산성광산배수 및 증발잔류광물에 대한 지구화학적 연구

박천영,정연중,박신숙,김성구 조선대학교 에너지.자원신기술연구소 2001 에너지·자원신기술연구소 논문지 Vol.23 No.1

This study investigated geochemical characteristics of acid mine drainage(AMD) discharged from the abandoned coal mine and gold mine. Water sample of acid mine drainage were collected from 9 locations at Hwasun, Kwangyang, Chonam, Taback and Sangdong area. The yellowish and brown color of evaporated material was prepared by air dry for 9 acid water samples during 20 days in the laboratory As the 9 acid water samples become fully drying, the concentration of this water become progressively more concentrated and its may be eventually reached saturation with respect to either gypsum or ferrohexahydrite. The value of density for acid mine drainage increase with increasing TDS and EC values. The value of activity for acid mine drainage increase with those real ion concentration. The x-ray powder diffraction studies identified that the evaporated materials were gypsum, ferrohexahydrite and kaolinite. Diagnostic peaks used for identification of gypsum were the 7.62, 4.28, 3.80, 3.07, 2.88, 2.68, 2.22, 1.90 and 1.62Å peaks. Diffraction peaks at 6.00, 5.48, 5.13, 4.89, 4.40, 3.46, 3.20, 3.03, 2.97, 2.94, 2.79, 2.27 2.09Å may indicate ferrohexahydrite. In the SEM and EDS analysis, the crystals of acicular and columnar in the evaporated materials probably shown the gypsum.

화순 광산배수에 서식하는 토착 호산성 박테리아를 이용한 황철석의 용출 특성

박천영,정경훈,김계민,홍영의,조강희 한국자원공학회 2009 한국자원공학회지 Vol.46 No.5

The rod-shaped indigenous bacteria from the abandoned Hwasun coal mine drainage were cultivated in an ATCC125 medium. SEM was used to identify the morphology of the indigenous acidophilic bacteria and the corroded pyrite surface. On the indigenous bacteria growing in ATCC solution, the initial pH value (3.89) of ATCC solution was gradually decreased growth time and 28 days after in the pH value of ATCC solution was 2.3. The growth curve of indigenous bacteria in ATCC solution can be divided into lag, exponential and death period. The lag period in ATCC solution was up to 15 days. The indigenous bacteria inoculated in ATCC solution with supplement of pyrite grains, and then numerous indigenous bacteria were attached to the pyrite surface at 101 days after inoculation. The regular patterns of hexagonal cavities and the straight line of fractures were originally formed in the pyrite surface, and the indigenous acidophilic bacteria were selectively attacked and extensively widen these structures. When the indigenous bacteria oxidized the pyrite, the extracellular polymeric substance (EPS) was formed and covered with pyrite grains. The formation of EPS was probably secreted by the indigenous bacteria, and the EPS contributed to the indigenous bacteria’s ability to adhere to the pyrite surface. After 111 days inoculation with pyrite, the content of Fe, Zn and Cu enriched 1.3, 1.4 and 2 times more in the bacterial sample than the control sample. 화순 폐탄광 배수에 서식하는 토착 호산성 박테리아를 ATCC125 배양액에 접종하여 배양한 결과 막대모양의 호산성박테리아들이 배양되었다. SEM을 이용하여 토착박테리아의 특징과 부식되는 황철석 표면을 조사하였다. 배양액의 초기 pH는 3.89이었으나 토착 호산성 박테리아들이 성장함에 따라 점점 감소하여 배양 28일에는 2.3으로 나타났다. 배양 시간에 따른 토착호산성 박테리아의 개체수는 대략적으로 적응기, 성장기 및 사멸기로 나타났으며, ATCC125 배양액에서 토착 호산성 박테리아의 적응기는 약 15일 이상으로 나타났다. 화순 토착 호산성 박테리아를 ATCC125에서 배양하여 황철석 입자가 들어 있는 ATCC 배양액에 접종한 결과 101일 만에 수많은 박테리아 개체수가 황철석 표면에 부착하였다. 규칙적인 육각형의 공동이나 직선상의 파쇄대가 원래 황철석 표면에 형성되어 있었으며, 토착 호산성 박테리아들이 이들 장소를 선택적으로 공격하여 확장시키는 것으로 나타났다. 토착 호산성 박테리아가 황철석 표면을 산화시킬 때 박테리아로부터 생성되는 EPS물질이 황철석 표면을 피복하는 것으로 나타났으며 EPS 물질이 토착 박테리아가 황철석 표면에 부착하는 것을 도와주는 것으로 나타났다. 토착 호산성 박테리아를 황철석에 111일 동안 접종시킨 결과 대조 시료에 비해 박테리아 시료에서 Fe, Zn 및 Cu 함량이 각각 1.3배, 1.4배, 2배로 높게 용출되었다.

