• 제목/요약/키워드: 황산납

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몬테카를로 시뮬레이션을 통한 바륨화합물의 의료방사선 차폐능 비교 분석 (Barium Compounds through Monte Carlo Simulations Compare the Performance of Medical Radiation Shielding Analysis)

  • 김선칠;김교태;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.403-408
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    • 2013
  • 본 연구에서는 기존의 납을 대체할 수 있는 의료 방사선 차폐제품 적용을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 바륨화합물의 두께별 차폐능을 모의 추정하였다. 차폐재 물질로는 황산바륨($BaSO_4$)을 이용하였고, 시편의 면적은 $15{\times}15cm^2$, 황산바륨의 밀도는 $4.5g/cm^3$, 납의 밀도 $11.34g/cm^3$를 적용하여 차폐재 시편의 두께를 0.1 mm부터 5 mm까지 시뮬레이션 하였다. 입력 선원은 연속 X-ray 에너지 스펙트럼(40 kVp ~ 120 kVp)에서 10kVp Step으로 시뮬레이션하였다. 40 kVp ~ 60 kVp에서의 흡수확률은 3 mm ~ 5 mm 두께에서는 납과 동일한 차폐능을 나타내었으나, 2 mm 이하에서는 차폐능이 기존 납 차폐재에 비해 다소 차폐능이 떨어지는 결과로 나타났다. 또한 70 kVp ~ 120 kVp 에너지 대역에서의 차폐능은 기존 납 차폐재와 유사한 성능을 보였지만, 0.5 mm 이하에서는 다소 낮은 차폐능으로 모의 추정되었다. 본 연구는 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 의료용 엑스선 에너지 대역에 대한 두께 함수로써 바륨화합물의 차폐능을 추정하여 기존의 납과 비교 분석하였다. 또한 순수한 황산바륨의 의료용 방사선 차폐제품 적용가능성을 검증하고자 하였다. 그 결과 의료 방사선 에너지 대역 70 kVp ~ 120 kVp 에서 최소 2 mm 이상의 바륨화합물 두께에서 기존 납 1.5 mm 대비 95% 이상의 차폐효과가 있는 것으로 추정되었으며, 본 결과는 의료용 방사선 차폐제품의 경량화 제작에 기초 자료로 제공될 수 있을 것으로 사료된다.

국산 칼슘-벤토나이트에 대한 납 흡착 (Lead Adsorption onto a Domestic Ca-Bentonite)

  • 고은옥;이재완;조원진;현재혁;강철형;전관식
    • 한국토양환경학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.55-63
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    • 2000
  • 벤토나이트는 매립지로부터 중금속이 유출되는 것을 저지시키기 위한 라이너 물질로 고려되고 있다. 본 연구에서는 국산 벤토나이트를 대상으로 납 흡착실험을 수행하였으며, 평형관계식과 용액화학 및 반응온도가 납흡착에 미치는 영향을 규명하였다. 벤토나이트의 납 흡착반응에서 평형관계식은 Freundlich 등온선을 비교적 잘 만족하였으며, 이 때 실험으로부터 결정된 $K_{F}\;=\;1.14$, n = 1.70, 상관계수($r^2$) : 0.99 이었다. 납이온의 분배계수는 주어진 초기용액농도의 범위에서 농도가 증가할수록 소하였다 pH가 증가할수록 납이온의 분배계수는 증가하였으며, pH>7 이상에서는 침전반응으로 해 그 값이 급격하게 증가하였다. 바탕용액의 이온강도가 증가함에 따라 납이온의 분배계수는 감소하였다. 납이온의 분배계수는 용액중에 존재하는 황산이온의 농도가 증가할 경우에 약간 증가하였으며 반면에 탄산이온의 농도에는 영향을 받지 않았다. 분배계수는 용액의 온도가 증가함에 따라서 증가하였다.

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모나자이트 중의 납 정량을 위한 신속한 EDTA 적정법 (A Simple EDTA Titration Method for the Determination of Lead in Monazite)

  • 이철;조원지
    • 대한화학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.313-316
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    • 1969
  • 모나자이트 중의 납함량을 신속하고 간편하게 결정하는 방법을 기술하였다. 즉 모나자이트 시료를 황산에 녹여 200ml가 되겠끔 희석하였다. 스트론튬으로 납을 정량적으로 분리한 후 3N 수산화나트륨에 녹였다. 여분의 Zn-EDTA를 가한 다음 남은 아연 이온을 0.01M EDTA표준용액으로 적정하였으며 이때 가리움제 (masking agent)러서 시안화칼륨 및 아세틸 아세톤을 가하였고 pH 5에서 자이렌을 오렌지(Xylenol orange)를 지시약으로 사용하였다.

