The mechanochemical milling of Mg and alloys were carried out to examine the enhancement of hydrogen storage properties of Mg alloys. The hydroge characteristics of the ball-milled products were evaluated with a Sievert-type apparatus and electrochemical test. Various intermediate compounds were obtained by chemical reactions induced during the ball milling of Mg of alloys with C, Ni, and . The system of with 10 wt% C improved markedly the kinetics of hydrogen absorption, while the hydrogen capacities were practically unchanged. The hydrogen storage alloys such as Mg-Ca can be successfully.

충청북도 미원지역의 운교리층 내에 산출하는 마가라이트(margarite)를 고분해능 투과전자현미경(HRTEM)을 이용하여 단위포 규모의 미세한 협재조직에 관하여 조사하였다. 편광현미경과 후방산란전자 영상을 이용하여 기존에 확인된 녹니석의 협재조직을 보여주는 마가라이트 결정들을 투과전자현미경으로 관찰한 결과, 마가라이트 결정내에는 녹니석이 흔히 얇은 packet 형태로 매우 불규칙하게 협재되어 있으며, 그 두께는 수백 a에 달하거나 부분적으로 녹니석 layer가 개별 단위로 나타나기도 한다. HRTEM으로 관찰한 마가라이트는 매우 규칙적인 2M 다형구조를 보여주며, 전자회절 패턴에서 001 (또는 c* ) 방향으로 강한 streaking을 보여주고 있지 않기 때문에 stacking disorder가 심하지 않은 것으로 판단된다. 마가라이트 packet내에는 두께가 5 a인 부르사이트 layer들이 부분적으로 관찰되는데, 마가라이트 layer사이에 이러한 부르사이트 layer가 단위포 규모로 협재되어 부분적으로 녹니석 구조를 형성한다. 마가라이트의 (001)과 녹니석의 (001)은 서로 평행하지만 두 광물간의 구조적인 연속성이 결여되어 있으므로, 이러한 특징은 마가라이트내에 발견되는 녹니석은 용해와 침전 작용에 의해서 생성되어 협재조직을 이루었음을 지시한다.

충청북도 미원지역의 운교리층내에 산출하는 마가라이트(margarite)를 편광현미경, 후방산란전자영상(BSEI), 그리고 전자현미분석기(EPMA)를 이용하여 변질양상 및 광물화학에 관하여 조사하였다. 편광현미경과 후방산란전자영상의 관찰에 의하면 대부분의 마가라이트는 순수한 단결정으로 구성되어 있지 않고 부분적으로 녹니석이 마카라이트 결정의 테두리 부근에 평행한 경계를 이루며 존재한다. 또한, 마가라이트를 가로질러 생긴 파쇄면을 따라서 녹니석이 교대하고 있기도 하며, 녹니석과 마가라이트가 교대로 충을 이루는 조직을 보여준다. 일부 마가라이트와 녹니석 결정내 에는 미세한 흑운모와 백운모가 흔히 협재되어 있다. 이러한 광물조직은 마가라이트가 녹니석뿐만 아니라 흑운모와 백운모로도 변질되었음을 지시한다. 화학분석 결과 마가라이트는 파라고나이트 성분을 19.6 mol% 정도 함유하나, 클린토나이트 성분은 극히 적거나 무시할 수 있을 정도의 양만이 존재한다. 운교리층에서 발견되는 마가라이트는 같은 시료내의 다른 변성기원 광물들을 관입하고 암석에 분포하는 흑운모의 엽리방향과는 무관하게 산출하는데, 이러한 조직관계는 마가라이트가 최고변성작용 이후에 생성된 이차광물임을 지시한다. 특히 주변에 대규모 화강암 관입암체가 분포하는 점은 이러한 관입암체에 기인한 열수용액이 마가라이트의 생성과 밀접한 연관이 있을 가능성을 사사한다.

