• 자원환경지질
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• 제33권5호
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• pp.405-415
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• 2000

This study was carried out to understand the formation of acid mine drainage (AMD) by pyrophyllite (so-called Napseok)-rainwater interaction (weathering), dispersion patterns of heavy metals, and patterns of mixing with non-polluted water in the Tongnae pyrophyllite mine. Based on the mass balance and reaction path modeling, using both the geochemistry of water and occurrence of the secondary minerals (weathering products), the geochemical evolution of AMD was simulated by computer code of SOLVEQ and CHILLER. It shows that the pH of stream water is from 6.2 to 7.3 upstream of the Tongnae mine. Close to the mine, the pH decreases to 2. Despite being diluted with non-polluted tributaries, the acidity of mine drainage water maintains as far as downstream. The results of modeling of water-rock interaction show that the activity of hydrogen ion increases (pH decreases), the goncentration of ${HCO_3}^-$ decreases associated with increasing $H^+$ activity, as the reaction is processing. The concentration of ${SO_4}^{2-}$first increases minutely, but later increases rapidly as pH drops below 4.3. The concentrations of cations and heavy metals are controlled by the dissolution of reactants and re-dissolution of derived species (weathering products) according to the pH. The continuous adding of reactive minerals, namely the progressively larger degrees of water-rock interaction, causes the formation of secondary minerals in the following sequence; goethite, then Mn-oxides, then boehmite, then kaolinite, then Ca-nontronite, then Mgnontronite, and finally chalcedony. The results of reaction path modeling agree well with the field data, and offer useful information on the geochemical evolution of AMD. The results of reaction path modeling on the formation of AMD offer useful information for the estimation and the appraisal of pollution caused by water-rock interaction as geological environments. And also, the ones can be used as data for the choice of appropriate remediation technique for AMD.

• 자원환경지질
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• 제35권1호
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• pp.13-23
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• 2002

화강암지역에서 산출되는 국내 지하수의 화학조성은 주로 Ca-HCO$_{3}$와 Na-HCO$_{3}$, 형에 속하며, 일부는 Ca-(C1+SO$_{4}$)또는 Na-(Cl+SO$_{4}$)형의 특성을 나타낸다. 회장암 지역의 용출수는 Ca-HCO$_{3}$ 형에, 지하수는 Na-HCO$_3$ 형에 도시된다. 빗물-화강암 반응에 대한 반응경로 모델링 결과는 초기 Ca-Cl형에서 시작하여 Ca-HCO$_{3}$을 거친 후, 최종적으로 Na-HCO$_{3}$형으로 진화하는 경향을 보인다 빗물-화장암 반응 역시 빗물-화장암 반응에서와 유사하게 진화되는 경향을 보이며, 모델링 결과는 현장자료와 잘 일치된다. 빗물-화장암/회장암 반응경로 모델링 결과, 반응이 진행됨에 따라 수소이온 활동도는 점차 감소(pH는 증가)하며, 양이온의 농도는 pH의 변화에 따른 모암을 구성하는 광물들의 순차적 용해, 2차 생성광물의 침전 및 재용해 등에 의해 다양한 농도변화를 보여준다 빗물-화강암의 반응비에 따라 깁사이트, 적철석, 망간산화물, 카오리나이트, 실리카, 녹니석, 백운모, 방해석, 로몬타이트, 프레나이트, 아날심의 순으로 침전이 발생하며, 빗물-회장암의 반응에서도 이와 동일한 침전순서를 보이지만 실리카의 침전이 없고 아날심 대신 파라고나이트가 침전된다. 빗물-화강암 반응에서는 실리카가 가장 우세한 광물이며, 밋물-회장암 반응에서는 카오리나이트가 가 장 우세한 광물이며, 전체적인 2차 생성광물의 침전량은 화강암보다 회장암 반응이 더 우세하다

• 동의생리병리학회지
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• 제16권2호
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• pp.365-372
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• 2002

The mineral medicines mean a sort of mineral or rock for medical treatment and natural material using their chemical components and physical properties. In this study, it was apprehended the mineralogical characteristics of As-bearing group mineral medicines. The extraction test is an vitro test system for predicting the bioavailability of the major and minor elements from mineral medicines and incorporates gastrointestinal tract parameters representative of a human(including stomach and small intestinal pH, stomach mixing time and velocity). The results of the extraction test are used for reaction path modeling in human body. Reaction path modeling in human body can predict digestion with gastric juice as well as bioavailability, speciation. Also, it can predict accumulation of arsenic as pH condition. As the results of the extraction test for digestion, the amounts of Fe extraction was the highest, followed by As, Ca, Ni. In addition, as the results of the reaction path modeling between arsenic compounds and gastric juice using thermodynamic data, when absorbed, major species are followed by H₃As₃S/sub 6/(aq), As₃S/sub 6/ (aq), AsO/sup +/, H₂As₃S/sup 6-/, H₂AsO/sup 3-/, HAs₃S6/sup 2-/, HAsO/sub 3//sup 2-/ and AsO/sub 3//sup 3-/. Specifically the concentration of H₃As₃S/sub 6/(aq) is the highest. As pH increases, the concentration of H₂AsO/sup 3-/, HAsO/sub 3//sup 2-/, HAsO/sub 3//sup 3-/, HAs₃S/sub 6//sup 2-/, H₂As₃S/sup 6-/, and H₃As₃S/sub 6/ increases, whereas the concentration of H₃As₃S/sub 6/ and AsO/sup +/ decreases. On the results of this study, it is able to find out effective and toxic components of poisonous arsenic group of mineral medicines and expected to be widely used for the development of new medicines.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제16권4호
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• pp.441-468
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• 2003

