Earticle

밀양시 단장면에서 대규모의 아연-연 광화대가 최근 새롭게 발견되었는데 정각산층 내에 협재되어 있는 석회암층을 모암으로 하는 스카른광상이다. 본 연구에서는 야외조사를 통한 광화대의 분포를 파악하고, 광석시료의 암석학적 특징 및 스카른광물과 광석광물의 조성 연구를 통해 이 지역에 발달된 광화대의 특성을 파악하였다. 단장면 일대에 발달하는 광화대는 국전리 광화대, 고례리 광화대 및 구천리 광화대로 크게 3개의 지역에서 산출이 확인되며, 광화대는 주로 약 200-300 m 고도에서는 섬아연석이 주 광석광물을 구성하며, 고도가 높아질수록 방연석의 함량이 많아진다. 광석은 주로 단사 휘석대에 산출되며 암녹색 내지 암회색을 띠며 헤덴버자이트, 그로슐라, 양기석 및 녹염석 등의 스카른광물과 함께 수반되고, 액시나이트, 방해석 및 석영 등이 부성분광물로 산출된다. 광석광물로는 섬아연석과 방연석이 산출되는데 섬아연석은 내부에 황동석 및 방연석을 수반하거나 인접하게 산출하며, 단사휘석 및 녹염석과 함께 산출될 때 부광대를 형성한다. 섬아연석의 FeS의 함량은 1.53-23.07 mole%로 넓은 범위를 보이며, 관계화성암으로 추정되는 흑운모화강암에서 멀어질수록 그 함량이 현저히 낮아진다. CdS의 값은 0.22-0.93 mole% 범위를 보이며, 국전리 지역에서 구천리 지역으로 갈수록 감소하는 경향을 보인다. 이와 같이 밀양 단장면 일대에 발달하는 아연-연 광화대는 국전리 지역에서부터 구천리지역에 이르기까지 광화유체가 지속적으로 진화하면서 섬아연석의 조성도 순차적으로 변하고 온도가 감소하였을 것으로 판단된다.

New occurrences of large-scaled Zn-Pb deposits are recently found in the Danjang-myeon, Milyang. They are skarn-type deposits which replaced the intercalated limestone beds in the Jeonggaksan Formation. This study aims at characterizing occurrences, mineralogy, and chemistry of Zn-Pb ores and skarn minerals. Skarn orebodies are mainly found in 3 areas, named Gukjeon-ri, Gorye-ri, and Gucheon-ri orebodies, where sphalerite found as main ore mineral in 200-300 m in height and amount of galena increases as altitude does. Ores are dark grey to dark green in color and closely related with clinopyroxene zone. They occur with hedenbergite, grossular, actinolite, epidote, and small amounts of axinite, calcite, and quartz. Main ore mineral is sphalerite which includes tiny spotted grains of galena and chalcopyrite and becomes rich in grade in association with clinopyroxene and epidote. FeS contents in sphalerite show relatively wide range between 1.53 and 23.07 mole%, whose contents intend to increase towards biotite granite known as ore-related igneous rocks. CdS contents are in the range of 0.22-0.93 mole%, showing decrease tendency from southwest (Gukjeon-ri) to northeast (Gucheon-ri). Zn-Pb deposits developed in Danjang-myeon reveal decrease in temperature with increase of altitude, leading to gradual changes in compositions of ore and skarn minerals.

선캠브리아기의 지리산 편마암 복합체는 초기의 백립암상에서 후기의 각섬암상 또는 녹색편암상까지 후퇴변성작용을 받았으며, 편마암 복합체 내 관입한 하동 회장암체는 이 중 후기 변성작용의 영향을 받았다. 회장암체 내 주요 유색광물은 각섬석으로 이를 통해 변성조건 및 변성상에 관한 추정이 가능하다. 회장암체 내 각섬석은 개방니콜 하에서 주로 청녹색 내지 녹색을 나타내고, 반자형 내지 타형의 형태를 보인다. 일부 갈색의 각섬석 주변부로 청록색으로 변하는 누대조직(zonal texture)이 존재하고, 사방휘석 내에는 각섬석으로 변하는 반응부가 존재해 후퇴변성 내지 변질 양상을 보인다. 회장암을 구성하는 각섬석은 크기 및 산상에 따라 기질을 이루는 미정질의 각섬석[I 그룹 : 페로혼블렌드(ferrohornblende)]과 1 mm 이상의 크기를 보이며, 주로 불투명광물 내지 사장석과의 경계에서 산출되는 각섬석[II 그룹 : 페로파가사이트(ferropargasite)]으로 구분된다. 화학분석결과, 각섬석 내 $Al^{vi}$의 함량을 통해 회장암체의 변성압력이 5 kbar 이하의 저압의 조건이었음이 인지되는 한편, 각섬석 내 Ti 함량범위 및 각섬석+사장석+석류석+흑운모+녹니석의 광물조합을 통해 회장암체의 변성상이 각섬암상에 속하는 것으로 판단된다.

