• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.91-93
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• 2003

A comprehensive numerical study is carried out to investigate for the understanding of the flow evolution and flame development in a supersonic combustor with normal injection of ncumally injecting hydrogen in airsupersonic flows. The formulation treats the complete conservation equations of mass, momentum, energy, and species concentration for a multi-component chemically reacting system. For the numerical simulation of supersonic combustion, multi-species Navier-Stokes equations and detailed chemistry of H2-Air is considered. It also accommodates a finite-rate chemical kinetics mechanism of hydrogen-air combustion GRI-Mech. 2.11[1], which consists of nine species and twenty-five reaction steps. Turbulence closure is achieved by means of a k-two-equation model (2). The governing equations are spatially discretized using a finite-volume approach, and temporally integrated by means of a second-order accurate implicit scheme (3-5).The supersonic combustor consists of a flat channel of 10 cm height and a fuel-injection slit of 0.1 cm width located at 10 cm downstream of the inlet. A cavity of 5 cm height and 20 cm width is installed at 15 cm downstream of the injection slit. A total of 936160 grids are used for the main-combustor flow passage, and 159161 grids for the cavity. The grids are clustered in the flow direction near the fuel injector and cavity, as well as in the vertical direction near the bottom wall. The no-slip and adiabatic conditions are assumed throughout the entire wall boundary. As a specific example, the inflow Mach number is assumed to be 3, and the temperature and pressure are 600 K and 0.1 MPa, respectively. Gaseous hydrogen at a temperature of 151.5 K is injected normal to the wall from a choked injector.A series of calculations were carried out by varying the fuel injection pressure from 0.5 to 1.5MPa. This amounts to changing the fuel mass flow rate or the overall equivalence ratio for different operating regimes. Figure 1 shows the instantaneous temperature fields in the supersonic combustor at four different conditions. The dark blue region represents the hot burned gases. At the fuel injection pressure of 0.5 MPa, the flame is stably anchored, but the flow field exhibits a high-amplitude oscillation. At the fuel injection pressure of 1.0 MPa, the Mach reflection occurs ahead of the injector. The interaction between the incoming air and the injection flow becomes much more complex, and the fuel/air mixing is strongly enhanced. The Mach reflection oscillates and results in a strong fluctuation in the combustor wall pressure. At the fuel injection pressure of 1.5MPa, the flow inside the combustor becomes nearly choked and the Mach reflection is displaced forward. The leading shock wave moves slowly toward the inlet, and eventually causes the combustor-upstart due to the thermal choking. The cavity appears to play a secondary role in driving the flow unsteadiness, in spite of its influence on the fuel/air mixing and flame evolution. Further investigation is necessary on this issue. The present study features detailed resolution of the flow and flame dynamics in the combustor, which was not typically available in most of the previous works. In particular, the oscillatory flow characteristics are captured at a scale sufficient to identify the underlying physical mechanisms. Much of the flow unsteadiness is not related to the cavity, but rather to the intrinsic unsteadiness in the flowfield, as also shown experimentally by Ben-Yakar et al. [6], The interactions between the unsteady flow and flame evolution may cause a large excursion of flow oscillation. The work appears to be the first of its kind in the numerical study of combustion oscillations in a supersonic combustor, although a similar phenomenon was previously reported experimentally. A more comprehensive discussion will be given in the final paper presented at the colloquium.

• 대한소아치과학회지
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• 제31권4호
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• pp.605-616
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• 2004

