석·골재용 암석의 풍화에 따른 특성 변화

민경원,서백수,진호일,임길재 강원대학교 부설 석재복합신소재 제품연구센터 2000 석재연 논문집 Vol.5 No.-

화강암의 조직을 고려하여 4개지역에서 6개 석ㆍ골재 석산을 대상으로 신선한 화강암과 풍화된 화강암을 Ⅰ ~ Ⅵ단계까지 체계적으로 채취된 화강암을 대상으로 풍화에 따른 화강암의 물리적ㆍ화학적 특성 변화에 대한 고찰(민경원 등, 1998)에 추가하여, 풍화에 의한 slake 내구성과 색도의 변화를 측정하고 토의하였다. slake 내구성 시험에서는 일반적으로 Ⅰ~Ⅲ 단계의 화강암이 시험 주기가 증가할수록 선형적이 질량감소를 보이고 Ⅳ~Ⅵ 단계에서는 곡선 모양의 감소 경향을 보여주면 세립질의 화강암이 상대적으로 높은 내구성을 가진다. 풍화에 따라 암석의 백색도는 감소하고 황색도는 증가하며, 표준화된 백색도-황생도 지수는 풍화단게를 지시해 줄 수 있는 유용한 지시자로 제안되었다. Fresh and weathered granitic rocks of grades Ⅰ to Ⅵ were sampled systematically from six stone and aggregate quarries in four chosen areas in consideration of their textures. In addition to the observed variations. of physical and chemical properties of granitic rocks in terms of weathering grades(Min et al., 1998), slake durability and color index variations were measured and discussed in this article. In the slake durability test, generally with increasing test cycles the granitic rocks of grades Ⅰ to Ⅲ show linear losses of weight but those of Grades Ⅳ to Ⅴ show curvilinear trends, and the fine-grained weathered granitic rocks have comparatively higher durability. As weathering proceeds, whiteness of rocks decreases and yellowness increases. A normalized whiteness-yellowness index is suggested as a weathering index to be one of useful indicators of weathering grades.

현무암 석분 활용에 대한 연구

민경원,진호일,최성범,박진동 강원대학교 부설 석재복합신소재 제품연구센터 2002 석재연 논문집 Vol.7 No.-

철원지역에서 발생되는 현무암 석분은 주로 휘석과 사장석, 방해석, K-장석 등으로 구성되어 있고 건조한 상태에서 회색을 띄며 참비중은 2.86이고 94 vol.%이상이 미사질이나 모래질 입도로 이루어져 있다. 현무암 석분은 pH 8.3인 약알카리성으로서 중금속 용출시험 결과 환경보전법에서 설정한 Cu, Pb, Zn, Cd, Cr, As, Hg 등 6가지의 중금속 원소가 모두 기준값 이하의 낮은 용출 함량을 보여 농지개량을 위한 객토용으로서의 충분한 이용 가능성을 나타내었다. 현무암 석분은 광물학적 및 물리적·화학적 특성과 폐기물인 석분을 다량 소모시키면서 2차적인 석폐기물을 발생시키지 않아야 한다는 점등을 고려할 때, 결합재의 배합비를 석분에 대한 무게비로 대략 45∼50wt% 정도로 하여 폴리머 복합소재를 이용한 캐스트 제품을 만들어 상품화하는 것이 바람직할 것으로 판단되며, 이를 위해서는 지역 특성에 맞는 다양한 캐릭터 및 몰드 제작은 물론 캐스트용 제품의 고기능화에 대한 지속적인 연구가 요구된다. The sludges mostly of silt or sand size grains (above 94 vol.%) from the Cheolwon district are mainly composed of pyroxene, plagioclase, calcite and K-feldspar, and showed gray colors in dried state. Their true specific gravities and pH's are 2.86 and 8.3, respectively. The sludges from the Cheolwom district have less leached contents of six heavy metals (Cu, Pb, Zn, Cd, Cr, As and Hg) than those of standard levels established in the Soil Environment Conservation Regulation, which impliess that the sludges can be utilized as modifier of soil nature. In consideration of mineralogical, physical and chemical properties and effects of consuming the basalt sludges without secondary stone wastes, some character products had been developed by utilizing the basalt powder sludges with adding binder (unsaturated polyester resin) in 45∼50wt%. Further studies on development of regional character, commercialization of cast products, manufacture of mold and etc. are recommended for more effective utilization of basalt powder sludges.