Precambrian Jirisan gneiss complex suffered retrograde metamorphism ranging from granulite facies to the amphibolite facies and/or greenschist facies. Intrusive anorthositic rocks in gneiss complex are influenced by late metamorphism. Mafic mineral in anorthositic rock composed mainly of amphiboles, which can anticipate the information about metamorphic conditions and metamorphic facies. Amphiboles from anorthositic rock show subhedral to anhedral in shape and mostly blueish green and/or green in colour in plane polarized light. Some of brownish amphiboles show zonal texture with brownish to blueish green in color from core to rim. Reaction parts in clinopyroxene which exchange with amphibole. It suggests retrograde metamorphism and/or alteration. Amphiboles composing anorthositic rocks can be classified into two types depending on the size and occurrence of amphibole. The first type is microcrystalline amphibole occurring matrix [Group I: ferrohornblende]. The second type is amphibole with 1 mm or larger in size, which is usually occurred in the boundary between opaque mineral and plagioclase [Group II: ferropargasite]. Electron microscopic analyses base on the $Al^{vi}$ composition in amphiboles suggest that the metamorphic pressure of anorthositic rock was low with 5 kbar or less. Ti compositional range in amphibole and representing hornblende+ plagioclase+garnet+biotite+chlorite mineral assemblage suggest that metamorphic facies of anorthositic rock is in amphibolite facies.

하동군 북천면 직전리 지역은 하동 회장암체의 최남단부에 위치하고 있으며, 이 회장암체의 남서쪽에서 섬록암이 관입하여 나타난다. 이 지역의 회장암 및 섬록암 내에는 티탄철석 광체가 발달하고 있는데 이 중 섬록암 내의 산상은 기존의 연구에서 보고된 바 없다. 회장암 내 광체에서 산출되는 티탄철석은 단일광물로 산출되는 반면, 섬록암 내 광체에서 산출되는 티탄철석 내에는 티탄철석-산화철, 금홍석-산화철 간의 용리조직이 관찰된다. 티탄철석 내 MnO의 함량은 섬록암체 내 광체에서 2.14~3.74 wt%로 회장암 내 광체에서의 함량보다 높게 나타나며, 사장석은 섬록암체에서 안데신($An_{28.7-42.9}$)의 조성을 보여주고, 회장암에서 라브라도라이트($An_{57.1-72.8}$)의 조성을 보여준다. 섬록암 내 광체에서 산출되는 티탄철석에서 관찰되는 용리조직은 섬록암의 관입으로 공급된 열에 의해 부분 재용융이 일어나고 냉각과정에 티탄철석이 산화철과 금홍석으로 용리된 것으로 사료된다.

Study area (Jikjeon-ri) is located in south end of the Hadong anorthositic rocks. And along the south-western boundary, diorite intruded the Hadong anorthosite. Ilmenite ore bodies are extended in both anorthosite and diorite. And their occurrence in the diorite are not studied yet. While no particular textures are found in the ilmenite within the anorthosite, the ilmenite within the diorite shows characteristic exsolution texture, that is, ilmenite phases are separated into rutile and Fe-oxide and the ilmenite and Fe-oxide. MnO composition in ilmenite ratios are 2.14~3.74wt%, it has higher composition in diorite than that in anorthosite. The plagioclase composition display andesine ($An_{28.7-42.9}$) in the diorite and labradorite ($An_{57.1-72.8}$) in the anorthosite in composition. The exsolution of ilmenite has been developed during the cooling of partly melted ilmenite into rutile and Fe-oxides which is related to the intrusion of the diorite.

하동군 북천면 직전리 일대에는 선캄브리아기 간극누적형 회장암체 내 티탄철석 광상이 발달하고 있다. 정밀 지질조사를 통한 노두 자료와 7개 공의 시추탐사 자료를 바탕으로 GOCAD S/W를 사용하여 티타늄의 자원량을 평가하였다. 티탄철석 광체의 지하 부존상태 및 규모를 예측하기 위해 3차원 모델링을 수행한 결과 5개 맥상 광체가 남북방향으로 발달하였으며, 지구통계학적 기법을 활용하여 평균품위 및 자원량을 산출한 결과 Ti 평균 품위 2.98 wt%, 티탄철석 광량 7,494,303톤 (Ti 223,330톤)이 산정되었다. 이번 연구에 수행된 3차원 모델링을 하동지역 회장암 내 티탄광상 전체에 적용함으로써 티타늄 광체의 3차원적 형태와 자원량 평가에 활용할 수 있을 것이다.

Ilmenite deposits are developed along the Precambrian intercumulated anorthosite body in Jikjeon-Ri, Bukcheon-Myeon, Hadong, Korea. Both detailed geological survey and drilling prospecting data for seven boreholes can be used to do resource estimation with GOCAD S/W. 3D modeling using geostatistics is applied to predict the shape and size of Ti ore bodies. As a result, 5 Ti ore veins occurred along N-S direction and average grade of Ti and ilmenite resources are calculated as 2.98 wt% Ti and 7,494,303 metric tons ilmenite ore reserves (Ti 223,330 t). This 3D modeling will be applied to the whole ilmenite deposits in Hadong-Sancheong area to predict the exact distribution and resources estimations of Ti ores.

제천시 수산면의 고생대 백운암에는 속성기원 흑색 처트 단괴들이 함유되어 있으며, 흑운모 화강암 관입과 관련된 접촉변성작용으로 백운석과 처트가 반응하여 단괴 주위로 변질대가 형성되었다. 변질 초기에 활석 및 방해석이 처트와 백운암을 교대하며 생성되었지만, 후기에 투각섬석이 활석과 방해석을 교대하였다. 처트 단괴들이 밀집한 백운암 층준에서는 회백색 투각섬석이 다량으로 산출된다. 주사전자현미경 및 광학현미경 관찰결과, 투각섬석은 다양한 종횡비의 신장된 입자 형태를 보이며, 수 mm의 좁은 공간에서 같이 산출된다. 침상-섬유상 입자들이 다발을 이루는 석면상 투각섬석도 있으나, 주상 입자들도 흔히 존재함이 확인되었다. 따라서 자연 유래 석면물질의 경우, 모든 투각섬석이 석면상 투각섬석은 아니므로 석면 정량 시 유의해야 한다. 수산 지역에서 석면상 각섬석의 산출 환경은 함처트 백운암, 열원, 수용성 유체의 존재가 투각섬석 석면의 지질학적 생성 조건이 될 수 있음을 지시한다.

