• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.160-160
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• 2012

산화아연, 산화니켈, 산화망간 등 금속산화물은 전기적, 광학적 및 화학적 특성이 우수하여 태양전지, 연료전지, 광촉매, 가스센싱 등 다양한 분야에 폭 넓게 활용되고 있다. 또한, 그 성장방법에 따라 다양한 형태와 크기를 제어할 수 있으며 각각의 응용되는 분야에서 요구되는 나노구조를 최적화할 수 있는 장점을 갖고 있다. 그 중, 전기화학증착법(electrochemical deposition method)은 기존의 제작방법에 비해서 간단한 공정과정과 저온성장이 가능하기 때문에 많이 사용하고 있으며, 씨드(seed)층의 형성을 통해서 원하고자하는 부분에 성장시킬 수 있다. 한편, 나노기술의 발전과 함께 IT기술이 일상생활에 밀접해지면서 구부리거나 휴대 또는 입을 수 있는 다양한 전자 및 광전자 소자의 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있는데, 이와 더불어 다양한 금속산화물 여러 가지 플렉서블 기판에서의 나노구조의 성장 및 제어에 대한 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는, 전기화학증착법을 이용하여 전도성 섬유와 ITO/PET 기판을 포함한 다양한 플렉서블 기판에 산화아연, 산화니켈, 산화망간의 나노구조물을 제작하였다. 실험을 위해, 용액의 농도, 시간, 인가전압을 바꿔가면서 성장조건을 달리하여 다양한 형태와 크기의 금속산화물의 나노복합구조를 형성 및 제어를 할 수 있었다. 또한, 스퍼터링 또는 스핀코팅을 이용하여 다양한 유연기판에 씨드층을 형성함으로써 금속산화물 나노구조를 균일하고 조밀하게 성장시킬 수 있었다. 플렉서블 광전소자 응용을 위해 다양한 형태로 제작된 샘플의 결정구조와 형태, 광학적 특성, 표면특성과 같은 물리적 특성을 조사하였다.

• Journal of the Korean Professional Engineers Association
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• v.10 no.1
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• pp.15-18
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• 1977

국내에서 현재 생산중인 산화방간 4종을 비롯한 기타 여러 지역에 부존된 산화망간 시료와 수입한 산화망간 7종류 중에서 이산화망간의 건전지에 대한 활성도를 각각 실험해 보았다. 실험 방법은 강알카리성에서 Hydrazine Sulfate의 환원력을 이용하여 Activity Index Value를 구하였다. 그 결과 이산화 망간으로 직접 건전지를 만들어 방전시킨 방전곡선과 또한 $\alpha$.$\beta$.${\gamma}$.등의 결정구조가 활성도에 미치는 영향과의 관계가 잘 일치함을 알 수 있고 지금까지는 건전지용 이산화망간의 활성도를 시험하기 위하여 직접 건전지를 제작하여 장시간의 방전시험을 하였던 것을 본 실험에 따르면 Activity Index Value만 측정하여 비교 검토만 하므로서 간단히 그리고 빠른시간 내에 이산화망간의 건전지에 대한 활성도를 확인 결정할 수 있다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.1
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• pp.537-544
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• 2011

This work was conducted to investigate the oxidation characteristics of methane having the highest ignition temperature among the other hydrocarbon gases using transition metal catalysts. The catalyst used for methane oxidation was manganese oxide having a various oxidation number, such as MnO, $MnO_2$, $Mn_2O_3$, $Mn_3O_4$, $Mn_4O_5$. The manganese oxide(MnxOy) catalyst is impregnated on $TiO_2$, $Al_2O_3$ for methane oxidation. To enhanced both of activity and life time of catalysts, Ni and Co was used as a promoter. In this study, various co-catalysts were synthesized by using excess wet impregnation method. The effect of reaction temperature and space velocity was measured to calculate the activity of catalysts such as, activation energy of $T_{50}$, and $T_{90}$. The life time of bi-metallic manganese mixture, such as Mn-Co and Mn-Ni catalysts, were increased more 10 % than manganese oxide catalyst, but activity of those was decreased slightly.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.05b
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• pp.1233-1236
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• 2010

