• 제목/요약/키워드: 양이온 불균형

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공기 중 바나듐 2가 이온 산화에 의한 바나듐 레독스 흐름전지의 내구성 영향 분석 (Analysis on capacity loss caused by air oxidation of $V^{2+}$ ion using UV-Visible spectrophotometer for vanadium redox flow battery)

  • 권순관;김한성
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.175.2-175.2
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    • 2011
  • 바나듐 3, 4, 5가 이온은 공기 중에서 안정하지만, 바나듐 2가 이온은 쉽게 산화된다. 그러므로 바나듐 2가 이온이 담겨져 있는 음극 탱크가 공기와 접촉하지 않게 하는 것이 중요하다. 충전 중 음극 탱크에 공기가 침투되면, 바나듐 2가 이온은 3가 이온으로 산화되기 때문에 음극과 양극의 전해질에 불균형을 초래한다. 이러한 불균형은 바나듐 레독스 흐름전지 용량저하의 원인이 된다. 본 연구에서는 공기 중 2가 이온 산화에 의한 전해질의 불균형 현상을 쉽게 보여주기 위해, 공기노출과 차단조건에서 충방전 중에 발생한 음극과 양극의 바나듐 이온 상태변화량을 UV-Visible spectrophotometer를 이용해 정량적으로 분석하였다. 분석 결과, 공기노출 조건에서 음극의 충전 시, 충방전 cycle이 진행 될수록 바나듐 2가 이온의 양이 현격히 줄어들었지만, 공기차단 조건에서는 2가 이온의 양이 공기노출 조건보다 훨씬 더 적게 줄어들었다. 즉, 공기차단 조건에서는 바나듐 2가 이온이 3가로 산화되지 않아서 음극의 충전 후 바나듐 3가에서 2가로 전환되는 양이 공기노출 조건보다 더 많은 것을 확인할 수 있었다. 이러한 영향으로 인해, 충방전 10th cycle을 진행해 본 결과, 공기차단 조건에서는 충방전 용량감소가 거의 없었지만 공기노출 조건에서는 현격한 충방전 용량 감소를 보였다.

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순환식 펄라이트 오이 재배의 배액내 이온 농도 변화 (Ion-Concentrations of Discharged Nutrient Solution in Closed Perlite Culture for Cucumber)

  • 최영수;유수남
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2003년도 동계 학술대회 논문집
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    • pp.484-489
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    • 2003
  • 양액재배에 있어서 환경변화 및 작물 생육단계에 따라 양액 성분의 흡수율을 추적하여 개별 양수분의 혼합 비율과 양액과 배액의 혼입 농도를 자동 조절하는 순환식 양액관리 시스템이 이상적으로 인식되고 있다. 국내에서는 양액재배 면적이 증가하고 있음에도 불구하고 아직까지 완전한 순환식 양액재배 시스템이 사용되는 사례는 거의 없다. 일부 순환식 양액재배 장비를 갖춘 곳에서도 단지 회수된 배액에 양수분을 첨가해 일정한 농도로만 유지시키고 있는 실정이어서 양액내 특정 성분이 저하되거나 높아져서 심한 성분의 불균형을 초래하고 있다. (중략)

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잔디 토양 분석의 해석 (Interpreting Soil Tests for Turfgrass)