토착호산성박테리아의 황철석 표면 부착과 용출 특성

박천영,조강희 한국자원공학회 2010 한국자원공학회지 Vol.47 No.1

This study is to investigate the bioleaching of pyrite using indigenous acidophilic bacteria from the acid mine drainage. When the indigenous bacteria oxidized the pyrite, the extracellular polymeric substance (EPS) was formed and coated surface of pyrite grains. The formation of the EPS was probably secreted by the indigenous bacteria, and the EPS contributed to the bio-film function. In the EDS analysis, the elements C, O, P, S, K and Fe were detected in the EPS. Numerous indigenous bacteria, of which size range between 1.19 to 1.42 ㎛ were attached along the cracks on the pyrite surface. These bacteria are able to actively select the sites from which is most ease to gain energy through oxidation. On the pyrite-leaching medium, the pH values were higher in the bacterial sample than the control sample, whereas the Eh values were lower in the bacteria sample than in the control sample, because the indigenous acidophilic bacteria were capable of bioleaching the pyrite. The Zn content in the pyrite-leaching medium decreased with an increase in the pulp density. 본 연구는 산성광산배수에 서식하고 있는 토착호산성박테리아를 이용하여 황철석의 용출특성을 조사하고자하였다. 토착호산성 박테리아들이 황철석을 산화시킬 때 세포외중합체물질이 황철석 표면에 그리고 황철석 입자를 둘러쌓고 있는 것이 관찰되었다. 세포외중합체물질은 토착박테리아들에 의하여 형성된 것으로 보여 지며 생물막 기능이 있는 것으로 해석된다, 세포외중합체를 EDS분석한 결과 C, O, P, S, K 및 Fe가 검출되었다. 크기가 1.19~1.42 ㎛인 막대모양의 토착호산성 박테리아들이 황철석 표면의 파단면에 집중적으로 부착하였다. 이는 에너지를 쉽게 얻을 수 있는 장소를 박테리아들이 선택하는 것으로 보인다. 황철석-용출 배양액의 pH와 Eh 변화에서 비교시료에서 보다 박테리아 시료에서 pH 값이 낮게 그리고 Eh는 높게 나타났다. 이는 토착호산성박테리아가 황철석을 용출하였기 때문이다. 황철석-용출 배양액의 광액농도가 증가하면 용출되는 Zn 함량이 감소하였다.

