The geochemical evolution of mine drainage and leachate from waste rock dumps and stream water in Pb-As-rich abandoned Sechang mine area was investigated to elucidate mechanisms of trace metals. Total and sequential extractions were applied to estimate the distribution of trace metals in constituent phases of the waste rocks and to assess the mobility of trace metals according to physicochemical conditions. These discharged waters varied largely in chemical composition both spatially and temporally, and included cases with significant]y low pH (in the range 2.1-3.3), and extremely sulphate (up to 661 mg/l and metal contents (e.g. up to 169 mg/l for Zn, 27 mg/l for As, 3.97 mg/l for Pb, 2.99 mg/l for Cu, and 1.88 mg/l for Cd). Arsenic and heavy metal concentrations at the down-stream of Sechang mine have been decreased nearly to the background level in downstream sites (sites 8 and 16) without any artificial treatments. The oxidation of Fe-sulfides and the subsequent hydrolysis, of Fe(II), with precipitation of poorly crystallized minerals, constituted an efficient mechanism of natural attenuation which reduces considerably the transference of trace metals (i.e. Fe and As) to rivers. The dilution of drainage by mixing with pristine waters provoked an additional decrease of trace metal concentrations and a progressive pH increase. On the other hand, the most soluble cations (i.e. Zn) remained significantly as dissolved solutes until the pH was raised to approximately neutral values. With respect to ecotoxicity, it is likely that the Zn pollution is of particular concern in Sechang mine area. This was confirmed by the sequential extraction experiment, where Zn in wet waste-rock samples occurred predominantly in the exchangeable fraction (65-89% of total), while Pb was the highest in the reducible and carbonate fractions, and Cd, Cu and As in the residual fraction. Pb concentration in the readily available exchangeable fraction (34-48% of total) was dominated for dried waste rock samples. Considering the proportion of metals bound to the exchangeable and carbonate fractions, the comparative mobility of metals probably decreased in the order of Zn>Pb>Cd>As=Cu.
KIER has been developing the anode-supported flat tubular solid oxide fuel cell unit bundle for the intermediate temperature($700{\sim}800^{\circ}C$) operation. Anode-supported flat tubular cells have Ni/YSZ cermet anode support, 8 moi.% $Y_2O_3$ stabilized $ZrO_2(YSZ)$ thin electrolyte, and cathode multi-layer composed of Sr-doped $LaSrMnO_3(LSM)$, LSM-YSZ composite, and $LaSrCoFeO_3(LSCF)$. The prepared anode-supported flat tubular cell was joined with ferritic stainless steel cap by induction brazing process. Current collection for the cathode was achieved by winding Ag wire and $La_{0.6}Sr_{0.4}CoO_3(LSCo)$ paste, while current collection for the anode was achieved by using Ni wire and felt. For making stack, the prepared anode-supported flat tubular cells with effective electrode area of $90\;cm^2$ connected in series with 12 unit bundles, in which unit bundle consists of two cells connected in parallel. The performance of unit bundle in 3% humidified $H_2$ and air at $800^{\circ}C$ shows maximum power density of $0.39\;W/cm^2$ (@ 0.7V). Through these experiments, we obtained basic technology of the anode-supported flat tubular cell and established the proprietary concept of the anode-supported flat tubular cell unit bundle.
Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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v.12
no.5
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pp.1-13
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2007
In this research, we found out that bridging nodes have great effect on the robustness of protein-protein interaction networks. Until now, many researchers have focused on node's degree as node's essentiality. Hub nodes in the scale-free network are very essential in the network robustness. Some researchers have tried to relate node's essentiality with node's betweenness centrality. These approaches with betweenness centrality are reasonable but there is a positive relation between node's degree and betweenness centrality value. So, there are no differences between two approaches. We first define a bridging node as the node with low connectivity and high betweenness value, we then verify that such a bridging node is a primary factor in the network robustness. For a biological network database from Internet, we demonstrate that the removal of bridging nodes defragment an entire network severally and the importance of the bridging nodes in the network robustness.
Microorganisms participate in a variety of geochemical processes such as weathering and formation of minerals, leaching of precious metals from minerals, and cycling of organic matter The objective of this study was to investigate biogeochemical processes of iron leaching from magnetite ore by iron-reducing bacteria isolated from intertidal flat sediments, southwestern part of Korea. Microbial iron leaching experiments were performed using magnetite ore, Shinyemi magnetite ore, in well-defined media with and without bacteria at room temperature for a month. Water soluble Fe and Mn during the leaching experiments were determined by ICP analysis of bioleached samples, and the resulting precipitated solids were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The extent of iron leaching from magnetite in the aerobic conditions (Fe = 15 mg/L and Mn = 3.41 mg/L) was lower than that in the anaerobic environments (Fe = 32.8 mg/L and Mn = 5.23 mg/L). The medium pH typically decreased from 8.3 to 7.2 during a month incubation. The Eh of the initial medium decreased from +144.9 mV to -331.7 mV in aerobic environments and from -2.3 mV to -494.6 mV in anaerobic environments upon incubation with the metal reducing microorganisms. The decrease in pH is due to glucose fermentation producing organic acids and $CO_2$. The ability of bacteria to leach soluble iron from crystalline magnetite could have significant implications for biogeochemical processes in sediments where Fe(III) in magnetite represents the largest pool of electron acceptor as well as to use as a novel biotechnology for leaching precious and heavy metals from raw materials.
