• 제목/요약/키워드: 이온 검출

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전자선 치료 분야의 선량 측정을 위한 반도체 화합물의 적용가능성 연구 (Study on the Applicability of Semiconductor Compounds for Dose Measurement in Electron Beam Treatment)

  • 양승우;한무재;신요한;정재훈;최윤선;조흥래;박성광
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-6
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    • 2020
  • 본 연구에서는 전자선 치료에서 전자선 선량 측정 시 교차교정이 필요한 기존 평행평판형이온함을 대체하고자 하였다. 광도전성 반도체 화합물 HgI2를 사용하여 선량계로 제작하였으며, 선형가속기에서 6, 9, 12 MeV 전자선에 대한 HgI2 선량계의 특성을 분석하였다. 그리고 기존 선량계와의 대체가능성과 전자선 선량계로서의 적용 가능성을 평가하고 전자선 선량계 개발의 기초연구로써 활용하고자 하였다. 재현성 평가결과, RSD는 6, 9, 12 MeV 에너지에서 각각 0.4246%, 0.5054%, 0.8640%로 나타나 출력 신호가 안정적인 것을 나타내었다. 선형성 평가결과, 직선형 추세선의 신뢰도 지표 R2값은 6 MeV에서 0.9999, 9 MeV에서 0.9996, 12 MeV에서 0.9997로 나타나 선량이 증가함에 따라 HgI2에 출력 신호가 비례한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 HgI2 선량계는 전자선 측정 적용가능성이 매우 높은 것으로 판단되며, 전자선 검출에 대한 기초연구로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

수처리제를 사용한 철제유물의 부식 안정성 연구 (Corrosion Stability of Iron Artifacts after Treating with Water Treatment)

  • 정지해
    • 보존과학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.381-390
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    • 2017
  • 철제유물의 안정화처리는 탈염을 중점으로 하고 있으나, 부식인자 제거여부의 불확실성과 일부 유물의 제한적 적용 등으로 재부식과 같은 문제점이 지적되고 있다. 이를 보완하기 위한 부식억제제의 연구는 일부 보고된 바 있으며, 이 연구는 부식억제를 위한 수처리제 3종에 대한 연구결과이다. 부식억제제 피막이 형성된 시편의 표면관찰 결과 인산염이 주성분인 1종 2호의 시편은 표면의 녹층이 제거되었고, 재부식 시편의 중량 감소율 평균은 1종 2호의 경우 0.58%, 2종 2호의 경우 0.03%, 3종 2호의 경우 0.07%이며, 부식인자인 $Cl^-$ 이온의 변화량은 1종 2호는 28.60 ppm, 2종 2호는 -4.08 ppm, 3종 2호는 -1.94 ppm이었다. 수처리제의 피막에 대하여 XPS로 표면상태를 분석한 결과, 3종 2호보다 2종 2호에서 소지금속인 Fe가 낮게 검출되어 다소 우수한 피막을 유지하였고, Si함량에서도 규산염 기반의 2종 2호에서 상대적으로 함량이 높아 피막 형성이 우수하다고 판단된다. 인산염을 주성분으로 한 1종 2호는 표면의 녹층을 제거하여 금속유물 보존처리약품으로 부적합하고, 규산염을 주성분을 한 2종 2호와 3종 2호의 수처리제는 부식억제 효과가 우수하다고 평가된다. 부식억제제는 철제유물의 출토 당시에 긴급하게 사용할 수 있는 약품으로도 활용이 가능할 것이다.

복어 중 테트로도톡신 분석법에 관한 연구 (The Study on the Analysis Method of Tetrodotoxin in Puffer Fish)

  • 강영운;이윤숙;박성국;서정혁;김미혜
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.37-41
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    • 2012
  • 현재 복어독의 표준 시험법은 다른 나라들과 마찬가지로 마우스를 이용한 동물시험법으로 명시되어 있다. 그러나, 살아있는 동물에게 고통을 주는 동물실험의 규제 확대로 인해 기기분석 시험법으로의 개선이 요구되고 있다. 또한, 동물시험법의 감도나 정밀성 및 정확성의 한계로 최근에 동물시험법을 대체할 수 있는 시험법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서 LC/MS/MS 시험법은 시료에서 테트로도톡신을 추출한 후 SPE(Solid phase extraction) 정제칼럼을 이용하여 정제하고 양이온 모드에서 MRM(multiple reaction monitoring)방법으로 분석하는 시험법으로서 밸리데이션 결과 검출한계(LOD)는 부위에 따라 $0.03{\sim}0.08{\mu}g/g$이었고, 정량한계(LOQ)는 $0.10{\sim}0.25{\mu}g/g$이었다. 검량선의 상관계수($r^2$)는 0.9986~0.9997이고, 회수율은 80.9%~103.0%이었으며 상대표준편차(RSD)는 4.3%~13.0%로서 적합한 시험법임을 확인하였다. 이 시험법을 이용하여 복어 검체의 부위별로 분석을 실시하였으며, 동물시험법의 시험결과와의 상관관계를 분석한 결과, 상관계수는 0.95이상의 상관성을 확인하였다.