아저해농도(亞沮害濃度)란 세포의 성장을 저해하는 최소 저해 농도(minimum inhibitory concentrations; MIC)이하의 농도를 말하는데, 적용된 화학물질의 동력학에 따라 항균물질은 반드시 이러한 농도로 존재하는 시기를 거치게 되며, 아저해농도의 항균물질은 세포의 성장을 저해하지는 않지만 세균의 대사와 성장에 스트레스로 작용하게 되어 세포의 성질과 독력인자 발현에 영향을 줄 수 있을 것이다. 본 연구는 여러 항균물질의 최소저해농도를 결정하고 아저해농도의 항균물질이 존재 시 세포 성질과 독력 인자에 미치는 영향을 알아보고, 치아우식증의 예방에 대한 화학적 접근법의 효용성을 조사하기 위해 계획되었다. 연구대상 세균으로는 mutans그룹 streptococci 중 두 가지 대표적인 세균종인 S. mutans (S. mutans Ingbritt)와 S. sobrinus (S. sobrinus 6715-7)를 사용하였고 화학물질 8종 (Sanguinaria extract; SG. Chlorhexidine digluconate; CHX, Fluoride; F, Propolis; PP, Hydrogen peroxide HP, Triclosan; TC, Sodium dodecyl sulfate: SDS, Cetylpyridinium chloride; CC) 을 단계 희석하여 배지에 첨가하여 최소저해농도를 구하였으며 아저해농도의 항균물질을 배지에 첨가하여 5% $CO_2$ 존재 하에 $37^{\circ}C$에서 배양하여 이러한 항균물질을 첨가하지 않은 배지에서 배양한 세균과 성장속도, 산생성능, 체표소수성, 수산화인회석에의 부착능, glucan생성능, 세균응집능 등을 비교 관찰하였다. 아저해농도의 항균물질은 세포의 성장과 체표소수성, 타액으로 처리한 수산화인회석에 대한 세균의 부착과 glucan합성에 영향을 주는 것이 관찰되었다. 또한 12시간 배양 후 S. mutans와 S. sobrinus 모두에서 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 최종 pH가 높게 나타나 산생성능이 억제되는 것이 관찰되었다 (p<0.05). 세균을 proteinase K로 전처리한 경우 처리하지 않았을 때 보다 세균응집역가가 증가하거나 응집이 관찰되지 않았다. 본 연구의 결과에 따르면, 각각의 항균물질은 아저해농도에서도 알려진 작용기전과 유사하게 세균의 성질에 영향을 주었고 이러한 농도에서도 지속적으로 세균을 억제할 수 있었다. 따라서 이러한 항균물질의 사용은 치아우식증의 효과적 예방법의 하나가 될 수 있다

• 자원환경지질
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• 제35권3호
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• pp.203-210
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• 2002

해저 열수 광화작용을 대효할 수 있는 황화물 침니(sulfide chimney)의 성장 메카니즘을 고찰하기 위하여 Juan de Fuca 혜령의 최남단에 위치하는 Cleft segment의 열수장(hydrothermal field)에서 회수한 비활동성이고 황화물과 실리카가 풍부한 침니를 대상으로 광물 및 유체포유물 연구를 수행하였다. 기존 연구에 의하면, Cleft sogment에는 많은 활동성 및 비활동성의 열수 분출구가 존재하는 것으로 보고되어 있다. 연구 대상 침니는 주로 비정질 실리카, 황칠석, 섬아연석 및 섬유아연석(wurtzite)으로 구성되어 있고,소량의 황동석 및 백칠석을 함유하고 있다. 유체통로로 추정되는 침니의 내부는 다공질이며, 비정질의 교질성(colloidal) 실리카로 피복되어 있다. 섬아연석과 섬유아연석으로 구성되어 있는 아연이 풍부한 황화물의 FeS 함량은 13.9~34.3 mole%의 범위를 보이며, 철이 풍부한 중심부와 철이 부족한 연변부를 지닌다. 이는 광화유체의 화학적.물리석 특성들의 변화로부터 기인되었으리라 사료된다. 침니 내부성장대별 화학조성은 열적구배 및 구성광물의 차이로 인해 다른 특징들을 보여주고 있다. 광화후기에 침전된 비정질 실리카중의 액상이 풍부한 유체포유물을 대상으로 가열 및 냉각 실험을 수행한 결과, 열수유체의 최소 포획 온도는 약 114$^{\circ}$~145$^{\circ}C$이며, 해당 염농도는 3.2~4.8 wt.% NaCl equip, 이다. 실제 열구에서 배출되는 유체 온도 자료를 입수하지는 못했지만, 본 연구를 통해서 광물의 침전작용 동안 상대적으로 저온의 침전조건이 매우 지배적이었음을 알수 있다. Juan de Fuca 해령내 Cleft seamen에서 회수된 황화물 침니는 산출형태, 교질성 조직, 전(bulk) 화학조성, 광물조합(황철석+백철석+섬유아연석+비정질 실리카) 등으로 볼 때, 기존 보고된 침니 유형보다는 상당히 낮은 온도에서 느린 유체 유동과 전도성 냉각(<25$0^{\circ}C$)에 의해 생성되었으리라 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제49권1호
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• pp.1-11
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• 2016