Diagenetic black chert nodules occur in the Paleozoic dolostone in Susan, Jecheon, Korea. They reacted with dolomite to form alteration rim around the nodules during the contact metamorphism probably related to the intrusion of biotite granite. In the earlier stage of alteration, talc and calcite replaced both the chert and dolomite, which were subsequently replaced by tremolite. Significant mass of tremolite occurs along the horizon enriched with chert nodules. Scanning electron microscopy and optical microscopy of the tremolite specimens revealed the elongated morphology of diverse aspect ratios coexisting in several mm scale. Non-asbestiform tremolite columns were also common as well as asbestiform fibrous bundles. Quantitative estimation of asbestos should be more cautious for naturally occurring materials because all the tremolite particles in the outcrop are not asbestiform. The occurrence of asbestiform tremolite in the Susan area indicates that a combination of chert-bearing dolostone, heat source, and aqueous fluids is one of the geological environments for the formation of asbestiform tremolite.

국내 주요 백운석 광산에서 산출되는 백운석 광석과 수반광물에 대하여 X-선회절분석, 박편관찰, 주사전자현미경 관찰 등을 통하여 광물학적 및 조직 특성을 분석하고, 이들의 산출상태와 성인을 검토하였다. 연구 결과, 백운석 광석은 담회색에서 암회색을 띠며 입자도 세립에서 조립까지 다양하였으나, 주로 거의 순수한 돌로마이트로 이루어졌다. 일부 백운암에서는 소량의 방해석, 석영, 운모가 함유되었다. 세맥, 암맥, 변질부 등에서 국지적으로 방해석, 석영, 일라이트, 장석, 고령토광물, 녹니석 등이 산출되며, 일부 광산 변질부에서 세피올라이트와 규회석이 확인되었다. 그러나 이번 조사에서 온석면과 투각섬석과 같은 석면광물은 확인되지 않았다. 광산내 적갈색 및 황색을 띠는 점토물질들은 주로 일라이트로 구성되며, 카올린광물과 스멕타이트가 수반되기도 한다. 이들은 암맥관입과 관련된 부분적 열수변질과 이후의 풍화작용에 의해 형성된 것으로 보인다. 백운암층의 구성광물, 조직, 산출 상태와 기존의 연구결과로 볼 때, 백운석 광상은 선캄브리아기와 고생대의 얕은 바다에서 퇴적된 석회질 퇴적물이 속성작용에 의해 백운석화 작용을 받아 형성된 것으로 보인다.

The occurrence, mineralogical characteristics, and origin of the dolomite ores were investigated from major dolomite mines in South Korea. Mineralogical and textural properties of the ores and associated minerals were analyzed using X-ray diffraction, thin section petrography, and scanning electron microscopy. Dolomite ores were light to dark gray in color and mainly composed of dolomite in varying particle size with minor amounts of calcite, quartz and micas. Calcite, quartz, illite, feldspar, kaolin minerals, and chlorite occurred in local veins, dikes and alteration zones. Sepiolite and wollastonite occurred in the altered part of some mine. Asbestos minerals such as chrysotile and tremolite, however, were not identified in the present study. Reddish brown to yellow clay materials were mainly composed of illite, occasionally associated with kaolin minerals and smectite. These clay minerals might be a product of the local hydrothermal alteration related to the dyke intrusion and subsequent weathering. As well indicated in the previous studies, mineral composition, texture, and occurrence of the dolostone beds suggest their formation through the diagenesis of carbonate sediments deposited in the shallow sea during the Precambrian to Paleozoic period.

자연 석면 산출지의 투각섬석-양기석에 대한 전자현미경관찰 결과, 섬유상, 침상, 주상의 다양한 입자 형태가 관찰되었다. 섬유상 입자들은 일정한 너비로 가늘고 길게 휘어지며, 로프 모양의 다발이나 매트를 형성한다. 침상 입자들은 평행한 다발을 형성하나 장축 방향으로 쉽게 갈라지며 탄성이 있다. 주상 입자는 분쇄과정에서 벽개를 따라 쪼개지며 종횡비가 짧은 침상입자를 형성한다. 입자의 형태적 특성은 산출지별로 다르며 하나의 시편 내에서도 차이가 관찰된다. 투각섬석-양기석 계열의 각섬석은 섬유상에서 주상까지 형태적 연속체를 형성하므로 석면상 각섬석에 대한 유해성 평가를 위해서는 형태적 특성과 발암 특성 간의 인과관계에 근거한 동정 기준 및 시료준비과정이 수립되어야 한다.

Electron microscopy of the tremolite-actinolite series amphiboles from the naturally occurring asbestos locality showed the morphological diversity including fibrous, acicular, and prismatic. Very thin, long, and flexible fibers of constant width form ropy bundles or mats. Acicular particles are slightly thick, long, elastic, and easily separated from the bundle of parallel rods. Acicular fragments of lower aspect ratio are formed during the crushing of the amphibole prism. Morphological features of the amphiboles are different depending on their localities and vary in a specimen. Morphological continuum between amphibole fiber and prism requires the establishment of reliable identification criterions and sample preparation protocol based on the relation between carcinogenicity and morphological features.

