• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권2호
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• pp.244-254
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• 2014

여러 종류의 양이온성, 비이온성 및 혼합성 계면활성제 수용액에서 4-클로로벤조산의 가용화 현상을 UV/Vis 분광광도법을 이용하여 연구하였다. 또한 온도의 변화에 따른 가용화상수값($K_s$)의 변화를 측정함으로써 열역학적 함수값들을 계산하고 분석하였다. 그 결과 모든 계면활성제의 용액에서 4-클로로벤조산의 가용화에 대한 ${\Delta}G^o_s$ 값은 측정범위 내에서 모두 음의 값을 나타내었으며, ${\Delta}H^o_s$ 값과 ${\Delta}S^o_s$ 값은 모두 양의 값을 나타내었다. 계면활성제 종류와 계면활성제분자의 알킬-그룹 길이에 따라 $K_s$ 값이 큰 폭으로 변하였으며, 그런 결과로부터 4-클로로벤조산이 미셀 내에서 가용화되는 위치와 미셀과의 상호작용의 정도를 예측할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제33권6호
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• pp.588-595
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• 1989

아세트니트릴 용액과 메탄올 용액에서 가벼운 란탄족원소인 $La^{3+},\; Ce^{3+},\;Eu^{3+}$ 이온과 여러자리 리간드로 크라운 에테르류, diaza 거대고리류와 podand 형 리간드인 diamine ether의 착물형성에 대한 Log K, ΔH, ΔS값을 용액열량계로 결정하였다. 메탄올 용액에서는 금속이온반경과 거대고리 리간드 동공의 비에 따라서 선택적으로 안정한 착물이 형성되며 리간드 주게원자의 영향은 없었다. 아세트니트릴 용액에서는 발열반응으로 엔탈피 주도반응이었으며 거대고리 리간드의 주게원자가 산소인 경우는 최적크기에 따르는 선택적인 착물의 안정도를 나타냈으나 질소원자로 치환되면 공유결합성의 증가로 더욱 안정한 착물이 형성되었다. Diaza[2,2] 착물의 경우 $Eu^{3+}Ce^{3+}$ 순으로 안정도가 증가하였으며 이를 최적크기개념과 금속이온의 전하밀도 증가순으로 설명하였다. Diamine ether 착물의 경우는 macrocyclic effect가 없음으로 작은 안정도상수 값을 나타냈다.

• 한국광물학회지
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• 제20권1호
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• pp.35-46
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• 2007

신예미광상은 캠브리아기-오르도비스기 조선누층군(막골층)의 탄산염암과 백악기 신예미 화강암체의 접촉대를 따라 배태되는 스카른형 Fe-Mo광상 및 열수교대형 Pb-Zn-Cu광상은 반복적으로 유입된 광화유체에 의하여 다금속 광화작용이 수반되고 있다. 신예미광상의 서부광체 하부에서는 전기 스카른(stage I) 단계의 철 광화작용과 후기 스카른(stage II) 단계의 몰리브덴 광화작용이 중첩된 분포양상을 보인다. 전기 스카른 단계는 주로 자철석을 수반하는 Mg계열 스카른으로 감람석, 투휘석이 우세하게 산출되는 반면, 후기 스카른 단계는 휘수연석을 수반하는 Ca계열 스카른으로 회철휘석과 석류석이 우세하게 산출된다. 전기 및 후기 스카른 단계에서는 산상 및 구성광물에 의하여 전진 스카른과 후퇴 스카른으로 각각 세분될 수 있다. 특히, 서부광체 하부에서 산출하는 전진 스카른 단계는 Mg계열 무수 스카른광물의 공생관계 및 열역학자료를 근거로 약 $400{\sim}550^{\circ}C$ 온도범위, $X_{CO2}<0.1$ 환경조건에서 고온성 스카른화작용과 철 광화작용이 진행되었으며, 후퇴 스카른 단계는 함수 규산염광물의 안정영역으로부터 약 $300{\sim}400^{\circ}C$ 온도범위로 추정된다.

