• 분석과학
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• 제25권6호
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• pp.350-363
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• 2012

이온크로마토그래피(IC) 시스템을 이용하여 눈 시료의 이온성분을 측정하기 위해 IC 시스템의 성능평가, 시료 병의 세척법, 필터 적용에 따른 문제점을 조사하였다. 이를 바탕으로 이온성분 측정자료의 불확도 산출법을 연구하였다. 본 연구의 IC 시스템 검출한계는 양이온의 경우 0.01~0.26 ${\mu}g/L$, 음이온 성분들은 0.02~0.26 ${\mu}g/L$로 나타났다. 그리고 양이온과 음이온의 재현성을 나타내는 변동계수는 각각 0.4-17.4%, 0.1-27.6%로 조사되었다. BCR$^{(R)}$-408을 이용한 측정자료의 정확도 조사 결과 양이온과 음이온의 상대오차는 각각 4.5-12.0%, 1.3-5.6%로 나타났다. 시료 병에 대한 실험실 바탕시험 결과 유기음이온을 포함한 일부 성분들($CH_3CO_2{^-}$, $HCO_2{^-}$, $NH_4{^+}$)의 경우 다른 성분들에 비해 오염 가능성이 높은 것으로 조사되었다. $NO_3{^-}$ 성분의 바탕시험 결과는 시료 병 세척과정에 사용된 $HNO_3$의 잔류에 따른 오염영향으로 나타났다. 그리고 눈 시료 용융액의 불용성 입자를 제거하기 위해 필터를 사용할 경우 일부 이온 성분들은 필터로부터 직접 용출되는 것으로 조사되었다. 따라서 사용 전에 증류수(~ 6 mL)로 세척하는 것이 필요하고 지역별로 눈 시료의 농도 특성을 고려하여 선별적으로 필터를 적용해야 한다. 마지막으로 그린란드 북서부 내륙의 NEEM 캠프의 풍상 지역에서 채취한 눈 시료의 이온성분 측정 자료의 불확도를 산출하기 위해 이온 성분 가운데 $F^-$ 측정 자료에 대해 불확도를 결정하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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• pp.322-324
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• 2003

이온교환은 액체상에 존재하는 이온과 고체상에 존재하는 이온이 당량적으로 치환되는 것으로 정의하며, 치환되는 정도는 일반적으로 전하의 크기와 이온이 수화반경에 따라 달라진다. 지금까지의 이온교환 반응에 대한 모델링 연구는 실험식, 질량작용식, 열역학식, 전기이중층이론, 표면착화모델 등을 이용하여 2 성분에 대하여 다양한 시도를 하였다. 본 연구에서는 2, 3, 4성분에 대해 질량작용법칙과 전기이중층이론을 조합한 표면착화모델과 질량작용법칙을 이용한 모델을 수행하였다. 그 결과 표면착화모델이 질량작용법칙을 이용한 것보다 실험치와 일치함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.1020-1026
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• 2011

천안시 대기 입자 중 수용성 이온성분의 특성을 분석한 결과, 양이온은 $Na^+$과 $NH_4^+$이, 음이온은 $NO_3^-$와 $SO_4^{2-}$이 조대입자와 미세입자에서 모두 주요한 이온성분으로 조사되었다. 분석된 수용성 이온성분의 농도는 미세입자가 조대입자보다 높은 농도로 나타났으며, 겨울과 봄철에 높은 농도를, 여름철에 가장 낮은 농도를 나타냈다. 총 수용성 이온 성분은 전체 입자의 질량 중 조대입자에서는 계절별로 봄 24.4%, 여름 33.2%, 가을 40.7%, 겨울 39.6%를, 미세입자에서는 각각 43.0%, 59.7%, 55.4%, 53.2%를 차지하는 것으로 분석되어, 조대입자 보다는 미세입자에서 차지하는 비율이 컸으며, 다른 계절보다는 봄철에 낮은 비율을 나타냈다. 이들 수용성 이온성분의 요인분석을 수행한 결과 조대입자는 2개의 요인이, 미세입자는 4개의 요인이 추출되었다. 이로부터 조대입자의 경우 자연적 배출원으로 부터의 기여가 70.03%로, 미세입자의 경우 인위적 배출원으로 부터의 기여가 66.01%로 추정되었다.

