• 생체재료학회지
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• 제22권4호
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• pp.346-351
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• 2018

Background: Carbonate apatite ($CO_3Ap$) and silica-calcium phosphate composite (SCPC) are bone substitutes with good prospect for dental application. SCPC creates a hydroxyapatite surface layer and stimulate bone cell function while, $CO_3Ap$ induce apatite crystal formation with good adaptation providing good seal between cement and the bone. Together, these materials will add favorable properties as a pulp capping material to stimulate mineral barrier and maintain pulp vitality. The aim of this study is to investigate modification of $CO_3Ap$ cement combined with SCPC, later term as $CO_3Ap-SCPC$ cement (CAS) in means of its chemical (Calcium release) and physical properties (setting time, DTS and pH value). Methods: The study consist of three groups; group 1 (100% calcium hydroxide, group 2 $CO_3Ap$ (60% DCPA: 40% vaterite, and group 3 CAS (60% DCPA: 20% vaterite: 20% SCPC. Distilled water was employed as a solution for group 1, and $0.2mol/L\;Na_3PO_4$ used for group 2 and group 3. Samples were evaluated with respect to important properties for pulp capping application such as pH, setting time, mechanical strength and calcium release evaluation. Results: The fastest setting time was in $CO_3Ap$ cement group without SCPC, while the addition of 20% SCPC slightly increase the pH value but did not improved the cement mechanical strength, however, the mechanical strength of both $CO_3Ap$ groups were significantly higher than calcium hydroxide. All three groups released calcium ions and had alkaline pH. Highest pH level, as well as calcium released level, was in the control group. Conclusion: The CAS cement had good mechanical and acceptable chemical properties for pulp capping application compared to calcium hydroxide as a gold standard. However, improvements and in vivo studies are to be carried out with the further development of this material.

• 자원환경지질
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• 제54권3호
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• pp.365-372
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• 2021

행매층은 정선석회암과 회동리층 사이에 위치하며 회동리층의 존재 및 지질시대를 결정하게 하는 중요한 역할을 하는 지층이다. 행매층의 분포조사를 통해 정선 및 옥계 일원에서 쇄설성 탄산염암이 확인되었으며 이들에 대한 암석학적 및 광물학적 특성을 규명하였다. 쇄설성 탄산염암의 암상 특성은 함돌로마이트역-미사질 백운암, 혹은 입자암(Dolomite-pebble bearing fine sand-sized dolostone, or grainstone)으로 정의할 수 있다. 광물조성 및 미세구조적 특징으로는 단결정 돌로마이트와 Mg-펜자이트의 존재, 그리고 입자 사이를 충진하는 교질물질로 나타나는 방해석의 생성이다. 이 같은 특성은 정선군 미탄면 행매동 일원의 전형적인 행매층의 특성과 일치하고 있어, 정선과 옥계 일원의 쇄설성 탄산염암이 행매층임을 지시한다. 본 연구결과는 태백산분지내에서 행매층은 독립 암층서단위일 뿐만 아니라 평안누층군 홍점층 직하부의 조선누층군인 정선석회암과 석병산석회암 상부에 분포하고 있음을 제시해 준다.

• 자원환경지질
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• 제45권4호
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• pp.365-375
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• 2012

이 연구는 캐나다 Core Research Center (CRC) 시추코어 Saleski 03-34-88-20w4와 Saleski 08-01-88-20w4를 이용하여 비투멘을 함유한 캐나다 앨버타주 데본기 탄산염암의 무기 지화학적 특징을 규명하고, 탄산염 저류층에 대한 지화학적 기초자료를 구축하는데 목적이 있다. 대부분이 0.2 mm 이하 크기의 돌로마이트 입자로 구성된 탄산염암은 소량의 석영과 방해석을 포함한다. 두 CRC 코어 탄산염암의 퇴적환경과 돌로마이트화 과정이 유사하나 Saleski 03-34-88-20w4 코어 탄산염암이 Saleski 08-01-88-20w4 코어 탄산염암보다는 쇄설성 퇴적물 유입이 상대적으로 많은 환경에서 형성되었다. 동위원소 분석결과 두 CRC 코어 돌로마이트 생성온도는 약 40~$55^{\circ}C$이고, 돌로마이트 생성 속성수는 데본기 해수이다. 캐나다 앨버타 데본기 Cairn층과 비교한 결과 돌로마이트 생성온도는 같으나, Cairn층은 약간의 대륙기원 암석과 반응한 속성수가 해수에 혼합되었을 가능성이 있다.

