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산성비에 의한 경주남산지역 석조문화재의 손상 임상연구 (Modeling Study on Deterioration of Stone Monuments in the Gyeongju Namsan Mountain by Acid Rain)

  • 도진영;최기주;조현구
    • 한국광물학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.35-47
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    • 2009
  • 경주남산화강암과 보수물질인 시멘트몰탈에 다양한 산성도를 지닌 인공강우을 적용한 후 변화되는 양상을 통해 경주지역 석조문화재의 산성비에 의한 손상을 예측하였다. 2005년 경주지역 강우의 산성도가 pH $4.93{\sim}6.39$로 측정되어, 이를 토대로 pH 4.0, pH 5.6, pH 8.0의 인공강우를 제작하여 시편에 적용하였으며, 인공풍화시험을 병행하여 시험을 가속화하였다. 경주남산화강암과 반응한 pH 5.6와 pH 8.0 강우는 중성으로 변화하였으며, 강우적용 시험 후 시편의 무게는 감소하였다. 경주남산화강암의 수용성 이온성분이 인공강우 적용 후 시험전에 비해 높게 검출되었으며, 이는 구성광물의 용해에서 주로 기인된 것으로 보인다. 강우에 의해 이탈된 광물성분은 주로 석영, 정장석과 사장석으로 산성비에 의해 바탕의 석기부위가 용해되고, 이로 인해 광물입자들이 이탈하는 것으로 보인다. 석조문화재 보수물질인 시멘트몰탈은 산성비뿐만 아니라 알칼리성 강우에 의해서도 수용성 이온성분으로 용해되었다.

The Corrosion Behavior of Anti-Graffiti Polyurethane Powder Coatings

  • Rossi, S.;Fedel, M.;Deflorian, F.;Feriotti, A.
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제17권6호
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    • pp.257-264
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    • 2018
  • Anti-graffiti coatings have become more important. These layers must guarantee excellent corrosion protection properties, and graffiti must be easily removable, without reducing protection and aesthetic properties. In this study, anti-graffiti and corrosion behavior of two anti-graffiti polyurethane powder coatings were studied. These layers were deposited on aluminum substrate, with two different surface finishes, smooth, and wrinkled. The action of four different removers are investigated. Graffiti were drawn on coatings by means of red acrylic spray paint. Methyl-ethyl-ketone (MEK) and a "commercial" remover were the most effective solvents, in terms of graffiti removal capability, producing limited change in aesthetical surface aspect for smooth finishing. The wrinkled surface was less resistant. Corrosion protection properties, after removal action and contact with the remover, were evaluate by electrochemical impedance spectroscopy. After approximately 5 hours, coatings were no longer protective due to formation of defects. To simulate the weathering effect, UV-B cyclic test (4 hours of UV exposure followed by 4 hours of saturated humidity at $50^{\circ}C$) were performed for 2000 hours. Gloss and color changes were measured, and electrochemical impedance spectroscopy measurements were performed after aging and graffiti removal.

송수신기 배열에 따른 굴절 주시 역산의 영향 인자 및 신뢰성 분석 (Analysis on the Reliability and Influence Factors of Refraction Traveltime Tomography Depending on Source-receiver Configuration)

  • 이동욱;박윤희;편석준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제20권3호
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    • pp.163-175
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    • 2017
  • 육상 탄성파 탐사에서 불규칙한 지표 고도차와 천부 지층의 풍화대는 자료의 반사파 신호를 왜곡시킨다. 그러므로 일반적인 육상 탄성파 탐사 자료는 정적 보정(static correction)을 통해 이러한 왜곡을 보정해야 한다. 정적 보정을 하기 위해 천부 지층의 속도가 필요하며, 이 속도는 굴절법 탐사를 통해 구할 수 있다. 그러나 육상 탄성파 탐사자료는 탐사 현장에 대한 허가나 현장 여건 그리고 장비 보유 현황에 따라 제한된 형태로 취득되는 경우가 많다. 이러한 상황에서는 송수신기 배열이 제한되어 굴절법 탐사에 적합한 자료를 얻을 수 없기 때문에 반사법 자료로 굴절법 해석을 수행할 수 밖에 없다. 따라서 본 연구에서는 불규칙 지표 모델에서 제한된 송수신기 배열을 이용하여 얻은 반사법 자료로 굴절 주시 역산을 수행하고 결과의 신뢰성을 분석하였다. 불규칙한 지표와 평탄한 지표를 갖는 모델에 대한 역산 결과를 비교하여 지표 고도 차이가 역산 결과의 신뢰성에 약간의 영향을 주는 것을 확인하였다. 또한, 송신원 개수에 따른 역산을 통해 극히 적은 수의 송신원이 아니라면 역산 결과의 신뢰성에 크게 영향을 주지 않음을 보였다. 반면에 제한된 배열의 수신기를 사용할 경우에는 수신기 전개영역의 중첩된 부분에서 속도왜곡이 발생함을 관찰하였고, 속도왜곡이 발생하지 않기 위한 최소 중첩영역의 크기를 제안하였다. 마지막으로 현장 자료의 지형 조건과 송수신기 배열 정보를 이용하여 수치 모형 실험을 수행하였고, 신뢰성 분석 결과를 검증하였다. 신뢰성 분석 결과를 토대로 현장 자료 역산 결과에 신뢰할 수 있는 영역과 해석에 유의해야 할 영역을 구분하였다.

