본 논문은 중화(中和) 사상을 둘러싼 북송대 사마광과 한유의 심성 논쟁을 다룬 것이다. 사마광과 한유의 서신 교환은 당시 유가(儒家) 진영의 대표적 지식인과 불가(佛家)에 심취해 있던 지식인 사이에 진행된 심성 논쟁이라는 점에서 송대 심성론 발전에 미친 다양한 사상적 원류에 관한 논의를 제공해 줄 수 있다. 뿐만 아니라 양자의 서신 교환 내용은 훗날 정주학의 심성론이 당시 어떠한 사상적 배경 아래 구체화될 수 있었는지, 어떠한 이론적 진보를 이루어냈으며, 그 사상사적 의의는 무엇인지에 관한 논의를 살펴보는 데 중요한 단서로 활용될 수 있을 것이다.
인체세포는 오묘한 능력을 가지고 있다. 산성물질이 외부에서 들어오면 그것을 중화시켜 일정한 산도를 유지하며 알칼리성 물질이 들어오면 역시 그것을 중화시키는 완충 능력이 있다. 그러므로 달걀이 산성식품이라 문제라는 생각은 어디까지나 편견이다. 새로운 체세포를 합성하는 신진대사를 위해 절대적으로 필요한 것이 필수아미노산이며 그것을 가장 이상적으로 가지고 있는 것이 달걀이라는 것은 누구나 다 아는 사실이다.
우리나라의 지형은 약 70% 이상이 산악지역으로 형성되어 있으며 평균 pH는 4 ~ 5로 산성화 정도가 심각한 수준이다. 현재 국내에는 약 1,000여개의 휴 폐광된 많은 금속광산이 오염 방지시설이나 처리시설이 갖춰지지 않은 채 중금속을 함유한 광미나 폐석이 장기간 환경 중에 노출되어 왔으며, 지속적인 관리 및 환경오염에 대한 모니터링이 미흡한 실정이다. 대부분의 휴 폐광산은 산림지역에 밀집하여 있어 경사지면으로 이루어진 곳이 많다. 경사지에서의 강우에 의한 토양유실은 작물의 생산성과 함께 수계의 부영양화 등에도 영향을 미치며 이로 인한 2차 오염원으로 발전할 수 있어 심각한 수준의 환경문제를 야기할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 실제 산성화경사지와 유사한 조건의 라이시미터를 조성하고 과거 기 수행된 연구의 산출물인 폐자원을 활용한 중화제를 이용하여 중화처리를 실시한 후, 계절별 특성에 따라 인공강우를 살포하여 토양과 유출수의 pH 용탈에 따른 2차 환경오염 여부를 가늠하고 중화처리 후 식물식재 방안을 모색하고자 한다. 실험은 산성토양만을 충진한 대조군과 중화처리를 실시한 실험구 1, 중화처리 후 식물식재를 조성한 실험구 2로 구성하였다. 실험결과, 모든 계절에서 중화처리를 실시한 실험구 1, 2가 낮은 pH 용탈결과를 나타내었으며, 특히 실험구 2에서는 pH 용탈률이 가장 낮은 것으로 나타났다. 강우강도와 강우빈도 등 계절별 특성에 따른 pH 용탈은 큰 영향이 없는 것으로 나타났다.
폴리비닐페놀 (PVPh)을 LiOH로 중화시켜 중화도가 다른 여러 종류의 PVPh 이오노머 (PVPh-Li)를 제조하였다. 중화도에 따른 PVPh-Li의 $T_{g}$ 변화를 DSC로 측정한 결과 Li mol% 당 3.$8^{\circ}C$의 $T_{g}$ 증가가 관찰되었으며 유사한 구조를 지닌 poly(styrene-co-hydroxy styrene)의 3.$2^{\circ}C$ 증가에 비해 높은 수치이다. 이는 중화되지 않은 -OH가 -OLi와 강한 상호작용을 하기 때문인 것으로 생각되며, 이러한 상호작용으로 인해 -OLi 끼리의 클러스터 형성이 어려워져 소각X선산란 실험에서도 뚜렷한 피크가 관찰되지 않았다. 제조된 PVPh-Li를 PVPh와 블렌드시 50/50 조성의 경우 중화도가 10 mo1%인 PVPh-Li와 혼합되어도 상분리를 관찰할 수 없었으나, 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA)와 블렌드시 중화도가 5 mol%인 PVPh-Li가 혼합되면 거대 상분리를 관찰할 수 있었다. 이로부터 수소결합으로 인해 혼화성이 있는 블렌드라 하더라도 한 성분을 이오노머를 변환할 경우 새로운 강한 분자간 이온-다이폴 상호작용이 생성되지 않는 한, 아주 낮은 정도만 이오노머로 변환되어도 혼화성이 급격히 감소해 상분리가 관찰됨을 알 수 있었다.
본 연구에서는 황철석 암버럭으로 시공된 성토체를 대상으로 산성배수 발생을 억제하기 위하여 중화제를 주입할 경우 최적의 주입방안을 제시하고자 한다. 성토체 내에 중화제 주입으로 인한 침투효과를 수치해석으로 검토하기 위하여 유한요소해석을 수행하였다. 수치해석을 위하여 중화제 주입관의 직경을 50mm로 선정하고 주입관의 간격을 1-4m, 주입압을 100-220kPa로 변화시키면서 침투해석을 수행하였다. 해석결과에 따르면 중화제의 주입관 간격 1.0m 및 주입압 130kPa인 경우와 주입관 간격 2.0m 및 주입압 160kPa인 경우가 상대적으로 낮은 주입압에서 성토체 전체의 포화 도달시간이 빠른 것으로 나타났다. 그리고, 성토체 전체의 포화를 위한 중화제 주입관의 간격은 3m인 경우 130kPa에서 190kPa까지 다양한 주입압을 적용할 수 있으며, 성토체의 포화 도달시간은 주입압에 상관없이 유사한 것으로 나타났다. 따라서 경제성을 고려한 최적의 중화제 주입조건으로 주입관의 간격은 3.0m, 주입압은 130kPa로 선정하였다.
이 연구에서는 삼척탄전 내에 위치하는 폐탄광인 동해탄광을 대상으로 산성 광산폐수의 중화 처리를 위한 각종 기초자료를 제시하고자 하였다. 산성 광산폐수의 측정시기에 따른 변화양상을 관찰한 결과 갈 수기에는 각종 잠재적 유독성 원소들의 함량이 증가하며, pH가 하락하여 수질이 악화되는 경향을 보였다. 공업용 소석회는 처리효율 및 경제성을 고려할 경우 산성 광산폐수의 처리를 위한 최적의 중화제로 판단되며, 평형 모델링 결과 중화처리과정에서 Fe는 FeOOH의 형태로, Al은 Al(OH)$_3$, 의 형태로 침전되는 것으로 추정된다. GIS를 이용하여 동해탄광일대 산성 광산폐수 처리시설의 위치를 제시하였으며 수문학적 자료를 이용하여 최대강우량 및 첨두유량을 계산하였다.
이 연구에서는 산-염기 중화반응의 실험 방법에 관련된 과학 교과서 내용을 분석하고, 문제점을 개선하는데 목적이 있다. NaOH-HCl 수용액의 중화반응실험에서 1) 페놀프탈레인의 decoloration, 2) 염 생성 확인을 위해 적정된 용액의 농축을 위한 가열 과정에서의 색 변화, 3) 염 결정 확인의 어려움이 문제점으로 지적되었다. 이러한 문제점들은 페놀프탈레인의 구조변화에 근거하여 설명하였고, 개선된 실험방법을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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