하동군 옥종면 월횡리에는 과거 개발하던 티탄철석 광산이 위치하며, 주변 지질은 선캄브리아기 지리산 편마암 복합체가 광범위하게 분포하고 이를 회장암이 관입하고 있다. 간극누적형 회장암체 내 티탄철 광체가 발달하고 있으며, Ti-광체 내 희토류원소를 포함하는 갈렴석이 맥상으로 발달하고 있다. 갈렴석의 CaO 함량은 11.02~12.81 wt%로 낮은 반면, ${\Sigma}R_2O_3$는 상대적으로 높은 17.21~21.58 wt% (R=Ce, La, Nd)의 범위를 보여준다. 갈렴석이 높은 방사능 이상치를 보여주는 이유는 갈렴석 내에 미립의 광물상으로 존재하는 토륨 광물인 톨라이트(thorite, $ThSiO_4$) 때문인 것으로 밝혀졌다. 톨라이트는 $3{\sim}6{\mu}m$ 크기의 입상으로 누대구조를 보여주며, 화학분석 결과 $ThO_2$는 65~72.78 wt%, $UO_2$는 5.49~12.78 wt%의 함량을 보였다. 이러한 광물학적 특성은 톨라이트를 함 REE 갈렴석을 찾는 방사능 탐사를 함에 있어 좋은 지시자로 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

Ilmenite mine was developed in the anorthosites which intruded Precambrian Jirisan gneiss complex in Wolheongri, Okjong-myeon, Hadong. Ti-ore bodies are confined to the intercumulated type anorthosites, where REE-bearing allanite occurred as veins. The chemistry of allanites shows relatively low in CaO (11.02~12.81 wt%), but high in ${\Sigma}R_2O_3$ (R = Ce, La, Nd) (17.21~21.58 wt%), respectively. Abnormally high radioactive detection ascribes to the presence of small particles of thorium mineral known as thorite ($ThSiO_4$). Thorite shows 65~72.78 wt% ($ThO_2$) and 5.49~12.78 wt% ($UO_2$) in composition. The radioactive prospecting could be a strong tool to find REE-bearing allanite which is closely associated with Ti-ore deposits.

무주군 적상면 사산리에는 선캠브리아기 화강암질 편마암 복합체가 분포하고 이를 쥬라기 편암질 화강암과 페그마타이트가 관입하고 있으며, 페그마타이브 내 Nb-Ta 광화대가 발달하고 있다. 페그마타이트의 구성광물은 거정질의 석영, 장석류, 및 백운모가 우세하며 장석류는 정장석과 알바이트의 탄종성분을 보여준다. Nb-Ta 광물로는 콜럼바이트가 우세하며 백운모는 후기 마그마 기원으로 콜럼바이트와 밀접히 수반되어 산출한다. 조립의 콜럼바이트는 석영, 장석과 함께 산출하는 반면, 미립의 콜럼바이트는 백운모와 함께 산출하는데 조립질에 비해 미립의 콜럼바이트는 상대적으로 낮은 Nb 함량을 보여준다. 조사지역에 발달한 페그마트이트 맥은 폭 4~15 m, 길이가 각각 120 및 250 m인데, 5개 공 총 600 m 시추 결과 맥의 지하 연장은 별로 좋지 못하며 콜럼바이트는 미량으로 산출하고 있다. 따라서 조사지역에서 희유금속에 대한 광산개발가능성은 적다고 판단된다.

In Mujoo area, the granitic pegmatites are developed in the granitic gneiss complex with Jurassic gneissic granites, where Nb-Ta mineralization were reported. Pegmatites are mainly composed of large crystals of quartz, feldspars of end-member orthoclase and albite, and muscovite. Nb-Ta minerals in study area are columbite (Nb > Ta) in composition. Chemistry of muscovites shows post-magmatic in origin and they are closely related with columbite. Large columbite, in pegmatites occurred with quartz and feldspars, while microcrystalline columbite is associated with muscovite. The Nb contents in large columbite are relatively higher than those in microcrystalline ones. Two pegmatites, 4~15 m in width and 120 m, 250 m in extension respective1y, are developed. Five drilling cores with total 600 m in length are finally obtained and revealed no possible potential for economic rare metals of Na-Ta deposits.

폐석면 광산의 위해성 평가는 통상 ABS 방식에 의해 이루어지지만, 조사지역 전반에 관한 위해성 경향을 파악하는 데 그치는 한계를 지닌다. 이 연구에서는 새로운 평가방식으로 잠재적 위해지수(PIHR)라는 개념을 도입하여 석면 위해도를 계랑화하였다. PIHR 값에 대해 석면이 인체에 위해를 주는 요인들을 고려하여 적절한 가중치를 부여한 후, 토양 내 석면 농도 값을 적용하여 지리정보시스템(GIS)의 적지선정기법을 활용하여 위해성 평가를 실시하였다. 충청남도 보령시에 위치한 어느 폐석면 광산에 적용한 결과, 잠재적 위해 지수가 매우 높은 지역은 전체 면적의 7.8%에 해당되는 27.3 ha이며, 위해성 평가는 미국 환경보호청의 종합위해정보시스템(IRIS) 모델을 적용하여 각각 만 명당 1명(석면농도 0.36% 이상), 3만 명당 1명(석면농도 0.1% 이상), 10만 명당 1명(석면농도 0.04% 이상) 평생초과 발암 위험도 기준으로 관리할 경우 3.0, 12.9, 19.5 ha로 면적이 증가한다. 이러한 결과는 향후 광해 복원범위 선정에 효과적으로 적용할 수 있다.

