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요약문
SUMMARY
Contents
목차
제1장 연구개발 과제의 개요 16
제2장 국내외 기술개발 현황 23
제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 31
제1절 지질자원물질의 시험감정분석 지원 31
1. 암석, 광물, 소재, 수질, 환경 시료의 성분분석 31
2. 비파괴표면분석시험 32
3. 광물감정 33
4. 암석물성시험 43
5. 토질 및 골재 물성시험 43
제2절 연구인프라 구축 및 미래수요 분석기술개발 45
1. XRF 및 화학분석용 점토 표준물질 제조 45
2. TL/OSL 연대측정 시스템 56
3. 우주선 유발 Be-10 전처리시설 65
4. Cr(VI) 정량법 69
5. 미세지질물질 정량법 88
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 98
제5장 연구개발결과의 활용계획 102
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 105
참고문헌 106
표 1. RoHS 물질중 Cr6+의 규제 제한(이미지참조) 21
표 2. 암석광물 및 수질환경 시료 월별 분석 실적 (11월 30일 현재) 32
표 3. 비파괴표면분석 월별 분석 실적 (11월 30일 현재) 33
표 4. 광물감정 월별 분석 실적 (11월 30일 현재) 34
표 5. 암석물성시험 월별 분석 실적 (11월 30일 현재) 43
표 6. 토질 및 골재시험 월별 분석 실적 (11월 30일 현재) 44
표 7. Results of XRD (mineral composition of weight percentage) 45
표 8. Results of particle size analysis of clay standard materials 48
표 9-a. Measurement intensity of KC-1 (clay) by XRF 49
표 9-b. Measurement intensity of KC-2(clay) by XRF 50
표 9-c. Measurement intensity of KC-3 (clay) by XRF 51
표 10-a. KC-1 표준물질의 균질도 ANOVA분석 52
표 10-b. KC-2 표준물질의 균질도 ANOVA 분석 52
표 10-c. KC-3 표준물질의 균질도 ANOVA분석 53
표 11. 점표준물질 3개 시료에 대한 주성분 함량 (%) 53
표 12. 점표준물질 3개 시료에 대한 주성분 함량 (%) 54
표 13. 연간선량 측정 및 계산 프로그램 특징 비교 58
표 14. KIGAM calculation sheet of annual dose. 59
표 15. Single-Aliquot Regenerative-Dose (SAR) 63
표 16. 시험물질의 Cr6+ 농도(이미지참조) 71
표 17. pallet 시험 시료들로부터 얻어진 라만 산란의 세기 (표준편차는 평균값의 통계오차) 74
표 18. 물에 용해된 시험 시료에 대한 라만 피크의 세기 (표준편차는 평균값의 통계오차) 76
표 19. XANES 측정을 위한 시험시료의 함량 82
표 20. 시험시료의 균일도를 위한 XANES 측정 결과 84
표 21. 표준 망간산화물의 XPS Mn2p3/2 결합에너지 비교(이미지참조) 90
표 22. 표준 망간산화물의 XPS Mn3s 결합에너지 비교 90
그림 1. 원판형 시료 홀더와 시료 주입 장치. 10: 원판형 시료 홀더, 11: 시료 충진 부, 12: 시료 입구, 20: 투명 유리 또는 슬라이드 그라스, 30-33: 시료 주입 장치, 60: 시료고정대. 36
그림 2. 시료 홀더와 주입장치의 결합. 10: 원판형 시료홀더, 11: 시료 충진 부, 20: 투명 유리 또는 슬라이드 그라스, 30-33: 시료 주입 장치, 40: 시료 홀더 고정체. 36
그림 3. 시료 홀더, 시료 주입장치 및 삼발이를 통한 시료 분산용 체(sieve)의 결합. 10: 원판형 시료홀더, 11: 시료 충진 부, 20: 투명 유리 또는 슬라이드 그라스, 30-33: 시료 주입 장치, 40: 시료 홀더 고정체, 50:체... 37
그림 4. 그림 3의 측면도. 10: 원판형 시료 홀더, 11: 시료충진부, 12: 시료 입구, 20: 유리 깔때기, 30-33: 시료 주입 장치, 40: 시료 홀더 고정체, 50: 체(sieve), 51: 삼발이, S: 측정 대상 시료, B: 붓. 37
그림 5. 시료의 충진 과정. 10: 원판형 시료홀더, 11: 시료 충진 부, 12: 시료 입구, 60: 시료고정대, S: 측정 대상 시료. 38
그림 6. 시료 충진 장치의 공정 흐름도 39
그림 7. 미사장석, 조장석 및 석영의 혼합 시료의 X-선 회절도 39
그림 8. 고령토와 몬모릴로나이트의 혼합 시료의 X-선 회절도 40
그림 9. 불석광물의 X-선 회절도 40
그림 10-a. KC-1 표준물질의 XRD 분석결과 45
그림 10-b. KC-2 표준물질의 XRD 분석결과 46
그림 10-c. KC-3 표준물질의 XRD 분석결과 46
그림 11-a. Particle size distribution of KC-1(clay) by laser particle size analyser 47