  • 닉 크리스챤스;주영규;이정호
    • 아시안잔디학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.223-235
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    • 2006
  • 잔디 작물에 익숙하지 않은 토양 분석 실험실에서는 잔디 생육에 필요한 인에 대하여서는 과대평가를 하나, 칼륨에 대한 요구도는 대해서는 과소평가를 하는 경향이 있다. 그 이유는 부분적으로 잔디, 정원식물 및 농작물 사이에는 뿌리 발달의 차이가 있기 때문이다. 일반적으로 잔디는 토양으로부터 인을 흡수하는데 좀 더 효율적이기 때문에 인산질 비료에 대한 요구도가 적은 편이다. 작물 재배시에는 농작물의 생산량이 주목적이지만, 잔디밭 관리의 목적은 생산량이 아니기 때문에 근본적으로 칼륨요구 수준이 다르다. 최대의 엽조직 생산을 위해 요구되는 수준이상의 칼륨은 스트레스에 대한 내성을 증가시킬 수 있기 때문에 칼륨 시비 수준을 높일 경우 잔디밭에 유익하다. 또한 토양분석 실험에 대한 철학에도 차이가 있다. 어떤 연구소는 기본적인 양이온 치환의 용량 접근법(BCSR)을 선호하는 반면, 다른 연구소는 사용 가능한 성분의 충분양(SLAN)에 대한 컨셉을 사용한다. 연구소에 따라 이 두 가지 방법을 모두 사용할 수도 있다. BCSR 이론의 사용은 대부분 비료 살포 남용을 야기한다. 그리고 문제가 될만한 비료의 살포와 제품들은 때때로 양이온의 비율의 불균형을 예증하기 위해 사용된다. 토양 실험에 있어서의 BCSR 비율 이론의 유용성은 토양의 구성에 따라 달라질 수 있고 특히 모래로 조성된 지반에서 수행된 토양분석은 문제가 될 수 있다. 또 다른 토양 실험의 문제는 경기장 또는 골프장 그린에 사용된 모래지반이 유리된 칼슘 탄산염을 함유하고 있을 때 발생한다. pH7.0의 암모늄 초산염 추출액은 양이온 치환량의 측정과 양이온 비율의 측정을 한쪽으로 치우치게 할 수 있는 과다한 양의 칼슘을 용해한다. 용질의 pH를 8.1로 맞추는 것은 석회질 토양에서의 실험 절차의 정확성을 향상시킬 수 있다.

폐수 내 고농도 free ammonia(FA)가 미세조류의 성장 및 기질제거에 미치는 영향 평가 (Effect of high free ammonia concentration on microalgal growth and substrate uptake)

  • 김은지;조재형;노경호;남귀숙;황선진
    • 상하수도학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.715-723
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    • 2016
  • This study investigated the effect of high concentration of free ammonia on microalgal growth and substrate removal by applying real wastewater nitrogen ratio. To test of this, the conditions of free ammonia 1, 3, 6, 9, 12, 15 mg-N/L are compared. After 3 days of incubation, algal growth of Chlorella vulgaris and carbon removal rate are respectively lower in the reactors of FA 12, 15 mg-N/L compared to the others. This indicates that the high concentration of free ammonia, in this case, above 12 mg-N/L, has negative effect on algal growth and metabolic activity. Also, high concentration of free ammonia causes the proton imbalance, ammonium accumulation in algae and has toxicity for these reasons. So, we have to consider free ammonia in applying the microalgae to wastewater treatment system by the way of diluting wastewater or controlling pH and temperature.

화훼작물이 재배된 온실 또는 노지재배지의 토양 화학성 비교 (Comparison of Soil Chemical Properties in Greenhouse or Open Field Where Flower Crops were Cultivated from 2018 to 2020)

  • 권혜숙;허성
    • 한국자원식물학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.675-685
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    • 2022
  • 2018년부터 2020년까지 화훼작물의 시설 및 노지재배지의 토양 화학성을 비교 분석하였다. 시설재배지 토양의 pH는 3년간 적정 범위 유지되었고, 노지토양도 적정 범위로 유지되었다. 유기물 함량은 두 토양에서 모두 적정 범위로 유지되었고, EC의 경우 시설토양은 적정 기준보다 높았으나, 노지토양에서는 적정 기준 범위로 유지되었다. 유효인산은 시설토양에서 2018년에 560 mg/kg가장 높았으나 매해 낮아져 2020년에 적정 기준 범위로 낮아졌고, 노지재배지 토양은 매해 적정 범위에 유지되었다. 치환성 양이온은 시설재배지 토양에서 3년간 표준 범위보다 높게 유지되어 영양 불균형이 극심하였고, 특히 치환성 칼슘과 마그네슘의 유의성이 높았다. 그러나 노지재배지 토양에서는 치환성 칼슘과 마그네슘이 적정 범위보다 약간 높은 수준이었다. 주성분 분석을 통해서 시설재배지 토양의 치환성 양이온을 비롯해 유효인산, EC가 높은 문제점이 드러났으며, 노지재배지는 시설재배지보다는 상대적으로 낮은 값의 유효인산, EC, 치환성 양이온 분포를 보였다. 그러나 노지재배지 토양의 pH는 변동성이 너무 크고 pH가 높은 토양의 비율이 시설재배지보다 높았다. 또한, 노지재배지 토양은 시설재배지보다 유기물 함량이 낮으므로 유기물 시용에 더욱 적극적으로 노력해야 할 것으로 판단되었다.

