• 분석과학
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• 제26권5호
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• pp.307-314
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• 2013

셀레늄은 다양한 화학종으로 존재하며 그 농도와 형태에 따라 활성도나 생물학적 이용도가 달라지므로 식품에 대한 셀레늄 화학종의 정확한 분리 및 정량이 필요하다. 본 연구에서는 역상 (RP; reversed phase) 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC; high performance liquid chromatography)와 유도결합 플라즈마 (ICP; inductively coupled plasma) 질량분석법 (MS; mass spectrometry)을 사용하여 해산물 시료 중 셀레늄 화학종을 분리 검출 한 뒤에 후 컬럼 동위원소희석법 (post column isotope dilution)으로 정확히 정량 하였다. 시료 중 $^{80}Se$의 간섭요인인 $^{79}Br$을 제거하기 위해 고체상 추출법을 사용하여 대부분의 $^{79}Br$을 제거하였고 남아있는 $^{79}Br$은 수학적 보정식을 이용하여 보정해주었다. CRM (certified reference material) DOLT-4를 사용하여 셀레늄의 총량을 분석한 결과는 인증치와 잘 일치하였지만 각 화학종에 대한 정보는 비교할 수 없었다. 한국인 식탁에 오르는 대표적인 해산물 시료인 갈치, 삼치, 오징어, 등을 분석한 결과, 주된 셀레늄 화학종은 SeCys (selenocysteine)와 SeMet (selenomethionine)이었으며 각각은 0-661.6 mg/kg and 137.3-462.7 mg/kg의 농도로 존재함 을 알 수 있었다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제19권3호
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• pp.307-314
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• 2004

합성화학물질들이 환경으로의 유입은 인체에는 물론 환경생태계에 많은 영향을 미치므로 이들의 유해성 검증은 매우 중요한 일이라 할 수 있다. 실제 산업체에서 사용되는 수많은 화학물질들의 유전적 손상 유발유무는 유해성검증에서 무엇보다 중요한 일이라 할 수 있다. 이에 산업체 공정과정에서 널리 사용되는 것으로 알려진 11종의 합성화학물질에 대해 마우스의 골수 세포를 이용한 in vivo소핵시험을 수행하여, 소핵형성 유발유무를 관찰하였다. 양성대조군으로 사용된 mitomycin C는 음성대조군과 비교시 유의하게 소핵을 유발하는 반면, 비교적 마우스에서 높은 50%치사량을 보이는 thiourea, 2,4-dichlorophenol 및 2,4-toluene diisocyanate 등의 합성물질들을 비롯한 나머지 8종의 물질들은 본 실험결과 통계적으로 유의하게 소핵을 유발하지 않는 것을 관찰 할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권6호
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• pp.647-653
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• 2012

에러 최소 연결 방법(SEM-CM) 및 반복적 화학종 제거 민감도를 적용한 반응 메카니즘 감소 방법을 갖고, 고압에서 메탄-공기 예혼합 화염에 대한 축소 반응 메카니즘을 개발하였다. 최대 5% 이내의 에러 조건에서 얻어진 축소 반응 매카니즘은 43개 화학종과 554개 기초반응식으로 구성되어 있다. 고압조건에서 다양한 초기온도, 당량비를 갖는 메탄-공기 화염에 대하여 상세 화학반응 메카니즘과 축소 반응 메카니즘으로부터 얻어진 화염구조는 비교되었고, 결과는 잘 일치하였다. 따라서 개발된 축소 반응 메카니즘은 고압에서 화염속도, 화염온도, 주 화학종 및 부 화학종의 농도 등을 재생할 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제29권6호
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• pp.615-622
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• 1985

옥살산과 아세트산 용액의 농도변화에 따른 우라늄과 바나듐의 음이온교환수지로부터의 용리거동 및, UV및 스펙트럼 변화로부터 이들 이온의 화학종과 평형관계를 연구하였다. 0.005~0.5M 옥산살산 용액속에서 우라늄과 바나듐은 각각 $UO_2(C_2O_4)_2^{2-}$, $UO_2(C_2O-4)_3^{4-}$ 및 $VO_2(C_2O_4)_2^{3-}$의 화학종으로 존재하고, 0.01~0.1M의 아세트산 용액에서 우라늄은 $VO_2(Ac)_2^0$, $UO_2(Ac)_3^{1-}$의 화학종으로 존재하며, 바나듐은 $VO_2^++2Ac^-=VO_2(Ac)_2^-$의 평형이 이루어짐을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제29권6호
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• pp.637-645
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• 1985