본 연구에서는 메탄을 물질로 산화실험을 수행하였다. 메탄의 발화온도가 탄화수소 중에 가장 높으며, 대부분의 전이금속촉매 활성온도가 가장 높게 나타나는 물질이므로 메탄의 연소가 일어날 경우 대부분의 탄화수소류는 연소가 일어날 수 있으므로 메탄의 산화반응을 연구하였다. 메탄의 산화를 위한 전이금속 촉매중 망간을 산화물형태로 $Al_2O_3$, $TiO_2$에 담지하여 메탄에 대한 활성능을 측정하였으며, 조촉매로 금속산화물을 이용하여 활성능의 변화를 연구하였다. 또한 자연에 존재하는 천연망간광석과 금속산화물을 담지하여 최적의 메탄에 대한 활성능을 지닌 촉매를 선별하였다. 조촉매로는 Ce, Sn, Ni, Co, Mo 등을 이용하였다. 또한 본 연구에서는 촉매 제조는 과잉용액함침법을 사용하여 담지체에 촉매물질을 분산하였으며, 온도와 유량에 대한 각 조성 촉매의 활성능을 측정하여 활성화에너지 및 $T_{50}$, $T_{90}$을 도출하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.13 no.2
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• pp.132-137
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• 2010

This study is concerned the electrocatalytic generation of oxygen gas at electrochemically deposited manganese oxide electrode in KOH solution. Manganese oxide nanoparticles electrodeposited onto relatively substrate, e.g glassy carbon, Au, Ti electrode. MnOx is electrodeposited in nanorod structure which cover the overall surface of the substrate. The $\gamma$-MnOOH that is kind of manganese oxide species plays a significant role as a catalytic mediator, which promote 4-electron reduction process. Modified electrodes with electrodeposited manganese oxide structures resulted in significant decrease in the anodic polarization compared with the unmodified electrodes in alkaline media.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.153-153
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• 2023

골프장 건축 시 하부지반 구축을 위해 사용하는 잔석의 산화로 인해 중금속 용출이 발생할 수 있다. 용출된 중금속으로 인근 농업지역이 오염될 경우 인간의 식생활에 직접적인 영향을 미쳐 인체건강에 악영향을 끼칠 수 있다. 특히, 망간의 경우 식품을 통해 과다섭취할 경우 정신착란, 운동실조 등 다양한 신경학적 문제를 발생시키기 때문에 망간 오염에 대한 조사 및 관리는 필수적이다. 따라서, 본 연구는 최근 골프장이 건설된 부산시 일광 회룡리 일대 농업지역에서 망간 오염 평가를 위해 지표수, 퇴적물, 벼 작물을 채취하여 망간 농도 분석을 수행하였다. 골프장 유출조부터 시작되는 관개수로에서 지표수와 퇴적물 시료를 약 20 m 간격으로 채취하였으며, 관개수로의 구조에 따라 논을 4개의 구역(Area 1 - 4)으로 구분하여 논 토양과 벼 작물을 채취하였다. 벼 작물의 경우 뿌리, 줄기, 곡물 부분으로 나누어 채취하였으며, 퇴적물과 논 토양은 시료 내 존재하는 망간의 형태를 확인하기 위해 연속추출법을 통해 분석하였다. 분석 결과 지표수의 망간 농도는 골프장 유출조에서 하류로 갈수록 감소하는 경향을 보였으며, 하류에서의 망간농도는 상류에 비해 최대 88% 감소하였다. 퇴적물의 망간 농도는 논으로 연결되는 지점에서 20,000 mg/kg 이상의 높은 농도를 보였으며, 농업이 진행 중인 3, 5, 7월은 최대 약 25,000 mg/kg의 농도를 보였으나, 농업이 끝난 9월에는 최대 약 3,500 mg/kg으로 상대적으로 낮은 농도를 보였다. 논 토양의 망간 농도는 관개수로와 첫 번째로 연결되는 Area 1에서 1,600 mg/kg으로 측정되었으며, 이는 EPA에서 권고한 논 토양 망간 기준 1,000 mg/kg을 초과하는 농도로 확인되었다. 또한, 식물이 사용할 수 없는Residual 형태의 망간 농도는 변화가 없었으나, 식물이 사용 가능한 Acid soluble, Reducible, Oxidizable 형태의 망간 농도는 추수기 이후 80% 이상 감소하였다. 벼 작물의 곡물 망간 농도는100 - 200 mg/kg으로 USDA에서 발표한 쌀 곡물 망간 농도의 평균인 5 mg/kg보다 약 20배 이상 높게 검출되었다. 본 연구 결과를 통해 골프장 유출조로부터 발생하는 망간오염을 식별하고 주변 농업지역에 미치는 영향을 확인할 수 있었으며, 추후 골프장 운영으로 인한 환경오염에 대한 관리가 필요할 것으로 생각된다.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.23 no.4
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• pp.281-295
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• 2010