사문석군 광물과 관련된 국내 선행 연구에 따르면 일반적으로 크리소타일(chrysotile)이 섬유상으로 산출되는 것으로 알려져 있다. 하지만 국외에서 섬유상 안티고라이트(antigorite)의 산출이 보고되었으며 이로 인한 인체의 유해성에 대한 연구가 현재 진행되고 있다. 따라서, 이 연구에서는 국내 홍성과 가평지역의 사문암 내에서 섬유상으로 산출되는 사문석군 광물의 종류와 광물학적 및 화학적 특성을 XRD, SEM-EDS, PLM, EPMA 분석을 통해 확인하고, 이를 통해 사문석군 광물의 산출양상 및 형성과정을 규명하고자 하였다. 연구지역인 홍성은 각섬석 편암이 부분적으로 사문암화 또는 활석화 되어 있으며, 가평은 석회질 편암이 사문석화 작용을 받아 석회암 및 각섬암 내 사문암대를 형성하고 있다. 연구 결과, 홍성에서는 크리소타일과 안티고라이트가 섬유상으로, 가평에서는 크리소타일이 섬유상으로 산출되는 것으로 확인되었다. 분산염색법을 이용한 편광현미경 분석 결과, 크리소타일은 섬유 길이방향($n{\parallel}$)에서 자주색(magenta), 섬유 지름방향($n{\perp}$)에서 파란색(blue)의 분산염색색상을 보였고, 안티고라이트는 섬유 길이방향($n{\parallel}$)에서 진한 노란색-자주색(gold to golden magenta), 섬유 지름방향($n{\perp}$)에서 blue magenta의 분산염색색상을 나타냈다. 또한 박편관찰 및 SEM 분석을 통해 판상의 사문석 또는 암석 내 1차 광물이 열수변질작용을 받아 섬유상의 광물을 형성한 것으로 판단된다. EPMA mapping 분석 결과, Mg 성분은 크리소타일이 안티고라이트보다 상대적으로 높았으며 Si와 O 성분은 안티고라이트가 크리소타일보다 높은 것으로 확인되었다. 하지만 두 광물의 화학성분 차이를 정확히 알기 위해서는 많은 시료의 통계적인 분석 값이 필요할 것으로 생각된다. 이러한 결과를 통해 섬유상의 안티고라이트(antigorite)는 X-선 회절 패턴과 형태적 특성이 크리소타일(chrysotile)과 비슷하여 혼동될 수 있으나, 서로 다른 분산염색색상을 나타내므로 분산염색법을 이용한 편광현미경 분석을 통해 두 광물의 구별이 가능한 것으로 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제26권7호
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• pp.764-771
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• 2016

개똥쑥 추출물은 항박테리아, 항바이러스 그리고 항산화효과를 포함한 다양한 기능을 가지고 있는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나, 개똥쑥 항증식 작용기전은 알려지지 않았다. 따라서, 우리는 Hep3B 간암 세포에서 AAE추출물의 apoptotic 효과를 알아보고자 한다. 본 연구의 목적은 AAE가 인체 간암 세포주(Hep3B)의 증식에 미치는 효과를 분석하고 이에 대한 apoptosis의 효과를 조사하는데 있다. 인산화에 의해 활성화된 Akt는 TSC2, mTOR 그리고 GSK-3β의 인산화를 유도하여 세포증식을 유도한다. 본 연구에서, 우리는 AAE가Akt-mTOR-GSK3β 신호 경로와 mitochondria를 매개하는 apoptotic 단백질을 통한 암세포의 apoptosis 유도할 것이라고 추측하였다. 이를 위해, 먼저 AAE가 처리농도에 따라 세포증식에 미치는 효과를 분석하였다. AAE처리는 세포증식을 억제시켰을 뿐만 아니라 젖산 탈수소 효소의 방출을 유도하였다. 이러한 결과는 MTT assay, LDH assay로 확인하였다. 또한 Hoechst 33342 staining, Annexin Ⅴ- PI staining, JC-1 staining 그리고 Western blotting을 통해 apoptosis 효과를 확인하였다. 본 연구에서는 간암세포에 AAE의 처리가 Akt, TSC2, GSK-3β-phosphorylated, Bim, Bcl-2, pro-caspase 3의 억제와 Bak, Bax 활성을 유도한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 AAE가 Akt-mTOR-GSK-3β 신호 경로를 통해 intrinsic apoptosis를 유도한다는 것을 나타낸다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제26권
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• pp.23-30
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• 2008