5세 누리과정을 바라보는 보육인들의 기대와 우려

박천영 한국보육학회 2011 한국보육학회 학술대회자료집 Vol.- No.-

부모의 죽음을 경험한 중년 여성의 글쓰기 체험 : 해석 현상학적 분석(Interpretative Phenomenological Analysis)을 적용하여

박천영,김현주 한국사회복지질적연구학회 2019 한국사회복지질적연구 Vol.13 No.2

본 연구의 목적은 부모의 죽음을 경험한 중년 여성의 글쓰기 체험을 탐색하고 그 의미를 도출하는 것이다. 이를 위해 부모의 죽음을 경험한 중년 여성 4명의 글쓰기 체험에 대하여 심층 면접을 실시하고, 해석 현상학적 분석(Interpretative Phenomenological Analysis)을 적용하여(Smith and Osborn, 2003; Smith, Flowers and Larkin, 2009) 자료를 분석하였다. 본 연구결과 4개의 상위주제와 13개의 하위주제가 도출되었다. 상위주제는 ‘서투르지만 안전한 공간, 글’, ‘고통의 자락마다 나아가고 머무르기를 반복하다.’, ‘내가 서 있는 자리를 비추다.’, ‘물리적 부재의 또 다른 의미, 공존’으로 나타났다. 본 연구는 부모의 죽음을 경험한 중년 여성의 글쓰기 체험에 대한 의미를 심층적으로 탐색함으로써 부모의 죽음을 경험한 중년 여성들에 대한 이해를 돕고, 이들을 위한 전문적인 심리조력 및 사회복지 실천개입 방안으로 죽음 경험에 대한 글쓰기 프로그램의 유용성을 보여주는 기초자료를 제시하였다는 점에서 의의가 있다. The purpose of this study is to explore the writing experience of middle - aged women who experienced parental death and to derive the meaning of the experience. For this purpose, four middle - aged women who experienced parent 's death were interviewed after 4-day writing and analyzed by applying Interpretative Phenomenological Analysis(Smith and Osborn, 2003; Smith, Flowers and Larkin, 2009). As a result of this study, four superordinate themes and 13 subthemes were derived. The top themes were 'awkward but safe space, writing', 'going and staying at each hem of pain', 'reflecting my standing', and ‘another meaning of physical absence, coexistence'. This study provides an in-depth study on the meaning of writing experiences of middle-aged women who have experienced their parents' deaths. It is significant in that it presents basic data that show the usefulness of writing programs for experience.

