초록 ▼

□ 연구개요
망가니즈(Mn)은 철과 더불어 지각 및 맨틀 물질을 구성하는 주 원소이자, 산업적으로도 그 중요성이 매우 높은 주요 광물자원입니다. 그 중 망가니즈단괴는 태평양의 CCZ를 비롯한 다양한 해양 환경에서 산출되는 망가니즈 금속 자원의 보고로써, 망가니즈 이외의 희토류 금속을 비롯한 여러 금속 자원이 함께 산출됩니다. 이 때, 망가니즈 단괴를 구성하는 산화 망가니즈 광물의 경우 해당 물질의 형성 당시의 환경을 반영하여 다양한 결정상으로 존재합니다. 또한, 망가니즈 광물의 결정상은 상기 언급한 금속 자원의 흡착 정도를 결

□ 연구개요
망가니즈(Mn)은 철과 더불어 지각 및 맨틀 물질을 구성하는 주 원소이자, 산업적으로도 그 중요성이 매우 높은 주요 광물자원입니다. 그 중 망가니즈단괴는 태평양의 CCZ를 비롯한 다양한 해양 환경에서 산출되는 망가니즈 금속 자원의 보고로써, 망가니즈 이외의 희토류 금속을 비롯한 여러 금속 자원이 함께 산출됩니다. 이 때, 망가니즈 단괴를 구성하는 산화 망가니즈 광물의 경우 해당 물질의 형성 당시의 환경을 반영하여 다양한 결정상으로 존재합니다. 또한, 망가니즈 광물의 결정상은 상기 언급한 금속 자원의 흡착 정도를 결정짓는 중요한 요소입니다. 이에, 망가니즈 단괴의 성인이나 형성과정 혹은 형성 당시의 지화학적 조건을 파악하는 것이 필수적입니다. 본 연구를 위하여 실험실 단위에서 접근 가능한 다양한 분광분석 방법(라만 분광분석, X선 광전자 분광법, 전자현미분석법)을 복합적으로 적용하는 것이 요구됩니다. 이를 통해 전이금속이 포함된 산화광물의 광물종을 특정하고 공간적 분포를 세밀한 분해능으로 관찰함으로써 해당 물질의 형성 과정에 대해 고찰하였습니다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제에서는 동시베리아해의 대륙붕 환경에서 채취된 구형 망가니즈 단괴의 성장에 따른 Mn산화물 광물종 변화를 확인하기 위하여 다양한 분석법을 이용한 연구를 수행하였습니다. 실험 결과 단괴의 중앙부에서 외곽부로 갈수록 속성작용으로 생성되었을 것으로 추측되는 토도로카이트의 비율은 감소하고 낮은 금속 흡착도를 보이는 삼사정계 버네사이트의 비율이 증가하는 것을 확인할 수 있었습니다. 이는 단괴의 성장 시기에 따라 형성 환경에 차이가 있음을 지시합니다. XPS 분광분석으로 망가니즈 산화수 변화에 대한 연구를 수행하였고, 위치에 따라 현저한 차이는 보이지 않으나 타 금속과의 산화-환원 정도에 따라 일부 망가니즈의 환원 정도를 확인할 수 있었습니다. 이 연구는 자연계 망가니즈 함유 물질 내 산화망가니즈 광물종의 공간적 분포를 실험적으로 규명한 첫 연구로써, 지구물질의 형성환경에 대한 깊은 이해를 가능하게 할 것입니다.
- 본 연구 과제에서 제시된 2개의 세부연구목표 중 망가니즈 단괴 관련 연구는 성공적으로 목표 달성을 하였고, 수산화알루미늄 관련 연구는 비교적 짧은 연구 기간에도 불구하고 성실하게 연구가 수행되었음

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 현재까지 수행된 자연계 망간 함유 지구물질의 연구보다도 세밀하고 체계적인 분광분석을 통하여 복잡하고 다양한 산화망간 광물종의 분포 및 함량에 대한 구체적 정보를 제시하였습니다. 또한, 광물의 종류와 산출상태, 무질서도 등 산화 망가니즈 광물의 다양성을 제시하여 광물학적/지구화학적 연구 방법 발전에 기여 하였습니다.
- 최근 화성 탐사에서도 망가니즈 광물 종의 연구가 높은 관심을 얻고 있는 바, 본 연구에서 수행된 분석 기법의 적용이 화성 고환경 복원에도 중요한 단서를 제공할 것으로 기대됩니다.
- 향후 북극해 뿐만 아니라 태평양 해역 등 다양한 해역에서 산출되는 망간단괴 내 광물종의 산출 상태 및 산화환경을 비교하여 망가니즈 단괴의 형성과정과 더불어 각 해역의 고기후 예측에 활용될 수 있을 것으로 기대합니다.
- 향후 수산화알루미늄 동질이상의 열적/구조적 안정성 연구 결과는 함께 부존하는 금속 원소의 자원으로서의 가치 평가 및 자원으로서의 활용 방안 개발로의 연구 확장을 기대합니다. 또한 금속을 포함하는 광물자원의 친환경 소재(지오폴리머 등)로의 활용 가능성을 제시할 수 있으리라 기대합니다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1. 연구목적 ... 4
• 1.2. 연구개발의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• A. 세부 연구과제 수행 목적 ... 4
• B. 연구 방법 ... 5
• C. 연구 결과 ... 6
• D. 결론 및 고찰 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 9
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 9
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 참고문헌 ... 12
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 14
• 끝페이지 ... 14