노인성 백내장의 원인과 당이 백내장 발생에 미치는 영향에 대한 고찰 (The etiologic factor of senile cataract and mechanism of occurance of diabetic cataract)

  • 최혜정;진가헌
    • 한국안광학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.1-6
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    • 1996
  • 실명의 제일 흔한 원인은 백내장이다. 백내장의 원인은 아직 확실하게 규명되지는 않았으나, 유발 원인으로 방사선, 당의 대사장애, 약물, 외상, 영양물질의 불균형, 선천성, 눈의 질환으로 인해 2차적으로 발생하는 백내장 등등이 있다. 일반적으로, 수정체 섬유의 산화가 수정체의 혼탁을 유발 시키는 주원인으로 알려져 있다. 수정체가 투명도를 유지하기 위해서는 수정체 섬유의 구조가 완전 하여야 한다. 수정체 섬유에 고분자 단백질의 양이 증가하면 수정체 섬유는 혼탁해 진다. 수정체 섬유내 단백질의 변화는 칼슘 이온과 관계가 깊다. 만약 칼슘 이온이 수정체 섬유내 알파-크리스탈린 단백질에 결합되면 수정체 섬유에는 고분자 단백질들이 많이 형성되어 수정체 섬유는 혼탁해 진다. 만약 칼슘 이온이 알파-크리스탈린 단백질에서 떨어져 나가면 수정체 섬유에는 저분자 단백질로 이루어지게 되므로 수정체 섬유는 다시 투명해 진다. 이 논문에서는 노인성 백내장의 발병이 연령의 증가와 복합하여 백내장을 유발시키는 여러 발병인자를 찾는데 앞으로도 더 많은 노력이 필요하다는 것을 알 수 있으며, 당뇨병 환자에서 혈당과 삼투압이 백내장의 발생에 어떠한 영향을 미치는지와 백내장의 발생기전을 알아 보고자 하였다.

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인산염 이온 형태에 의한 pH 변량 모형 (pH Variance Model Depending on Phosphate Ion Form)

  • 소재우;소순일;남상용
    • 원예과학기술지
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    • 제33권6호
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    • pp.854-859
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    • 2015
  • 본 시험은 배양액 내 pH 변화에 따른 이온과 EC의 모형을 구명하고자 수행하였다. 배양액 내 $HPO_4{^{-2}}$$H_2PO_4{^-}$의 변량에 따른 pH가 변하는데, pH 4.0-5.0은 EC의 변량이 상승하고, pH 5.0-7.0은 EC의 변량이 완만하고, pH 7.0-8.0은 다시 상승하였다. 배양액 내 다량원소의 변량을 보면, pH가 상승할수록 K, Ca, N, P의 이온 농도도 증가하는데, 특히 K과 P의 변량이 크게 나타났다. 반면 Mg와 S의 변량은 일정하게 유지되었다. 배양액의 IBM(ion balance model)에 따른 분석에서, EC의 변량은 크게 변하지 않고, 이온의 균형점이 a분면에서 d분면으로 이동하면 pH가 상승하면서 음이온 보다 양이온이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 pH 변량이 높을수록 EC 중앙선으로부터 멀어져 배양액의 이온 불균형이 증가되었다. $HPO_4{^{-2}}$$H_2PO_4{^-}$의 변량에 대한 K와 Ca의 당량비 보정은 pH가 증가할수록 K는 감소하지만 Ca는 증가하였고, EC 변량의 영향보다 큰 것으로 나타났다. K와 Ca의 당량비 보정에 따른 pH 변량은 0.97의 이차 다항식 상관모형을 나타냈다. 본 연구를 통해 인산염의 구배에 따른 pH, 이온, EC의 변량에 대하여 pH 변량 모형이 구명되었다.