함백폐탄광 지역의 광산배수와 하상퇴적물에 대한 지구화학적 특성

박천영,정연중,김성구 한국자원공학회 2002 한국자원공학회지 Vol.39 No.1

광양 폐금광산에서 생성되는 산성광산배수와 황갈색 철수산화물의 지화학적 성분에 대한 계절적 변화 특성

박천영,한오형,신대윤,홍영의 한국자원공학회 2009 한국자원공학회지 Vol.46 No.2

The object of this study was to investigate the seasonal characteristic variations of the geochemical components of acid mine drainage and the yellow-colored iron hydroxide formed in the abandoned GwangYang gold mine. Sampling of the acid mine drainage and the yellow-colored iron hydroxide were carried out over several months in the study area. The pH value of the acid mine drainage from the dump of the waste rock varied from 3.02 (July) to 3.96 (February). In the results of this study components such as SO4, Fe and As in acid mine drainage had the highest value in September when the average amount of rainfall recorded was the highest. In the Eh-pH diagram, most of the Fe ions from 12 samples of measurement had values to plot in the stability area of the ferrous iron, and these were also supersaturated with respect to goethite and hematite. The composition of the yellow-colored iron hydroxide consisted mainly of Fe2O3 (average=59.94 wt%), SiO2 (average=8.65 wt%) and S (average=2.58 wt%). The content of Fe2O3 ranged from 36.7 wt% (the lowest in September) to 68.64 wt% (the highest in December). The contents of SiO2, Al2O3, MgO, K2O, TiO2, Ba, Cr, Ni, Sc, Sr and Zr in the yellow-colored iron hydroxide were measured to have the highest value in September but the content of Fe2O3 was recorded to have the lowest value in the same month. Goethite and quartz were identified in yellow-colored iron hydroxide by x-ray powder diffraction. Goethite peaks of the XRD in the yellow-colored hydroxide were well developed in the dry season, but quartz peaks were mainly found in rainy season. In the IR analysis, the OH-stretching vibration, the γ-OH bending vibration and the δ-OH-bending vibration of diagnostic absorption bands for goethite were well found in the yellow-colored iron hydroxide. In the SEM analysis, Thiobacillus species were identified in acid mine drainage of 3.02 pH value (July), those microbes were rod shaped, and their length ranged from 0.5 μm to 2.55 μm and were a Gram negative strain. 광양 폐 금광산에서 형성되는 산성광산배수와 황갈색 철수산화물에 대한 계절적 변화특성을 연구하고자 매월 산성광산배수와 황갈색 철수산화물을 채취하였다. 산성광산배수의 pH 변화는 3.02(7월)에서 3.96(2월)로 변화하였다. 산성광산배수 중에 함유되어 있는 SO4, Fe 및 As 성분들은 강우량이 가장 많은 9월에 가장 높게 나타났다. Eh-pH 관계도에서 Fe 이온 종(species)은 12개월 대부분 Fe+2 이온이 안정한 영역에 도시되고, 역시 침철석과 적철석에 대하여 대부분 과포화로 나타났다. 황갈색 철수산화물은 Fe2O3(평균=59.94 wt%), SiO2(평균=8.65 wt%), S(평균=2.58 wt%) 및 Al2O3(평균=1.67 wt%) 등으로 구성되어 있으며, Fe2O3 함량이 36.7 wt%(가장 낮은 값= 9월)에서 68.64 wt%(가장 높은 값= 12월) 범위로 나타났다. 황갈색 철수산화물에 함유되어 있는 SiO2, Al2O3, MgO, K2O, TiO2, Ba, Cr, Ni, Sc, Sr 및 Zr 등의 함량들은 월평균강우량이 가장 많은 9월에 가장 높게 나오지만 Fe 함량은 9월에 가장 낮게 나오고 있었다. 황갈색 철수산화물에 대한 XRD 분석결과 침철석과 석영이 관찰되었으며, 침철석에 해당되는 XRD peak들이 건기에 잘 발달되어 나타나지만, 우기에는 석영의 peak들이 관찰된다. 황갈색 철수산화물에 대한 IR분석에서 침철석을 판별하는 vOH, (δ-OH) 및 (γ-OH) 등의 흡수밴드들이 잘 관찰되었다. pH가 3.02(7월)인 산성광산배수에서 Thiobacillus 종(species)로 판단되는 미생물체들이 SEM 분석에서 관찰되었다. 이들 미생물체들은 막대 모습이고, 길이가 0.5 μm에서 2.55 μm이고 그리고 Gram 염색에서 음성으로 나타났다.

투수성반응벽체 적용을 위한 납석광물 기반 세라믹 반응매질의 특성평가

박천영,조강희,최낙철,김현수 한국광물학회 2018 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.31 No.4

In this work, we have prepared the reactive media with the pyrophyllite based using ceramic extrusion process. The characteristics of pyrophyllite were analyzed using XRD, XRF, DSC-TGA and Zeta-potential analysis. The study of pyrophyllite based ceramic reactive media were conducted under various roasting temperature (500 to 1,300 ℃) conditions. With increasing the roasting temperature, strength was increased but BET surface area was decreased. Thermally treated pyrophyllite were analyzed by means of weight loss and structural changes as detected by using XRD, DSC-TGA and SEM analysis. Pyrophyllite primarily transforms to pyrophyllite dehydroxylate after roasting at 1,000 ℃. Pyrophyllite dehydroxylate transforms to mullite and cristobalite at 1,300 ℃. This study demonstrates that pyrophyllite could be used as a reactive media for ceramic support layers from Permeable Reactive Barriers 본 연구는 세라믹 압출법을 이용하여 납석기반 세라믹 반응매질을 제조하였다. 납석의 광물학 적 특성은 XRD, XRF, DSC-TGA 및 제타전위분석을 실시하였으며, 납석기반의 세라믹 반응매질은 다양한 소성온도범위(500~1,300 ℃)에서 수행하였다. 소성온도가 증가할수록 반응매질의 강도는 증가 하였으나, 비표면적은 감소된다. 온도변화에 따른 납석의 무게손실과 구조변화를 XRD, DSC-TGA 및 SEM 분석을 통해 확인하였으며, 엽납석은 소성온도 1,000 ℃에서 pyrophyllite dehydroxylate로 전이 되며, 1,300 ℃에서 뮬라이트와 크리스토발라이트로 상변화가 발생된다. 본 연구를 통해 납석은 투수 성반응벽체 적용을 위한 반응매질로서 세라믹 지지체 역할을 수행할 수 있을 것으로 판단된다.