천연수중에 들어간 구리 및 카드뮴이 천연수중의 각종물질들과 상호작용하여 어떤 화학종으로 존재하게 될 것인가를 예측하기 위하여 금속과의 착화반응에 관한 자료가 아직까지 잘 알려져 있지 않은 천연유기물과 구리 및 카드뮴간의 착화물의 안정도 상수를 측정하였다. 이온 선택성 전극을 사용하여 pH6에서 전위차 적정법으로 구한 천연유기물과 구리 및 카드뮴 간의 착화물의 안정도 상수는 각각 log $K'_{CuL} = 5.80,\;log K'_{CdL}=3.82$였다. 이 값을 MINEQL 컴퓨터 프로그램의 자료에 새로이 넣고 모델 하천수에 대하여 전연유기물의 존재를 고려했을 때와 고려하지 않았을 때의 구리 및 카드뮴의 화학종을 계산하여 비교 검토해 보았다. 천연유기물이 $10^{-6}M$ 정도만 있어도 구리와 착화물을 형성하였으며 카드뮴의 경우는 천연유기물이 $10^{-5}M$ 정도 있으면 착화물을 형성 함으로서 천연유기물이 금속들의 화학종 분포에 상당히 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.356-362
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• 2023

기후 변화에 따른 위험성은 전 세계적으로 오랜 기간 강조되고 있으며, 이를 극복하기 위한 노력은 해운분야에서도 국제해사 기구를 중심으로 이어지고 있다. 연소과정에서 발생한 매연을 제어하기 위하여 매연 생성 특성에 관한 연구는 필수적이다. 본 연구에서는 에틸렌 가스를 기반으로 한 대향류 확산화염에서 불활성 기체인 질소를 혼합하여 화염온도, 화염형태, 매연 생성 관련된 화학종의 상태변화를 확인하기 위해 광소멸법과 화학반응 수치해석을 수행하였다. 연구 결과. 질소의 혼합비율이 증가함에 따라 화염온도 감소와 매연체적분율 감소로 이루어졌다. 매연 입자가 분포하는 구간도 감소하였으며, 30% 이상 혼합비율이 높아지면 체적분율 감소율이 감소하였다. 매연 성장에 관여하는 화학종들의 몰분율도 감소하였다. HACA 반응 관련 화학종은 탄화수소 연료 비율에 따라 영향을 받으나, 홀수탄소 경로 관련 화학종은 탄화수소 연료 비율뿐만 아니라 화염온도 영향을 받는 것을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제64권3호
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• pp.175-188
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• 2020

이 연구에서는 모델의 중요한 특징 중 하나인 '이그노런스'의 관점으로 화학 교과서 및 교사용 지도서의 내용을 분석하였다. 이는 2015 개정 교육과정에서 학생들의 모델링 역량을 기르는 것을 강조하고 있기 때문이다. 화학 교육과정에서 중요하게 다루는 내용인 산과 염기의 중화반응에 관련된 모델로 Arrhenius 모델과 Brønsted-Lowry 모델을 선정하고, 이에 관련된 '이그노런스'를 다룬 선행 연구와 대학 일반화학 교재 4종을 분석하여 연구의 분석 기준을 추출하였다. 추출한 분석 기준으로 2015 개정 교육과정의 화학 I 교과서 및 교사용 지도서 9종과 화학 II 교과서 및 교사용 지도서 6종을 분석하였다. 또한 개정 교육과정에 따른 내용의 차이를 비교하기 위해 2009 개정 교육과정의 화학 I 교과서 및 교사용 지도서 4종 그리고 화학 II 교과서 및 교사용 지도서 3종도 분석하였다. '중화 반응' 개념, '중성' 개념, '중화 반응의 양적 관계', '이온화도', '이온화 상수'에 관련된 내용을 중심으로 분석하였다. 연구 결과를 토대로, 모델의 '이그노런스'를 화학 교사들이 이해하고 학생들의 모델링 역량을 길러줄 수 있도록 교사용 지도서에 이와 관련된 내용을 제시하는 방안을 제안하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제36권2호
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• pp.119-128
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• 2017