Health risk assessments for the abandoned asbestos mine were usually performed with activity-based sampling (ABS) method, which was not a effective tool for indexing health risk on an exact small area of mine. A newly proposed potential index of health risk (PIHR) was applied with proper spatial determination of geographical information system (GIS) to assess quantitatively health risks. A new trial was applied to a certain abandoned mine in Boryong as follows: A high grade area of PIHR was estimated 7.8% of the whole area of the mine (about 27.3 ha). Based on US EPA IRIS (integrated risk information system) model considering lifetime excess cancer risk (LECR), the health risk assessment indicated that the high grade area increased from 3.0 ha through 12.9 ha to 19.5 ha with an increase of asbestos contents in soil from 0.36% (1E-04 level) through 0.1% (3E-05 level) to 0.04% (1E-05 level). These results can be effectively applied to determine reclamation area of the abandoned asbestos mine.

국전 연-아연 광상은 백악기 말 유천층군의 정각산층 내에 협재된 석회암이 불국사 관입암류인 흑운모화강암에 의해 교대작용을 받아 형성된 스카른 광상이다. 정각산층은 주로 응회질 세일로 구성되며 사암, 안산암질 응회암, 석회질암, 역암이 협재된다. 암색에 따라 하부, 중부, 상부로 나뉘며 석회질암은 하부에서 6~8 m의 층후를 가지고 약 500 m 정도 연장을 보인다. 국전광상은 과거 갱내 채굴이 이루어진 죽갱 광체와 광산의 동쪽에 위치한 동부 광체로 구분된다. 주요 광석광물은 섬아연석과 방연석여며 황동석, 유비철석, 황철석, 자류철석 등이 수반되며, 스카른 광물로는 단사휘석과 석류석이 주로 산출되며 양기석, 녹니석, 엑시나이트, 방해석, 석영 등이 수반된다. 죽갱 광체의 경우 부광대를 이루는 중심부로부터 바깥쪽으로 대칭적으로 대상 분포하는 특정을 보여주는데, 중심부로부터 단사휘석(헤덴버지이트)대, 단사휘석-석류석(그로슐라)대, 석류석(안드라다이트)대, 호온펠스 변질대 순으로 분포한다. 단사휘석은 부광대에서 멀어질수록 $Fe^{2+}$의 함량이 증가한다. 섬아연석은 부광대인 중심부를 포함하여 모든 대에서 산출되며 단사휘석과 마찬가지로 부광대에서 벌어질수록 섬아연석의 $Fe^{2+}$ 함량이 증가한다. 이는 국전광상의 배태에는 단사휘석과 섬아연석의 공생이 밀접히 관련되어 있음을 지시한다. 따라서, 국전광상의 산출상태는 황철석의 함량이 비교적 적으며 품위가 높은 섬아연석이 단사휘석과 수반되어 부광대를 이루는 것으로 사료된다.

The Gukjeon Pb-Zn mine was recognized as skarn deposits which replaced the limestone layer of the Jeongkansan Formation by intrusion of biotite granite in late Cretaceous. The Jeongkansan Formation is mainly composed of tuffaceous shale, and interlayers of sandstone, andesitic tuff, limestone, and conglomerate. The limestone layer is located in the lower part of the Jeongkansan Formation with 6~8 m in thickness and about 500 m in length. The Gukjeon deposits are divided into the Jukgang ore bodies once mined underground and the eastern ore bodies. Main ores are sphalerite and galena, in association with small amounts of chalcopyrite, arsenopyrite, pyrite, and pyrrhotite, etc. Skarns mainly consist of clinopyroxenes and Ca-garnets, associated with actinolite, chlorite, axinite, and calcite, etc. The Jukgang ore bodies show symmetrical distribution of zoning outward, representing clinopyroxene (hedenbergite) zone, clinopyroxene-garnet (grossular) zone, garnet (andradite) zone, and alteration zone of hornfels. $Fe^{2+}$ contents in clinopyroxenes increase with decreasing sphalerite grade. Sphalerite ores are found in all zones and $Fe^{2+}$ contents in sphalerite increase in the same way as those in clinopyroxenes, implying that clinopyroxene and sphalerite are closely related each other. It is concluded that the Gukjeon ores occurred in the ore rich zone of high grade sphalerite with less pyrite in assoication with clinopyroxene.

개량된 MA법으로 합성된 $LiFe(PO_4)/C$에 대해 X-선 회절분석을 실시하여 리트벨트법에 의해 결정학적 연구를 수행하였다. 리트벨트 계산 결과 리트벨트 R 지수 값은 $R_p=8.14%,\;R_{wp}=11.1%,\;R_{exp}=9.09%,\;R_B=3.88%$, S (GofF, Goodness of fit) = 1.2으로 계산이 잘 이루어졌음을 알 수 있다. $LiFePO_4/C$는 공간군 Pnma를 가지며, 격자상수 값은 a = 10.3229(3)${\AA}$, b = 6.0052(2) ${\AA}$, c = 4.6939(1) ${\AA}$이고 체적값은 V = 290.98(1) ${\AA}^3$으로 기존 다른 합성법의 연구결과와 잘 일치한다. 분말 입자는 고순도를 가지고 나노 크기($65{\sim}90nm$)로 기존 MA법보다 상대적으로 미세하고 균질도가 향상되었다. 따라서 개량된 MA법은 상업용 리튬 2차 전지의 양극물질 생산을 위한 우수한 제조법으로 판단된다.