• 자원환경지질
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• 제19권1호
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• pp.1-18
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• 1986

A group of 16 $Zn+Pb{\pm}Ag$ deposits distributed in the Pyeongchang-Jucheon area, Kangwon-do, South Korea, were semi-regionally investigated. These deposits are contact metasomatic and/or hydrothermal replacement types hosted in the carbonate-dominated Cambrian Machari Formation and Ordovician Ibtanri Formation, and also in the carbonate interbeds of the Precambrian argillic metasediments. Comparing some key aspects of the individual deposits, it is found that the ore deposits hosted in the Machari and Ibtanri Formations are mostly of steeply-dipping chimneys with or without skarn minerals and are rich in Ag and Pb>Zn in metal grade whereas those occuring in the carbonate interbeds of the Precambrian argillic metasediments are gently-dipping conformable lenticular orebodies mostly with skarn minerals and are generally poor in Ag and Zn>Pb. The skarn mineralization in the area appears to have occurred during the lower Cretaceous (118.7Ma) to mid-Cretaceous (107.8Ma) time assumed from the K-Ar dates of the Dowon and Pyeongchang granites which are closely associated with the skarn ore deposits. The Rb/Ba/Sr ratios of these granites indicate that they are of strongly differentiated anomalous granites, and the Nb vs. Y and Rb vs. Y+Nb plots fall on the field of volcanic arc setting. The contact aureoles are zoned, giving the sequence in order of increasing distance from igneous contact: garnet-wollastonite, granet-wollastonite-clinopyroxene and garnet-clinopyroxene in such as the Pyeongchang and Yeonwol 114 areas. Electron microprobe analyses reveal that garnets and clinopyroxenes are generally low in Fe and Mn. Garnets are grossular to intermediate grandite except for those from the Ogryong exoskarn which are richer in andradite, pyrope and spessartine fractions. This indicates that the oxidation state of skarn-forming environment at Ogryong was higher than at the other deposits. Clinopyroxenes are mostly salitic except for those from the Ogryong exoskarn which involve considerable amounts of hedenbergite and johansenite fractions. The ${\delta}^{18}O$ value of Jurassic biotite granite at Ogryong is higher (+10.21‰) than that of Cretaceous one at Chodun (+8.41‰). The ${\delta}^{13}C$ values of carbonate rocks range from -0.89‰ to 0.68‰ and the ${\delta}^{18}O$ values range from +11.91‰ to + 19.34‰ indicating that these carbonate rocks are of marine origin. However, the ${\delta}^{13}C$ values of skarn calcite and vein calcite are -4.80‰ and -12.92‰, and the ${\delta}^{18}O$ values are +5.56‰ and +10.32‰, respectively, indicating that these calcites are of hydrothermal origin. The ${\delta}^{34}S$ values of sulfide minerals range from +4.4‰ to +8.7‰ suggesting that the sulfurs are of magmatic origin.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권11호
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• pp.1229-1238
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• 2005

The objective of the present study was to investigate the efficacy of physical water treatment (PWT) technologies using different catalytic materials and an electronic anti-fouling device in the mitigation of mineral fouling in a once-through flow system with mini-channel heat exchanger. Effects of flow velocity and water hardness on the effectiveness of PWT technologies were experimentally studied. The artificial water hardness varied from 5.0 to 10 mo1/m$^{3}$ as CaCO$_{3}$. For 10 mo1/m$^{3}$ solution, fouling resistance reduced by 13-40$\%$ depending on flow velocity and types of PWT devices. On the other hand, fouling resistance reduced by 21-29$\%$ depending on the PWT devices for 5 mo11m3 solutions. The PWT device using alloy of Cu and Zn as catalyst (CM2) was slightly more effective than the others. SEM photographs of scale produced from the 10 mol/m$^{3}$ solution at 1.0 m/s indicated that calcium carbonate scales without PWT devices were needle-shaped aragonite, which is sticky, dense and difficult to remove. Scales with the PWT devices showed a cluster of spherical or elliptic shape crystals. Both the heat transfer test results and SEM photographs strongly support the efficacy of PWT technologies using catalytic materials and an electronic anti-fouling device in the mitigation of mineral fouling.