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HI 환원-PbSO4용해법을 이용한 ICP와 AAS에 의한 플라스틱 중의 납 정량 방법 (Determination of lead content in the plastic by ICP and AAS using HI reduction - PbSO4 dissolution method)

  • 이현자;김상경;이세진;이현아
    • 분석과학
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    • 제17권5호
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    • pp.369-374
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    • 2004
  • 플라스틱을 황산으로 탄화시키고 질산으로 산화 분해한 후 과잉의 황산과 질산을 증발 건조에 의해 제거한다. 이때 침전된 납화합물 ($PbSO_4$)의 $SO{_4}^{-2}$ 이온을 염산산성에서 HI에 의해 $H_2S$로 환원하여 휘발시킨 다음 납을 용해한후 AAS와 ICP로 측정하였다. PVC-Pb 표준시료 (690~34610mg/kg)를 이용하여 재현성 실험을 하였으며 예상농도에 대비하여 99.9% 이상의 정확성을 보였다. 정밀성은 AAS는 99.8%, ICP는 99.9%로 비슷하였다.

국내 비철금속 제련시설에서의 납 동위원소 배출특성 연구 (Characterization of lead isotope emission profiles in non-ferrous smelters in South Korea)

  • 박진주;김기준;박진수;유석민;박광수;석광설;신형선;송금주;김영희
    • 분석과학
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    • 제26권5호
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    • pp.333-339
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    • 2013
  • 납 동위원소 분석은 국지적 및 지구적 납 오염 특성 해석을 위한 유용한 기법으로 널리 활용되어왔다. 본 연구는 국내 환경 중 납 오염원을 추적하기 위해 주요 배출원별 납 동위원소 인벤토리 구축사업의 일환으로 수행되었다. 특히 비철금속 제련시설은 가장 중요한 인위적 납 오염원으로 알려져 있으며, 본 연구에서는 국내에서 가동 중인 아연 (2 개 시설), 납 및 구리 제련시설에서의 납 동위원소의 유입 및 배출특성을 조사하였다. 각 제련시설에서 사용 중인 정광, 슬러지 및 폐수, 배출가스, 부산물로 생산되는 황산 및 제련된 금속제품 중의 납 농도와 납 동위원소 조성을 조사하였다. 아연 제련시설에서의 아연광석의 납 동위원소 분포는 1.179~1.198의 높은 $^{206}Pb/^{207}Pb$ 값을, 아연 제련시설에서 배출되는 배출가스, 제품, 폐기물 등은 1.105~1.147의 낮은 $^{206}Pb/^{207}Pb$ 값을 나타냈다. 국내 수입되는 아연광석은 주로 호주 및 페루 등이 주요 산지로서, 아연 제련시설에서 배출되는 물질들의 납 동위원소 분포는 중남미산 광석 및 호주산 광석의 납 동위원소 비율이 혼합된 것으로 추정되었다. 납 제련시설에서 배출되는 납 동위원소 패턴은 호주산 광석 및 중남미산 광석의 혼합 형태를 보이며, 구리 제련시설은 중남미 지역의 광석패턴을 따르는 것으로 추정되었다.

방사선 불투과성 물질 산화이테르븀(Ytterbium oxide)의 방사선 융합 차폐성능 분석 (Analysis of Radiation Fusion Shielding Performance of Ytterbium Oxide, a Radiation Impermeable Substance)

  • 김선칠
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.87-94
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    • 2021
  • 의료기관의 방사선 차폐체의 차폐물질이 친환경소재로 변화되면서 기존 납의 일반된 차폐특성보다 차폐물질의 특성에 따른 방사선 방어가 중요한 요소로 대두되고 있다. 납과 유사한 차폐물질로 대표적인 텡스텐과 황산바륨은 친환경 소재로 시트나, 섬유 형태로 제작되어 사용되고 있다. 이테르븀은 치과 방사선영역에서 불투과성 물질로 불소화합물로 사용되었으며, 에너지대별 차폐특성과 기존 친환경소재의 차폐특성과 비교하여 x-선 차폐영역에서 차폐성능을 평가하고자 한다. 동일한 공정과 조건하에 세 종류의 차폐시트를 제작하여 실험하였으며, 의료방사선 영역에서 텅스텐과 약 5 % 차폐성능 차이가 나타났으며, 황산바륨보다 우수한 차폐성능을 보였다. 차폐시트의 단면 구조에서는 인자의 배열이 일정하지 못하는 큰 단점을 보였다. 따라서 산화이테르븀은 의료방사선 차폐물질로 충분한 가능성을 보였으며, 입자배열 구조와 입자크기 조절로 차폐성능을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