• 대한화학회지
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• 제38권8호
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• pp.539-546
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• 1994

몇 가지 n-알코올들을 포함하는 수용액에서 Cetyltrimethylammonium bromide(CTAB)의 임계 미셀농도(CMC) 및 미셀 상태에서 반대이온의 결합상수$(\beta)$값을 $17^{\circ}C{\sim}41^{\circ}C$까지의 온도범위 내에서 전도도법으로 측정하였으며, CTAB 계면활성제의 미셀화에 대한 열역학 함수값($({\Delta}G^o_m,\;{\Delta}H^o_m,\;{\Delta}S^o_m,\;{\Delta}C_p)$)들을 온도에 따른 CMC 및 $\beta값$의 변화로부터 계산하였다. 또한 CTAB 계면활성제의 미셀화에 대한 n-알코올(프로판올, 부탄올, 펜탄올 및 헥산올)의 효과를 조사하기 위하여 n-알코올의 농도에 따른 CMC 및 $\beta$값의 변화를 측정하였다. n-알코올을 작은 양으로 첨가하였을 때 CMC값과 $\beta$값은 감소하였다. 그러나 과량의 n-알코올을 첨가하였을 때 CMC값은 오히려 증가하는 경향을 보였다. 이러한 현상들을 n-알코올 분자들의 미셀속으로의 가용화 및 n-알코올 분자들의 가용화로 인한 미셀의 표면전하값의 변화와 관련하여 설명하였다.

• 대한화학회지
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• 제36권2호
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• pp.205-211
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• 1992

아세트아미드(AA)의 CO기와 희토류 금속이온(Ln(II))을 포함하는 몇 가지 lanthanide shift reagent(LSR) 사이의 상호작용을 이해하기 위하여 AA의 $2{\nu}_{C=0}$ + amide III 조합띠를 $15^{\circ}$ ${\sim} 45^{\circ}C$에서 조사하였다. 묽은 $CCl_4$ 용액속에서 하나의 AA가 사용된 LSR에 배위되어 1 : 1 AA-LSR 복합체를 이루며, Ln(Ⅲ)이온에 대한 AA의 배위 위치는 카르보닐의 산소임을 알았다. 온도 및 농도에 따른 이 조합띠의 변화로부터 Ln(III)${\cdot}$O=C 결합에 대한 여러가지 열역학적 함수들을 구했다. Eu$(dpm)_3$, Yb$(dpm)_3$ 및 Pr$(dpm)_3$에 대한 AA의 결합의 세기를 나타내는 ${\Delta}H^{\circ}$는 각각 -39.1, -28.4 및 -25.5kJ/mol이다. 이들 값을 비교해보면 AA 분자가 배위될 때 중심금속이온의 ionic potential 효과보다는 이미 배위되어 있는 커다란 dpm 분자에 의한 입체장애효과가 더 큼을 알 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권2호
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• pp.125-131
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• 2009

영가철과 혐기성 미생물을 이용한 환원적 탈염화반응을 통한 다이옥신 처리 능력을 평가하기 위해, 자유에너지 선형관계(linear free energy relationship)를 이용하여 다이옥신의 탈염화에 의한 농도 및 독성변화 예측 모델을 최초로 정립하였다. 수용액상에 존재하는 다이옥신류의 깁스자유에너지는 기존 문헌의 열역학적 계산결과를 범밀도함수이론(density functional theory)을 이용한 계산 수준으로 보정하였으며, 보정된 깁스자유에너지와 실험을 통해 얻은 탈염화 반응속도 상수와의 선형관계를 통해 다이옥신의 탈염화 반응 256개에 대한 반응속도상수를 예측하였다. 본 모델을 통해 탈염화에 의해 변화하는 다이옥신 류 76종에 대한 시간 별 농도를 계산할 수 있다. 8염화다이옥신(Octachlorinated dibenzo-p-dioxin, OCDD)이 완전히탈염화되어 dibenzo-p-dioxin (DD)로 탈염화되기까지는 100년 이상의 반응시간이 필요하였으며, 독성등가값(toxic equivalent quantity, TEQ)의 경우 탈염화가 진행되면서 초기농도의 10배 이상까지 증가하는 것으로 밝혀졌다. 이를 통해, 다이옥신의 처리를 위해서는 좀 더 빠른 탈염화 반응속도를 갖는 다른 전자공여 시스템을 사용하거나, 환원적 탈염화-라디칼 산화와 같은 복합 연계처리가 필요함을 알 수 있다. 본 논문을 통해 제시된 예측 기법은 다이옥신뿐 아니라 다른 할로겐화 화합물의 탈염화 예측과 여러 전자공여 시스템에 대한 평가에 적용이 가능하다.