초등과학 교육과정 변천에 따른 지질 영역에 관한 내용 분석 (Analysis on the Contents about Geological Domain with Regard to the Change of the Elementary Science Curriculum)

  • 조용남;권치순
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제24권5호특별호
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    • pp.546-557
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    • 2005
  • 제1차 교육과정부터 지금까지 초등과학 교육과정에서 나타난 지질 영역 관련 내용을 교과서를 중심으로 분석하여, 내용의 변천 과정의 특징을 알아보는데 목적을 두었다. 지질 내용 분석틀을 기초로 지질영역 내용을 분석하였다. 지질 영역 관련 교육내용의 변천 과정은 내용의 구성과 학습 분량, 실험활동 학습 내용, 주요 용어의 변천과정, 삽화의 수의 변화를 알아보았으며, 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 지질 영역관련 내용 중 풍화와 토양, 화성암, 퇴적암, 변성암, 지표의 평탄화 작용, 습곡과 단층, 지진과 화산, 지층과 화서의 내용들은 전 교육과정에서 공통적으로 다루어졌다. 둘째, 학습 분량을 살펴보면 전 교육과정을 통하여 과학교육 전체 내용 중 5.1%에서 11.5%까지 평균 9.2% 정도 지질 영역관련 내용이 차지하고 있었다. 이 중 암석과 토양의 학습 분량이 전 교육과정에서 공통적으로 가장 많이 다루어졌으며, 지각변동의 학습 분량이 뒤를 이었다. 셋째, 실험 활동의 내용들을 보면, 각 교육과정별로 비율의 차이는 있으나, 풍화와 토양, 화성암, 지표의 평탄화 작용, 지층과 화석 등은 꾸준히 실험 활동이 적용되고 있었다. 넷째, 주요 용어의 변천과정을 살펴보면, 암석관련 용어가 가장 많이 바뀐 것을 알 수 있었으며, 교육과정이 바뀔 때마다 새로운 용어가 생기거나 삭제되거나 같은 용어를 다르게 제시하여 혼돈을 주고 있는 것으로 파악되었다. 다섯째, 교과서 삽화를 분석해 본 결과, 예전에는 그림이나 도해수가 많았으나, 과학이나 교과서 편찬 기술이 발달할수록 사진 수가 점점 많아진 것으로 밝혀졌다. 또한, 아동들의 학습에 대한 이해와 흥미를 높일 수 있는 만화나 도표 수가 근래에 증가하고 있음이 밝혀졌다.

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무인 컨베이어 벨트식 부유쓰레기 및 고점도유 회수장비 개발 연구 (Development of an Unmanned Conveyor Belt Recovery Skimmer for Floating Marine Debris and High Viscosity Oil)

  • 한상구;이원주;장세현;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.208-215
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    • 2017
  • 원유나 벙커C유와 같은 지속성 기름이 해상에 유출되면 풍화과정을 거쳐 점도가 높아지고, 부유 쓰레기와 섞이게 되면 이를 수거할 수 있는 장비는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 기존 유회수기의 외부에 위치한 부속장치들을 본체 내부로 배치하고, 컨베이어 벨트와 강제유입장치인 스위퍼 및 부력체를 탑재한 수집조로 구성하여 자항과 리모트컨트롤이 가능한 무인 컨베이어 벨트식 부유쓰레기 및 고점도유 회수장비를 개발하였다. 실해역 테스트에서 30 m의 거리를 1.2 knots의 속도로 자항하며, 전 후, 좌 우에서 안정적인 균형유지와 구동부의 정상작동을 확인하였다. 임시저장조를 이용한 유회수 성능테스트 결과, 최소 $7.8k{\ell}/h$에서 최대 $23.3k{\ell}/h$까지 유출유 회수가 가능하였다. 또한, 페트병 등 부유쓰레기와 유출된 기름이 혼합된 조파수조에서 실시한 회수량 측정 테스트 결과는 $7.7k{\ell}/h$로 나타났다. 본 연구를 통해 개발된 장비가 해상기름오염사고 시 현장에 신속하게 투입된다면 방제능력 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대하며, 현재 운용중인 Portable 유회수기의 성능개선 연구에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