• 공업화학
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• 제34권2호
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• pp.111-120
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• 2023

이산화탄소 순환 물질 중 대표적인 광물인 탄산칼슘의 형성 과정을 관찰하고, 대표적 조절 변수인 마그네슘-칼슘 이온의 혼합 비율(Mg/Ca 비)과 온도가 pre-nucleation cluster (PNC) 및 탄산칼슘 형성에 미치는 영향을 분석하고자 실험과정에서 칼슘 이온 선택성 전극(calcium ion selective electrode, Ca ISE)을 이용하여 핵형성 과정을 연구하였다. 실험결과 미량의 결정이 형성되었으며 표면 원소 분석을 위해 에너지 분산 X선 분석법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDS)을 사용하였고, 형상 분석을 위해 주사 전자 현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM)을 사용하였다. Mg/Ca 비와 온도 조건에 따라 다양한 형상의 결정질 탄산칼슘(방해석, 아라고나이트 등)을 확인하였으며 Ca ISE로부터 얻은 칼슘 이온 농도 그래프는 탄산칼슘 형성 과정을 보여주었다. 칼슘 이온 농도 그래프 분석을 통해 마그네슘 이온은 칼슘 이온과 탄산 이온의 결합을 방해하고 PNC 간 응집을 지연시켜 핵형성 및 탄산칼슘의 형성을 지연시킴을 확인하였다. 반면 온도는 이와 반대되는 효과를 보였으며, 본 실험 조건에서는 마그네슘 이온보다 더 큰 영향을 미쳤다. 또한 Mg/Ca 비와 온도에 따라 탄산칼슘의 형상이 뚜렷하게 변화하여 두 인자는 탄산칼슘 형성 과정에 전반적으로 영향을 미치는 중요 조절 변수임을 확인하였다.

• 한국광물학회지
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• 제15권3호
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• pp.205-220
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• 2002

가사도 지역 금은광상은 후기 백악기 화산활동에 의해 형성된 화산쇄설암을 모암으로 하여 판상(sheeted) 및 망상(stockwork) 석영맥으로 산출되며, 빗살, 호상 및 깃털조직 등을 보이고 있다 금은광화작용과 관련된 열수변질대는 광물 조합에 따라 고점토대(딕카이트-명반석-석영), 점토대(딕카이트-석영), 견운모대(석영-견운모-황철석) 및 프로필리틱대(녹니석-탄산염광물-석 영-장석-휘석)로 구분된다 고점토대는 등대맥 최상부인 노인봉을 중심으로 분포하고 있으며, 그 외각부에서 견운모대 및 프로필리틱대가 산출되고 있다. 석영맥은 석영, 옥수질석영, 아듈라리아, 탄산염광물등의 맥석광물과 함께 미립의 황철석, 섬아연석, 황동석, 방연석, 함은광물, 에렉트럼 등 광석광물로 구성되며, 에렉트럼의 금함량은 14.6~53.7 atomic % Au이다. 유체포유물 및 에렉트럼-섬아연석 지질온도계로부터 추정된 광화작용 온도는 $158^{\circ}C$~285$^{\circ}C$범위로 전형적인 천열수광응의 온도범위를 보이고 있으며, 산소.수소 안정동위원소 연구 결과($\delta^{18}$ /$O_{water}$ =-10.1~8.0$\textperthousand$, $\delta$D=-68~64$\textperthousand$) 동위원소 교환이 적게 진행된 천수로부터 유래된 광화유체로 추정된다. 이러한 변질대의 분포특성, 열수유체의 기원 및 생성환경을 종합해 볼 때, 현재 지표에 노출된 가사도 지역의 광화대는 온천형 저유황성 천열수 금은광상의 최상부에 해당하는 것으로 추정된다.

• 한국광물학회지
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• 제15권3호
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• pp.231-240
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• 2002

미생물에 의한 금속이온의 환원은 탄소와 금속의 생지화학적 순환에 영향을 줄 뿐만 아니라 또한 금속, 방사성원소, 그리고 유기물로 오염된 지하수와 토양의 정화에 있어서 중요한 역할 가능성을 시사하고 있다. 지구의 극한 환경(예: 심해저 퇴적, 알칼리성 호수 등)에서 서식하는 철환원 박테리아를 분리하여 금속이온의 환원과 광물 형성 등의 실험에 이용하여 본 결과에 의하면, 이들 철환원 박테리아는 Fe(III), Mn(IV), Cr(VI), Co(III), and U(VI)이온 등을 환원시킬 뿐만 아니라, 자철석($Fe_3$$O_4$), 능철석($FeCO_3$), 방해석($CaCO_3$), 능망간석($MnCO_3$), 비비아나이트 [$Fe_3$($PO_4$)$_2$ .$8H_2$O], 우라니나이트(UO) 등의 광물을 형성한다. 철 환원 박테리아에 의한 광물 형성과 금속이온의 환원에 영향을 미치는 주요소는 대기의 조성, 화학 조성, 및 박테리아의 종이다. 호열성 철환원 박테리아는 철수화물과 금속이온(Co, Cr, Ni) 등을 동시에 환원시켜 금속 치환된 자철석을 합성하며, 또한 석탄회 등을 이용하여 탄산염 광물을 형성하여 대기 중의 이산화탄소를 고정하는 역할을 하기도 한다. 따라서 미생물에 의한 금속이온이 환원은 자연계에서 철과 탄소의 지화학적인 순환에 영향 미치며, 또한 미생물에 의한 자철석의 합성은 산업적으로 많은 이용가치가 있을 것으로 본다.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.719-738
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• 2006