Partially sericitized tourmaline from a pegmatite, Black Hills, South Dakota, U.S.A., was investigated using high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Muscovite occurs as the only alteration product of tourmaline, and it is developed extensively as narrow veinlets along the 110 and 100 cleavage directions of tourmaline, indicating that a cleavage-controlled alteration mechanism was dominant. Muscovite was characterized mainly as two-layer polytypes with minor stacking disorder, but tourmaline is almost free of structural defects. HRTEM images of tourmaline-muscovite interfaces revealed that the interfaces between two minerals are composed of well-defined 110 and 100 boundaries of tourmaline. The (001) of muscovite is in general parallel to the c-axis of tourmaline, but tourmaline and replacing muscovite do not show specific crystallographic orientation relationship; muscovite consists of numerous 100-1000a thick subparallel packets, and the angles between the (001) of muscovite and (110) of tourmaline is highly variable. Al/Si ratios of both minerals suggest that tourmaline to muscovite alteration by late magnetic fluids has been facilitated by their similar Al/Si ratio in the incipient alteration stage, in that the hydration reaction with preservation of Al and Si would require only addition of K+ and H2O. Aluminous minerals other than muscovite were not characterized as the alteration products of tourmaline, indicating that tourmaline reacted directly to muscovite; the tourmaline alteration apparently occurred by the presence of residual fluids in which K+ is available and silica was not undersaturated.

앨바이트 (albite) 와 석영, 그리고 미사장석 (microcline)과 앨바이트의 표준 혼합물 시료를 마련하여 이들에 대해 Rietveld refinement 방법을 사용하여 정량분석 및 결정구조분석을 실시하였다. Rietveld refinement 방법을 이용한 정량분석 결과의 표준편차는 앨바이트와 석영의 표준 혼합물 시료의 분석시에는 4 wt %, 미사장석과 앨바이트의 표준 혼합물 시료의 분석시에는 1 wt %인데 이것은 분리된 피크를 이용하는 기존의 XRD 정량분석법의 결과에 비해 훨씬 향상된 것이다. 또한, 정량분석과 동시에 얻어지는 각 구성광물의 단위포상수값도 정확하게 측정되는 것으로 검증되었다. 앨바이트와 석영의 표준 혼합물처럼 서로 다른 결정입자의 배열 특징을 가진 광물로 구성된 시료의 정량분석 결과에는 실제 무게비와 비교할 때 규칙적인 편이현상이 나타난다. 관찰된 결정입자의 배열현상지수(preferred orientation parameter)와 R-값은 결정입자의 특정방향으로의 배열효과가 미치는 영향이 Rietveld refinement 분석시에 완벽하게 계산될 수 없기 때문에 규칙적인 편이가 발생하는 것임을 지시해 준다. Dollase-March 및 Rietveld-Toraya 함수와 같은 결정입자의 배열현상 보정방법은 정확한 단위포상수 (unit-cell parameter)의 측정에는 도움을 주지만 정량분석결과를 향상시키는 데는 한계가 있는 것으로 보인다. 시료중에서 결정입자의 배열현상을 뚜렷히 보이는 광물의 무게비는 실제값보다 약간 크게 측정되는데, 이러한 현상은 결정입자의 외형 때문에 마운트된 시료표면에서 일어나는 효과에 의한 것으로 판단된다. Rietveld refinement 방법은 분말 X-선 회절도형의 피크들을 분리할 필요없이 회절도형전체를 한꺼번에 분석함으로써 피크의 중첩현상을 극복할 수 있고, 기존의 XRD 정량분석법에 비하여 입자의 배열현상의 문제점을 최소화시킬 수 있다. 또한 refinement된 정확한 단위포상수값이 회절도형의 비례상수와 함께 정량화하는 식에 사용되므로, Rietveld refinement를 이용한 정량분석법은 매우 정확한 광물학적 분석결과를 얻을 수 있는 방법으로 판단된다.