춘천-화천 형석 광화대에 분포하는 화강암류에 대한 암석 지구화학적 연구

민경원 강원대학교 자원개발연구소 1990 자원개발연구 Vol.6 No.-

무기고화제를 이용한 중금속 오염 광미의 안정화 처리를 위한 기초연구

민경원,김태풍,이현철,서의영 江原大學校 産業技術硏究所 2009 産業技術硏究 Vol.29 No.A

Stabilization treatment is one of processes for wastes and their components to reduce their toxicity and migration rates to surroundings. Inorganic binders such as calcium hydroxide, blast furnace slag and red mud were tested for their potential applicability to in-situ stabilization of heavy metal contaminated tailings in the abandoned metal mines. Columns(150mm dia. x 450mm length) filled with mixtures of inorganic binders and tailing from the Geumjang mine with various mixing ratios of binders to tailings, 5%, 7% and 9% were applied artificial rainfall tests for 28 days. Effluents from columns filled with calcium hydroxide and tailing showed high pH's of ~12.5 and a increasing trend of concentration in Pb and Zn with a significant decrease in permeability in terms of elapsed days. Those with burning slag and tailing showed pH's of ~8.5 and significantly low concentrations in heavy metals with a stable permeability. In case of red mud, effluents showed significantly low concentrations in heavy metals but a decreased permeability with pH's of ~10.5. Conclusively, this basic study suggests burning furnace slag be a potential stabilizer for effective treatment of heavy metal contaminated mine tailings.

사람과 건축 이야기 - 다소 자극적인 건축인의 생로병사

민경원,Min, Kyungwon 대한건축사협회 2022 建築士 Vol.639 No.-

廢鑛山에의 活用을 爲한 廢石灰의 熱處理 硏究

閔庚元,진호일,양재의 한국자원공학회 2004 한국자원공학회지 Vol.41 No.1

The waste limes, residual cakes mainly from the production processes of soda ashes, are abandoned in the open field to be sources of environmental contamination. To assess their potential applicability for the prevention of the environmental disruption caused by the abandoned mines, the waste limes were characterized and treated with heat to be tested for neutralization of acidic water and stability. The waste limes were of 0.1㎛ to 1.0㎜ in size, of 11.24 for pH, and composed mainly of calcite, quartz, plagioclase and others. The globular specimens were prepared by mixing waste limes and stone dust sludges from quarries with various ratios and heated for one hour at 600 , 800℃, and 1,000℃, respectively. As the temperature of heat treatment increased and the mixture ratio of stone dust sludge decreased, the specific gravity of specimen generally decreased but the water absorption capacity increased. The specimen sintered at 600℃ showed a relatively low loss of weight in the result of the abrasion test by reciprocating vibration in water. Regardless of the mixture ratio of waste limes and stone dust sludges, the heat treated specimens were effective for neutralization of acidic drainage when the specimens of 0.5 to 1.0g were added to every liter of acidic drainage in the assumption that the reaction time was longer than 5 days. The smaller the size of heat treated specimen made of only waste limes, the higher its compressive strength. It is suggested, therefore, that the waste limes with heat treatment can be utilized effectively for the prevention of the environmental disruption such as acid mine drainage and subsidence in some abandoned mines. 주로 소다회를 생산하는 과정에서 잔류 cake로 발생되어 야적·방치됨으로써 환경오염의 원인이 되고 있는 폐석회를 폐광산 광해방지에 활용할 수 있는 가능성을 검토하기 위하여 폐석회의 특성을 고찰하고 열처리하여 산성수의 중화시험 및 강도시험을 실시하였다. 폐석회의 입도는 0.1㎛∼1.0㎜, pH는 11.24이며, 그리고 주조성광물은 방해석, 석영, 사장석 등이었다. 폐석회는 석산의 석분 슬러지와 배합비를 변화시키며 배합되어 구형으로 성형되어 각각 600℃, 800℃ 및 1,000℃에서 1시간씩 열처리하였다. 시료의 열처리 온도가 증가되고, 석분 슬러지의 배합비가 감소할수록, 일반적으로 공시체의 비중은 감소하고, 흡수율은 증가하는 경향을 보였으며, 수중 왕복진동에 의한 마모시험 결과 600℃에서 소결한 공시체가 비교적 적은 무게 감소율을 보였다. 공시체와 산성폐수의 반응시간이 5일 이상일 경우을 가정할 때, 폐석회와 석분 슬러지의 배합비에 큰 영향이 없이 산성폐수에 대한 폐석회 공시체를 0.5∼1.0g/ 의 비율로 첨가하는 것이 산성폐수의 중화에 효과적이었으며, 압축 하중시험에서는 폐석회 만으로 크기를 작게 성형할수록 공시체의 강도가 증가하였다. 따라서 폐석회를 열처리할 경우 폐광산의 산성폐수의 발생 및 지반침하와 같은 광해를 방지하는 데 유용하게 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

강재판형감쇠기의 소성거동

민경원,정진욱 대한건축학회 2001 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.21 No.2

Steel plates are used as ductile dampers which dissipated the input energy by hysteretic behavior. Several types of steel plate dampers are experimentally tested depending on the number of slits in the dampers and loading characteristics. An experimental study was carried out for steel plate dampers utilizing flexural, shear deformation mode into the inelastic range. The purpose of this study is to investigate the characteristics of dampers, having different geometrical configuration, such as energy dissipation capacity and hysteretic behavior in repeated inelastic deformations. Experimental tests indicated that all the tested devices exhibited stable hysteretic behaviors and sustain an large number of yielding reversals(100 cycles).

