• 한국환경보건학회지
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• 제20권4호
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• pp.1-9
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• 1994

In order to investigate the regional level of air pollutants at Kangwha island situated on the western coast in Korea, the suspended particulate matter samples were collected by using the low volume air sampler on ten interval from March 1992 to February 1993 and the mass concentration of suspended particulate matter (SPM) and the chemical composition of water-soluble major ionic components in SPM samples were measured. During the sampling period, the average concentration of SPM under diameter 10 $\mu$m was found to be 48 $\mu$g/m$^3$ (+ 12). The seasonal concentration of SPM was showed in order of spring>fall>winter>summer. It was considered that higher concentration on spring than other season was affected by the long-range transport of Yellow sand particulate from China continent and lower concentration on summer by the washout and rainout effect of large rainfall. The content of water-soluble component in SPM samples was founded to be about 31% (14.69 $\mu$g/m$^3$) and 65% was unknown or unanalyzed. The content of cationic component showed in order of NH$_4^+$ (44.6%)>Na$^+$ (21.2%)>K$^+$ (14.7%)>Ca$^{2+}$ (13.6%)>Mg$^{2+}$ (5.9 %) and the content of anionic component SO$_4^{2-}$ (62.5%)>NO$_3^-$ (22.3%)>Cl$^-$ (15.2%), respectively. This fact indicates that ammonium and sulfate ion of water-soluble component in SPM sample were dominant in this region. From the chemical composition of water-soluble component, the most of Na$^+$, Mg$^{2+}$ and Cl$^-$ were originated from seawater source but K$^+$, Ca$^{2+}$ and SO$_4^{2-}$ were originated from other non-marine source. The contribution of seasalt to the composition of precipitation was 23%.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.810-815
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• 2011

역삼투막을 이용한 해수담수화 과정에서 발생하는 농축수 내에는 고농도의 $Na^+$ 이온이 포함되어 있으며, 이를 경제성 있는 NaOH 용액으로 회수하기 위해 전기분해를 적용하였다. 실험실 규모의 전기분해장치를 구성하여 실험조건의 변화에 따른 NaOH 용액의 합성농도를 비교하였다. 이온교환막의 종류(CIMS 막, Nafion 막), 이온교환막의 전처리 유무, 농축수의 유입 유속(73 mL/min ~ 200 mL/min), 모의 농축수의 농도(1.5 M ~ 5 M), 전류(1.5 A, 2 A) 등의 인자를 변화시켜 전기분해를 수행한 결과, CIMS 막은 Nafion 막에 비하여 NaOH 용액의 합성효율은 뛰어나지만, 장시간운전 이후에 염소가스에 대한 내구성이 떨어졌다. 또한, 모의 농축수의 $Na^+$ 이온농도와 전류가 높을수록 NaOH 용액의 합성효율은 증가하였으나, 모의 농축수의 유입 유속이 낮을수록 합성효율은 증가하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권2호
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• pp.141-152
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• 2020

본 연구는 양액 내 존재하는 다량 영양소의 농도를 실시간으로 측정하기 위해 이온 선택 전극 (ISE) 으로 구성된 임베디드 시스템의 개발을 보여준다. NO₃, K 및 Ca 이온을 감지하기위한 PVC ISE, H₂PO₄를 감지하기위한 코발트 전극, 기준 전극, 샘플 용액이 담기는 챔버, 펌프 및 밸브를 사용하여 측정하는 시스템으로 구성된다. 양액 샘플양 조절과 데이터 수집을 위해서 데이터 Due 보드가 사용되었고, 각각의 샘플 측정 전에, 측정 중 발생하는 드리프트를 최소화시키기 위해 2 점 정규화 방법을 사용하였다. PVC 멤브레인을 기반으로 한 NO₃ 및 K 전극의 농도 예측 성능은 표준 분석기의 결과와 근접한 일치 (R² = 0.99) 나타내며 만족스러운 결과를 나타냈다. 하지만, Ca II 이온 투과체 제조된 Ca 전극은 고농도 양액 농도에서 Ca 농도를 55 %로 낮게 측정하였다. 코발트 전극 기반 인산 측정은 반복측정 중에 발생한 코발트 전극의 불안정한 신호로 인해 표준 방법과 비교하여 45 ~ 155 mg / L의 인산 농도 범위에서 24.7 ± 9.26 %의 비교적 높은 오차를 나타냈다. 수경 P 감지의 예측 능력을 향상시키기 위해 코발트 전극의 신호 컨디셔닝에 대한 추가 연구가 필요함으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제30권2호
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• pp.123-133
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• 2024

