http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
- 中文 을 입력하시려면 zhongwen을 입력하시고 space를누르시면됩니다.
- 北京 을 입력하시려면 beijing을 입력하시고 space를 누르시면 됩니다.
RISS 인기검색어
- 검색키워드
- 저자 : 오솔비(Sol Bi Oh) (검색결과 5 건)
- 무료
- 기관 내 무료
- 유료
-
상대습도가 인공 단층비지의 함수량에 미치는 영향 예비 연구
오솔비(Sol Bi Oh),김영석(Young Seuk Keehm),이주현(Ju Hyeon Lee),김현나(Hyun Na Kim) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
물 윤활작용은 단층비지 내의 미끌림면에 존재하는 광물 나노입자의 단층 약화 메커니즘 중의 하나로, 이는 지진 발생에 영향을 줄 수 있다. 지진이 발생하는 자연계 단층에서의 함수량 변화는 주로 계절성 강우에 따른 대수층 두께의 증가에 의한 것으로 생각되어져 왔으나, 보다 신뢰성 있는 단층 거동의 해석을 위해서는 그 외의 요인 또한 복합적으로 고려해야 할 필요성이 있다. 이전 실험실에서 측정한 건조 및 포화 상태에 따른 마찰계수 실험에서, 동일한 광물 종임에도 연구자들에 따른 마찰계수 값의 차이가 나타났다. 특히, 건조 상태에서 넓은 범위의 마찰계수 값의 차이를 보였으며, 이에 대한 원인 중 하나로 대기 상대습도의 차이가 거론된 바 있다. 이러한 중요성에도 불구하고 현재까지 진행된 실제 자연계 단층에서의 함수량에 대한 연구는 주로 계절성 강우에 의한 대수층 두께의 변화에 초점을 두어 진행되어져 온 반면에, 대기 상대습도에 따른 함수량 변화에 대해서는 고려된 바 없다. 이에 따라 본 연구에서는 광물 나노입자의 입자크기에 따른 함수량의 상대습도 의존성을 연구하고자 한다. 본 연구에서는 규산염 광물의 성질을 대표할 수 있는 7 nm, 26 nm의 비정질 규산염 나노입자를 선택하였다. 온도 및 습도가 조절되는 글러브 박스 내의 상대습도를 20%에서 70%까지 조절한 환경에서 수화시킨 비정질 규산염 나노입자의 1H NMR 분광분석을 실시하였다. 실험 결과, 7 nm의 비정질 규산염 나노입자의 전체 수소의 개수는 상대습도가 20%에서 70%로 증가할 때, 약 2.1배 증가한 반면, 26 nm의 경우, 약 1.3배 증가하였다. 이는, 입자크기가 작을수록 함수량의 상대습도 의존성이 증가함을 의미한다. 이와 같은 상대습도에 따른 수소 개수의 변화는 주로 물리흡착된 물(Physisorbed water) 함량 증가에 기인하며, 단층비지 내에서의 물 윤활작용의 발생 가능성을 높여줄 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구의 결과는 계절성 강우에 기인하는 단층비지 내의 함수량 변화 해석에 있어 대기 상대습도에 대한 영향 또한 고려해야 할 필요성을 보여주었다. 입자크기가 작을수록 습도에 대한 민감도가 증가하여 물 윤활작용을 발생시킬 가능성을 높여줄 수 있는 원인이 될 수 있으며, 이는 단층비지의 입자크기 또한 지진 발생에 영향을 줄 수 있음을 의미한다. 따라서, 상대습도 의존성은 단층비지를 구성하고 있는 광물이 종류나 입자크기에 따른 함수량 변화에 기인할 수 있으며, 보다 신뢰성 있는 단층 거동에 대한 해석을 위해서는 실제 단층비지 조성을 모사한 인공 단층비지를 이용한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.
