• 방사성폐기물학회지
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• 제20권4호
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• pp.371-382
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• 2022

Carbonates are inorganic ligands that are abundant in natural groundwater. They strongly influence radionuclide mobility by forming strong complexes, thereby increasing solubility and reducing soil absorption rates. We characterized the spectroscopic properties of Am(III)-carbonate species using UV-Vis absorption and time-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy. The deconvoluted absorption spectra of aqueous Am(CO₃)₂^- and Am(CO₃)₃^3- species were identified at red-shifted positions with lower molar absorption coefficients compared to the absorption spectrum of aqua Am³⁺. The luminescence spectrum of Am(CO₃)₃^3- was red-shifted from 688 nm for Am³⁺ to 695 nm with enhanced intensity and an extended lifetime. Colloidal Am(III)-carbonate compounds exhibited absorption at approximately 506 nm but had non-luminescent properties. Slow formation of colloidal particles was monitored based on the absorption spectral changes over the sample aging time. The experimental results showed that the solubility of Am(III) in carbonate solutions was higher than the predicted values from the thermodynamic constants in OECD-NEA reviews. These results emphasize the importance of kinetic parameters as well as thermodynamic constants to predict radionuclide migration. The identified spectroscopic properties of Am(III)-carbonate species enable monitoring time-dependent species evolution in addition to determining the thermodynamics of Am(III) in carbonate systems.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권5호
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• pp.549-565
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• 2022

Severe acid rains can be a major source for geotechnical and environmental problems in any soil depending on the acid type and concentration. Hence, this study investigates the individual severe effects of sulfuric, hydrochloric and nitric acids on the geotechnical properties of real field soil through a series of experimental laboratory tests. The laboratory program consists of experimental tests such as consistency, compaction, unconfined compression, pH determination, electrical conductivity, total dissolved salts, total suspended solids, gypsum and carbonates contents. The experimental tests have been performed on the untreated soil and individual acid treated soil for acid concentrations range of 0% to 20% by weight. In addition, a unique hyperbolic mathematical model has been used to predict significant geotechnical characteristics for acid treated soil. The plastic and liquid limits and optimum moisture content have been increased under the effect of all the used acids whereas the maximum dry density and unconfined stress-strain behavior have been decreased with increasing the acid concentrations. Moreover, the used hyperbolic mathematical model has predicted all the geotechnical characteristics very well with a very high coefficient of determination (R²) value and lowest root mean square error (RMSE) estimate.

• 자원환경지질
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• 제45권3호
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• pp.317-333
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• 2012

전기 고생대 태백산분지 영월층군은 탄산염-규산쇄설성 퇴적암 복합체로서 하부로부터 삼방산층, 마차리층, 와곡층, 문곡층, 영흥층으로 이루어져있다. 영월층군에 대한 순차층서학적 분석에 따르면 중기 캠브리아기에 일어난 범람에 의해 최하부의 규산쇄설성 사질 퇴적암이 우세한 삼방산층이 퇴적되었다. 이어지는 후중기 캠브리아기 ~ 전후기 캠브리아기에 지속적으로 발생한 빠른 해수면 상승으로 마차리층 하부에는 셰일, 입자암, 각력암층을 협재한 사면 혹은 심부 램프 시퀀스가 형성되었다. 후기 캠브리아기 동안 지속된 해수면 상승은 실질적인 퇴적가능공간을 창출하였고, 조하대 환경에 탄산염 퇴적물 공장이 만들어졌으며, 탄산염 대지에는 마차리층을 구성하는 탄산염암이 우세한 조하대 시퀀스가 형성되었다. 마차리층 상부의 와곡층은 후후기 캠브리아기의 완만한 해수면 상승국면에서 만들어진 탄산염 램프 시퀀스로 해석되며, 퇴적 당시에는 리본 탄산염암과 탄산염 역암을 포함하는 이회암으로 구성되었던 것으로 보인다. 와곡층은 퇴적직후에 일차적으로 캠브리아기와 오르도비스기 사이의 해수면 하강국면에서 불안전 백운암화 과정을 거치고, 후에 심부 매몰 속성환경에서 광범위한 백운암화 작용을 받은 것으로 해석된다. 전기 오르도비스기에도 세계적인 해수면 상승과 해침은 지속되었으며, 영월층군의 조하대 램프 퇴적환경은 그대로 유지되어 탄산염 역암층을 협재하는 석회이암과 이회암이 교호하는 전형적인 램프 시퀀스인 문곡층이 형성되었다. 문곡층은 중기 오르도비스기에 퇴적된 것으로 알려진 영흥층에 덮여 있다. 영흥층은 주로 윤회층리를 보이는 조석대지 탄산염암으로 이루어져 있으며, 문곡층의 최상부에서 조하대 퇴적환경이 영흥층의 조석대지 퇴적환경으로 변화한다. 세계적 1차 규모 순차 경계면인 소크(Sauk)와 티피카누(Tippecanoe) 시퀀스의 경계는 영흥층 중부에서 관찰되는 최소퇴적가능공간 부근에서 인지된다. 중기 오르도비스기 초기의 세계적 해수면 하강과 이어지는 해수면의 급격한 상승은 영흥층의 전반적인 상향 천해화 윤회층의 전진퇴적체를 형성하였다. 영월층군이 퇴적된 영월 탄산염 대지의 상대적 해수면 변동곡선을 복원해 보면 같은 태백산 분지의 태백층군이 퇴적된 태백 탄산염 대지의 해수면 변동 곡선과 유사함을 확인할 수 있다. 이것은 두 개의 탄산염 대지가 유사한 조 구조적 운동 역사를 갖는다는 것을 의미하며, 이러한 유사성은 영월층군이 형성된 영월 탄산염 대지가 비록 태백층군이 퇴적된 태백 탄산염 대지와 상이한 퇴적시스템을 갖기는 하지만 상대적으로 가까운 지역에 속해 있었음을 암시한다. 퇴적층서 분석결과에 따르면 영월 탄산염 대지는 태백 탄산염 대지에 비해 상대적으로 열린 천해 환경이었을 것으로 추측된다. 고생대 후기와 중생대 전기에 걸쳐 발생한 북중국지괴와 남중국지괴의 충돌 시기에 영월 탄산염 대지와 태백 탄산염 대지가 복잡한 이동과정을 거쳐 현재의 태백산 분지에 모이게 된 것으로 해석된다.