• 자원환경지질
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• 제40권1호
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• pp.1-14
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• 2007

금성광상은 캠브리아기-오르도비스기 조선누층군 중 영월층군의 탄산염암과 쥐라기 제천화강암체와의 남측 경계부를 따라 백운석질 석회암과 석회암의 조성차이를 반영하여 서로 다른 유형의 스카른대가 배태되고 있다. 금성광상에서 스카른화작용은 전반적으로 규산염광물-산화광물-황화광물이 순차적으로 교대-정출되는 특징을 보이고 있으며, 공간적으로 상부 스카른에 배태된 점이성 스카른형 Mo광상과 하부 스카른에 배태된 근지성 스카른과 함께 수반되는 단방향 결정성장조직의 큐폴라형 Mo광상으로 양분된다. 금성광상의 상부 스카른대는 휘수연석${\pm}$자철석${\pm}$적철석과 함께 석회암이 교대된 Ca계열 스카른광물인 석류석+단사휘석+녹렴석+양기석+녹니석${\pm}$규회석${\pm}$사장석${\pm}$베스비아나이트의 광물조합을 보이고 있는 반면, 하부 스카른대는 자철석과 함께 백운석질 석회암이 교대된 Mg계열 스카른광물인 감람석+투휘석+투각섬석+금운모+사문석${\pm}$고니석${\pm}$활석으로 구성되어 있다. Ca계열 및 Mg계열 스카른광물의 공생관계 및 열역학적 자료를 종합적으로 검토한 결과, 전진 스카른 단계 스카른화 작용은 약 0.5kbar, $XCO_2<0.1$의 조건의 약 $500^{\circ}{\sim}400^{\circ}C$ 온도범위에서 진행되었으며, 후퇴 스카른 단계 함수규산염광물의 안정영역은 약 $500^{\circ}{\sim}400^{\circ}C$ 온도범위로 추정된다.

• 한국광물학회지
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• 제30권2호
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• pp.59-70
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• 2017