복분자주에서 분리한 Mannan 다당의 면역증진 활성 (Immuno-stimulating Activities of Mannose-rich Polysaccharides Isolated from Korean Black Raspberry Wine)

  • 이호
    • 한국식품과학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.343-349
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    • 2012
  • 한국 전통발효음료 중에 존재하는 특이 다당류의 화학적 특성 및 생물활성을 규명할 목적으로, 농가에서 직접 발효한 복분자주로부터 다당류를 분리하고 이들의 각종 면역증강활성에 대해 검토하였다. 복분자주에 80% ethanol 침전을 행하여 얻어진 조다당획분 RB-0를 이용, 연속적인 3회의 column chromatography를 행하여, 복분자주의 주요 다당인 RB-1b-I으로 정제할 수 있었다. RB-1b-I획분은 HPLC상에서 대칭을 유지하는 단일 peak로 검출되었으며, 분자량은 약 180 kDa으로 평가되었다. 정제다당인 RB-1b-I의 구성당 조성을 확인한 결과, mannose가 76.8%로 주를 이루고 있었으며, 그 외에 galactose(15.8%), arabinose(3.8%), glucose(2.6%) 및 rhamnose(1.2%)의 순으로 함유되어 있었다. 이러한 결과는 복분자 중에 존재하는 주 다당이 발효 효모의 세포벽에서 기원한 mannan임을 추정하게 하였다. 한편 복분자주에서 정제한 다당 RB-1b-I은 in vitro상에서 macrophage의 활성화를 높은 비율로 유도하였으며, 비장세포에 대해 높은 증식능을 보였다. 또한 RB-1b-I을 정맥 투여한 경우, NK cell을 활성화하여 YAC-1 종양세포에 대한 세포독성을 증가시킴이 관찰되었다. 한편 고분자 정제 다당인 RV-1b-I은 비특이적 면역계에 있어 중요 역할을 담당하고 있는 보체계에 대하여 농도 의존적인 활성화 경향을 보였다. 이들은 Ca++ 이온이 제거된 상태에서의 항보체 활성과 antihuman C3를 이용한 2차원 면역전기영동에 의하여 C3 산물을 동정한 결과로부터 보체계의 classical pathway와 alternative pathway양 경로를 모두 경유하여 활성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 이상의 결과로부터 복분자주에는 인체 건강에 유익한 면역증진 활성을 제공하는 다당류가 함유되어 있음을 알 수 있었다.

해수 중 칼슘 및 마그네슘을 포함한 전착 코팅막의 결정구조에 미치는 용해 기체의 영향 (Influence of Dissolved Gases on Crystal Structure of Electrodeposition Films Containing Calcium and Magnesium in Seawater)

  • 박준무;서범덕;이슬기;김경필;강준;문경만;이명훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.116-116
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    • 2018
  • 부식은 재료와 사용 환경과의 상호작용에 의한 결과로서 일반적으로 두께의 감소와 균열의 발생 및 파손 등의 문제로 나타난다. 특히 사용환경 중에서 해수 분위기는 금속의 부식에 가장 유리한 조건이다. 따라서 해양환경 중 항만이나 조선 및 해양 산업 등에 많이 이용되는 강 구조물은 이에 대응하기 위하여 도장방식이나 음극방식을 사용하고 있다. 여기서 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 전기적으로 연결하여 방식하는 방법이다[1]. 한편, 해수 중에서 이와 같은 원리로 음극방식 할 경우에는 피방식체인 강재표면에 부분적으로 칼슘 또는 마그네슘 화합물 등의 생성물이 부착하는 현상을 볼 수 있게 된다. 이와 같이 수산화마그네슘($Mg(OH)_2$)및 탄산칼슘($CaCO_3$)을 주성분으로 하여 석출되는 석회질 피막(calcareous deposits)은 피방식체에 유입되는 음극방식 전류밀도를 감소시켜 주거나 물리적 장벽의 역할을 함으로써 외부의 산소와 물 등 부식환경으로부터 소지금속을 보호한다[2]. 그러나 석회질 피막은 소지금속과의 결합력, 막의 균일한 분포, 내식성 및 제작시간의 단축 등 해결해야 할 과제가 있다. 또한 여러 가지 환경 조건 등의 영향을 받아 그 피막의 형성 정도도 가늠하기 어렵기 때문에 음극방식 설계 시 그 정도에 따른 영향을 고려-반영하기가 곤란하다. 따라서 본 연구에서는 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 전착프로세스를 통해 해수 중 기체를 용해시켜 석회질 피막을 제작하고 막의 결정구조 제어 및 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 강 기판(Steel Substrate)은 일반구조용강(KS D 3503, SS400)을 사용하였으며, 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$의 조건으로 인가하였다. 양극의 경우에는 해수에 녹아있는 이온 이외에 다른 성분들이 환원되는 것을 방지하기 위해 불용성 양극인 탄소봉(Carbon Rod)을 사용하였다. 이때 석출속도, 밀착성 및 내식특성 향상을 위해 해수에 주입한 기체의 양은 0.5 NL/min였으며, 기판 근처에 고정하여 음극 부근에서의 반응을 유도하였다. 각 조건별로 제작된 막의 표면 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였으며, 석회질 피막의 밀착성과 내식특성을 평가하기 위해 규격에 따른 테이핑 테스트(Taping Test, ISO 2409)와 3 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하여 제작된 막의 내구성과 내식성을 분석-평가하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수 중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 3 및 $5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.