• 자원환경지질
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• 제30권4호
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• pp.289-301
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• 1997

보국 코발트 광산은 백악기 경상분지내에 위치하며, 셰일로 구성된 건천리층을 천부 관입한 암주상의 미문상 화강암내에 국한하여 배태된다. 광상은 열극 충진형 석영${\pm}$액티놀라이트${\pm}$탄산염 광물맥으로 이루어지며, 광석광물로는 함코발트광물 (비독사석, 휘코발트석, 글로코도트), 함코발트 유비철석과 소량의 황화광물 (자류철석, 황동석, 황철석, 섬아연석) 및 미량의 산화광물 (자철석, 적철석)이 산출된다. Rb-Sr 절대연령 측정 결과, 화강암의 관입 및 이와 관련된 광화작용은 후기 백악기 (85.98 Ma)에 이루어진 것으로 판단된다. 산출광물종은 다소 복잡한 양상을 보이며, 시간에 따라 다음과 같이 변화한다: 액티놀라이트, 탄산염광물 및 석영에 수반되는 함코발트 광물의 정출 (광화시기 I, II)${\rightarrow}$석영에 수반되는 황화광물, 금 및 산화광물의 정출 (광화시기 III)${\rightarrow}$탄산염광물의 정출(광화시기 IV, V). 고온성 광물 (함코발트 광물, 휘수연석, 액티놀라이트)과 더불어 저온성 광물 (황화광물, 금, 탄산염광물)이 산출되는 점으로 보아 열수광화작용은 xenothermal 환경에서 형성되었다. 화강암은 특징적으로 높은 코발트 함유량 (평균 50.90 ppm)을 나타내며, 이는 코발트가 냉각하는 화강암 암주에서 기원하였음을 지시한다. 반면, 건천리층 셰일의 높은 동 및 아연 함유량은 이들 원소가 주로 셰일로부터 유래되었음을 지시한다. 열수용액의 온도 감소와 더불어 산소분압이 감소 (광화 I, II기의 코발트광물 형성, $T=560^{\circ}C-390^{\circ}C$, log $fO_2=$ > -32.7 to -30.7 atm at $350^{\circ}C$; 광화 III기의 황화광물 형성, $T=380^{\circ}-345^{\circ}C$, log $fO_2={\geq}-30.7$ atm at $350^{\circ}C$함은 열수계가 시간이 지남에 따라 초기 마그마성 계로부터 천수로 지배되는 열수계로 전이되었음을 나타낸다. 광화 II기의 유황 동위원소 값은 초기 함코발트 열수 용액이 화성기원 ($${\delta}^{34}S_{{\Sigma}S}{\sim_=}3-5$$‰)으로부터 기원하였음을 증거한다. 열수용액의 ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ 값은 광화 II기의 코발트 형성기 (3-5‰)로부터 황화광물 형성 시기인 광화 IV기 (최대 약 20‰)까지 크게 증가하였다. 이는 후기로 갈수록 천수가 우세한 열수계로 진화하면서 주위의 퇴적암을 순환하는 과정에 동위원소적으로 무거운 유황 (퇴적기원의 황산염)과 천금속 (Cu, Zn 등) 및 금을 용해, 농집시켰음을 시사한다. 후기에 천수의 유입이 없었더라면, 보국 광상은 단순히 액티놀라이트 + 석영 + 함코발트 광물로 구성된 광맥으로만 형성되었을 것이다. 또한, 마그마 기원의 열수계가 형성된 이후에 천수 순환계가 형성됨으로 인하여 고온 광물과 저온 광물이 함께 산출되는 xenothermal 한 광상의 특성을 나타내게 되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권3호
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• pp.177-183
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• 2008

