지의 경우 말채나무 70.00%로 가장 많이 사용되었고, 다래덩굴, 노박덩굴, 능수버들이 각각 10.00% 사용되었다(χ²=10.800, p=.013). 절엽의 경우 엽란 24.65%, 아스파라거스 스마일락스 24.62%, 콩란 11.54%, 러브체인 6.15% 등으로 나타났다(χ²=269.385, p<.001). 열매의 경우 청미래덩굴의 열매 44.44%, 하이페리쿰 33.33%, 미국자리공 11.11% 등으로 나타났다(χ²=11.444, p=.022). 플라워 주얼리 제작에 사용된 비식물재료는 2mm 알루미늄와이어 47.34%, 카파와이어 33.73%, 1mm 알루미늄와이어 10.06% 등으로 나타났다(χ²=186.704, p< .001). 와이어 이외에 진주 53.57%, 리본 12.50%, 스팽글과 깃털 4.14% 등의 순으로 나타났다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.641-649
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• 2023

본 연구에서는 3D 프린팅 기술을 활용하여 제작한 차폐체의 성능을 비교 분석하여, 고에너지 전자선 치료 시 차폐체로서의 적용 가능성에 대해 알아보고자 한다. 고에너지 전자선에 대한 3D 프린팅 재료의 차폐성능 평가를 위해 실측과 몬테카를로 기반의 모의실험을 수행하였다. 첫 번째, 모의실험에 대한 신뢰성 확보를 위해 IAEA의 TRS-398 권고를 참조하여 선원항 평가를 수행하였다. 두 번째, PLA+W (93%) 재료에 대한 차폐 성능 분석을 위해 3D 프린터를 이용하여 시편을 제작하였고, 전자선 에너지에 따른 두께별 차폐율을 평가하였다. 세 번째, PLA+W (93%)와 기존 차폐체 간 차폐 성능 비교 분석을 통해 전자선 치료 시 필요한 차폐 두께를 산정하였다. 연구 결과, 첫 번째, 실측과 모의실험을 통한 선원항 평가 결과, 1% 이내의 오차로 TRS-398 권고를 만족하여 모의실험에 대한 신뢰성을 확보하였다. 두 번째, PLA+W (93%)에 대한 차폐 성능 분석 결과, 6 MeV 전자선은 3.12 mm에서 95% 이상의 차폐율을 나타냈고, 15 MeV 전자선은 10 mm 두께에서 90% 이상의 차폐율을 나타내었다. 세 번째, 모의실험을 통해 PLA+W (93%) 재료와 기존 차폐체 간 비교 분석을 통해 동일 두께 내에서 텅스텐, 납, 구리, PLA+W (93%), 알루미늄 순서로 차폐율이 높은 결과를 나타내었으며, 6 MeV 전자선은 5 mm 이상, 15 MeV 전자선은 10 mm 이상 두께에서 거의 유사한 차폐율을 나타내었다. 향후 본 연구를 통해 고에너지 전자선 치료 시 PLA+W (93%) 재료를 이용한 환자의 맞춤형 차폐체 제작을 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 박물관보존과학
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• 제30권
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• pp.71-88
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• 2023