This paper deals with magnetic susceptibility, mineralogy, soil properties (pH, EC, CEC, loss on ignition), iron and manganese oxides, the content and partitioning of heavy metals (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn), and their mutual relationship in the soil samples of an unpolluted, abandoned mine area, and industrial complex area. The various minerals derived from weathered bedrock were identified by X-ray diffraction in the unpolluted soil samples, except for the magnetic minerals. XRD analysis also revealed the existence of hematite and magnetite related to mine tailings and waste rocks in the abandoned mine area samples. The industrial complex area samples had carbonate minerals, such as calcite and dolomite, that might be due to anthropogenic deposition. The sum of the reducible, oxidizable, and residual fractions was over 80% for the abandoned mine area samples and over 50% for the industrial complex area samples using the sequential extraction method. The industrial complex area samples had a relatively high carbonate fraction that was associated with carbonate minerals. The content of aqua regia-extractable Fe, Mn, As, and Zn had a high positive correlation with the content of the dithionite-citrate-bicarbonate (DCB)-extractable method related to Fe/Mn oxide phases. The 54% and 58% of aqua regia-extractable Fe and As content, respectively, acted together with the concentrations of the DCB-extractable phases. Magnetic susceptibility values of total samples ranged from 0.005 to $2.131{\times}10^{-6}m^3kg^{-1}$. The samples including iron oxide minerals, such as hematite and magnetite, had a high magnetic susceptibility. The magnetic susceptibility showed a significant correlation with the heavy metals, Cd (r=0.544, p<0.05), Cr (r=0.714, p<0.01), Ni (r=0.645, p<0.05), Pb (r=0.703, p<0.01), and Zn (r=0.496, p<0.01), as well as Fe (r=0.608, p<0.01) and Mn (r=0.615, p<0.01). The aqua regia-extractable Fe and Mn content had a significant positive correlation with Cd, Cr, Cu, Ni, and Zn. However, the DCB-extractable Fe and Mn content had a significant positive correlation with As and Ni, indicating that the heavy metals were associated with Fe and Mn oxide minerals.

• The Korean Journal of Quaternary Research
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• v.8 no.1
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• pp.1-8
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• 1994