고온성 박테리아를 이용한 섬아연석의 용출 특성

박천영,정경훈,김봉주,Park, Cbeon-Young,Cheong, Kyung-Hoon,Kim, Bong-Ju 대한자원환경지질학회 2010 자원환경지질 Vol.43 No.6

Bioleaching experiments were effectively carried out at $42^{\circ}C$, $52^{\circ}C$ and $62^{\circ}C$ to leach the more valuable metal ions from sphalerite using bacteria. The pH values of the bioleaching solution were constantly maintained for 10 days in the range of 2.40 to 2.55. In these bioleaching experiments, rod-shaped bacteria attached to the sphalerite surface were continuously observed in the sample. Along with the increase in the leaching temperatures, the concentration of Zn and Pb increased in the control sample of leachates, whereas the concentration of Fe increased in the sample containing bacteria. At $42^{\circ}C$, $52^{\circ}C$ and $62^{\circ}C$ the biological leaching content of Zn was found to be 9.5, 2.8 and 2.9 times higher than that in the chemical leaching content, respectively. At these temperatures, the content of Pb in the bacterial sample of the leachate was detected to be 14.8, 7.4 and 3.8 times higher than that of the control sample of the leachate, respectively. 고온성박테리아를 이용하여 섬아연석으로부터 유용금속이온을 효과적으로 용출시키기 위하여 $42^{\circ}C$, $52^{\circ}C$, $62^{\circ}C$에서 미생물용출실험을 각각 수행하였다. 이때 미생물용출실험이 진행되는 10일 동안, 용출액의 pH는 2.40에서 2.5 범위를 유지하였으며 미생물 용출실험이 종료될 때까지 막대 모양의 박테리아들이 섬아연석 표면에 부착되어 있는 것이 계속해서 관찰되었다. 용출온도를 $42^{\circ}C$, $52^{\circ}C$, $62^{\circ}C$로 증가시키면, 비교시료에서 용출 함량이 증가되는 금속은 Zn과 Pb이고, 박테리아 용출 시료에서는 Fe 용출 양이 증가하였다. 용출 온도를 $42^{\circ}C$, $52^{\circ}C$, $62^{\circ}C$로 증가시켰을 때, Zn 이온은 비교시료에서 보다 박테리아 용출 시료에서 각각 9.5배, 2.8배, 2.9배 이상으로 높게 용출되었고, Pb 이온은 비교시료에서 보다 박테리아 용출 시료에서 각각 14.8배, 7.4 배, 3.8배 이상으로 높게 용출되었다. Fe 이온의 비교시료에서 용출 온도를 $42^{\circ}C$, $52^{\circ}C$, $62^{\circ}C$로 증가시켜도 전혀 용출되지 않았지만, 박테리아 Fe 함량이 온도에 비례하여 증가하였다.