This paper investigates the structural behavior of modular falsework system under sequential pattern loads. Based on the studies of 25 construction sites, the pattern load sequence modeling is defined as models R (rectangle), L and U. The study focuses on the system critical loads, regions of largest reaction forces, discrepancy between the pattern load and the uniform load, and the warning-system plan. The analysis results show that the critical loads of modular falsework systems with sequential pattern loads are very close to those with the uniform load used in design. The regions of largest reaction forces are smaller than those calculated by the uniform load. However, the regions of largest reaction forces of three models under sequential pattern loads can be considered as the crucial positions of warning-system based on the measured index of loading. The positions of the sensors for the warning-system for these three different models are not identical.

• 한국광물학회지
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• 제10권1호
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• pp.33-44
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• 1997

The reaction path of water-gneiss in 200m borehole at the Soorichi site of Yugu Myeon, Chungnam was simulated by the EQ3NR/EQ6 program. Mineral composition of borehole core and fracture-filling minerals, and chemical composition of groundwater was published by authors. In this study, chemical evolution of groundwater and formation of secondary minerals in water-gneiss system was modelled on the basis of published results. The surface water was used as a starting solution for reaction. Input parameters for modelling such as mineral assemblage and their volume percent, chemical composition of mineral phases, water/rock ratio reactive surface area, dissolution rates of mineral phases were determined by experimental measurement and model fit. EQ6 modelling of the reaction path in water-gneiss system has been carried out by a flow-centered flow through open system which can be considered as a suitable option for fracture flow of groundwater. The modelling results show that reaction time of 133 years is required to reach equilibrium state in water-gneiss system, and evolution of present groundwater will continue to pH 9.45 and higher na ion concentration. The secondary minerals formed from equeous phase are kaolinite, smectite, saponite, muscovite, mesolite, celadonite, microcline and calcite with uincreasing time. Modeling results are comparatively well fitted to pH and chemical composition of borehole groudwater, secondary minerals identified and tritium age of groundwater. The EQ6 modelling results are dependent on reliability of input parameters: water-rock ratio, effective reaction surface area and dissolution rates of mineral phases, which are difficult parameters to be measured.

• Computers and Concrete
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• 제22권1호
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• pp.1-10
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• 2018

In this study an implicit algorithm for modeling of propagation of macrocracks in 3D concrete structures suffering from alkali-silica reaction has been developed and implemented. The formulation of the problem prior to the onset of localized deformation is based on a chemo-elasticity approach. The localized deformation mode, involving the formation of macrocracks, is described using a simplified form of the strong discontinuity approach (SDA) that employs a volume averaging technique enhanced by a numerical procedure for tracing the propagation path in 3D space. The latter incorporates a non-local smoothening algorithm. The formulation is illustrated by a number of numerical examples that examine the crack propagation pattern in both plain and reinforced concrete under different loading scenarios.

• 자원환경지질
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• 제50권2호
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• pp.85-96
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• 2017

의창지역의 삼정광산과 용장광산의 금광화작용은 보난자(Bonanza)형 금광상의 특성을 나타낸다. 광상은 퇴적암 내의 장석질 사암과 석영맥의 접촉부에서 주로 산출되며, 금과 은을 함유하는 광물은 에렉트럼과 더불어 은황화광물 및 황산염광물로 산출된다. 반면, 광상의 모암이 쳐트질 암석과 안산암인 경우에는 금광화작용이 장석질 사암의 경우보다 미약하게 발달된다. 이 연구에서는 금의 침전 특성을 파악하기 위하여 열수용액과 장석질 사암 및 안산암간의 수치모델링에 의한 다성분 다상계 평형계산을 실시하였다. 모델링에서는 함금은 광물인 에렉트럼 및 수용액상 또는 기상 원소들이 사용되었다. 반응경로 모델링 결과, pH가 증가함에 따라 석영, 녹니석, 견운모, 황동석, 방연석, 황철석, 에렉트럼, 양기석과 장석이 침전되었다. 또한, 에렉트럼은 모암과 광화용액 간의 반응에 의한 급격한 pH 증가와 탈황화작용에 의해 침전되었음을 확인하였다. 금 은비는 용액의 pH 조건이나 아칸다이트와 폴리바사이트와 같은 은황화 광물 침전에 의해 변화되었다. 한편, 안산암과 열수용액과의 반응에서 침전된 광물은 열수용액과 장석질 사암과의 반응에서 침전된 광물과 유사하지만 상대적으로 적은 양의 에렉트럼이 침전되었다. 이러한 연구결과로 미루어 볼 때 의창지역 보난자형 금광화작용의 부광대는 모암 규제에 의해 형성되었다고 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제21권6호
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• pp.101-113
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• 2016