표층퇴적물의 특성과 멀티빔 후방산란 음압의 상관관계를 알아보기 위하여 사퇴가 발달되어 있는 황해 동부해역에서 Simrad EM950 멀티빔 수심기와 그랩을 이용하여 후방산란 음압 자료와 표층퇴적물 시료를 취득하였다. 연구지역은 분급이 양호한 세립사로 덮여있는 서쪽 사퇴 지역과 분급이 불량하고, 자갈과 패각편을 포함하는 중사가 우세하게 덮여 있는 동쪽의 사퇴가 없는 지역으로 나뉜다. 두 지역의 입도차이는 두드러지지 않으나, 후방산란 음압의 변화는 뚜렷한 차이를 보인다. 연구지역의 멀티빔 후방산란 음압은 표층 퇴적물의 입도와 높은 상관관계를 보일 뿐만 아니라 탄산염 함량과도 깊은 관계를 갖는 것으로 나타났다. 상대적으로 높은 탄산염 패각편의 함량은 해저면의 거칠기와 입도의 증가를 야기 시킨다. 동쪽의 사퇴가 없는 지역에서 높게 나타나는 후방산란 음압 값은 조립한 입도와 상대적으로 높은 탄산염 패각편 함량의 영향을 반영하는 것으로 여겨진다.

• 자원환경지질
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• 제43권2호
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• pp.85-100
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• 2010

캐나다 알버타주의 로키산맥에 위치한 데본기 Cairn층은 일부 탄화수소의 저류층이 발달되어 있다. 그러나 연구지역의 Cairn층은 전체적으로 속성작용을 여러 차례에 걸쳐 받아서 공극이나 투수율이 낮아 저류층으로서 좋은 품질의 특성을 보여주지 못하고 있다. 이번 연구는 데본기 Cairn층의 지화학적 특성을 규명하여 캐나다 오일샌드 및 탄산염암 비투멘에 대한 석유탐사 기초자료로 활용하는 데에 그 목적이 있다. Cairn층에 대한 Rock-Eval 열분석 결과는 총 유기탄소 함량이 0.3 wt.% 이하로 매우 낮아 비투멘이나 다른 탄화수소의 함량이 매우 낮음을 가리킨다. 원소분석 결과도 유기탄소보다는 대부분 무기탄소(10.9~13.3 wt.%)로 존재하고 있음을 보여 준다. Cairn층의 구성광물은 반자형 내지 타형의 돌로마이트가 대부분이고 일부 시료에서 비투멘의 성분이 전체적으로 매우 낮은 농도로 분산되어 있다. 구성광물 사이 공극의 직경은 $nm{\sim}{\mu}m$로 다양하나 결정들의 구조가 대부분 치밀한 편이다. XRF의 주성분 변화를 보면 Cairn층의 상하부 경계면에서 쇄설성 퇴적물의 유입이 상대적으로 증가하였음을 알 수 있는데, 이는 탄산염암이 생물학적으로 활발하게 형성되던 시기의 전후로 일정 양의 쇄설성 퇴적물의 유업으로 인하여 퇴적환경이 변하였음을 지시한다. Cairn층은 전체적으로 여러 차례의 속성작용을 받았으며, 이 결과로 탄산염암은 대부분 돌로마이트화 되었다. 특히, Ca/Mg 비의 경향성과 방해석의 포함 정도 등을 보면 Cairn층의 속성작용은 여러 시기로 구분할 수 있으며, 이러한 결과는 퇴적환경의 변화, 교질작용과 재결정 정도, 해수 이외의 다른 속성수의 영향 등이 원인일 가능성이 높다.