• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.483-489
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• 2006

희토류 화합물인 $La_{2}O_{3}$ 및 $CeO_{2}$ 시약과 이들을 함유하는 희토류 광석을 이용하여 제철 폐수 중의 불소 및 유해 중금속 제거에 대하여 연구하였다. 용액 중 불소에 대한 희토류 원소의 제거 반응기구는 $La^{3+}$ 및 $Ce^{4+}$ 등의 양이온이 불소 이온과 불용성 화합물을 형성하는 것으로 알려져 있다. 기존의 불소 제거에 사용되고 있는 소석회와 비교한 결과 $La_{2}O_{3}$ 및 $CeO_{2}$ 의 불소제거 효율이 높았다. HF 용액에서의 제거 효율은 $CeO_{2}$ 광석 < $CeO_{2}$ 시약 < $Ca(OH)_{2}$ < $La_{2}O_{3}$ 광석 < $La_{2}O_{3}$ 시약의 순서였고, 제철 폐수에서는 $Ca(OH)_{2}$ < $CeO_{2}$ 광석 < $CeO_{2}$ 시약 < $La_{2}O_{3}$ 광석 < $La_{2}O_{3}$ 시약의 순서였다(pH의 영향은 소석회인 경우 pH가 증가할수록 불소제거율이 감소하였다. 세륨화합물과 란탄화합물인 경우는 pH 증가에도 불구하고 불소제거 효율이 증가하는 경향을 보였으나 방류 시 수질조건과 불소제거율을 함께 고려할 때 용액의 적정 pH는 7이 적당하다고 판단된다). 망간제거의 경우, pH 7 이하에서는 소석회가 희토류 화합물보다 우수한 망간제거율을 보였고 pH 10에서는 모든 처리제에 대해서 거의 완벽한 제거특성을 보였다. 총크롬 제거의 경우는 산성 조건에서는 란탄화합물이 가장 높은 불소 제거율을 보였으며 pH 7이상에서는 모든 처리제가 좋은 효율을 보였다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권4호
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• pp.289-302
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• 2013

대부분 니질 퇴적물로 구성된 황해 남동부 흑산니질대 퇴적물의 기원지를 밝히기 위해 퇴적물 시료에 대해 주성분 원소와 희토류 원소(REE)를 분석하였다. 표층 퇴적물 시료는 흑산니질대 내 51지점에서 피스톤식과 박스형 시료 채취기로 획득하였다. 흑산니질대의 표층퇴적물은 니 퇴적물이 우세하게 나타나며, 평균입도는 $5-6{\phi}$이다. 공간적으로 북쪽지역은 실트함량이 높고, 남쪽지역으로 갈수록 점토함량이 증가한다. 흥미롭게도 주성분 원소와 희토류 원소 함량 특성은 퇴적물 기원 해석에 있어 다른 결과를 가져왔다. Fe/Al과 Mg/Al 함량 비, $Al_2O_3$와 MgO 함량 비, $Al_2O_3$와 $K_2O$를 각각 도시한 결과, 흑산니질대 퇴적물은 한국 기원의 퇴적물이 우세한 것으로 나타났다. 하지만 희토류 원소의 특성은 중국 기원의 퇴적물이 우세함을 반영한다. 이러한 기원 불일치는 각 원소의 함량 조절요인이 다르기 때문이다. 주성분 원소는 입도와 높은 상관관계를 고려할 때 입도에 따라 그 함량이 영향을 받는 것으로 해석된다. 반면에 희토류 원소는 입도와는 상관관계가 낮으며, 중광물 함량에 의해 조절되는 것으로 사료된다. 이와 같이, 각기 다른 추적자에 따른 기원의 불일치를 해결하기 위해 추가적인 연구가 필요하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_3호
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• pp.863-872
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• 2022

희토류 원소(rare earth elements, REEs)는 유사한 물리적·화학적 성질을 가지고 있어 지질학적 환경변화를 해석하는 유용한 도구로 사용되고 있다. 이번 연구에서는 2018년 1월 한 달간 북경 및 광주광역시에서 포집된 초미세먼지 내 희토류 원소의 특성을 비교하였다. 북경 및 광주 초미세먼지 내 총 희토류 원소 농도는 북경이 광주보다 약 16배 높았으며 두 지역 모두 경희토류가 중희토류에 비해 8-10배 이상 부화되었다. Post Archean Australian Shale (PAAS) 표준화 분포 패턴을 통해 북경과 광주 초미세먼지는 Eu, Tb, Er이 다른 원소보다 부화된 양상을 보였고, 두 지역 모두 양(+)의 Eu 이상치와 음(-)의 Ce 이상치가 나타났다. 희토류 원소 간 상관관계를 통해 북경과 광주의 초미세먼지는 중국 사막 및 황토 고원과 북경 주변 도시(Zhangbei, Fengning, Miyun)의 영향을 받는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통해 초미세먼지 내 희토류 원소는 국가 간 미세먼지의 차이를 밝힐 수 있는 중요한 지시자로 활용될 수 있으며, 국내 미세먼지 기원 및 이동에 대한 보다 명확한 정보를 제공하는 유용한 도구로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국자기학회지
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• 제22권2호
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• pp.58-65
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• 2012