점토광물들은 지질환경에 따라 다양한 화학성분을 갖게되는데, 화학성분의 변화는 X-선 회절도형 회절선 intensity에도 영향을 미치기 때문에 점토광물들의 정확한 정량분석을 위하여서는 유사한 화학식을 표준시료를 필요로 하게 된다. 대부분의 경우 특정성분의 표준시료를 확보하기 어렵지만, X-선 회절도형 계산방법을 응용하면 표준시료를 사용하지 않고 점토광물들의 정량분석을 실시할 수 있다. 대부분 심해저 퇴적물은 smectite, illite, chlorite, kaolinite듣 점토광물들을 함유하고 있는데, 특정한 화학성분을 갖는 이러한 네가지 점토광물들의 X-선 회절도형을 NEWMOD 프로그램을 이용하여 계산하였다. smectite와 illite의 001 회절선, chlorite의 004회절선, kaolinite의 002회적선의 이론적 peak intensity들을 계산된 X-선 회절도형으로부터 구하여 각 광물들의 MIF(Mineral Intensity Factor)값을 결정하였다. 실험에서 얻어진 시료의 peak intensity는 MIF값을 이용하여 교정하면 peak intensity값과 각 광물들의 wt%가 비례하도록 된다. 각 광물들의 wt% 총합계는 100wt%가 되도록 설정한 후 각 광물들의 구성비율을 이용하여 정량화 하였다. 이러한 정량분석방법은 분석하려는 광물의 화학식과 거의 비슷한 표준시료를 준비하지 않아도 되기때문에, X-선 회절도형의 계산방법을 이용한 정량분석은 표준시료를 구할 수 없거나 구하기 힘든 경우 유용하게 사용될 수 있다. 회절도형계산을 이용한 정량분석 방법은 서로 비슷한 지질환경에서 산출된 점토광물들을 대량으로 빠른 시간내에 분석하는데 이용할 수 있다.

1차원적 x-선 회절도형의 계산방법을 이용하여 Biedellite-nontronite 와 saponite-iron sponite의 X-선 회절현상을 조사하였다. 에틸렌 글리콜 처리된 스멕타이트는 수화된 스멕타이트보다 강한 002와 003 회절선을 나타내는데, 002와 003회절선은 Fe 성분의 함량에 따라서 그 강도가 점진적으로 변화한다. 에틸렌 글리콜처리된 dioctahedral 스멕타이트와 trioctahedral 스멕타이트에서 002/003 회절선 강도비율은 스멕타이트내에 Fe성분이 많아짐에 따라 높아진다. 이러한 비율의 변화는 Al이나 Mg보다 훨씬높은 Fe성분이 많아짐에 따라 높아진다. 이러한 비율의 변화는 Al이나 Mg보다 훨씬높은 Fe의 scattering factor에 기인한 것이며, octahedral 양이온들의 scatterinf factor들을 계산함으로써 여러 스멕타이트들의 X-선 회절선들을 정량적으로 비교할 수 있다. Interlayer 양이온들은 Fe등의 octahedral양이온들에 비해서 X-선 회절선들에 경미한 영향을 미친다. 00l회절선들이 octahedral sheet의 전반적인 회절선강도에 관한 자료를 제공하지만, Fe 성분이 많은 일부 dioctahedral 스멕타이트들은 1차원적 X-선 회절도형만으로는 trioctahedral 스멕타이트로부터 명확하게 구분될 수 없다. 1차원적 X-선 회절도형의 계산에 의하면 복합체로 이루어진 이질의 스멕타이트의 00l회절선 분포양상은 이 이질의 스멕타이트 화학성분이 평균 성분에 해당하는 균질 스멕타이트와 거의 같다. 회절선이 넓어지는 현상에 관련된 여러 요소들이 잘 파악되지 않으면, 00l회절선들이 넓어지는 정도르 스멕타이트의 이질도를 판단하기 위해 응용하는 데는 문제점이 있는 것으로 사료된다.