-
-
-
상대습도에 따른 비정질 규산염 나노입자의 함수량 정량 분석을 위한 <sup>1</sup>H 고상 핵자기 공명 분광분석 방법론 연구
오솔비 ( Sol Bi Oh ),김현나 ( Hyun Na Kim ) 한국암석학회·(사)한국광물학회 2021 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.34 No.1
명목상의 무수 광물의 수소 원자는 격자의 결함에 존재하는 것으로 알려져 있지만, 나노 스케일 입자의 경우 입자 표면에 물과 수산기의 형태로 존재할 수 있다. 본 연구에서는 비정질 규산염 나노입자의 수소 원자 환경에 대한 정량 측정 방법으로서, <sup>1</sup>H 고상 핵자기 공명(solid-state nuclear magnetic resonance, NMR) 분광분석의 실효성을 알아보고자 하였다. 온도와 습도가 조절되는 글러브 박스 내에서 NMR 로터에 패킹된 비정질 규산염 나노입자를 25%와 70% 상대습도에서 2일에서 10일까지 동안 보관한 후 <sup>1</sup>H NMR 스펙트럼을 측정한 결과, 약간의 차이는 있었으나 큰 변화가 관찰되지 않았다. 이는 NMR 로터에 패킹된 시료의 수소 원자 환경이 외부 대기에 의해 거의 변화하지 않았음을 의미한다. 수화 시간에 따른 비정질 규산염 나노입자의 함수량은 약 10% 범위에서 차이를 보이며, 이는 글러브 박스의 시간적, 공간적 습도 불균일성에 의한 것으로 생각된다. <sup>1</sup>H NMR 스펙트럼의 정량 분석 결과, 수화 상대습도가 증가함에 따라 비정질 규산염 나노입자의 수소 원자 수 역시 선형적으로 증가하였다. 이와 같은 결과는 NMR 로터의 시료 밀폐 능력이 수화 환경을 보존하며, 대기 상대습도 변화에 따른 나노입자의 함수량 변화 측정에 적합함을 의미한다. 본 연구의 결과를 통해, <sup>1</sup>H 고상 핵자기 공명 분광분석을 이용하여 나노 스케일의 명목상의 무수 광물의 표면적, 결정도가 습도에 따른 광물의 함수량 변화에 미치는 영향에 대한 체계적인 연구를 할 수 있을 것으로 기대된다. The hydrogen in nominally anhydrous mineral is known to be associated with lattice defects, but it also can exist in the form of water and hydroxyl groups on the large surface of the nanoscale particles. In this study, we investigate the effectiveness of <sup>1</sup>H solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy as a robust experimental method to quantify the hydrogen atomic environments of amorphous silica nanoparticles with varying relative humidity. Amorphous silica nanoparticles were packed into NMR rotors in a temperature-humidity controlled glove box, then stored in different atmospheric conditions with 25% and 70% relative humidity for 2~10 days until <sup>1</sup>H NMR experiments, and a slight difference was observed in <sup>1</sup>H NMR spectra. These results indicate that amount of hydrous species in the sample packed in the NMR rotor is rarely changed by the external atmosphere. The amount of hydrogen atom, especially the amount of physisorbed water may vary in the range of ~10% due to the temporal and spatial inhomogeneity of relative humidity in the glove box. The quantitative analysis of <sup>1</sup>H NMR spectra shows that the amount of hydrogen atom in amorphous silica nanoparticles linearly increases as the relative humidity increases. These results imply that the sample sealing capability of the NMR rotor is sufficient to preserve the hydrous environments of samples, and is suitable for the quantitative measurement of water content of ultrafine nominally anhydrous minerals depending on the atmospheric relative humidity. We expect that <sup>1</sup>H solid-state NMR method is suitable to investigate systematically the effect of surface area and crystallinity on the water content of diverse nano-sized nominally anhydrous minerals with varying relative humidity.
-
ScienceON연관 검색어 추천
이 검색어로 많이 본 자료
활용도 높은 자료