Carbon-coated lithium iron phosphate ($LiFePO_4/C$) composites are synthesized by the modified mechanical activation method (modified MA process) and studied by the Rietveld structural refinement. Rietveld indices of $LiFePO_4/C$ indicate good fitting with $R_p=8.14%,\;R_{wp}=11.1%,\;R_{exp}=9.09%,\;R_B=3.88%$, and S (GofF, Goodness of fit) = 1.2, respectively. $LiFePO_4/C$ with a space group Pnma shows a = 10.3229(3)${\AA}$, b = 6.0052(2) ${\AA}$, c = 4.6939(1) ${\AA}$, and V = 290.98(1) ${\AA}^3$ in dimension, indicating good agreements with those of previous works. Synthetic powders are nano-sized ($65{\sim}90nm$) homogeneous particles with high purity. Thus the modified MA method will be an efficient process to get a high quality cathode material for commercial lithium batteries.

최근 기능성 나노물질로서 반도체 공정 중 기계.화학적 평탄화(CMP)용 연마제로 중요하게 사용되는 세리아(Ceria, $CeO_2$)에 대해서 X-선 회절분석을 실시하여 리트벨트법에 의한 상세한 구조해석 및 세리아의 입자크기와 미세응력을 측정하였다. 두 시료(RT735. RT835)의 리트벨트 계산 결과 R지수 값은 각각 $R_p(%)=8.50$, 8.34; $R_{wp}(%)=13.4$, 13.5; $R_{exp}(%)=11.3$, 11.5; $R_B(%)=2.21$, 2.36; S(GofF: Goodness of fit)=1.2, 1.2를 보여주며 계산이 잘 이루어졌음을 알 수 있다. $CeO_2$는 공간군 Fm3m을 가지며, 격자상수는 a=5.41074(2), 5.41130(6) ${\AA}$, V=158.406(1), 158.455(3) ${\AA}^3$으로 각각 계산되었다. 입자크기 및 미세응력 계산 결과, RT735의 평균 입자크기와 최대 응력은 37.42(1) nm, 0.0026이며, RT835는 72.80(2) nm, 0.0013으로 각각 결정되었다. 입자크기와 미세응력은 서로 반비례함을 알 수 있다.

Ceria ($CeO_2$) becomes one of important functional nanomaterials and a key abrasive material for chemical-mechanical planarization (CMP) of advanced integrated circuits in silicon semi-conductor technology. Two synthetic crystalline ceria (RT735, RT835) are studied by the Rietveld structural refinement to determine crystallite size and microstrain. Rietveld indices of RT735 and RT835 indicate good fitting with $R_p(%)=8.50$, 8.34; $R_{wp}(%)=13.4$, 13.5; $R_{exp}(%)=11.3$, 11.5; $R_B(%)=2.21$, 2.36; S(GofF: Goodness of fit)=1.2, 1.2, respectively. $CeO_2$ with space group Fm3m show a=5.41074(2), 5.41130(6) ${\AA}$, V=158.406(1), 158.455(3)${\AA}^3$ in dimension. Detailed Rietveld refinement reveals that crystallite size and microstrain are 37.42(1) nm, 0.0026 (RT735) and 72.80(2) nm, 0.0013 (RT835), respectively. It also shows that crystallite size and microstrain of ceria are inversely proportional to each other.

에이니그마타이트($Na_4(Fe^{2+},Ti,Fe^{3+}){_{12}}(Fe^{3+},Si){_{12}}O_{40}$)는 Na가 풍부한 알칼리 화성암에 흔히 산출되는 광물이며, 분지 개방형 단쇄형 규산염광물로 분류된다. 3개의 산출이 다른 자연산 에이니그마타이트를 대상으로 뫼스바우어 분광분석을 실시하였으며 상세한 결정화학적 연구가 수행되었다. 뫼스바우어 분광분석 결과 9개의 흡수선이 분리되었는데, 3쌍의 흡수선은 팔면체 자리를 점유하는 $Fe^{2+}$의 피크이며, 저속도 구간의 독립적인 2개의 흡수선과 대응하는 한 개의 중첩된 흡수선은 각각 사면체와 팔면체 자리의 $Fe^{3+}$의 피크로 밝혀졌다. $Fe^{2+}$와 $Fe^{3+}$의 정확한 함량비에 의해 화학분석치가 재계산되었으며, Fe 양이온의 사면체 자리와 팔면체 자리에 대한 정확한 자리점유율로 상세한 결정화학적 정보를 제공하였다. 상당한 함량의 $Fe^{3+}/tet$는 사면체 자리점유에 있어 $Fe^{3+}$가 $Al^{3+}$보다 우위를 보여준다. 결정화학적로 규명된 에이니그마타이트(AEN1)의 상세한 화학조성은 $(Na_{3.97}Ca_{0.03})(Ca_{0.11}Mn_{0.59}Fe^{2+}{_{8.07}}Ti_{2.07}Mg_{0.70}Fe^{3+}{_{0.43}}Al_{0.04})(Fe^{3+}{_{0.56}}Al_{0.18}Si_{11.26})O_{40}$으로 밝혀졌다.