저품위 철광석의 광물조성 및 물리·역학적 특성 연구

민경원,진호일,최성범,박진동 강원대학교 부설 석재복합신소재 제품연구센터 2002 석재연 논문집 Vol.7 No.-

국내의 대표적인 철광산인 양양광산과 신예미광산에 적치된 저품위 철광석 및 폐석을 대상으로 저품위 철광석 및 폐석의 효율적인 활용을 위한 기초자료로 광물조성, 화학조성 및 물리적 특성을 구명하였다. 채취된 시료들의 구성광물은 석영, 각섬석류, 흑운모 사장석, 자철석, 휘석류, 감람석 등으로 구성비는 다양하다. 시료들은 모두 높음 비중(3.2-4.1)을 갖으며, 광석광물, 맥석광물 및 모암의 혼합 비에 따라 SiO_2 및 Fe_2O_3^T의 함량은 각각 17.3~33.4%, 34.5~59.0%의 범위에서 큰 변화를 보인다. 양양광산의 시료들이 비교적 균일한 미량원소의 함량을 나타내나, 신예미광산의 시료들은 미량원소 함량의 변화의 폭이 크다. 자력선별된 부분은 넓은 범위의 값의 중량비를 보이며, 선별된 광물내의 Fe 함량이 양양광산의 시료에서는 일정하나, 신예미광산의 시료에서는 불균질하여 다양한 자성광물이 함유되어 있음을 암시한다. 적치된 저품위 철광석 및 폐석들에 대한 적절한 단계적인 선별과정으로 활동의 다양화를 기하고 골재용 폐석의 비중도 감소시킬 효과를 얻을 수 있을 것이다. Low grade iron ores and waste rocks from two well-known domestic iron mines, Yangyang and Shinyemi mines, had been thoroughly investigated on their mineralogical, physical and chemical characteristics for the purpose of initiating some effective utilization schemes. Randomly sampled specimens are composed of quartz, amphibole, biotite, plagioclase, magnetite, pyroxene, olivine and etc. in various ratios and had relatively high specific gravities of 3.2 to 4.1. According to their mixture ratios of ore minerals, gangues and country rocks, abundances of SiO_2 and Fe_2O_3^T in the specimens were in wide rages of 17.3 to 33.4% and 34.5 to 59.0%, respectively. Specimens from Yangyang mine have relatively constant concentrations of trace elements but those from the Shinyemi mine had relatively irregular ones. Magnetic fractions of specimens after magnetic separation are various in weight % and were constant in Fe contents from the Yangyang mine but irregular from the Shinyemi mine, which impiled that magnetic minerals in the Shinyemi were diverse in composition. Further development of systematic scheme of magnetic separation of low-grade iron ores and waste rocks will improve the effectives of utilization and the quality of aggregates for construction.

국내 화강암의 풍화 전기단계에서의 지구화학적 변화

민경원,임길재,진호일 한국자원공학회 2002 한국자원공학회지 Vol.39 No.2

국내 화강암의 풍화특성을 연구하기 위하여 선택된 춘천, 원주, 영주, 양주 등 4개 지역의 석재 및 골재 석산으로부터 쥬라기의 신선한 화강암 및 풍화 화강암을 채취하였다. 채취된 암석시료는 야외 및 실험실에서의 시험을 통하여 풍화등급별로 분류되어 물리적 특성이 측정되고 화학적으로 분석되었다. 풍화가 진행되면서 화강암의 공극률, 흡수율, P - 파 속도, 압축강도 등의 물성이 현저히 변화하여 국내 화강암의 풍화도를 나타내는 지시자로서의 가능성을 나타냈다. 초기 및 중기의 풍화단계에서 대부분의 주 원소들은 현저히 유동된 경향은 보이지 않으나 Fe3+ / Fe2+ 비는 계속 증가하여 산화된 환경을 나타낸다. 미량원소들도 풍화에 따라 소량의 불규칙한 변화양상을 보인다. 풍화의 화학적 지수들 중에 풍화잠재지수(WPI) 및 Fe2O3 / Fe2O3T 비가 풍화에 따라 현저한 변화와 일정한 경향을 나타내 화강암의 풍화단계를 지시할 수 있을 것이다. To characterize the weathering processes of some Korean granites, fresh and weathered Jurassic granites were collected systematically from stone and aggregate quarries in four chosen areas; Chuncheon, Wonju, Youngju and Yangju in Korea. Sampled rocks were classified by their weathering grades through field and basic laboratory tests and then measured and analyzed for their physical and chemical properties. As weathering proceeds, some physical properties such as porosity, absorption, P-wave velocity and compressive strength vary significantly to be potential indicators of the degree of weathering of Korean granites. During incipient and moderate weathering stages, most major elements were not mobilized significantly but the Fe3+ /Fe 2+ ratio increases continually, which indicates the more oxidized environment. And also some trace elements show variable or irregular trends of variation in terms of weathering degrees. Among the reviewed chemical indices of weathering, the WPI and the Fe2O3 / Fe2O3T ratio show significant variations and consistent trends through weathering and therefore, these indices can indicate the weathering degree of granites.

A metabolomics study of salicylic acid-induced in situ freezing tolerance in spinach (Spinacia oleracea L.)

민경원,이상룡,Rajeev Arora 환경독성보건학회 2020 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2020 No.9