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토양 및 광미의 용출실험을 이용한 폐광산오염수준의 모니터링 (Pollutant Monitoring of Abandoned Mines using the Leaching Test with Soils and Tailings)

  • 강미아;김광태
    • 지질공학
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    • 제17권3호
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    • pp.419-424
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    • 2007
  • 국내에서는 심각한 환경문제를 유발하는 폐광산으로부터의 중금속오염도 모니터링사업을 위해 토양 중의 중금속 함양 분석을 실시하고 있다. 그러나 중금속의 오염도 수준은 토양 중의 농도 뿐 만 아니라 이들의 용출 및 이동에 의한 오염도 확산에 의한 평가를 간과해서는 안 된다. 따라서 본 연구에서는 중금속 오염이 심한 폐광산 인근의 토양과 광미를 대상으로 용출시험을 실시하여 8개 중금속의 용출 수준을 파악하였다. 2개 지점에서의 시료를 대상으로 한 결과, Pb, Cd 및 Mn의 용출거동이 유사하였고, Cu와 As의 용출거동이 유사하였다. Zn의 경우에는 다른 중금속과 달리 45일간의 시험기간 동안 지속적으로 용출이 발생하였으며, 높은 농도(40 mg/kg)로 검출되었다. 이것은 아연의 총함유량이 많은 것과 토양중에서 이온상태로 쉽게 용출되는 ORP의 조건으로 설명할 수 있다. 따라서 이들 중금속의 용출에는 pH 뿐 만 아니라 산화환원전위도 많은 영향을 미치므로, 폐광산 관리에 있어서는 중금속의 함유 농도 뿐 만 아니라 이들의 산화환원전위도 함께 조사하여야 할 것으로 판단된다. 이러한 물리적 특성을 기초로 화학형태를 예측할 수 있으므로 용출정도를 판단할 수 있으며, 이를 통해 폐광산 유래의 중금속으로부터의 리스크를 저감할 수 있다.

MS-전자코를 사용한 페트(polyethylene terephthalate) 생수병과 뚜껑의 이취 이행 분석 (Analysis of Off-flavor Generated from a Polyethylene Terephthalate Water Bottles and Caps by Using an Electronic Nose)

  • 한현정;박수원;정효연;김정선;동혜민;노봉수
    • 한국식품과학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.425-430
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    • 2015
  • 원료인 생수와 포장 용기인 페트병과 뚜껑에서 야기되는 이취 성분의 존재여부를 MS-전자코를 통하여 분석해 보았다. 이취가 나는 생수는 농도별로 DF2 양의 방향으로 이동하는 것을 확인 할 수 있었고, 이취의 원인이 페트병 혹은 페트병의 뚜껑이라고 가정하여 분석을 진행한 결과 뚜껑에서 휘발 성분이 페트병 보다 많이 검출되는 것으로 나타났다. 이는 물에서 나는 이취가 페트병보다는 뚜껑에 영향을 더 많이 받았을 것이라고 볼 수 있었다. 또한 이온 분획의 결과로 보아 이취의 원인이 되는 물질인 2,4-di-tert-butylphenol, 노난올과 데칸올이 페트병과 뚜껑에 포함되어 있다고 추측되었다.