Aenigmatite, $Na_4(Fe^{2+},Ti,Fe^{3+}){_{12}}(Fe^{3+},Si){_{12}}O_{40}$, is a common constituent of sodium-rich alkaline igneous rocks and is classified a an open-branched single-chain silicate. $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy of three natural aenigmatite specimens were done and the detailed crystal chemistry was obtained. Fitting of $M\ddot{o}ssbauer$ spectra led to the resolution of nine peaks. They consist of three doublets of $Fe^{2+}/oct$ and one merged peak at low velocity matching to two small peaks at high velocity which were assigned to $Fe^{3+}/tet\;and\;Fe^{2+}/oct$, respectively. Using the peak area for $Fe^{2+}\;and\;Fe^{3+}$ peaks, analytical data were recalculated. Precise assignment of $Fe^{2+}\;and\;Fe^{3+}$ ions in tetrahderal and octahedral sites revealed detailed crystal chemistry of aenigmatite. The existence of significant amounts of $Fe^{3+}/tet$ indicates that $Fe^{3+}$ has preference over $Al^{3+}$ for the tetrahedral sites. Crystal chemistry of aenigmatite (AEN1) yields the formula of $(Na_{3.97}Ca_{0.03})(Ca_{0.11}Mn_{0.59}Fe^{2+}{_{8.07}}Ti_{2.07}Mg_{0.70}Fe^{3+}{_{0.43}}Al_{0.04})(Fe^{3+}{_{0.56}}Al_{0.18}Si_{11.26})O_{40}$.

한방생명자원으로 사용되고 있는 가죽나무(A. altissima)를 대상으로 뿌리와 줄기, 잎을 $80^{\circ}C$의 조건에서 물을 용매로 추출한 가죽나무 추출물의 전자공여능, 아질산염 소거능, SOD 유사활성 및 XO 저해 활성과 tyrosinase 저해효과를 측정하였다. 전자공여능은 1.0 mg/mL의 농도에서 뿌리(74.83%)>줄기(70.01%)>잎(29.24%)의 순으로 활성을 나타내었다. 아질산염 소거능에서 가죽나무 잎 추출물은 1.0 mg/ mL pH 1.2와 3.0의 조건에서 각각 95%와 89% 이상으로 줄기(55.17%)와 뿌리(33.33%)보다 높은 소거율을 보였으며, 0.5 mg/mL의 농도에서도 각각 93%와 80% 이상의 아질산염 소거효과를 나타내었다. SOD 유사활성능에서도 잎 추출물은 26.77%로 뿌리의 3.82%보다 7배 높았으며, 줄기 추출물에서는 SOD 유사활성 효과가 없었다. XO의 저해율은 세가지 추출물 모두 0.5 mg/mL 이상의 농도에서 약 90% 이상의 저해 활성을 나타내었으며, tyrosinase에 대한 저해 활성은 2.0 mg/mL의 농도에서 잎 추출물이 16.33%으로 뿌리(7.09%)와 줄기(5.21%) 추출물보다 약 2배 높은 저해율을 나타내었다. 이상의 결과로 보아 가죽나무 잎 추출물은 현재 한약재로 사용되고 있는 뿌리와 줄기보다 전자공여능은 낮았으나 뿌리보다 7배 높은 SOD 유사활성 효과와 약 90% 이상의 아질산염 소거능 효과를 나타내었다. 그리고 가죽나무의 잎 추출물은 약 95%의 XO 저해 활성과 약 16%의 tyrosinase 저해효과를 나타내어 뿌리와 줄기보다 저해효과가 높은 것으로 분석되었다. 그러므로 가죽나무의 잎에서도 우수한 생리활성 물질을 다량 함유하는 것으로 생각되며, 뿌리뿐만 아니라 잎도 기능성 식품이나 의약품의 원료 및 첨가물 등 다양한 제품에 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

Water extracts from root, stem and leaf of Ailanthus altissima were utilized to determine antioxidant properties such as electron donating ability (EDA), nitrite scavenging ability, superoxide dismutase (SOD)-like activity, and the inhibitory activities of xanthine oxidase (XO) and tyrosinase. The EDA of root extract was the highest as 77.33% at 0.5 mg/mL concentration and that of stem extract was 70.01% at 1.0 mg/mL. The nitrite scavenging ability of leaf extract revealed the highest effect as 95.18% at pH 1.2, 1.0 mg/mL while those of stem and root extracts were 55.17% and 33.33%, respectively. The leaf extract showed the highest SOD like activity as 26.77% at 1.0 mg/mL, the measurement of root extract was 3.82% and that of stem extract was not effective. All kinds of extracts had strong inhibitory activities on XO of over 92% at 1.0 mg/mL. The highest activity on tyrosinase inhibition was obtained from leaf extract of 16.33% at 2.0 mg/mL. The results indicated that among the three extracts, the leaf extract has a strong and extensive antioxidant activity.