지하수 공의 Fe 스케일에 대한 중금속원소 함량과 철산화박테리아의 지구화학적 특성 연구

박천영,조상섭 한국자원공학회 2009 한국자원공학회지 Vol.46 No.1

The object of this study is to investigate the geochemistry for Fe scale formed in groundwater well at Chosun University. The composition of Fe scale consist mainly of Fe2O3 and SiO2. The content of Fe2O3 ranges from 8.77 wt.% to 79.1 wt.% and SiO2 content ranges from 4.43 wt.% to 61.1 wt.%. Heavy metal elements such as Cr (max. 94,400 mg/kg), Ni (max. 7,250 mg/kg), Zn (max. 10,000 mg/kg), Mo (max. 2,930 mg/kg) Cu (max. 1,410 mg/kg) and Co (max. 87 mg/kg) were observed to be rich in those scales. When placed in order of high content it accounts for, Cr>Ni>Zn>Mo>Cu>Co is the result. As the content of Cr increases in Fe scale, so do the elements of Mo, Ni, Cu, and Co. The content of SiO2, Al2O3, CaO, Na2O and TiO2 decrease as Fe2O3 increase, whereas the content of Cr, Ni, Mo and Cu increase in Fe scales. Amorphous iron hydrate, goethite, quartz, kaolinite and albite were identified in Fe scales by x-ray powder diffraction. The height of diagnostic peaks for 4.18Å(hkl=100), 2.69Å(hkl=130) and 2.44Å(hkl=111) in goethite was increased with the depth. In the IR analysis, the OH-stretching vibration, the -OH bending vibration and the δ-OH-bending vibration of diagnostic absorption bands for goethite were only found in the surface of Fe scale at the submersible-pumps. The iron-oxidizing bacteria, helically stalked Gallionella and sheathed Leptothrix species were identified in Fe scale by the SEM and EDS analysis. The micro-spherical shape and the framboid structure of iron hydroxide were precipitated in twisted stalk Gallionella cell surface. The numerous siderite crystals were observed from the cross section of the biofilms that were composed of Fe oxides. 조선대학교 지하수 공에 형성된 Fe scale에 대한 지구화학적 특징을 연구하였다. Fe 스케일을 구성하는 주요 성분은 Fe2O3와 SiO2이며, Fe2O3의 함량범위는 8.77 wt.%에서 79.1 wt.%이고, SiO2 함량범위는 4.43 wt.%에서 61.1 wt.%로 나타났다. 중금속원소인 Cr(최대 94,400 mg/kg), Ni(최대 7,250 mg/kg), Zn(최대 10,000 mg/kg), Mo(최대 2,930 mg/kg) Cu(최대 1,410 mg/kg) 및 Co(최대 87 mg/kg)등이 매우 높은 함량으로 나타났으며 이들 원소의 부화 순서는 Cr>Ni>Zn>Mo>Cu>Co이다. Fe 스케일에서 Cr의 함량이 증가하면 Mo, Ni, Cu 및 Co의 함량도 함께 증가하였다. Fe 스케일에서 Fe2O3 함량이 증가하면 SiO2, Al2O3, CaO, Na2O 및 TiO2 등의 함량은 감소 경향을 보였으나 Cr, Ni, Mo 및 Cu 등의 중금속함량은 증가하였다. 지하수 공의 Fe 스케일에 대한 XRD분석에서 비정질의 철수산화물, 침철석, 석영, 고령토, 조장석 등이 관찰 되었다. 침철석을 판명하는데 이용하는 4.18Å(hkl=100), 2.69Å(hkl=130) 및 2.44Å(hkl=111)의 회절 크기가 지하수 심도가 증가할 수 록 증가하고 있다. Fe 스케일에 대한 SEM 분석에서 철산화박테리아의 일종인, 협막(sheath)을 형성하는 Leptothrix와 나선형 줄기로된 Gallionella 종(species)들이 관찰되었으며, 특히 나선형의 Gallionella 줄기 표면에 미세구형 혹은 포도송이구조의 철수산화물들이 무수히 침전되어 있는 것이 관찰되었다. Fe 스케일로 구성된 Fe 생물막의 중앙 단면에서 다수의 능철석 결정들이 관찰되었다.