Headspace solid-phase microextraction(HS-SPME)를 이용한 간의 비린내불쾌취에 기인하는 불포화지방산 산화생성물의 휘발성성분 (Volatile Compounds in the Oxidation of Unsaturated Fatty Acids Caused in Off-flavor of Porcine Liver by HS-SPME)

  • 임성임;최성희
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.359-365
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    • 2003
  • 간 및 간에 함유된 불포화지방산인 arachidonic, linolenic, linoleic 및 oleic acid의 철 이온 존재하에서의 headspace 산화 반응생성물을 SPME법을 이용하여 포집, 분석하는 것에 의해 간에 함유된 불포화지방산의 산화생성물과 간의 비린내 불쾌취 형성과의 관련성을 검토하였다. SPME fiber중 불포화지방산의 headspace 산화생성물인 휘발성 알데히드류, 알코올류 및 지방산 등 대다수의 화합물을 검출에는 PDMS/DVB fiber가 적합하였다. 간의 headspace 산화생성물은 arachdonic acid을 비롯한 간에 함유된 각 불포화지방산의 head-space 산화생성물과 일치하였으며, 간의 불쾌취 형성은 간에 함유된 불포화지방산의 산화로 생성되는 산화 반응생성물에 의한 것이 시사되었다. 간의 불쾌취를 형성하는 주요성분으로는, arachidonic acid에서 생성되어 간의 금속취를 형성하는 화합물로 생각되어지는 1-octen-3-one 및 hexanol과 linolenic acid에서 형성되어 간의 비린내를 형성하는 (E,E)-2,4-heptadienal이 그 원인물질인 것으로 사료된다. 산화에 의해 생성된 각 불포화지방산의 산화 반응생성물은 간의 불쾌취인 비린내, 금속취 등을 생성하며, 주로 arachidonic acid 및 linolenic acid의 산화에 의해 생성된 산화 반응생성물에 의한 것으로 밝혀졌다.

LW주입에 의한 지반보강 및 환경영향성에 관한 연구 (A Study on the Reinforcement and Environmental Impact of LW Injection)

  • 천병식;도종남;성화돈;임주헌
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.121-131
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    • 2006
  • 본 연구는 아파트공사 굴착현장에서 많이 사용하고 있는 LW주입의 지반보강효과와 환경 영향성에 대한 검토를 목적으로 수행되어 졌다. 아울러 본 연구는 투수계수가 작은 지반에서 LW공법의 지반보강효과를 현장조사 및 실내시험으로 공학적인 규명을 하였고 환경영향성 시험을 실시하여 친환경성에대한 평가를 실시 하였다. 실내시험결과 SC류인 토질성상의 지반에 대한 LW고결체는 원지반에 비해 일축압축강도는 약 3배, 전단강도정수는 약 2배 증가되고 투수계수는 6~7배 감소되어 상당한 개량효과가 있는 것으로 나타났으며 환경영향성평가 결과 pH가 초기에는 7.96까지 증가하였으나 6시간 이후부터 감소하기 시작하여 80시간 이후에는 7.30으로 초기 pH 7.25를 회복하였고, 화학성분분석 시험결과 원수와 오염수의 수소이온농도(pH)가 원수는 pH 7.36, 오염수는 pH 7.85로서 "환경부 먹는물의 수질기준"에 의거, 기준치(pH 5.8~8.5) 범위 내 이므로 환경적으로 안전하였고 원수 및 오염수에 대한 염분 및 $Cr^{6+}$ 측정 시험결과 염분은 미미하며 $Cr^{6+}$은 미검출되어 친환경적임을 알 수 있었다.

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표면 피막 형성이 LiCoO2 양극의 고온 열화에 미치는 영향 (Accelerated Formation of Surface Films on the Degradation of LiCoO2 Cathode at High Temperature)

  • 성종훈;푸아드 하산;유현덕
    • 전기화학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.57-65
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    • 2020
  • 리튬이온전지의 열적 열화 메커니즘을 이해하는 것은 전지의 안전성을 향상시키기 위한 필수적인 과정이다. 본 논문에서는 대표적인 양극물질의 하나인 리튬코발트산화물(LiCoO2, LCO)이 고온에서 작동할 때 형성되는 표면 필름에 의한 전기화학적 성능 열화를 조사하였다. 먼저 25℃와 60℃ 각각의 온도에서 사이클 테스트를 진행한 결과, 60℃에서 25℃에 비해 저하된 사이클 수명을 보였다. 이후 처음 5사이클을 25℃, 60℃에서 구동시킨 LCO 양극을 각각 25-LCO, 60-LCO라 명명하였으며, 이후 임피던스 및 출력 특성 분석은 25℃에서 진행하였다. 이때 두 샘플 모두 저속에서의 초기 용량은 비슷함에도 불구하고 60-LCO가 25-LCO에 비해 높은 임피던스와 낮은 출력 특성을 보였다. X-선 광전자분광 (XPS)분석 결과 60-LCO 샘플에서 cathode-electrolyte interphase의 성분 중 하나인 절연성의 수산화 리튬 (LiOH) 성분이 다량 검출되었으며, 이는 고온에서 과도한 표면 필름 형성이 양극의 표면 저항 증가 및 속도/수명 특성 저하를 가져왔음을 보여준다.