Pad-dry-cure 방식으로 ethylene cyanohydrin을 이용하여 견직물을 acrylonitrile화 시킬 때 건조 시간, curing 온도 및 시간, ethylene cyanohydrin 처리 농도, $ZnCl_2$ 처리 농도 등 조건 변화에 따른 변화와 반응양식을 규명하고자 하였다. 가공된 견직물의 FT-IR과 DSC 분석을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Curing을 $150^{\circ}C$에서 2분, ethylene cyanohydrin 처리 농도 5%, $ZnCl_2$ 처리농도 0.1%, 건조 온도를 $80^{\circ}C$로 하여 건조 시간 경과에 따른 견직물의 FT-IR 분석 결과, 건조 시간 경과에 따라 -OH($3,450cm^{-1}$) 특성 peak가 전부 장파장 쪽으로 shift 되어 나타났고, random coil에 의한 amide peak($1,663cm^{-1}$)는 단파장 쪽으로 shift되어 ${\beta}$-sheet peak($1,635cm^{-1}$)와 중복되어 나타났다. 건조를 $80^{\circ}C$에서 3분, curing을 $110^{\circ}C$에서 2.5분, $ZnCl_2$ 농도를 0.1%로 하여 ethylene cyanohydrin 처리 농도에 따른 가공 견직물의 FT-IR 분석에서 -OH ($3,450cm^{-1}$) 특성 peak에서 변화가 나타나 견직물의 -OH기가 반응에 관여하고 있는 것을 알 수 있었다. 위와 같은 조건으로 가공된 견직물의 DSC 분석에서 ethylene cyanohydrin 처리에 의해 견직물의 열분해 온도는 무처리의 $311^{\circ}C$에서 대략 $320^{\circ}C$로 상승하는 것으로 나타났다. 건조를 $80^{\circ}C$에서 3분, curing을 $110^{\circ}C$에서 2.5분, ethylene cyanohydrin 처리농도 5%로 하여 $ZnCl_2$ 처리 농도에 따른 가공 견직물의 FT-IR 분석에서는 촉매 처리농도 0.8%일 경우를 제외하고는 -OH($3,450cm^{-1}$) 특성 peak에서 대부분 무처리와 비슷한 결과를 보여 주고 있으나, 0.8%의 경우에는 peak에 큰 변화를 나타냈다. 같은 조건에서 가공된 견직물의 DSC 분석에서, ethylene cyanohydrin 처리에 의해 견직물의 열분해 온도는 촉매농도와는 관계없이 무처리($311^{\circ}C$)에 비해 가공 견직물(대략 $320^{\circ}C$)의 열분해 온도가 상승됨을 알 수 있었다. 건조를 $80^{\circ}C$에서 70초, ethylene cyanohydrin 처리농도 5%, $ZnCl_2$ 처리농도 0.8%, Curing 시간을 2.5분으로 하고 curing 온도를 각각 110, 120, 130, 140, 150, $160^{\circ}C$로 변화시켜 가공한 견직물의 FT-IR의 분석 결과, curing 온도 110, 150, $160^{\circ}C$에서 -OH특성 peak의 변화가 크게 나타났다. 같은 조건으로 가공한 견직물의 DSC 분석에서는 ethylene cyanohydrin 처리에 의한 견직물의 열분해 온도는 curing 온도에 상관없이 미처리구($311^{\circ}C$)에 비해 전부 열분해 온도(대략 $320^{\circ}C$)가 상승함을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제54권6호
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• pp.709-716
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• 2021