본 연구는 최근 식생활 개선과 더불어 건강식의 원료로 수요가 크게 증가하고 있는 국내 유통 잡곡류에 대한 비소의 농도 수준을 확인하고, 비소를 구성하고 있는 화학종들을 분리 및 정량하여 섭취량에 따른 위해 수준을 확인하고자 하였다. 잡곡 12품목 188점을 현지 수거 후 분석에 활용하였는데, 총비소 분석은 일정량의 시료에 질산과 microwave를 이용하여 전처리한 후 ICP-MS를 이용하여 분석을 하였다. 비소 화학종 분리 및 정량을 위하여 HPLC로 화학종을 선택적으로 분리하고 검출기 역할을 하는 ICP-MS를 결합한 형태인 HPLC-ICP-MS를 이용하여 비소 화학종을 분리 분석하였다. 추출 용매로는 증류수, 말론산, 질산을 이용하여 추출 효율을 비교한 결과 1% 질산이 비소 화학종 모두에서 양호한 추출효율을 보여 최종적으로 1%질산을 추출용매로 선택하였고, 비소 화학종이 적절한 pH에서 전하를 띄는 특성을 고려하여 이동상으로는 ammonium carbonate, ammonium phosphate를 gradient 조건으로 분석하였다. 분석법 검증을 위하여 검출한계, 정량한계, 직선성 및 회수율 모두 AOAC에서 권장하는 기준을 만족하여 총비소 및 비소 화학종 분리 분석 결과에 대한 신뢰성을 확인하였다. 품목별 총비소 평균 농도는 찹쌀 $0.267{\pm}0.090mg/kg$, 검정현미 $0.241{\pm}0.137mg/kg$, 혼합곡 $0.183{\pm}0.045mg/kg$의 순으로 나타났고 무기비소 평균 농도는 찹쌀$0.149{\pm}0.056mg/kg$, 검정현미 $0.136{\pm}0.075mg/kg$, 혼합곡 $0.110{\pm}0.035mg/kg$의 순으로 총비소 결과값과 동일한 순서를 보였다. 총비소와 무기비소 농도의 상관 분석결과 총비소 농도가 높으면 무기비소 농도 또한 높은 농도를 보여 강한 양의 상관관계가 있음을 확인하였다. 위해 평가는 국민건강영양조사 자료(2012)를 근거로 잡곡에 대한 무기비소 위해 정도를 평가하였는데 품목별 무기비소 노출량은 혼합곡에서 $19.91{\mu}g/day$로 가장 높은 노출량을 보였고, 찹쌀 $1.07{\mu}g/day$, 검정현미 $0.77{\mu}g/day$, 보리 $0.13{\mu}g/day$, 콩 $0.11{\mu}g/day$ 순으로 나타났다. 품목별로는 혼합곡이 PTWI 대비 16.89%로 가장 높은 수준을 보였고, 찹쌀 0.91%, 검정현미 0.65%, 보리 0.11%, 콩 0.09%의 순으로 나타났다. 노출량에 따른 위해 수준은 잡곡 12품목 모두 일시에 섭취한다고 가정할 경우 PTWI 대비 18.69% 수준으로, 잡곡류에 대한 무기비소의 인체 노출 및 위해수준은 안전한 것으로 평가되었다.

• 광물과 암석
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• 제34권2호
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• pp.121-131
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• 2021

마그네슘(magnesium; Mg)은 탄산염 광물이 침전된 과거의 환경 조건을 유추하기 위한 지화학 지시자로 활용되어오고 있다. Mg를 신뢰도 높은 지화학 지시자로 활용하기 위해서는 Mg의 화학종을 근거로 한 Mg의 광물 함유 기작이 반드시 규명되어야만 하며, 관련 실험 연구들은 주로 고해상도(high resolution)의 방사광가속기(synchrotron) X-선 흡수 분광(X-ray absorption spectroscopy; XAS) 기법을 통해 Mg의 화학종을 유추한다. 그러나, Mg가 미량 함유된 광물의 XAS 스펙트럼 해석의 높은 불확실성 때문에 화학종 유추가 어려운 경우가 많다. 양자역학 밀도범함수이론(density functional theory; DFT)은 결정구조에 대한 흡수 스펙트럼을 예측할 수 있기 때문에, XAS 스펙트럼 해석의 불확실성을 줄일 수 있다. 이번 논문에서는 DFT 기반의 제일원리 내각 준위 분광법(ab initio core-level spectroscopy method)을 통해 Mg 규산염 및 (수)산화광물에 대한 Mg K-edge 흡수 스펙트럼을 계산하여 Mg의 배위 결합 환경을 나타내는 구조 인자와의 상관관계를 분석하였다. 계산 결과, DFT 계산으로 얻은 Mg 규산염 및 (수)산화물의 이론 Mg K-edge 흡수 스펙트럼은 기존 XAS 실험으로 얻어진 스펙트럼의 주요 형태를 상당 부분 재현해낼 수 있었다. 계산으로 얻은 광물의 제일원리 Mg K-edge 흡수 스펙트럼의 흡수-끝(absorption edge)과 평균 Mg-O 결합거리 및 Mg 유효배위수를 비교 분석한 결과, 약한 양의 상관관계를 보여주었다. 이번 연구 결과는 DFT 계산이 다양한 광물 내 Mg의 화학종에 대한 표준 스펙트럼 세트를 제공할 수 있는 강력한 도구임을 보여주며, 추후 탄산염 광물에 함유된 정확한 Mg의 화학종을 동정하는데 DFT 계산이 큰 역할을 할 수 있음을 제시한다.

• 대한화학회지
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• 제56권5호
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• pp.628-637
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• 2012

이 연구에서는 1945년 교수요목기의 교과서부터 2009 개정 교육과정 화학II 교과서까지 수용액에서 강산의 이온화도에 대한 내용을 분석하고, 현직 화학 교사 50명을 대상으로 수용액에서 강산의 화학종에 대한 인식과 이온화도를 고려하였을 때의 인식 차이를 알아보는 설문과 면담을 실시하였다. 연구 결과, 우리나라 교사들은 교과서에 제시된 이온화도 값을 근거로 강산의 수용액 안에 존재하는 화학종에 대한 생각을 하고 있었으며, 강산의 정의와 교과서에 제시된 이온화도 값이 서로 일치하지 않은 문제를 생각하지 못하거나, 문제를 인식하는 경우에도 그에 대한 해결을 하지 못한 것으로 나타났다.