한국서해 경기만 남부 반월조간대 퇴적층에서 망간과구리의 함량특성을 밝히기 위 하여 총 3개의 주상시료를 채취하여 퇴적물의 입자와 유기탄소(organic carbon)함량을 일차 적으로 분석하였고 이에 따른 중요 시료에 대하여 망간과 구리의 함량을 분석하였다. 이러 한 분석결과는 연구지역의 망간함량이 연근해역 퇴적물의 망간함량에 비해 낮고 구리함량은 상대적으로 높다. 연구지역 내에서도 환원환경인 중부와 하부조간대에서 망간함량이 낮고 구리의 함량이 높게 나타났다. 이와같이 반월조간대 퇴적물의 망간 함량이 낮은 이유는 환 원환경에 공급괸 망간 산화물이 수 mm 깊이의 퇴적층에서 용해되고 그결과 생성된 용존 망간이 퇴적층과 해수와의 경계면(interface)으로 이동 제거 되었기 때문이다. 그러나 구리- 유기물 결합체는 퇴적물내에서 분해되고 그결과 생성된 용존구리는 황화물로 재 침전 되기 때문에 높은 함량을 나타내는 것으로 해석된다, 이와같은 결과는 반월 조간대 퇴적층의 초 기속작용의 영향을 받는 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.228-228
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• 2018

강변여과는 지하수 인공함양 방식 중 유도함양(induced recharge) 또는 간접함양 방식에 속한다. 이는 하천 및 강변 부근에 집수시설을 설치한 후, 미고결층 대수층(unconsolidated aquifer)의 자연 오염 저감능을 이용하여 지표수를 간접 취수하는 방식으로 수질이 불량한 지표수가 대수층을 관류하면서 희석, 화학적 이온 교환 및 반응, 흡착, 생물막(biofilm; 미생물에 의한 자연저감), 여과 등을 통하여 수질이 개선된다. 강변여과수내의 용존 농도가 높은 철과 망간은 수처리 비용증가, 용수관정 및 시설물의 수명단축을 초래한다. 따라서 강변여과 지역의 미고결 대수층에서 효과적인 철과 망간 동시 제거(vyredox)를 위해 에어서징(air surging)과 블록 서징(block surging)을 실시하기 위해서 실내 물탱크 모델(water tank model)에서 에어서징에 따른 공기 순환 우물시스템을 관찰하였으며, 이를 바탕으로 현장시험(Test bed)에 적용하였다. 미고결 대층수층에서의 철 망간은 음용수 기준치(각각 0.3 mg/L)를 초과하고 있으며, 강변여과 취수 개발 및 이용을 제한하는 요인이 되고 있다. 본 연구에서 사용된 에어서징과 블록서지 기술은 자갈층 및 미고결 대수층에 충진된 슬라임 및 폐색(clogging)을 제거함과 동시에 관정 주변의 대수층의 투수성 개선과 산화환경으로 치환되며, 대수층에 잔존하는 철/망간의 산화물들을 관정내로 빼낼 수 있는 방법이다. 따라서 서징에 따른 폐색 제거효율을 검토한 결과에서 철 망간 이온농도 저감효과와 관정 주변의 수리전도도(hydraulic conductivity) 및 저류계수(coefficient of storage)가 증가한 것으로 나타났다. 이와 같이 강변여과에 의한 폐색은 미고결층내 공기주입 및 블록서지를 통하여 철/망간 이온농도 저감 및 수리특성 개선 효과에 유용한 것으로 평가된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.28 no.1
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• pp.54-60
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• 2006

[ $MnO_2$ ]-Coated Sand(MCS) was prepared with variation of coating temperature, coating time, and dosage of initial Fe(III) with two kinds of sands such as Joomoonjin and quartz sand. An optimum condition for the preparation MCS was determined from the coating efficiency as well as the oxidation efficiency of As(III). Coating efficiency of Mn was strongly dependent on the coating temperature but quite similar over the investigated coating time, showing an increased coating efficiency at higher coating temperature. In contrast to coating efficiency, the oxidation efficiency of As(III) by MCS was severely reduced as increase of coaling temperature. By considering these results, an optimum coating temperature and time for the preparation of MCS was selected as $150^{\circ}C$ and 1-hr, respectively. Coating efficiency increased as the dosage of initial Mn(II) increased, while As(III) oxidation was maximum at 0.8 Mn(II) mol/kg sand. The solution pH was identified as an important parameter affecting stability of MCS, and dissolution of Mn from MCS increased as pH decreased. Oxidation rate of As(III) increased as the dosage of MCS increased as well as solution pH decreased.