• 제목/요약/키워드: $Na^+-Ca^{2+}\

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온천수 내 리튬 분포: 국내 심부 지하수환경의 리튬 지화학 연구 (Lithium Distribution in Thermal Groundwater: A Study on Li Geochemistry in South Korean Deep Groundwater Environment)

  • 서현수;이정환;박선주;오준섭;최재훈;이종태;윤성택
    • 자원환경지질
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    • 제56권6호
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    • pp.729-744
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    • 2023
  • 전기 자동차 및 배터리에 대한 수요가 증가함에 따라 리튬의 가치가 크게 증가하였다. 리튬은 주로 페그마타이트, 열수변질을 받은 응회암질 퇴적 점토 및 대륙성 염수에서 발견된다. 전 세계적으로 지하수로 공급되는 염호와 유전 염수는 세계 리튬 생산량의 약 70%를 차지하는 대륙 염수의 주요 리튬 공급원으로 주목받고 있다. 최근에는 심부 지하수, 특히 지열수도 리튬의 잠재적 공급원으로 연구되고 있다. 심부 지하수의 리튬 농도는 상당한 물-암석 반응과 염수와의 혼합을 통해 증가할 수 있다. 심부 지하수 중의 리튬 탐사를 위해서는 그 기원과 거동을 이해하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 전국적인 규모에서 국내 온천지역 지열수의 수문지화학 특성과 진화에 관한 예비연구를 바탕으로, 심부 지하수 환경에서의 리튬의 분포를 평가하고 그 농도에 영향을 미치는 지구화학적 요인을 이해하고자 하였다. 총 555개의 온천 지하수 시료 자료는 수화학적 특성에 따라 뚜렷한 지화학 진화 특성을 갖는 5가지 유형으로 분류되었다. 또한, 리튬의 부화 기작을 평가하기 위해 리튬 농도가 90번째 백분위수(0.94 mg/L)를 초과하는 시료(n = 56)에 대해 자세히 고찰하였다. 리튬의 농도는 수화학 유형에 따라 유의미한 차이를 보였는데, Na(Ca)-Cl유형, Ca(Na)-SO4유형, pH가 낮은 Ca(Na)-HCO3 유형 순이었다. Ca(Na)-Cl 유형에서 리튬 부화는 해수침투에 따른 역이온 교환으로 발생한다. 백악기 화산퇴적 분지에서 특징적으로 나타나는 Ca(Na)-SO4 유형 지하수에서 용존 리튬의 부화는 열수 변질 점토 광물의 산출 및 화산활동과 관련이 있는 반면, 낮은 pH의 Ca(Na)-HCO3 유형 지하수에서는 심부 CO2의 상승 혼입에 의한 기반암의 풍화 촉진으로 인해 리튬 부화가 일어난 것으로 해석된다. 본 광역 예비 지화학 연구 결과는 심부 지질환경에서의 수문지화학 진화에 대한 이해와 함께 향후 경제성 있는 리튬 탐사 지침과 관련하여 유용한 정보를 제공할 것이다.

폐기물 매립지 주변의 지하수 오염과 오염물질의 지연 특성 (Characteristics of Groundwater Pollution and Contaminant Attenuation at Waste Disposal Sites)

  • 오석영;전효택
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.37-49
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    • 1996
  • 이 연구에서는 난지도 매립지와 화성매립지를 연구대상으로하여 주변의 지하수 오염 정도를 파악하고, 오염물질들의 지연작용을 밝히며, 최적 오염지시인자를 도출하고자 하였다. 난지도, 김포, 화성 매립지에서 채취된 침출수에 대하여 현장측정과 실내 화학분석을 실시하여 침출수의 물리화학적 수리화학적 특성들을 파악한 결과 침출수는 높은 온도(31.7-40.1$^{\circ}C$)와 높은 전기전도도(14,650-32,800 $\mu$S/cm), 약 알칼리의 pH(7.58-8.45), 낮은 Eh값(-119.4-20.4 mV)을 특징적으로 보이며, 주성분 이온들로서 $Na^{+}$, $K^{+}$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, HC $O_3$$^{-}$, C $l^{-}$ 등이, 부성분 이온들로서 Mn, S $r^{2+}$, $Ba^{2+}$, L $i^{+}$, $F_{-}$, B $r^{-}$ 등이 부화되어 있다. 일반폐기물 매립지인 난지도.김포 매립지의 침출수와 산업폐기물 매립지인 화성매립지의 침출수는 S $O_4$$^{2-}$ , Fe 중금속 원소들의 함량으로 구분된다. 지표수와 지하수의 화학분석, Cl 표준화과정, WATEQ4F 분석 등을 종합하여 앞서 연구된 유선망 분석을 바탕으로 오염물질의 거동을 해석하였다. 또한 Contamination Factor를 통하여 최적의 오염지시인자를 도출하였다. 일반페기물 매립지인 난지도 매립지의 경우 K, Na, Ca, Mg, B, Zn, HC $O_3$, Cl, F, Br, TOC 등이 , 산업 폐기 물 매립지인 화성 매립지의 경우 K, Na, Ca, Mg, B, S $O_4$, HC $O_3$, Cl, F, Br, TOC 등이 뚜렷한 대조를 보이는 좋은 오염지시인자이며, 해안 매립지는 TOC가 가장 적합한 오염지시 인자이다.