실내 보관 삼나무 목재의 재색 및 화학적·현미경적 변화 특성 (Chemical and Morphological Change and Discoloration of Cedar Wood Stored Indoor)

  • 이광호;차미영;정우양;배현종;김윤수
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제37권6호
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    • pp.566-577
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    • 2009
  • 실내에서 일어나는 목재의 표면 열화특성을 재색, 화학적 및 해부학적 변화 차원에서 분석하였다. 실험대상으로는 실내에서 장기간 보관중인 삼나무 목제품을 사용하였다. 실내 보존 초기에는 황색도와 적색도가 급격히 변하였고 5년 사이에 백색도의 감소가 두드러졌다. 화학성분의 분석결과 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 성분 모두 감소하였으나 리그닌의 감소가 더 컸다. 현미경 관찰 결과 5년이 경과한 목제품에서는 목재표면에서 2~3개 층에서 리그닌이 분해되어 중간층이 분리되었다. 실내 환경조건에서 발생되는 표면 열화 특성은 야외에서 발생되는 표면열화 특성과 매우 유사하였으나 그 정도는 미약하였다.

충남 서산 대로리 일대 자연발생석면의 광물학적 특성 (Mineralogical Characteristics of Naturally Occurring Asbestos (NOA) at Daero-ri, Seosan, Chungnam, Korea)

  • 정혜민;신주도;김유미;박재봉;노열
    • 자원환경지질
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    • 제47권5호
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    • pp.467-477
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    • 2014
  • 자연발생석면은 사문석군 석면의 모암인 초염기성암 외에도 탄산염암 및 편암, 염기성암을 모암으로 산출될 수 있다. 하지만 사문석군 석면의 모암인 초염기성암에 비해 탄산염암에서 발생하는 각섬석군 석면의 광물학적 특성에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 이 연구에서는 탄산염암 및 편암을 모암으로 하는 자연발생석면에 대한 광물학적 특성을 연구하고 그 기원에 대해서 고찰하고자 하였다. 연구지역은 충남 서산시 대산읍 대로리 일대로 주된 연구대상은 서산층군 내 석회암 및 편암이며 시대미상의 암맥에 의해 관입되거나 습곡과 단층에 의해 교란되었다. 시료채취는 탄산염암과 편암의 접촉부에서 침상의 결정들이 관찰되는 노두를 선정하여 진행하였다. 광물조성 및 동정을 위해 PLM, XRD, EPMA 및 EDS 분석을 실시하였으며 각섬석의 형태 관찰을 위해 SEM 분석을 실시하였다. 또한 BSEM 이미지 분석을 통해 미세조직을 관찰하였다. XRD와 PLM을 통해 광물동정 한 결과 탄산염암에서는 양기석-투각섬석이 산출되었으며 석면형 결정의 정벽은 치밀하게 얽힌 침상이거나 비석면형의 결정이 벽개면을 따라 석면형으로 발달해가는 것을 확인하였다. EPMA 분석결과 탄산염암에서 산출되는 석면은 양기석-투각섬석으로 총 Fe 함량은 3~17%였다. Fe 함량이 10% 이상인 경우 양기석으로 정의되므로 이는 고용체 관계인 두 종 모두가 산출됨을 의미하며 이는 XRD 분석결과와도 일치했다. BSEM 이미지 분석을 통해 양기석-투각섬석 형성과정에서의 잔류조직을 관찰한 결과 백운석-투각섬석-투휘석으로 이어지는 일련의 전진변성단계의 잔류조직과 투휘석-투각섬석-활석으로 이어지는 후퇴변성단계의 잔류조직이 관찰되었다. 이들 연구 결과를 종합해 볼 때, 탄산염암에서 발생하는 석면은 열수변질작용으로 형성되는 것으로 사료되며 또한 비석면형의 결정이 풍화와 침식을 받는 경우 잠재적으로 석면형으로 발달 가능성이 있으므로 관리가 필요할 것으로 사료된다.

강원도 지역 탄산수와 암석간의 반응에 의한 용존 원소들의 유동성에 관한 지구화학적 연구 (Geochemical Study on the Mobility of Dissolved Elements by Rocks-$CO_2$-rich waters Interaction in the Kangwon Province)