납축전지 전류집전체로서 그라파이트 시트의 전기화학적 안정성과 방전성능 평가 (Evaluation of Electrochemical Stability and Performance of Graphite Sheets as Current Collectors for Lead Acid Battery)

  • 안상용;김응진;윤연섭;김희중
    • 전기화학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.128-131
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    • 2010
  • 납축전지 전류 집전체로서의 가능성을 보기위해 납 도금된 그라파이트 시트를 적용하여 평가하였다. 전기화학적 특성을 평가하기 위해 순환 전압전류법을 실시하였다. 납 도금된 그라파이트 시트는 납축전지의 음극으로 운용되는 전압범위에서 전기화학적으로 안정하였으나, 양극으로 운용되는 전압범위에서는 산소발생과 황산의 인터칼레이션으로 인해 전기화학적으로 불안정하였다. 납 도금된 그라파이트와 주조된 납 기판을 음극 전류집전체로 사용하여 전지를 제작하고, 방전 성능을 평가하였다. 납 도금된 그라파이트 시트를 적용한 납축전지가 금속 납 전류 집전체를 적용한 전지보다 더 높은 용량을 나타내었고, 에너지밀도 또한 더 높았다.

납-티오황산 착물생성과 구리치환에 의한 미량 납(II)의 비색분석에 관한 연구 (Spectrophotometric Determination of Trace Lead(II) After Extraction of Lead-Thiosulfate Complex into Aliquat336-CHCl$_3$ and Replacement by Cu)

  • Lee, Seok-Ki;Joung, Chang-Ung
    • 한국환경보건학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.1-5
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    • 1998
  • A spectrophotometric method was developed for the acidic solution stripped after an extraction of 0.5 to 2.5 ppm of Lead(II) from 50 mL of $Na_2S_2O_3$ solution into chloroform as the ion-pairs formed between their thiosulfate complexes and alkylamine, Aliquat336. Pb(II) in the stripped solution forms an complex with DDTC in pH 7.3 buffer solution, and was developed in yellow by copper replacement. The ydlow-colored solution have the maximum absorbance at 435 nm in the measurement of absorbance by UV-Visible spectrophotometer. The interference ions such as Fe(III), Hg (II), Al(III), Co, Cu, Ni, Zn, Ca, Sn, have great effects on the extraction, but they were overcomed by the usage of adequate masking agents before an extraction. At last, a good result was obtained in applying this method to synthetic water.

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황산암모늄에 의한 훼로망간 슬랙으로부터 망간의 전착 (Electrodeposition of Manganese from Ferromanganese Slag with Ammonium Sulfate)

  • 김덕묵
    • 대한화학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.390-396
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    • 1985
  • 황산암모늄을 이용하여 훼로망간슬랙중에 망간만을 분리, 추출하고 황화암모늄으로 정제한 후 소량의 $H_2SeO_3$를 첨가제로 가하여 환원전극으로는 Stainless steel판을, 산화전극으로는 납(Pb + 1% Ag)전극을 이용하여 60mA/cm$^2$정도의 전류밀도에서 90%이상의 전류효율로 순수한 망간금속을 얻었다.

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친환경 소재의 의료 방사선 차폐 시트 개발 ; I: 섬유, 고무, 실리콘 소재 차폐 시트의 성능 비교평가 (Development of Radiation Shield with Environmentally-Friendly Materials ; Ⅰ: Comparison and Evaluation of Fiber, Rubber, Silicon in the Radiation Shielding Sheet)

  • 김선칠;박명환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제33권2호
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    • pp.121-126
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    • 2010
  • 영상의학과 검사실을 비롯하여 병원에서 의료방사선 차폐제로 사용되는 대표적인 물질이 납이다. 납은 재질이 연하고 오래 동안 변질되지 않으며, 특히 X(${\gamma}$)선에 대한 선흡수계수가 커서 방사선 차폐제로 매우 유용하다. 그러나 납은 생물학적 구조와 기능에 필요하지 않는 부분이 많아 인체에 과다하게 노출되면 위험하므로 카드뮴, 수은, 비소 등과 같이 중금속으로 분류되어 있다. 이러한 위험성에서 벗어나기 위해서 납과 같은 방사선 차폐능력을 가지고 어떠한 형태로도 가공이 가능한 방사선 차폐물질을 개발하려고 노력하고 있다. 본 연구에서는 인체에 무해한 황산바륨을 이용하여 섬유, 고무, 실리콘에 함유하여 의료방사선 차폐시트를 개발하였고 이를 대상으로 의료방사선 차폐능력을 비교 평가하였다. 평가 결과에 있어서 실리콘에 바륨을 함유하여 제조한 시트가 가장 우수한 차폐능을 보였다.