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서울시 대기중 입자상 오염물질의 조성에 관한 연구 (Ionic composition of aerosol particles under urban atmospheres of Seoul, Korea)

  • 한진석;김신도
    • 한국대기환경학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.389-398
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    • 1996
  • In order to understand the relative importance of various pathways leading to the production and transformation of aerosols under different atmospheric conditions, the behavior of atmospheric aerosols have been investigated using a high volume tape sample in Seoul for a week period during August 1990. The concentrations of anion $(SO^{2-}_4, NO^-_3, CI^-)$ and cation $(Ca^{2+}, Na^+, NH^+_4)$ species of aerosol samples were analyzed to identify the ionic composition of aerosols and to estimate their relative contributions to aerosol formation. The concentrations of aerosol species were calculated by a multiple regression model. The results of our calculations indicate the existence of various chemical species such as $(NH_4)_2SO_4, Na_2SO_4, CaSO_4, NH_4NO_3, NaNO_3, Ca(NO_3)_2, NH_4Cl$, and NaCl salts. According to our calculations, the most dominant species of aerosol was $(NH_4)_2SO_4$ with the mean concentration of 23.3 $/mu g/m^3$ (66.9%). The proportion of different componts with aerosol (e.g., $NH_4NO_3$ and $NH_4Cl$) was strongly affected by temperature, relative humidity, and partial presure of gases.

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The Effects of Alkali Sulfate on the Hydration of a C3A−CaSO4⋅2H2O System

  • Lee, Jong-Kyu;Chu, Yong-Sik;Kwon, Choon-Woo
    • 한국세라믹학회지
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    • 제44권9호
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    • pp.471-476
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    • 2007
  • The hydration mechanism of the $3CaO{\cdot}Al_2O_3-CaSO_4{\cdot}2H_2O$ system in the presence of alkali sulfates has been investigated. The early hydration rate of $3CaO{\cdot}Al_2O_3$ was accelerated by the addition of $Na_2SO_4$ and $K_2SO_4$. This is closely related to the formation of syngenite $(CaSO_4{\cdot}K_2SO_4{\cdot}H_2O)$, and the U-phase added $K_2SO_4$ and $Na_SO_4$ in the $3CaO{\cdot}Al_2O_3-CaSO_4{\cdot}2H_2O$ system, respectively. The formation of the rigid syngenite and U-phase structure led to rapid setting and decreases the sulfate content in the liquid phase of the hydrating cement to the extent that it cannot adequately retard the hydration of $3CaO{\cdot}Al_2O_3$. In case of the alkali sulfate not added to the $3CaO{\cdot}Al_2O_3-CaSO_4{\cdot}2H_2O$ system, the ettringite was transformed to monosulfoaluminate immediately after the consumption of gypsum. However, when the alkali sulfates were added to this system, the ettringite did not transform to monosulfoaluminate immediately even though the gypsum was completely consumed. There was a stagnation period to transform to the monosufoaluminate after the consumption of gypsum because the syngenite and U-phase remained as the sulfate source.

국내 화강암질암내 심부지하수의 지구화학적 특성 (Geochemical Characteristics of Deep Granitic Groundwater in Korea)