$SiO_2$는 지각과 맨틀을 구성하는 풍부한 물질로 고압 상태의 $SiO_2$ 원자구조를 결정짓는 전자구조적 특성에 대한 상세한 이해는 지구 내부의 탄성과 열역학적 성질에 대한 통찰을 제공한다. $SiO_2$처럼 경원소(low-z)로 이루어진 지구 물질의 고압상 전자구조는 in situ 고압 XRS (x-ray Raman scattering) 실험을 통해 연구되어 왔다. 하지만 기존의 고압 실험 방법으로는 물질의 국소 원자구조와 XRS 스펙트럼 간 상관관계를 밝히는데 한계가 있다. 이를 극복하고 더 높은 압력에서 존재하는 $SiO_2$에 대한 XRS 정보를 얻기 위해 밀도 범함수 이론(density functional theory; DFT)에 기반을 둔 제1원리(ab initio) 계산법을 이용한 XRS 스펙트럼 계산 연구들이 진행되고 있다. 비탄성 X-선 산란에 의하여 원자핵 주변 1s 오비탈에 만들어지는 전자-정공(core-hole)은 경원소 물질의 국소 전자구조에 크게 영향을 미치기 때문에 O K-edge XRS 스펙트럼 형태를 계산할 때 중요하게 고려해야 한다. 본 연구에서는 온-퍼텐셜 선형보충파(full-potential linearized augmented plane wave; FP-LAPW) 방법론에 기반하는 WIEN2k 프로그램을 사용하여 ${\alpha}-quartz$, ${\alpha}-cristobalite$ 그리고 $CaCl_2$-구조를 갖는 $SiO_2$에 대한 O 원자 전자 오비탈의 부분 상태밀도(partial density of states; PDOS)와 O K-edge XRS 스펙트럼을 계산하였다. 또한, $CaCl_2$-구조를 갖는 $SiO_2$의 O 원자 PDOS의 전자-정공 효과의 적용 여부에 따른 차이를 비교하여, 원자핵 부근 전자구조 변화에 따른 PDOS의 피크 세기와 위치 변화가 크게 나타났다는 사실을 확인할 수 있었다. 또한 계산된 각 $SiO_2$ 구조의 O K-edge XRS 스펙트럼이 각 $SiO_2$ 구조에서 계산된 O 원자의 $p^*$ 오비탈의 PDOS 결과와 매우 유사한 형태를 갖고 있음을 확인하였다. 이는 O K-edge XRS 스펙트럼이 갖는 대부분의 특징적인 피크들이 O 원자의 점유 1s 오비탈에서 $2p^*$ 오비탈로의 전자전이에 기인하기 때문이다. 본 연구의 결과는 $SiO_2$에 대한 정확한 O K-edge XRS 스펙트럼을 계산하는데 있어 전자-정공 효과를 고려해야 한다는 사실을 보여준다. 또한, 실험적으로는 재현이 어려운 고압 환경에 존재하는 $CaCl_2$-구조를 갖는 $SiO_2$ (~63 GPa)에 대한 O K-edge XRS 스펙트럼 계산을 통해, 제1원리 계산이 고압상 물질의 물성 연구에 이용될 수 있다는 사실을 보여준다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권2호
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• pp.235-247
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• 2020

Sulfur-Iodine cycle (SI cycle)은 요오드와 황을 첨가하여 최종적으로 물을 열화학적으로 분해하여 산소와 수소를 생산하는 공정으로 황산분해, 요오드화 수소 분해, 분젠반응 등 세가지 반응들로 이루어져 있다. 분젠 반응은 두가지 공정 중간에 존재하므로 두 반응에 필요한 화학물을 조달하는 역할로 이에 대한 상분리 및 반응기에 대한 분석이 중요하다. 본 연구에서는 50 L/hr 수소를 생산하는 pilot scale의 Sulfur-Iodine Cycle 중 분젠 공정에 대한 모사, 민감도 분석, 민감도 분석을 토대로한 각각 상분리기와 분젠 반응기에 대한 최적 조건을 제시하였다. 열역학 물성치의 계산을 위해 Electrolyte Non-Random Two Liquid (ELECNRTL) model 사용하였다. 모델에 대한 신뢰도 확보를 위해서 실제 pilot scale의 공정 데이터와 검증을 수행하였다. 반응기의 종류를 선정하기 위해 Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR)과 Plug Flow Reactor (PFR) 동일한 온도 및 부피 변화에서 SO₂ 전환율을 비교하였다. 상분리기 선정을 위해 3상 분리 시스템(기체-액체-액체)과 액체-기체 분리 후 액체-액체 구조에서 H₂SO₄ 상과 HI_X 상에서의 불순물들을 비교하였다. PFR에서 온도, 지름, 길이를 결정 변수로 SO₂ 전환율을 최대화 하기 위한 최적화를 수행하였는데, 온도 121 ℃와 PFR의 지름이 0.20 m 및 길이 7.6 m 일 때 SO₂ 전환율이 98% 최적 결과임을 확인하였다. 기존 pilot scale과 동일한 운전 조건 하에 PFR의 지름 3/8 inch, 길이 3.0 m, 120 ℃ 일 때 인입 몰량인 I₂ 및 H₂O를 결정 변수로 SO₂ 전환율에 대한 최적화를 수행하였을 때, SO₂ 전환율이 10% 일때 H₂O 및 I₂ 의 인입 몰량은 각각 17%와 22%로 감소하였다. 앞선 조업 조건 최적화 조건 (121 ℃, 지름 0.20 m, 길이: 7.6 m) 경우에는 SO₂ 전환율이 98% 일 때 H₂O가 1% 그리고 I₂가 7% 감소하였다. 상분리기에서 HI_X 상내 H₂SO₄ 최소화하는 목적함수에서 그에 상응하는 온도, I₂와 H₂O를 결정 변수로 설정하였을 때, H₂O 몰량이 기존공정보다 17% 감소하고 I₂ 몰량이 24% 감소하였을 때 최소 불순물이 생성하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제18권5호
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• pp.455-463
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• 1985