Within the Boseong-Jangheung area of Korea, five hydrothermal gold (-silver) quartz vein deposits occur. They have the characteristic features as follows: the relatively gold-rich nature of e1ectrurns; the absence of Ag-Sb( -As) sulfosalt mineral; the massive and simple mineralogy of veins. They suggest that gold mineralization in this area is correlated with late Jurassic to Early Cretaceous, mesothermal-type gold deposits in Korea. Fluid inclusion data show that fluid inclusions in stage I quartz of the mine area homogenize over a wide temperature range of 200$^{\circ}$ to 460$^{\circ}$C with salinities of 0.0 to 13.8 equiv. wt. % NaCI. The homogenization temperature of fluid inclusions in stage II calcite of the mine area ranges from 150$^{\circ}$ to 254$^{\circ}$C with salinities of 1.2 to 7.9 equiv. wt. % NaCI. This indicates a cooling of the hydrothermal fluid with time towards the waning of hydrothermal activity. Evidence of fluid boiling including CO2 effervescence indicates that pressures during entrapment of auriferous fluids in this area range up to 770 bars. Calculated sulfur isotope composition of auriferous fluids in this mine area (${\delta}^34S$_{{\Sigma}S}$$\textperthousand$) indicates an igneous source of sulfur in auriferous hydrothermal fluids. Within the Sobaegsan Massif, two representative mesothermal-type gold mine areas (Youngdong and Boseong-Jangheung areas) occur. The ${\delta}^34S values of sulfide minerals from Youngdong area range from -6.6 to 2.3$\textperthousand$ (average=-1.4$\textperthousand$, N=66), and those from BoseongJangheung area range from -0.7 to 3.6$\textperthousand$ (average=1.6$\textperthousand$, N=39). These i)34S values of both areas are comparatively lower than those of most Korean metallic ore deposits (3 to 7TEX>$\textperthousand$). And, within the Sobaegsan Massif, the ${\delta}^34S values of Youngdong area are lower than those of Boseong-Jangheung area. It is inferred that the difference of ${\delta}^34S values within the Sobaegsan Massif can be caused by either of the following mechanisms: (1) the presence of at least two distinct reservoirs (both igneous, with ${\delta}^34S values of < -6 $\textperthousand$ and 2$\pm$2 %0) for Jurassic mesothermal-type gold deposits in both areas; (2) different degrees of the mixing (assimilation) of 32S-enriched sulfur (possibly sulfur in Precambrian pelitic basement rocks) during the generation and/or subsequent ascent of magma; and/or (3) different degrees of the oxidation of an H2S-rich, magmatically derived sulfur source ${\delta}^34S = 2$\pm$2$\textperthousand$) during the ascent to mineralization sites. According to the observed differences in ore mineralogy (especially, iron-bearing ore minerals) and fluid inclusions of quartz from the mesothermal-type deposits in both areas, we conclude that pyrrhotite-rich, mesothermal-type deposits in the Youngdong area formed from higher temperatures and more reducing fluids than did pyrite(-arsenopyrite)-rich mesothermal-type deposits in the Boseong-Jangheung area. Therefore, we prefer the third mechanism than others because the ${\delta}^34S values of the Precambrian gneisses and Paleozoic sedimentary rocks occurring in both areas were not known to the present. In future, in order to elucidate the provenance of ore sulfur more systematically, we need to determine ${\delta}^34S values of the Precambrian metamorphic rocks and Paleozoic sedimentary rocks consisting the basement of the Korean Peninsula including the Sobaegsan Massif.