Dimethyl-2, 2-dichlorovinylphosphate의 분해반응에 관한 연구 (On the Decomposition of Dimethyl-2, 2-dichlorovinylphosphate)

  • 성낙도;박승희
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제26권2호
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    • pp.125-131
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    • 1983
  • Dimethyl-2,2-dichlorovinylphosphate (DDVP) 분자를 정량적으로 이해하기 위한 시도의 일환으로 분자궤도함수를 계산하여 구성 원자의 알짜 전하, 결합차수, 원자 궤도계수, 에너지 성분 분석 및 형태 둥의 결과로 부터 분자의 안정성과 반응성을 검토하였다. 또한 DDVP분자의 가수분해 반응 메카니즘을 제안하기 위하여 가수분해 반응 생성물을 분석한 결과 주 생성물은 2,2-dichlorovinylphosphate와 dimethylphosphate임을 재확인하여 염기성 용액중에서의 가수분해 반응속도와 pH에 대한 변화로 부터 유도된 반응 속도식은 다음과 같다. ${\therefore}\;k_{obs}=k_{OH}[OH-]{\cdot}kw/[H_3O^+]$ $=2.10{\times}10^{-11}/[H_3O^*]$ 이상과 같은 사실로 부터 DDVP분자의 가수분해 반응 메카니즘은 다음과 같이 설명된다. 즉, 단일 결합성인 $C_2({\alpha})-O_3$를 회전축으로 나타낸 가장 안정한 형태는 staggered conformation $({\mu}=4.90debye)$이였으며, 전하의 분리가 크게 이루워진 $C_1({\beta})=C_2({\alpha})$결합의 양하전이 큰 평면상의 $C_2({\alpha})$원자에 강한 친핵체인 OH-이온이 수직으로 첨가하여 파이-반결합궤도$({\pi}^*)$를 가지는 $C_2({\alpha})-O_3$의 단일결합이 불균형 분해하여 2,2-dichloroacetaldehyde와 dimethylphosphate를 생성하는 일련의 복잡한 전형적인 Michael형의 친핵성 첨가반응 매카니즘을 제안하였다.

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전혈과 혈청에서의 칼륨 이상소견 검사의 차이 (Detecting Potassium Imbalance: Whole Blood vs. Serum)

  • 조영덕;최성혁;윤영훈;박상민;김정윤;임채승
    • 대한수혈학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.162-168
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    • 2012
  • 배경: 세포 내 공간에서 가장 흔한 양이온은 칼륨이며 생리적으로 중요한 역할을 한다. 칼륨 불균형 발생시 생명을 위협할 수 있는 문제가 생길 수 있으며 그 문제들은 전신 쇠약부터 심실 세동에 의한 심장마비까지 있다. 따라서 응급의학과 의사가 짧은 시간 내에 그런 문제를 찾아내야 하는 것은 매우 중요하다. 이 연구에서 우리는 전혈과 혈청의 샘플들을 서로 짝을 지어 비교 분석하여 전혈의 결과가 혈청의 결과만큼 유용하게 쓰일 수 있는지 알아보기로 했다. 방법: 227명의 환자에게서 두 종류의 샘플을 채취하여 비교했다. 하나의 샘플은 요골동맥에서 채취한 전혈을 헤파린 처리된 주사기에 담아 검사했으며 다른 하나는 혈청 샘플을 담아 검사실에서 검사했다. 그 후 샘플들을 정상, 저 칼륨, 고 칼륨의 세 그룹으로 나누어 각각의 그룹에서 혈청과 전혈의 샘플들을 비교하였다. 결과: 혈청과 전혈의 칼륨 수치들의 차이는 통계학적으로 큰 의미를 보이지는 않았으며(P<0.05) 세 그룹 내에서의 칼륨 수치들간의 연관성은 통계학적으로 의미 있게 상관관계를 보였다(P<0.05). 세 그룹 중 고 칼륨 그룹에서 전혈과 혈청의 칼륨 수치가 가장 높은 상관관계를 보였으며 저 칼륨 그룹에서 가장 낮은 상관관계를 보였다. 결론: 전혈을 이용한 응급 검사가 칼륨 이상 소견, 특히 고칼륨혈증이 의심되는 환자의 진단에 선별검사로써 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