석유탐사 분야에서 탐사대상이 되는 저류층이 갈수록 심부화되고 복잡한 지층 구조로 옮겨감에 따라 암염층 하부 구조를 영상화하는 기술은 석유 및 가스층의 탐지를 위해 매우 중요하게 부각되고 있다. 그러나 암염돔 구조의 특성상 안염돔 하부로부터의 반사 에너지가 미약하기 때문에 하부구조의 정확한 영상을 얻기는 힘들다. 이러한 어려움을 극복하고자 본 연구에서는 암염돔 하부 구조 영상화를 위해 다중격자(multi-grid) 기법을 사용하여 파형역산을 수행하였다. 고정격자를 이용한 통상적인 주파수 영역 파형역산 기법으로 얻은 결과와의 비교를 통해 암염돔 구조 및 하부 구조의 영상화에서 다중격자를 적용한 파형역산 기법의 장점을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 고정격자를 이용한 파형역산 기법으로 정확한 영상을 얻기 어려웠던 암염돔 구조에서도 다중격자를 적용하여 향상된 영상을 얻을 수 있음을 보여 주었다.

• 자원환경지질
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• 제23권2호
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• pp.183-199
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• 1990

Ore deposits of Dongwon mine are composed of numerous gold and silver veins emplaced in sedimentary rocks of Cambrian Choseon Supergroup and granitoids of Cretaceous age. Ore veins of the mine can be divided into gold and silver veins on the base of vein structure, mineral assemblage and vein trends. Mutual relationships between gold and silver veins are uncertain. Gold veins are simple veins which are composed of base-metal sulfides, and electrum with quartz and ankerite. On the other hand, silver veins are complex veins which reveal three distinct stages of mineral deposition based on vein structure; stage I, deposition of small amounts of oxides and pyrite with quartz; stage II, deposition of base-metal sulfides, small amounts of Ag-bearing minerals, calcite and quartz; stage III, deposition of base metal sulfides, electrum, Ag-sulfosalts, native silver, carbonates and quartz. Homogenization temperature and salinity of fluid inclusion from quartz of gold vein are as follows; $229^{\circ}$ to $283^{\circ}C$, 4.7 to 6.4 wt.% equivalent NaCI. The ore mineralogy suggests that temperature(T) and sulfur fugacity($fs_2$) of the formation of the gold vein and stage III of silver vein are estimated as T ; $294^{\circ}$ to $318^{\circ}C$, $fs_2\;10^{-9.4}$ to $10^{-10.1}$ atm. and T; $240^{\circ}$ to $279^{\circ}C$, $fs_2;10^{-11.1}$ to $10^{-17.3}$ atm. respectively. Pressure condition during gold vein formation estimated from data of ore mineralogy and fluid inclusion range 500 to 750 bar.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제31권2호
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• pp.182-191
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• 1999

The sorption of UO$_{2}$$^{2+}$ onto goethite and kaolinite under various experimental conditions was successfully interpreted using surface complexation modeling (SCM). The SCM approach used in this work is the triple-layer model (TLM) in which weakly bonded ions are modeled as outer-sphere (ion-pair) complexes and strongly bonded ions as inner-sphere (surface coordination) complexes. The change of ionic strength did not affect the U(VI) sorption onto goethite, thus the formation of inner-sphere surface complexes, (FeO)$_2$UO$_2$ and (FeO)$_2$(UO$_2$)$_3$OH$_{5}$ was assumed to simulate the effects of ionic strength and goethite concentration. On the other hand, the U(VI) sorption onto kaolinite showed ionic strength dependence, thus the formation of AlO-UO$_{2}$$^{2+}$(outer-sphere complex) and SiO(UO$_2$)$_3$OH$_{5}$ (inner-sphere complex) was assumed to simulate the experimental data. In the presence of carbonates, the sorption of U(VI) onto kaolinite decreased in the weakly alkaline pH range. This was well simulated assuming the formation of a outer-sphere surface complex, A1OH$^{2+}$- (UO$_2$)$_2$CO$_3$OH$_3$. Since SCM approach uses thermodynamic data such as surface complexation constants, it is more predictive than empirical modeling approach in which conditional values such as partition coefficient are used. used.