말쥐치 육의 근원섬유단백질을 추출하고 몇가지 온도조건이 그 변성에 미치는 영향을 실험하였으며, sucrose와 sorbitol 및 아미노산을 첨가하였을 때의 변성억제효과에 관하여도 비교 검토하였다. 실험에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 말쥐치 근원섬유단백질의 $25^{\circ}C,\;30^{\circ}C,\;35^{\circ}C$에서의 변성속도정수($K_D$값)는 각각 $19.52{\times}10^{-5},\;112.25{\times}10^{-5},\;247.20{\times}10^{-5}$이었다. 활성화 에너지${\Delta}E$값은 43 kcal/mole, 활성화엔탈피 ${\Delta}H$는 42.4kcal/mole, 활성화 엔트로피 ${\Delta}S$는 66.79 e.u., 그리고 자유에너지 ${\Delta}G$는 22.4kcal/mole이었다. 2. 말쥐치 근원섬유단백질이 $0^{\circ}C$에서 96시간 경과했을 때는 최초 활성의 $53\%$가 감소하였고, $-20^{\circ}C$에서 60시간이 경과했을 때는 약 $72\%$가 감소했다. 3. 농도별 첨가제의 가열변성에 대한 억제 효과는 1M Na-Glu>1M sorbitol>1.25M Gly>0.5M sucrose>1.25M Ala의 순이며, 변성억제효과 값 ${\Delta}E$는 Na-Glu가 1.25, sorbitol이 0.58, Gly이 0.28, sucrose가 0.21, Ala이 0.05이였다. 4. 혼성 첨가시는 1M Na-Glu+1.25M Gly>1M sorbitol+1.25 M Gly>1M sorbito1+0.5M sucrose>1M sorbito1+1M Na-Glu순으로 가열변성억제효과를 가지고 있으며, 이들의 $K_D$값은 위의 순서대로 $25^{\circ}C$에서 각각 $1.38{\times}10^{-5},\;11.75{\times}10^{-5},\;14.95{\times}10^{-5},\;15.66{\times}10^{-5}$으로서 무첨가시보다 $7{\sim}l.2$배의 효과를 나타내고 있었다. 5. 혼성 첨가시의 열역학적 함수로서 활성화 에너지, 활성화 엔탈피, 활성화 엔트로피, 자유 에너지는 Na-Glu+Gly 일 때, 68.4kcal/mole, 67.8 kcal/mole, 146.70 e. u., 24kca1/mole이며, sorbitol+Gly은 44kcal/mole, 43.4kcal/mole, 69.14 e. u., 22.8kcal/mole, sorbitol+sucrose는 42.7kcal/mole, 42.1kcal/mole 65.26 e. u., 22.6kcal/mole이고. sorbitol+Na-Glu는 49kcal/mole, 48.4kcal/mole, 86.49 e. u., 22.6kcal/mole이었다. 6. 냉동중의 변성억제효과는 1M Na-Glu+1.25M Gly/1M sorbito1+0.5M sucrose>1M sorbitol+1.25M $Gly{\sim}lM$ sorbito1+1M Na-Glu의 순으로 좋았다.