1983년 Nd-Fe-N계 자석이 발표된 이후 지난 20년간 많은 새로운 응용분야가 개척되었다. 모터시장과 관련해서는 자동차와 전기/전자 응용분야의 에너지절감이라는 강한 요구 때문에 그 시장이 크게 확대될 것으로 예상된다. 특히, 하이브리드/전기자동차용 영구자석 모터는 최근 크게 주목을 받고 있으며 향후 모터시장을 주도해 나갈 것이다. 하지만 이러한 친환경자동차는 약 $200^{\circ}C$ 정도의 높은 온도에서 작동한다는 심각한 문제점을 가지고 있다. 왜냐하면 Nd-Fe-B계 자석은 온도가 높으면 보자력이 급격히 감소하는 약점을 가지고 있기 때문이다. 현재로서 이러한 약점을 보완하기 위한 최선의 방법은 Dy를 첨가하는 것이다. 그렇기 때문에 Dy는 고성능 Nd-Fe-B계 자석이 높은 온도에서도 보자력을 유지할 수 있도록 해주는 필수원소가 되었다. 한편, 지구상의 희토류 자원은 지역편중이 심하고 대부분이 중국에서 생산되고 있다. 특히, Nd과 Sm 같은 경희토류에 비해 그 자원편중이 훨씬 심하고 생산량이 적어 가격이 Nd의 약 10배 정도인 Dy와 같은 중희토류의 사용량을 줄이는 기술이 관련산업에서 크게 요구되어지고 있다. 이 글에서는 이러한 희토류 자원문제 해결을 위한 영구자석 연구개발 동향에 대해 살펴보았다.

• Geosciences Journal
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• 제22권6호
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• pp.955-973
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• 2018

Twenty-eight beach sand samples from the shorelines of Aegean islands adjacent to the plutonic rocks of the Atticocycladic zone were analyzed for major and rare earth element (REE) contents. Results are compared with the adjacent plutonic rocks, in order to determine relative enrichments or depletions and assess the potential for REE exploitation. Among the samples, several are significantly enriched in REE, being deposits of heavy minerals and their concentrations are controlled by the sea waves and local winds. These samples contain Th, U and REE rich minerals such as zircon, xenotime and allanite. The available geochemical characteristics were also used to confirm the parent rocks of the beach sands. The heavy fractions (total, total magnetic and total non-magnetic) of the beach sands are very well correlated with the Heavy REE (HREE) concentrations. Among the minerals of the heavy magnetic fraction, allanite seems to control the REE content in the heavy mineral-enriched samples, while from the heavy non-magnetic fraction, zircon controls mainly the HREE fraction. One site from Mykonos and 3 from Naxos could have potential for REE exploitation as they present the highest ${\Sigma}REE$ and HREE contents than other beach sand placers measured in Greece (Kavala, Sithonia, Maronia, Samothraki, NE Chalkidiki).

• 한국분말재료학회지
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• 제19권2호
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• pp.151-159
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• 2012

• 한국지구과학회지
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• 제43권2호
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• pp.303-311
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• 2022

자기공명영상(MRI) 장비의 조영제로 흔히 사용되는 가돌리늄(Gd)은 매우 안정된 상태로 하수처리과정에서 거의 제거되지 않고 수환경으로 유입된다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 세 가지의 공법으로 하수처리를 하는 부산 수영 하수처리장에서 채취한 하수 시료의 공정별 용존 희토류 원소의 제거율 및 수환경으로 배출되는 인위적 기원 Gd(Gd_anth)의 배출량을 평가하고자 하였다. 용존 희토류 원소는 공정별 처리 단계에 따라 무거운 희토류 원소(Tb-Lu)에 비해 가벼운 희토류 원소(La-Eu)에서 농도가 감소하는 경향을 보였다. 또한 일부 시료에서 나타난 음의(negative) Sm anomaly (<1)는 생물학적 제거 과정에서 Sm이 입자나 인산염과 흡착되어 함께 제거되었을 가능성을 시사한다. 모든 시료에서 양의(positive) Gd anomaly (149±50, n=9)를 보였으며, 공정별로 측정된 Gd의 총 농도 중 Gd_anth은 약 97% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 이는 하수처리과정에서 Gd_anth 이 거의 제거되지 않고 수영강 하류로 배출된다는 것을 의미한다. 일별 처리용량을 고려하여 각 공정에서 배출되는 Gd_anth의 배출량은 259 mmol/day로 추정할 수 있다. 본 연구의 결과는 하수처리장을 통해 수영만 연안으로 Gd_anth이 지속적으로 배출될 것으로 예상되며, 향후 Gd의 중장기적인 관측이 필요함을 시사한다.