• 분석과학
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• 제21권4호
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• pp.245-258
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• 2008

본 연구에서는 하고초의 지표성분인 triterpenic acids 5종을 컬럼 크로마토그래피와 역상 HPLC를 이용하여 추출 및 분리했고, 이들 성분의 순도는 90% 이상임을 HPLC를 이용하여 확인했다. 고속원자충돌 이온화법-고분해능 질량분석기(FAB-HRMS)를 사용하여 지표성분의 분자량 및 원소조성을 결정했으며, 지표성분의 구조 분석은 FAB-MS/MS 의해 음이온 및 양이온 모드에서 수행하였다. Triterpenic acid류의 충돌유발분해(collision-induced dissociation, CID) 탄뎀질량분석(MS/MS) 스펙트럼에서 protonated molecule인 $[M+H]^+$ 및 deprotonated molecule인 $[M-H]^-$ 이온의 CID는 주로 retro Diels-Alder (RDA), 탈수 (dehydration) 및 탈탄산(decarboxylation) 반응에 의한 다양한 생성이온들이 나타났다. 특히, $[M-H]^-$이온의 CID-MS/MS 스펙트럼에서는 charge-remote fragmentation (CRF) 현상에 의한 이온들도 특성이온으로 나타났다. 이들 CID-MS/MS 스펙트럼의 해석을 통하여 하고초의 지표성분인 triterpenic acids의 구조 규명을 수행하였다.

• 한국환경보건학회:학술대회논문집
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• 한국환경보건학회 2005년도 가을학술대회
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• pp.134-137
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• 2005

공기중 미세먼지에서 인체의 호흡경로에 따른 수용성 무기이온성분의 침착특성을 파악하기 위하여 익산지역에서 2004년 10월 17일부터 11월 2일까지 앤더슨샘플러를 사용하여 하루주기로 공기중 미세먼지를 입도별로 분급포집한 후 수용성 무기이온성분을 정량화하여 분석하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-6
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• 2006

본 연구는 산성비의 대한 장기적이고 종합적인 대책방안을 마련하기 위한 기초 자료를 제공코자 1997년부터 2003년까지 7년 동안 산성강우 현상을 중심으로 조사하였다. 강수의 연차적 산성비 강하비율은 1997년 70.0%, 1998년 56.3%, 2003년 36.4%를 나타냈으나, 강우량이 적은 1999년부터 2002년의 산성비 강하비율은 $6.9{\sim}19.2%$를 보였다. 산성우에 대한 영향 평가시 단기간에 의한 것보다 장기적인 영향으로 발생하기 때문에 산성강하물의 농도뿐만 아니라 침착량의 해석이 필요하다. 강수중 주요 이온성분의 연평균 습성침착량은 각 이온성분의 당량농도에 강수량을 곱하여 산출하였다. 각 이온 성분의 침착량을 살펴보면 음이온은 ${SO_4}^{2-}>Cl^->{NO_3}^-$순이었으며, 양이온의 경우는 ${NH_4}^+>Ca^{2+}>Na^+>Mg^{2+}>K^+$순으로 많았다. 강수 중 주요성분에 대한 상관분석 결과 pH와 강수 이온 성분중 $Ca^{2+}$와 $Na^+$성분을 제외한 모든 성분에서 부의 상관을 나타냈으며 그 외 각 성분간의 상관은 정의 상관을 나타냈다. pH와 ${SO_4}^{2-}$간의 상관계수는 -0.508로 고도의 유의성을 나타냈는데 이는 ${SO_4}^{2-}$성분이 강수중 산성도를 증가시키는 주요원인 물질중 가장 큰 역할을 하고 있음을 추정할 수 있었다. 또한 ${SO_4}^{2-}$와 ${NO_3}^-$ 이온은 $Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;K^+,\;{NH_4}^+\;and\;Na^+$ 등 양이온과 고도의 유의성을 보였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.122-123
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• 2004

산업체에서 폐기물로 발생되는 제강 슬래그를 사용전 초임계 이산화탄소를 이용해 고온 고압에서 전처리를 통해 얻어진 제강 슬래그를 이용하여 토양 제염 후 발생하는 방사성 폐액 중에 포함되어 있는 성분 가운데 방사성이 높은 성분인 Cs 이온과 Co 이온을 제거하는데 활용함으로서 폐기물의 재활용에 의한 방사성 이온 제거 방안을 모색해 보고자 하였으며 이에 대한 연구는 환경보호 차원뿐만 아니라 폐기물 자원 회수라는 측면에서도 그 중요성이 크다고 할 수 있다.(중략)