Fe, Mn, Cu, Zn의 Systematic Variation 시비가 Orchardgrass 및 White Clover중 이들의 상대 함량, 탈취량 및 상호비율에 미치는 영향 (Effects of Systematic Variation Application of Fe, Mn, Cu, and Zn on These Relative Contents, Uptake Amounts, and Mutual Ratios in Orchardgrass and White Clover)

  • 정연규
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.281-292
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    • 2004
  • 미량요소 Fe, Mn, Cu 및 Zn의 systematic variation 시비가 orchardgrass 및 white clover의 생육, 개화, 수량, 양분 함량 등에 미치는 영향 등을 구명하였다. 다량요소 양분을 동일량 시비한 조건에서 Fe/Cu(시험군-1), Mn/Zn(시험군-2) 및 Fe+Cu/Mn+Zn(시험군-3) 시험에서는 각 시험군 처리별 총 시비량을 systematic variation 방법으로 0/100, 25/75, 50/50, 75/25 및 $100/0\%$ 비율로 시비처리 하였고, Fe/Mn/Cu/Zn(시험군-4) 시험에서는 각 주성분을 $70\%$, 기타 성분의 처리를 각각 $10\%$(합계 $100\%$) 비율로 시비처리 하였다. 1. 처러별 미량요소의 상대 함량, 탈취량 및 상호비율은 두 초종간 차이를 보였다. Fe 처리별 Fe-함량, 상대 함량 및 탈취량의 차이는 상대적으로 경미하였고, 반면에 Mn과 Cu의 경우는 이들의 처리에 따라서 다소 일관성 있는 차이를 보였다. 일반적으로 Mn 시비에 따른 높은 U-상대 함량에서는 Fe, Cu 및 Zn은 함량의 면화가 없이 상대 함량이 낮아졌다. 2. 미량요소 탈취량의 증가는 수량 증가와는 다소 다른 특성을 보였고, 처리별 수량 차이가 없이 탈취향의 증가만 보이기도 하였다. Mn 시비에 따른 Mn-탈취량의 증가는 수량의 증가율보다 상대적으로 더 높았다. 각 미량요소 탈취량의 증가는 Mn과 Cu 처리에서는 뚜렷하였으나, Fe과 Zn의 처리에서는 경미한 차이를 보였다. 3. Fe과 Zn보다 Mn과 Cu(특히 Mn)의 처리에 따라서 여러 상호 비율들이 큰 차이를 보였다. Fe/Cu시험에서 처리별 Fe/Cu 비율은 orchardgrass는 6.0~10.5, white clover는 $10.2\~16.4$ 수준의 차이를 보였다. Fe+Cu/Mn+Zn 시험에서 처리별 Mn/Cu, Mn/Zn 및 Fe/Mn 상호 비율이 상대적으로 뚜렷한 차이를 보였다. 일반적으로 Fe/Mn 비율의 불균형이 white clover의 불량한 생육특성과 연관성이 있고, 이 조건에서도 다른 양이온 미량요소의 시비 비율 또는 상호 비율에 따라서 다소 양호해졌음을 보여주었다.