• 보존과학회지
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• 제20권
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• pp.55-65
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• 2007

석탑 표면 흑화현상에 영향을 끼치는 탄소를 평가하기 위하여 석탑표면의 흑색층을 분석하였다. 원소분석기를 이용하여 총탄소량을 측정하였으며. 원소탄소와 유기탄소는 시료를 산처리하여 탄산염탄소를 제거한 후 OC/EC 탄소분석기를 이용하여 분석하였다. 이들 석탑 표면 흑색시료에서 검출된 원소탄소의 함량은 0.52%로 원소탄소 자체만으로 석탑 표면의 흑화현상을 설명하기에는 충분치 않은 양이나 중요한 역할을 하는 것으로 보인다. 석탑 흑색표면 내 원소탄소의 기원을 살펴보기 위해 석탑주변의 대기미세먼지 (PM-10)를 포집하여 성분을 검토하였다. 대기미세먼지 중에서 가장 높은 비율을 차지하고 있는 것은 이온성분으로 38.4%였으며 토양지각성분이 16.6%. 탄소성분이 38.4%로 측정되었다. 대기의 높은 원소탄소함량(13 wt.%)은 석탑 흑색표면에서 검출된 원소 탄소의 기원으로 판단된다. 대기중의 토양성분 또한 석탑 흑색표면이 함유하고 있는 규산염광물의 기원으로 추정되며, 석탑표면에 축적되어 표면을 어둡게 하는 역할을 한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권1호
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• pp.1-7
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• 2000

Bioconversion of fumarate to succinate was anaerobically conduced in a synthetic medium containing glycerol as a hydrogen donor and fumarate as a hydrogen acceptor. We investigated the effects of pH, carbon and nitrogen sources, conversion substrate, and other culture conditions on the production of succinate using a nwely isoloated Enterococcus facalis PKY1. Addition of a variety of carbonates to the medium significantly increasd the rates of production of succinate. The production of succinate and cell growth were relatively satisfactory in the pH range of 7.0-7.6. By using glycerol as a hydrogen donor, high purity succinate was produced with few byproducts. Yeast extract as a sole nitrogen source was the most effective for producing succinalte. As a result, the optimum condition of biconversion was obtained at a medium containing 20g/I glycerol, 50 g/l fumarate, 15 g/l yeast extract, 10 g/l $K_2HPO_4$, 1 g/I NaCl, 50ppm $MgCl_2{\cdot}6H_2O$, 10ppm $FeSo_4{\cdot}7H_2O$, and 5 g/I $Na_2CO_3$ at pH 7.0-7.6. Under the optimum condition, a succinate concentration of 153 g/I was produced in 36 h. The total volumetric production rate and the molar yield of succinate were 4.3 g/l/h and 85%, respectively.

• 대한지하수환경학회지
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• 제4권4호
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• pp.212-222
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• 1997

국내 화강암질암내 지하수와의 대수층 지질 및 온도에 따른 지구화학적 특징 차이를 살펴보기 위하여 변성퇴적암류내 지하수와 온천수를 택하였다. 변성퇴적암류를 대수층으로 하는 지하수 내의 $Na^+$ 함량은 화강암질암에 비하여 통계적으로 낮다. 또한 화강암질암의 지하수와는 달리 변성퇴적암류의 지하수는 심부에서도 방해석의 거동에 의해 지하수의 화학조성이 조절됨으로써 $Ca^{2+]$-${HCO_3}^-$ 유형에 속한다. 이는 변성퇴적암류의 대수층 암석에 사장석의 함유량이 극히 적은 것에 기인한다. 요인분석 결과, 변성퇴적암류의100~300 m 심도의 지하수는 1) 방해석 및 Mg-탄산염암의 용해, 2) 백운모의 용해에 의하여 kaolinite가 illite로 전환되는 반응, 3) 지표에서 유입된 형태로 존재하는 $Na^+$ 등의 세 가지 요인으로 압축된다. 화강암질암과 변성퇴적암류에 대하여 도출된 판별함수는 약 81.8%의 판별력을 보였으며 이 판별식에 사장석이 주구성광물로 존재하는 화산암질 지하수를 적용한 결과 모두 화강암질암 그룹에 속하였다. 한편 온천수는 상대적으로 심도가 낮음에도 불구하고 화강암질암의 심부지하수와 유사한 화학적 특징을 보임으로써 고온으로 인해 주변 광물과의 반응이 활성화되었음을 나타낸다.