To properly manage and remediate groundwater contaminated with chlorinated hydrocarbons such as trichloroethylene (TCE), it is necessary to assess natural attenuation processes of contaminants in the aquifer along with investigation of contamination history and aquifer characterization. This study evaluated natural attenuation processes of TCE at an industrial site in Korea by delineating hydrogeochemical characteristics along the flow path of contaminated groundwater, by calculating reaction rate constants for TCE and its degradation products, and by using geochemical and reactive transport modeling. The monitoring data showed that TCE tended to be transformed to cis-1,2-dichloroethene (cis-1,2-DCE) and further to vinyl chloride (VC) via microbial reductive dechlorination, although the degree was not too significant. According to our modeling results, the temporal and spatial distribution of the TCE plume suggested the dominant role of biodegradation in attenuation processes. This study can provide a useful method for assessing natural attenuation processes in the aquifer contaminated with chlorinated hydrocarbons and can be applied to other sites with similar hydrological, microbiological, and geochemical settings.

• 한국광물학회지
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• 제18권2호
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• pp.83-92
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• 2005

광물의 용해속도는 기후에 따라 지역적인 차이는 있으나, 일반적으로 화강암을 구성하는 광물중 장석류의 풍화속도가 다른 광물에 비해 비교적 빠르기 때문에 파손 정도는 장석의 안정성에 지배된다. 지구화학적 반응 모델링 결과, 강우에 의해서 화강암이 변질되는데 걸리는 시간은 다른 변수를 고려하지 않고 pH만을 고려한 pH=4.5인 산성수내에서의 변질속도와 비교할 때 일반적인 빗물(pH=5.7)보다 약 2.3배 더 빠른 것으로 계산되었다. 이러한 결과는 화강암질 석조문화재의 보존에 있어서 pH가 중요한 요소로 작용할 수 있음을 의미한다. 석조문화재의 풍화를 억제하기 위해서는 암석의 풍화특성이 우선적으로 규명되어야 하며, 가수분해, 산 반응 등의 화학적 풍화작용은 물과의 접촉에 의해 이루어지므로 물을 차단하기 위하여 발수코팅, 오일코팅 또는 건조환경을 조성하는 방안을 고려해야 할 것이다. 세척제와 생물방제를 이용할 시는 빗물이나 화강암과의 장기적 반응을 고려하여 중성화작용과 환원성 환경이 형성될 수 있는 재질의 선택이 매우 중요하다.

• 자원환경지질
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• 제48권3호
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• pp.187-197
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• 2015

광물성 약재(광물약)는 오랜 기간 동안 주로 중국, 한국 등 동양의 전통의학에서 화학성분이나 물리적인 성질이 질병치료나 건강 증진에 이용되어 왔던 단일 광물, 암석 및 생물화석 등을 의미한다. 광물성 약재는 산지의 지질특성, 기후 및 지표 환경에 의해 광물학적 특성이 달라지며, 광물의 조직, 수반광물, 정제 방법에 따라 약재로서의 효용성이 달라진다. 특히, 광물성 약재에 함유되어 있는 광물조성, 주성분 및 미량성분의 차이는 광물약의 약효와 유해성에 영향을 준다. 그러므로 광물약의 분석방법과 전처리 및 제조과정에 대한 표준화가 매우 중요하다. 광물성 약재에 함유된 유해 금속 원소는 수치(법제)나 탕약 제조 등 약제의 전처리 과정과 위와 장에서의 소화과정에서 성분이 변화되어 용출량이 결정되기 때문에 체내와 대응되는 조건에서의 적절한 시험방법을 정립하여, 그 결과에 의해 위액용출도, 인체흡수도, 안정성과 위해성이 평가되어야 한다. 또한, 광물성 약재의 안정성과 위해성을 평가할 수 있는 연구결과로 유효성분과 독성 물질의 체내 존재량을 예측할 수 있어야 한다. 연구에서 제안된 광물성 약재의 표준화 방법은 광물약의 개발과 활용에 유용한 기초자료로 이용될 뿐만 아니라, 광물성 약재의 품질 표준을 규격화 하는 기준을 제시해줄 것으로 기대된다.