  • 이종운;전효택;전용원
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.199-211
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    • 1997
  • 방사성폐기물의 지하심부 처분을 위한 수리지구화학적 기초자료를 얻기 위하여 국내 화강암질암을 대수층으로 하는 지표수 및 지하수를 대상으로 시료채취와 문헌조사를 통하여 dataset을 구축하였다. 심도에 따른 용존물질의 절대 및 상대함량과 거동특성을 통계적으로 파악하고 지하수의 화학적 조성의 원인이 되는 물-암석반응을 열역학적 해석과 결부하여 규명하였다. 화강암질암 대수층에서 총용존물질량은 심도에 따라 통계적으로 유의하게 증가함으로써 심부로 갈수록 물-암석반응을 많이 거친 물이 존재함을 나타낸다. 지하수의 조성은 초기의 $Ca^{2+}$-(C $l^{-}$+S $O_4$$^{2-}$ ) 또는 $Ca^{2+}$-HC $O_3$$^{-}$ 유형에서 시작하여 점차 $Ca^{2+}$-HC $O_3$$^{-}$ 유형을 거친 후 최종적으로 $Na^{+}$-HC $O_3$$^{-}$ 또는 $Na^{+}$-(C $l^{-}$+S $O_4$$^{2-}$ ) 유형으로 진화하는 경향을 보인다. 이러한 특징은 $Ca^{2+}$, $Na^{+}$ , $SiO_2$(aq)가 대표하는 다음의 세 가지 기제에 의하여 설명이 가능하다. 1) 천부지하수의 화학조성을 조절하는 가장 주된 반응은 방해석의 용해이나 중간지하수를 거치면서 방해석 포화상태에 이르러 광물상으로 침전되며 심부지하수에서는 $Ca^{2+}$의 함량이 감소한다. 2) 심부지하수에서는 사장석의 용해가 주도적인 반응으로 작용하며 $Na^{+}$를 공급하므로써 함량을 증가시킨다. 3) 중간 및 심부지하수에서는 kaolinite-smectite 또는/그리고 kaolinite-illite 간의 반응이 평형에 도달함으로써 용존 $SiO_2$(aq) 함량을 유지시키며 또한 이들 반응은 심부지하수에서 $Mg^{2+}$$K^{+}$가 결핍되는 현상의 중요한 원인이 된다.

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CaO를 첨가한 Na고체전해질 센서의 CO2가스 감도향상에 관한 연구 (A study on improving sensitivity to CO2 gases of Na solid electrolyte sensors adding CaO)

  • 곽종식;서무교;최순돈;이덕동
    • 센서학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.218-223
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    • 2002
  • $CO_2$ 가스 감도를 높임과 동시에 감지거동을 안정화시키기 위하여 여러 함량의 CaO가 함유된 NASICON 전해질을 낮은 온도에서 소결하여 NASICON 센서를 제작하였다. 제조된 소자는 비교적 낮은 동작온도인 $250^{\circ}C$정도에서도 양호한 감도와 안정된 출력특성을 나타내었다.

Does ginsenoside act as a ligand as other drugs do?

  • Nah, Seung-Yeol
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
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    • 고려인삼학회 2005년도 창립30주년기념 추계 학술대회 및 정기총회
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    • pp.32-40
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    • 2005
  • The last two decades have shown a marked expansion in publications of diverse effects of Panax ginseng. Ginsenosides, as active ingredients of Panax ginseng, are saponins found in only ginseng. Recently, a line of evidences shows that ginsenosides regulate various types of ion channel activity such as Ca$^{2+}$, K$^+$, Na$^+$, Cl$^-$, or ligand gated ion channels (i.e. 5-HT$_3$, nicotinic acetylcholine, or NMDA receptor) in neuronal, non-neuronal cells, and heterologously expressed cells. Ginsenosides inhibit voltage-dependent Ca$^{2+}$, K$^+$, and Na$^+$ channels, whereas ginsenosides activate Ca$^{2+}$-activated Cl$^-$ and Ca$^{2+}$-activated K$^+$ channels. Ginsenosides also inhibit excitatory ligand-gated ion channels such as 5-HT$_3$. nicotinic acetylcholine, and NMDA receptors. This presentation will introduce recent findings on the ginsenoside-induced differential regulations of ion channel activities as a ligand as other drugs do.

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강하분진의 화학적 특성파악을 위한 통계학적 해석 (Statistical Analysis for Chemical Characterization of Fall-Out Particles)

  • 김현섭;허정숙;김동술
    • 한국대기환경학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.631-642
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    • 1998
  • Fall-out particles were collected by the modified British deposit gauges at 35 sampling sites in Suwon area from January to November, 1996. Twenty chemical species (Al. Ba, Cd, Cr, K, Pb, Sb, Zn, Cu, Fe, Ni, V, F-, Cl-, NO3-, 5042-, Na+, NH4+, Mg2+, and Ca2+) were analyzed by AAS and If. The purposes of this study were to estimate qualitatively various emission sources of the fell-out particle by applying multivariate statistical techniques such as factor analysis, multiple regression analysis, and discriminant analysis. During the study, outlier sites were determined by a z-score method. Cl-, Na+, Mg2+, and SO42- were highly correlated due to their common marine related source. Wind speed was the most influential factor for the deposition fluxes of the particle itself and all the chemical species as well. When applying the factor analysis, 8 source patterns were qualitatively obtained, such as marine source, soil source, oil burning source, Cr related source, tire source, Cd related source, agriculture source, and F- related source. As a result of the multiple regression analysis, we could suggest that some chemical compounds may possibly exist in the form of CaSO4, NaN03, NaCl, MgC12, (NH4)2SO4, NaF, and CaCl2 in the fall-out particles. Finally, spatial and seasonal classification study performed by a discriminant analysis showed th.at SO42-, Ca2+, Cl-, and Fe were dominant in the group of spatial pattern; however, SO42-, Cl-, Al, and V were in the group of seasonal pattern.

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