본 연구에서는 강원도 강릉에 위치한 광산배수 처리시설 침전지에서 채취한 철 수산화물 기반의 슬러지를 자연 건조해 제조한 흡착제를 사용하여 인공 불소 수용액 및 실제 광산배수에 적용하여 흡착제의 불소 흡착 특성을 확인하였다. 실험에 사용된 흡착제의 화학적 성분, 광물학적 특성 및 비표면적을 분석한 결과, 주구성광물로 산화 철(Fe₂O₃)이 79.2 wt.%를 차지하며, 결정구조 분석에서 방해석(CaCO₃)과 관련된 피크가 분석되었다. 또한 불규칙한 표면과 216.78 m²·g^-1의 비표면적을 가지고 있음이 확인되었다. 실내 회분식 실험에서는 반응시간, pH, 초기 불소 농도 및 온도 등의 변화가 흡착량 변화에 미치는 영향을 확인하였다. 동적 흡착실험 결과, 불소의 흡착은 반응 시작 16시간 후 3.85 mg·g^-1의 흡착량을 보이며 흡착량이 증가하다 점차 흡착량의 증가율이 감소하였으며, 등온 흡착실험에서 확인된 흡착제의 이론적 최대 흡착량은 81.01 mg·g^-1으로 분석되었다. 또한 pH가 증가할수록 불소의 흡착량이 감소하는 모습을 보였으며, 특히 흡착제의 영전하점인 pH 5.5 부근에서 급격한 감소량을 나타냈다. 한편 등온 흡착실험의 결과를 Langmuir 및 Freundlich 등온 흡착 모델에 적용하여 사용한 흡착제의 불소 흡착 메커니즘을 유추한 결과, Freundlich 등온 흡착 모델과 더 높은 상관관계(R²=0.9138)로 일치하는 모습을 보였다. Van't Hoff 식을 활용하여 흡착제의 열역학적 특성을 파악하기 위해 25℃에서 65℃까지 온도를 증가시키며 획득한 흡착량 정보로 열역학적 상수 𝚫H°와 𝚫G°을 계산하여 흡착제가 흡열의 흡착 특성을 보이며 반응이 비자발적임을 도출하였다. 마지막으로 약 12.8 mg·L^-1의 불소 농도를 가지는 광산배수에 흡착제를 적용하여 실제 환경에서 흡착제의 적용가능성을 확인한 결과, 약 50%의 불소 제거효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제42권1호
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• pp.35-43
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• 2023

본 연구는 저비용 고효율 중금속 흡착제를 개발하기 위해 바이오매스 전소발전소에서 배출된 바이오차를 이용하여 바이오차 비드를 다양한 혼합조건으로 제조하고, 등온흡착과 동적흡착 모델을 활용하여 Pb 처리 효율을 조사하였다. 바이오차 비드의 Pb 흡착 효과를 확인하기 위해 다양한 조건에서 흡착실험을 수행하였다. Freundlich 등온흡착 모델로 흡착특성을 분석해 본 결과 Pb에 대한 바이오차 비드의 흡착패턴은 L형이었다. Langmuir 등온흡착 모델을 통한 바이오차 비드의 최대 흡착량(a)은 2.5% 바이오차 비드(2.5-BB) 처리구에서 28.736 mg/g로 가장 많았다. Pb에 대한 바이오차 비드의 동적흡착 특성을 조사한 결과 반응 8시간에 포화에 도달하였고, 화학적 흡착이 우세하였다. Pb 흡착량은 Pb 용액의 pH가 3일 때 가장 낮았으며, pH 4-5.5에서는 유사한 Pb 흡착량을 보였다. 2.5% 바이오차 비드(2.5-BB) 처리구의 투입량이 26.6 g/L일 때 Pb 제거 효율이 97.9%로 가장 높았다. 이상의 결과를 미루어 볼때, 바이오차 비드는 바이오차의 장점을 살린 저비용 고효율 흡착제로서 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.715-728
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• 2023