2 Kbar, $375{\sim}700^{\circ}C$ 조건하에서, 드라바이트의 Mg를 전 구간 치환하는 Mn 조성(Mn%=0, 25, 50, 75, 및 100%)을 가지고 열수법으로 약 50일간 성장시켜 Mn-전기석(tsilaisite)을 합성하였다. 그 결과, 조성별로 생성온도가 다른 6개의 합성 전기석이 얻어졌으며, 앨바이트, 스페샤틴, 능망간석, 금운모 등 다양한 불순물이 함께 생성되었다. 합성 Mn-전기석의 X-자리의 자리결손($0.53{\sim}0.68$)이 천연산(약 $0.2{\sim}0.3$)보다 높게 나타났으며, Y-자리의 Mn mole wt.%는 예상보다 낮은 값을 보이며, 단종 성분의 tsilaisite를 합성하지 못했다. 다양한 복합상으로 이루어진 분말 합성 전기석에 대해 리트벨트 구조분석을 실시하였다. $R_{wp}$값은($R_{p}/R_{exp}$)은 $13.35{\sim}18.62%$의 범위를 보여주며, $R_{B}$ 값은 $4.85{\sim}6.25%$ (S-18: 8.57%), S (GofF) 값은 $1.31{\sim}l.59$ (S-18: 1.81)으로 각각 나타났다. 단위포의 평균값은 공간군 R3m (z=3)으로 ${\alpha}=15.8994\;{\AA},\;c=7.1846\;{\AA}$이며, S-18은 ${\alpha}=15.9491\;{\AA},\;c=7.1773\;{\AA}$이다. 평균 <Na-O> 값은 $2.67{\sim}2.69\;{\AA}$ (S-18: $2.65\;{\AA}$), 평균 <Y-O> 값은 $2.00{\sim}2.02{\AA}$ (S-18: $1.96\;{\AA}$)으로 각각 계산되었으며, 대칭도(ditrigonality)를 나타내는 ${\delta}$값을 보면 $0.022{\sim}0.031$ (S-18: 0.061)의 범위를 가지는데 Mn 함량이 높아지면서 대칭도가 낮아진다.

Synthetic Mn-tourmalines (tsilaisite) were obtained by hydrothermal synthesis under the condition of 2 Kbar, $375{\sim}700^{\circ}C$, and 50 day-run-time with complete substitution of Mg in dravite by Mn (Mn%=0, 25, 50, 75, and 100%). They are all 6 samples containing Mn-tourmaline with some amounts of albite, spessartine, rhodocrosite, phlogopite etc, showing different synthetic condition of temperature and Mn composition. Synthetic Mn-tourmalines are of site deficiency in X-site ($0.53{\sim}0.68$) more than that of natural ones (approx. $0.2{\sim}0.3$) and show Mn cations occupying Y-site less than expected with initial experiments, leading to failure in synthesis of end-member tsilaisite. Rietveld structural refinements reveal that $R_{wp}$ ($R_{p}/R_{exp}$) is in the range of 13.35 and 18.62%, $R_{B}$ and S (CofF) are $4.85{\sim}6.25%$ (S-18: 8.57%), $1.31{\sim}1.59$ (S-18: 1.81), respectively. Unit cell parameters (space group R3m, z=3) are ${\alpha}=15.8994\;{\AA}$ and $c=7.1846\;{\AA}$ in average (S-18: ${\alpha}=15.9491\;{\AA},\;c=7.1773\;{\AA}$). Average bond lengths of <Na-O> and <Y-O> are $2.67{\sim}2.69\;{\AA}$ (S-18: $2.65\;{\AA}$) and $2.00{\sim}2.02\;{\AA}$ (S-18: $1.96\;{\AA}$), respectively. Ditrigonality (${\delta}$) are in the range of 0.022 and 0.031 (S-18: 0.061), indicating degrading symmetry with increase of Mn content.

거창화강석의 품질기준 설정을 위한 정확한 광물조성을 구하기 위하여 거창지역 석산을 포함하여 포천, 익산 및 중국에서 수입된 총 39개의 화강석 시료를 대상으로 현미경 육안관찰에 의한 광물모드 분석, X-선 형광분석에 의한 CIPW 노름 계산, 그리고 X-선 회절 데이터를 이용하여 리트벨트법에 의한 광물정량분석을 각각 실시하였다. 거창화강석은 회백색 내지 암색으로 중립질의 반상조직을 가지며, 구성광물은 석영, 사장석, 알칼리장석 및 흑운모가 우세하다 광물조성을 결정하기 위해 3가지 분석방법을 비교한 결과, 노름 계산은 화강암의 광물조성을 제대로 반영한다고 보기 어려우며, 현미경 육안관찰에 의한 모드 분석보다 X-선 회절 데이터를 이용한 리트벨트 정량법이 상대적으로 정확한 광물조성을 보여주는 것으로 판단된다. Q-A-P 삼각도에 작도한 결과, 거창화강석은 전형적인 화강섬록암의 광물조성을 보여주며, 포천화강석은 몬조화강암, 익산석은 몬조화강암 내지 화강섬록암, 그리고 중국거창석은 화강섬록암의 조성을 각각 보여준다. 특히 중국거창석과 비교하여 거창화강석이 광물조성으로는 전혀 구별이 되지 않는 유사한 조성을 보여준다.

Mineral compositions of granitic rocks from Geochang, Pocheon, Iksan, and China were obtained by the modal analysis, CIPW norm calculations, and Rietveld quantitative analysis for stone specification of the Geochang granitic rocks. The Geochang granitic rocks show grey to dark in color and medium grained porphyritic texture. They mainly consist of quartz, plagioclase, alkali feldspar, and biotite. Among three different method for determining the mineral compositions of granitic rocks, normative compositions using X-ray fluorescence data are not appropriate for representing real mineral composition. Rietveld quantitative analysis using X-ray powder diffraction data is proved better method to determine exact mineral compositions than modal analysis using microscopic observation. Q-A-P diagram shows that the Geochang granitic rocks are typical granodiorite, whereas the granitic rocks of Pocheon, Iksan, and China are monzogranite, monzogranite to granodiorite, and granodiorite, respectively. Compared to China ones, the Geochang granitic rocks are nearly close to each other in mineral composition.