• 한국자기학회지
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• 제5권5호
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• pp.753-757
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• 1995

Systematic studies on the crystal structure and magnetic properties of light rare earth element(RE) compounds with Pb, $REPb_{2}$, have been carried out. Their crystal structure has been identified to be a $MoSi_{2}$-type. The values of the effective magnetic moment for $CePb_{2},\;PrPb_{2}\;and\;NdPb_{2}$ are respectively very close to the theoretical values of $RE^{3+}$. These three compounds are antiferromagnetic and exhibit a metamagnetic transition. The magnitude of the Neel temperature is proportional to two-thirds of the de Gennes factor. The magnetic entropy change for $NdPb_{2}$ is contrast to the value for $CePb_{2}$ heavy-fermion compound, comparable to the theoretical value. The magnetic contribution to the temperature dependence of resistivity for $PrPb_{2}$ is given by a form of -lnT in a wide temperature range, implying the Kondo system in analogy with $Cepb_{2}$.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.58-58
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• 2010

The sediment geochemistry, including REE of surface and core samples in the western part off Jeju Island have been carried out in order to understand the provenance and hydrolic sorting. The sediment in the study area were primarily composed of coarse silt with a mean grain size of $2.8{\sim}82.8{\mu}m$. The ratios of TOC over total nitrogen (TN) showed that the study area sediments contained more organic matters of marine origin than those of terrigenous origin. The total A1203, Fe203, K20, MgO, and MnO contents and REE concentration of the fine sediments are higher than those of the coarse sediments. The higher Zr/Th and Zr/Yb ratios in coarse sediments relative to fine-grained detritus indicates sedimentary sorting. Grain size influence the REE concentrations of the study area sediment significantly. The < $63{\mu}m$ fraction of the sediment has higher REE concentration and different REE patterns when compared with those in bulk samples, due to the presence of REE-enrich heavy minerals. The REE distribution patterns of the western part of Jeju Island sediments are relatively enriched in most LREEs than the Yellow River sediment and depleted in the Changjiang River, but the LaN/YbN ratios are similar to the Changjiang sediment. The Eu/Eu* ratios ranged from 0.594~0.665(0.631) is much similar to the Yellow River sediment, possibly mixture of the sediments from these two rivers.

• 자원환경지질
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• 제37권2호
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• pp.153-171
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• 2004

하상퇴적물은 기반암의 풍화에 의해 가장 직접적인 영향을 받기에 본 연구에서는 한강 상류인 남한강유역과 북한강 유역의 하상 퇴적물을 대상으로 지화학적 분석자료를 통해 인근육상암석과의 상관관계와 근원암에 관하여 유추하였다. 지화학적 분석을 통해 연구지역 하상퇴적물들의 주성분원소, 미량성분원소, 회토류원소 등의 분석자룔르 비교한 결과 다음과 같은 경향성을 나타내었다. 본 연구지역 주성분 원소들의 분산 경향성은 남한강 하상퇴적물의 경우 산성 화성암의 일반적인 경향은 나타내었고, 북한강 하상퇴적물 역시 산성 화성암의 일반적인 경향을 나타냈다. 두 지역의 주성분 원소 분산 경향성은 서로 유사한 분산경향을 나타냈으며, 미량 성분 원소의 함량치 역시 두 지역에서 거의 유사하게 나타났다. 희토류원소의 REE pattern은 두 지역 모두 Eu에서의 부의 이상이 뚜렷하게 나타내며 산성 화성암 기원의 희토류원소 pattern과 전체적으로 유사한 경향을 나타냈다. 희토류원소의 함량에 있어서는 남한강 하상퇴적물에 비해 북한강 하상퇴적물의 함량이 훨씬 높게 나타났다. 중광물은 남한강 하상퇴적물의 경우 주로 투각섬석-양기석, 적철석, 석류석 군, 녹염석, 금홍석, 스핀 등이 관찰된다. 이는 두 지역의 인근 유역 육상지질이 대체로 변성암류와 화성암류가 주를 이루는 점과 조화적이다. 따라서 본 연구지역인 남한강과 북한강의 하상퇴적물은 대부분 화성암 기원 또는 변성암 기원의 성분으로 구성되며 퇴적암 기원의 성분은 거의 전부 뜬짐 또는 녹음짐으로 제거된 것으로 본다.