Kim, Mi-So;Ha, Jong-Keun;Park, Se-Bin;Ahn, Jou-Hyeon;Choi, Im-Sic;Cho, Kwon-Koo
Journal of the Korean Electrochemical Society
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v.17
no.2
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pp.111-118
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2014
The electrochemical properties using the cells assembled with the synthesized $LiCoO_2$(LCO) were evaluated in this study. The LCO was synthesized from high-purity cobalt sulfate($CoSO_4$) which is recovered from the cathode scrap in the wastes lithium ion secondary battery(LIB). The leaching process for dissolving the metallic elements from the LCO scrap was controlled by the quantities of the sulfuric acid and hydrogen peroxide. The metal precipitation to remove the impurities was controlled by the pH value using the caustic soda. And also, D2EHPA and $CYANEX^{(R)}272$ were used in the solvent extraction process in order to remove the impurities again. The high-purity $CoSO_4$ solution was recovered by the processes mentioned above. We made the 6 wt.% $CoSO_4$ solution mixed with distilled water. And the 6 wt.% $CoSO_4$ solution was mixed with oxalic acid by the stirring method and dried in oven. $LiCoO_2$ as a cathode material for LIB was formed by the calcination after the drying and synthesis with the $Li_2CO_3$ powder. We assembled the cells using the $LiCoO_2$ powders and evaluated the electrochemical properties. And then, we confirmed possibility of the recyclability about the cathode materials for LIBs.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.28
no.12
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pp.1337-1346
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2006
Soil humin is the insoluble fraction of humic materials and play an important roles in the irreversible sorption of hydrophobic organic contaminants onto soil particles. However, there have been limited knowledge about the sorption and chemical properties of humin due to the difficulties in its separation from the inorganic matrix(mainly clays and oxides). In this study, de-ashed soil humins($Hu_1-Hu_6$) were isolated from a soil residues(Crude Hu) after removing alkali-soluble organic fractions followed by consecutive dissolution of the mineral matrix with 2%-HF for 2 hr. The humin samples were characterized by elemental analysis and $^{13}C$ NMR spectroscopic method and their sorption-desorption behavior for 1-naphthol were investigated from aqueous solution. The results were compared one another and that with peat humin. $^{13}C$ NMR spectra features indicate that the soil humin molecules are mainly made up of aliphatic carbons(>80% in total carbon) including carbohydrate, methylene chain. Freundlich sorption parameter, n was increased from 0.538 to 0.697 and organic carbon-normalized sorption coefficient(log $K_{OC}$) values also increased from 2.43 to 2.74 as inorganic matrix of the soil humin removed by HF de-ashing. The results suggest that inorganic phase in humin plays an important, indirect role in 1-naphthol sorption and the effects on the sorption non-linearity and intensity are analyzed by comparison between the results of soil humin and peat humin. Sorption-desorption hysteresis were also observed in all the humin samples and hysteresis index(HI) at low solute concentration($C_e$=0.1 mg/L) are in order of Peat humin(2.67)>De-ashed humin(0.74)>Crude Hu(0.59).
We developed a high-resolution micro-CT system based on rotational gantry and flat-panel detector for live mouse imaging. This system is composed primarily of an x-ray source with micro-focal spot size, a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) flat panel detector coupled with Csl (TI) (thallium-doped cesium iodide) scintillator, a linearly moving couch, a rotational gantry coupled with positioning encoder, and a parallel processing system for image data. This system was designed to be of the gantry-rotation type which has several advantages in obtaining CT images of live mice, namely, the relative ease of minimizing the motion artifact of the mice and the capability of administering respiratory anesthesia during scanning. We evaluated the spatial resolution, image contrast, and uniformity of the CT system using CT phantoms. As the results, the spatial resolution of the system was approximately the 11.3 cycles/mm at 10% of the MTF curve, and the radiation dose to the mice was 81.5 mGy. The minimal resolving contrast was found to be less than 46 CT numbers on low-contrast phantom imaging test. We found that the image non-uniformity was approximately 70 CT numbers at a voxel size of ${\sim}55{\times}55{\times}X100\;{\mu}^3$. We present the image test results of the skull and lung, and body of the live mice.
Lee Chan Hee;Lee Myeong Seong;Suh Mancheol;Choi Seok-Won;Kim Man Gap
Economic and Environmental Geology
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v.37
no.5
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pp.569-583
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2004
The rock properties of the West pagoda in the Gameunsaji temple site are composed mainly of dark grey porphyritic granodiorite with medium grained equigranular texture and developed with small numerous dioritic xenoliths. These xenoliths occurred with small holes due to different weathering processes. As a weathering results, the rock properties of this pagoda occur wholly softened to physical hardness because of a complex result of petrological, meteorological and biological causes. Southeastern part of the pagoda deteriorated seriously that the surface of rock blocks showed partially exfoliations, fractures, open cavities in course of granular decomposition of minerals, sea water spray and crystallization of salt from the eastern coast. The Joint between blocks has small or large fracture cross each other, contaminated and corrupted for inserting with concrete, cement mortar, rock fragments and iron plates, and partially accelerated coloration and fractures. There are serious contamination materials of algae, fungus, lichen and bryophytes on the margin and the surface on the roof stone of the pagoda, so it'll require conservation treatment biochemically for releasing vegetation inhabiting on the surface and the discontinuous plane of the blocks because of adding the weathering activity of stones and growing weeds naturally by soil processing on the fissure zone. Consisting rock for the conservation and restoration of the pagoda would be careful choice of new rock properties and epoxy to reinforce for the deterioration surfaces. For the attenuation of secondary contamination and surface humidity, the possible conservation treatments are needed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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