조선시대 유리구슬의 가시적 특성과 화학 조성을 알아보고 그에 따른 연관성을 알아보았다. 또한 권역에 따른 특성에 대하여 고찰하였다. 연구 대상은 경기, 충청, 경상권역 25개소에서 출토된 1,819점으로 이 중에서 화학 조성 분석은 537점을 실시하였다. 조선시대 유리구슬은 크게 둥근형, 코일형, 꽃잎형, 연주형, 납작형, 대추형과 표주박형 구슬 등의 형태가 나타난다. 색상은 크게 갈색계(갈색, 담황색), 청색계(청록색, 벽색, 감청색), 백색계(무색, 백색), 녹색계(녹색, 녹청색, 녹갈색) 등이 나타난다. 갈색이 가장 많은 수량을 차지하고 다음으로 청록색과 벽색이 주로 확인된다. 조선시대 유리구슬 제작기법은 대표적으로 말은 기법이 확인된다. 유리구슬의 융제는 주로 K₂O가 사용되었고, 포타쉬유리군, 알칼리혼합유리군 등이 가장 많은 수량을 차지한다. 안정제는 융제의 종류에 따라 다르긴 하나 주로 CaO와 Al₂O₃가 사용되었다. 포타쉬유리군과 포타쉬납유리군은 HCLA계, 알칼리혼합유리군은 HCA계. 이와 반대로 납유리군은 LCA계에 속한다. 색상과 형태의 연관성으로 갈색계와 청색계는 둥근형이 가장 많으며 청색계는 코일형이 두드러지게 나타난다. 녹색계와 무색계도 코일의 비중이 높고 백색은 꽃잎형의 비중이 높다. 형태와 화학 조성에 대한 연관성으로 둥근형, 꽃잎형, 연주형은 포타쉬유리군이, 코일형과 납작형은 알칼리혼합유리군의 수량이 많다. 색상과 화학조성의 연관성으로 각 색상의 착색제에 대하여 알아보았다. 갈색과 백색은 Fe, 담황색은 Ti, Fe가 착색제로 작용하였다. 감청색은 Co가, 벽색과 청록색, 녹색, 녹청색은 Fe와 Cu가 작용하였으며, 무색은 착색제의 성분함량이 대체적으로 낮은 편이다.

• 박물관보존과학
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• 제30권
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• pp.23-46
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• 2023

동아대학교 석당박물관 소장 지자총통은 조선 중기에 사용하던 전장유통식 중화기무기로 천자총통 다음으로 큰 화기류이다. 지자총통의 표면에는 표면 이물질들로 인해 고유의 색상이 가려져 있는 상태로, 보존처리가 필요한 상황으로 판단되었다. 안정적인 보존처리를 위해 감마선(γ선), X선 비파괴 투과조사, 내시경카메라 관찰을 실시하여 내부 구조와 보존상태를 파악하였고, p-XRF 성분분석, SEM-EDS 성분분석, XRD 분석 등을 활용하여 지자총통의 재질 성분과 표면 오염물 등에 관한 성분분석을 진행하였다. 휴대용현미경 관찰과 정밀 3D스캔으로 지자총통 표면 명문의 상태, 새김형태 등을 확인하였다. 감마선, X선 비파괴 투과조사 결과, 지자총통 내부에 다량의 기포가 관찰되었으며, 육안관찰로 확인되는 표면의 채플릿은 비파괴투과조사 결과로는 확인되지 않았다. p-XRF 성분분석 결과 지자총통은 구리(Cu), 주석(Sn), 납(Pb) 합금으로 만들어진 청동으로 확인되었으며, SEM-EDS를 활용한 표면 이물질 성분분석 결과, 백색이물질은 칼슘(Ca), 황(S), 티타늄(Ti)이 주성분으로 확인되었다. 티타늄은 백색수정액의 주성분인 이산화티타늄(TiO₂)으로 추정되었으며, 적색이물질은 바륨(Ba)이 주성분으로 확인되어 페인트의 체질안료인 황산바륨(BaSO₄)으로 추정되었다. 티타늄과 바륨을 주성분으로 하는 백색과 적색 오염물은 근래에 이르러 표면에 묻은 것으로 추정된다. 황색이물질은 알루미늄(Al), 규소(Si)로 확인되어 토양성분에서 유래한 것으로 추정했다. 백색이물질의 XRD 성분분석결과 황화칼슘(CaS)으로 확인되었고, SEM-EDS와 XRD 성분분석결과로 백색이물질은 석고(CaS)로 확인하였다. 성분분석의 결과를 토대로 표면 이물질 제거, 안정화처리, 강화처리를 진행하였다. 보존처리를 진행하던 중에 휴대용 현미경과 정밀 3D스캔을 통해 알려지지 않았던 명문 우(右), 병(兵), 상(上), 이(二)를 발견하였다. 또한, 명문의 새김방법과 깊이, 너비 등을 측정하였다. 우병상(右兵上)은 창원 합포성 내 위쪽이며, 이(二)는 두 번째 돈대로 파악할 수 있다.