  • 최현수;고용권;윤성택;김천수
    • 자원환경지질
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    • 제35권6호
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    • pp.533-544
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    • 2002
  • 주요 및 미량원소들의 함량을 조절하는 반응들 동안 용존 원소들의 상대적인 유동성을 알아보기 기존에 발표된 강원도 지역 탄산수와 화강암에 대한 자료로부터 주·부·미량원소의 함량을 다시 살펴보았다. 탄산수내에 용존되어 있는 원소들의 상대적인 유동성은 Na으로 평균화한 탄산수-화강암간의 비로부터 계산하였다 계산결과는 탄산수 대수층내로 마그마에서 기원한 휘발성을 지닌 금속원소들의 가스에 의한 유입은 강원도 지역에서 무시할 만하며, 이런 유입은 상승하는 유체의 냉각에 의해 조절된다 이산화탄소가 유입된 약산성의 물에 의한 화강암의 용해반응이 금속원소들의 주요 공급원이다 유동성이 매우 낮은 원소 (Al)는 고체의 풍화산물 내에 우선적으로 잔류하는 반면, 알칼리 및 알칼리 토금속들과 OHA원소들 중 As과 U은 유동성이 있으며, 따라서 수용액계 내로 방출된다. 전이금속원소들은 중간정도의 유동특성을 보이는데, Fe와 Mn은 산화환원조건 또는 V, Zn과 Cu는 고체표면과 연관된 반응(흡착이나 침전)의해 주로 영향을 받는다.

잔류성.생물축적성 물질 피해저감을 위한 미세플라스틱(Microplastic) 관리방안 (Microplastic Management for Preventing Risk of Persistent/Bioaccumulative Substance)

  • 박정규;간순영
    • 환경정책연구
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    • 제13권2호
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    • pp.65-98
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    • 2014
  • 해양환경의 플라스틱은 풍화작용에 의해 매우 작은 크기로 부서지는데, 이를 미세플라스틱이라고 한다. 해수에 오염된 잔류성이 크거나 생물축적성이 있는 유기물질은 미세플라스틱에 잘 흡착되며, 이들 물질이 흡착된 미세플라스틱을 해양생물이 섭취하면 먹이사슬을 통해 점차 생물축적된다. 이는 결국 해양생태계의 건강성을 파괴하고 사람을 포함한 상위포식자에게 피해를 끼친다. 해양 오염물질의 흡착제로서의 역할뿐 아니라, 미세플라스틱 그 자체에서 내분비계 교란물질이 용출되어 해양생물에 피해를 입히기도 한다. 우리나라는 잔류성이나 생물축적성이 큰 물질에 대해서는 화학물질 측면에서 규제하고 있으나, 이는 육상에서의 관리에 국한되어 있다. 만약 이들 물질이 해양생태계로 유입되면, 결국 미세플라스틱 흡착 여부에 의해 그 피해가 증가하게 된다. 이에 해양생태계 내에서의 잔류성 생물축적성 물질의 피해를 저감하기 위해서는 우선 미세플라스틱의 관리가 엄격해야 할 것이다. 이에 미세플라스틱 자체를 유해물질로 지정하여 엄격히 관리하거나, 생분해성 플라스틱 이용 확대, 재활용 및 재사용 촉구, clean-up 프로그램의 확대 등을 통해 해양생태계 내로의 플라스틱 유입을 저감하는 노력이 요구된다.

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UV 광풍화에 의한 미세플라스틱 기원 유기물 용출과 형광 특성: 자연유래 유기성 입자와의 비교 (Dissolved Organic Matter (DOM) Leaching from Microplastics under UV-Irradiation and Its Fluorescence P roperties: Comparison with Natural P articles)

  • 최나은;이윤경;허진
    • 한국물환경학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.72-81
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    • 2022
  • Numerous studies have investigated the occurrence and fate of microplastics in the environment; however, only limited effort has been devoted to exploring the characteristics of dissolved organic matter (DOM) leached from microplastics. In microplastic (MP)-contaminated environment, MPs are typically mixed with naturally-occurring particles, which interferes with their detection in the environment. Thus, it is necessary to distinguish between the DOM leached from MPs and those leached from natural particles and also to characterize their properties. This study investigated DOM leaching behavior from MPs (polystyrene: PS, polyvinylchloride: PVC) and natural particulates (forest soil: FS, litter leaves: LL) under light, which is considered one of the main weathering processes that affect MPs in the environment. The leached DOM concentrations and fluorescence characteristics were compared under dark versus light conditions. Regardless of the origins, UV light promoted DOM release from all the particulates. More DOM was released from natural particles than from MPs under both conditions. However, the effect of promoting DOM release by UV was more pronounced for MPs than for natural particles. It was observed from fluorescence spectra that the intensity of the humic-like region was substantially reduced when MP-derived DOM was exposed to UV light, whereas the change of intensity was very little for natural particles. Under light conditions, the ratio of protein-like to humic-like fluorescence of MP-derived DOM was higher than that of DOM from natural particles. This study implies that a substantial amount of DOM could be leached from MPs even in MP-polluted environment under UV irradiation. Protein/humic fluorescence ratio could be utilized as a fast probing indicator to separate the two sources of particles under light.