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2000년도 정기총회 및 봄 학술발표회
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• pp.55-57
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• 2000

제주도 동부지역 지하수 염수화 원인을 규명하고자 주요이온성분분석과 환경동위원소 ${^3}H$함량분석을 하였다. 제주도 동부지역 지하수에 대한 각 주요이온과 염소이온과의 상관관계를 보면 지하수의 조성성분비율이 이 지역 연안해수의 것과 유사한 경향을 나타내고 있어 이들 지하수가 해수에 의해 염수화되고 있는 것으로 사료된다. 또한 ${^3}H$함량이 연안과의 거리가 먼 관정일수록 높게 나타났고, 가까운 관정은 해수침입의 영향을 받아 다른 관정보다 ${^3}H$함량이 낮고, 염소이온농도는 높게 나타난 것으로 보아 이 지역 지하수 염수화는 자연 염지하수나 암염등의 용해의 영향인 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권2호
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• pp.73-86
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• 1999

현재 경수로형 원자력발전소의 일차계통 냉각수 정화를 위해 사용되는 이온교환방법은 제염효과가 우수하고 공정이 단순하며 조작이 간편하기 때문에 광범위하게 활용되고 있으나 비금속성분도 함께 제거하여 수지의 수명이 단축되고 폐이온교환수지가 발생되는 단점이 있다. 본 연구에서는 일차계통 냉각수 정화를 위해 사용되는 이온교환수지의 대체공정으로서 전기투석과 이온교환이 결합된 전기탈이온법의 사용가능성을 조사하기 위해 모의 용액을 이용하여 다양한 실험조건하에서 수행하였다. 실험결과 유입유량이 증가할수록 제거율은 증가하고 전력소모는 감소하였다. 금속성분 제거율에서 제염계수 1000으로 일정한 경향을 나타내었으며 전력소모 면에서는 TDS 3 ppm이하를 기준으로 유입유량이 $2.0{\ell}/min$일 때 $40.3mWh/{\ell}$ 이었다. 유입유속이 동일한 조건에서는 희석실에 채운 이온 교환수지의 함량이 증가할수록 금속성분 제거율과 전력소모에서 효과적인 것으로 평가되었다. 이온 교환수지를 채운 전기탈이온 공정은 이온교환수지 자체에 의한 수리적 저항과 현탁질에 의한 수지의 오염으로 인해 운전이 계속될수록 유량이 감소하게 된다. 이러한 단점을 극복하기 위해 이온교환수지 대신 이온전도성 스페이서를 설치하여 실험한 결과 유입유량 문제는 해결할 수 있었으나 전력소모와 금속성분 제거율 및 전류효율 면에서 비효율적인 것으로 평가되었다. 전기탈이온 공정의 연속운전에서도 금속성분 제거율에서 제염계수가 1000으로 안정적인 수준을 유지하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권4호
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• pp.197-203
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• 2015

최근 들어 미세먼지에 의한 건강위해성에 대한 많은 문제가 지적되고 있다. 따라서 서울지역은 미세먼지를 줄이기 위한 합리적인 대책과 해결방안이 시급한 실정이다. 미세먼지의 악영향을 줄이기 위해서 우선 미세먼지의 구성성분 중 비율이 가장 많은 이온성분에 대한 명확한 해석이 선결되어야 하고, 이를 바탕으로 미세먼지의 특성을 파악하여 효과적인 저감 대책 수립 및 실천이 진행되어야 한다. 미세먼지 중 이온성분에 대한 물리화학적 특성을 해석하기 위하여 먼저 서울지역에서 미세먼지를 필터에 채취하고 이온성분 분석을 하였다. 그리고 이온크로마토그래피(IC)로 분석이 되지 않는 수소이온($H^+$)과 탄산이온${CO_3}^{2-}$)은 pH와 음이온과 양이온의 당량비 차이로 농도를 추정하였다. 질량수지를 기본원리로 하는 수학적 모델링 적용 결과 음이온과 양이온의 결합형태를 도출할 수 있었다. 미세먼지의 결합에 사용된 이온은 IC로 분석한 8개 이온과 추가로 해석한 $H^+$, ${CO_3}^{2-}$이며, 본 연구에서 나온 존재형태는 $NH_4Cl$, $NH_4NO_3$, $CaSO_4$, $(NH_4)_2SO_4$, $NaNO_3$, NaCl, $Na_2CO$, 그리고 $(NH_4)_2CO_3$ 등이 주를 이루고 있는 것으로 추정되었다.