익룡 발자국의 개체 및 밀집도 측면에서 세계 최대 규모로 알려진 진주 충무공동 익룡·새·공룡발자국 화석산지는 2011년 천연기념물로 지정된 이래, 2018년 일부 화석층을 현장 보존하기 위해 보호각을 설치하였다. 이 중 제2보호각에 관리중인 화석층은 기 보고된 발자국 중 약 17%에 달하는 익룡·수각류·조각류 발자국(총 679개)이 단일 층준에서 발견되어 학술적 가치가 크지만 물리적, 화학적 손상이 지속적으로 발생하여 발자국의 관찰에 어려움이 있다. 특히 화석층 표면을 피복하는 유백색 오염물은 석고와 대기오염물로 구성된 복합체의 누적현상에서 기인한다. 오염물을 구성하는 석고는 화석층 하부층준에서 기원한 칼슘과 잔디의 생육활동으로 공급되는 황이 보호각 후방의 잔디가 식재된 토양층에서 집수된 지하수에 의해 용출되고, 보호각의 일대의 수분 순환 과정에서 화석층 표면에 증발잔류하며 결정화된다. 또 다른 오염물 구성체인 화분·광물 등은 분진 배출이 어려운 보호각 갤러리창을 통해 풍성으로 유입된다. 따라서 상이한 기원을 가진 두 오염물로부터 화석층을 보존하기 위해서는 보호각의 수분 및 대기 순환 제어와 지속적인 오염물 제거가 필요하다. 분진상의 석고와 대기 오염물은 스팀 세정법으로 충분한 제거 효과가 있으며, 암회색 셰일인 화석층은 레이저 흡수능이 커 흔적화석과 퇴적구조의 물리적 손실을 동반하는 레이저 세정법은 가급적 지양하는 것이 바람직하다.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.303-312
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• 2023

망가니즈 단괴를 구성하고 있는 금속 원소의 산화상태의 규명은 단괴의 형성기작 및 성인에 대한 이해를 증진시키고 단괴 형성 당시 수계의 산화-환원 전위 등의 고해양 환경에 대한 단서를 제공한다. 본 연구에서는 상용 X선 광전자 분광분석(X-ray photoelectron spectroscopy; XPS)을 활용하여 자연계 망가니즈 단괴를 구성하는 광물의 결합상태와 금속 원소의 산화상태에 대한 정보를 획득하고자 하였다. 이를 위하여 위하여 광물학적 변동의 영향이 효과적으로 기록된 동시베리아해 천해 단괴를 그 연구의 대상으로 삼았다. XPS Mn 2p 스펙트럼 분석 결과, 단괴의 중심부에서 외곽부로 이동함에 따라 망가니즈 산화 상태에 유의미한 변화가 있음을 확인할 수 있었다. 단괴의 중심부는 Mn⁴⁺가 약 67.9%의 비율을 보이는 반면, 단괴의 최외곽부는 환원된 형태의 Mn³⁺+Mn²⁺의 증가로 인해 Mn⁴⁺의 비율이 약 63%로 감소하였다. 이와 같은 단괴 성장에 따른 망가니즈 산화수의 감소는 단괴가 성장함에 따라 토도로카이트에서 버네사이트로 산화망가니즈 광물종이 변화한다는 기존 연구 결과로 설명된다. 또한 O 1s 스펙트럼 분석 결과 단괴 중심부에 비하여 외곽에서 Mn-O-H 결합이 우세하게 나타나는데, 이는 층상형 버네사이트가 우세한 외곽부에서 보다 해수 혹은 공극수로 인한 수화가 효과적으로 일어났음을 시사한다. 본 연구 결과는 망가니즈 단괴의 성장 중 수계의 산화-환원 양상 등 고해양 조건의 변동에 대해 XPS 방법론이 직접적으로 활용될 수 있음을 제시하며, 향후 보다 높은 분해능의 방사광 X선원을 이용한 실험을 통해 보다 세밀한 단위의 망가니즈 산화수 정보의 획득 및 미량 금속원소의 산화 상태 연구가 가능할 것임을 보여준다.