그림 11-b. Particle size distribution of KC-2(clay) by laser particle size analyser 47
그림 11-c. Particle size distribution of KC-3(clay) by laser particle size analyser 48
그림 12. 점토 표준물질 (KC-1 ~ KC-3) 3종 54
그림 13. ICP 및 감마분광법에 의한 K함량 분석 59
그림 14. 연간선량 측정결과 비교. 60
그림 15. CW-OSL을 이용하여 측정한 사구 시료들의 감쇄곡선 (빨강색 곡선은 Riso사 standard sample의 감쇄곡선) 63
그림 16. 사구 시료의 preheat plateau test 64
그림 17. 사구 시료의 온도에 따른 dose recovery test 결과 및 220℃ preheat 온도를 사용한 만리포 시료들의 dose recovered/ dose delivered ratio 65
그림 18. SAR 방법을 이용하여 만든 사구 시료의 성장 곡선 65
그림 19. Diagram of chemical pretreatment for in situ-produced cosmogenic 10Be measurement(이미지참조) 66
그림 20. Photographs of HF leached quartz sample. 67
그림 21. Condition of cation and anion ion exchange column. 68
그림 22. Rinsing of beryllium by precipitation 68
그림 23. 라만 산란의 원리 70
그림 24. 라만 장치 70
그림 25. 시험 물질 사진 71
그림 26. 시험 물질로부터 얻어진 라만 산란 스펙트럼 72
그림 27. 분석하고자 하는 시료의 측정 위치 73
그림 28. 측정한 시료로부터 얻어진 위치별 Cr6+양(이미지참조) 73
그림 29. 실험 횟수에 따른 평균값 및 오차 74
그림 30. 라만 산란에 의한 교정곡선. 괄호 안의 숫자는 실험횟수를, 그 앞쪽 숫자는 측정 순번을 나타낸다. 75
그림 31. 물 시료의 Cr6+에 대한 라만 스펙트럼. 76
그림 32. 수중에서 Cr6+에 대한 교정곡선(이미지참조) 77
그림 33. 물 시료를 고체 시료로 만들기 위한 용기 77
그림 34. 용해한 후 마른 뒤의 CrO₃/KBr 결정의 라만 스펙트럼 78
그림 35. 각종 산에 의한 크롬강의 변화 78
그림 36. 크롬강의 각종 산에 의한 라만스펙트럼; (a) HNO₃+H₂O), (b)는 10 M NaOH, (c) HF, (d) HNO₃+HCL+H₂SO₄. 79
그림 37. 고온에서의 Cr steel의 변화 ; 10개월 전 후의 크롬강의 변화는 관측되지않음. 79
그림 38. XANES 측정 장치 80
그림 39. 표준시료에 대한 Cr6+의 XANES 스펙트럼(이미지참조) 81
그림 40. Cr6+ 표준시료에 대한 Raman spectrum(이미지참조) 82
그림 41. XANES법에 의한 시험 시료의 Cr6+ 선형성(이미지참조) 83
그림 42. XANES법에 의한 시험 시료의 Cr3+ 선형성(이미지참조) 83
그림 43. 시험 시료에 대한 XANES spectrum 84
그림 44. XPS 측정 장치 85
그림 45. Cr6+ 시험 시료에 대한 XPS 결과(상대적인 비의 기준은 C의 Is 준위를 기준으로 함)(이미지참조) 86
그림 46. 시험시료에 대한 UV/VISIBLE 스펙트럼 87
그림 47. 용액 속 CR3+와 CR6+에 대한 선형성 평가(이미지참조) 87
그림 48. 용액 시료 내의 CR3+와 CR6+ 지속성 평가(이미지참조) 88
그림 49. Mn2p3/2 XPS spectrum of (a) MnO, (b) Mn₂O₃, and (c) MnO₂ for samples prepared in different ways.(이미지참조) 91
그림 50. Circles represent XPS data, the thick, top solid curve is the fit to the data, and the bottom solid curve is Shirley's background curve. The dotted lines represent Mn(IV) multiplet peaks, dashed curves Mn(III) multiplet peaks,... 92
그림 51. Proportion of arsenate remaining in control solution (a) and synthetic groundwater (b) after arsenate adsorption onto sand grains. Both solutions had pHs of 3, 5, 7 and 9, and electrolytes... 96
그림 52. Equilibrium adsorption of arsenate on sand grains versus pH. Legend indicates electrolyte concentrations for control solution and synthetic groundwater. 97
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