대기 중에 존재하는 저농도 CH₄을 제거를 위한 흡착제 개발을 위해서 Zeolite Template Carbon (ZTC)을 합성하였다. 탄소 전구체가 ZTC 합성에 미치는 영향을 알아보기 위해서, CH₄와 C₂H₂를 탄소 전구체로 사용하여 ZTC를 합성하였으며, 또한 이온 교환에 사용된 금속의 영향을 알아보기 위해서 CaCl₂와 LiCl을 사용하여 이온교환한 Y Zeolite을 Template로 사용하여 ZTC를 합성하였다. 탄소 전구체 간의 비교에서는 C₂H₂가 CH₄ 보다 더 높은 탄소 수율을 보였으며, 또한 미세기공이 발달한 ZTC를 합성하였다. 이는 C₂H₂의 분자 동역학적 크기(Kinetic Diameter) (3.3 Å)가 CH₄의 분자 동역학적 크기(Kinetic Diameter) (3.8 Å)보다 더 작기 때문에, 제올라이트 템플릿의 미세 기공 내부의 깊숙한 곳에서부터 탄소 침착을 가능하였기 때문인 것으로 판단된다. 이온 교환에 사용된 금속 전구체 간의 비교에서는 CaCl₂ 기반의 ZTC가 LiCl을 기반의 ZTC보다 미세 기공이 발달한 것을 확인하였는데, 이온 교환된 Ca가 탄소 전구체에 의한 Pore Blocking을 억제해서 기공 내부로 탄소 전구체가 들어 갈 수 있게 한 덕분으로 판단된다. 합성된 ZTC를 이용하여, 298 K에서의 N₂와 CH₄의 흡착 등온선을 측정하였는데, 전체적으로 CH₄의 흡착량이 N₂보다는 높다는 것을 확인하였다. 또한 CaY 기반으로 C₂H₂를 이용하여 합성한 ZTC 샘플이 N₂와 CH₄ 흡착량이 가장 높았지만, 흡착 공정 설계의 중요한 인자인 CH₄와 N₂의 흡착 비율 기준으론 CH₄으로 합성한 샘플이 가장 높게 나왔다. 이는 N₂ 흡착과 관련 깊은 초미세기공이 덜 발달하여, N₂의 흡착량을 줄임으로서 오히려 CH₄/N₂ 분리도를 높게 해 주었기 때문으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.293-299
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• 2014

고준위폐기물의 심지층 처분을 위해 완충재인 벤토나이트가 반드시 필요하고, 지하 환경에서 이 물질의 장기적 특성 변화를 아는 것은 매우 중요하다. 본 실험에서 폐기물 금속용기의 구리코팅 성분이 부식되면서 구리이온 농도가 증가한다고 가정하였을 때, 완충재인 벤토나이트 점토(몬모릴로나이트)의 층간 양이온들의 이온교환 및 용출 특성 등을 실험을 통해 살펴보았다. 용존 구리와 벤토나이트와의 반응실험에서 팽창성 점토의 Na가 선택적으로 먼저 Cu에 의해 치환되었고 Ca는 상대적으로 시간을 두고 이온교환되었다. 그리고 구리로 치환된 몬모릴로나이트는 X-선회절 분석결과 원시료에 비해 층간간격이 다소 줄어든 특징적인 비대칭 회절형태로 관찰되었다. 이러한 실험결과는 지하처분조건에서 고유 벤토나이트 성질의 점진적인 변화를 간접적으로 지시하는 것으로, 향후 다양한 추가실험을 통해 처분장 완충재의 화학적 광물학적 특성 변화를 연구할 계획이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제3권3호
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• pp.143-149
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• 2001

각 지역의 겨울철 강수인 눈의 산성도와 화학적 조성과 산림지역의 임내ㆍ외 강설의 특성을 비교 분석하고자 대관령 지역(강원도 평창군 도암면 횡계리) 운교 지역(강원도 평창군 방림면 운교리)을 대상으로 강설을 채취하여 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 조사 지역의 강설을 채취하여 적설량과 pH의 관계를 보면, 두 지역 모두 적설량이 적을 때는 pH의 변화 분포가 크게 나타났으며, 적설량이 증가할수록 pH가 안정되는 경향을 보였다. 이와 같은 결과는 강우현상에 있어 국지적인 환경에 따른 대기중의 부유물질 중에서 산성물질의 흡착비율이 달라짐을 의미함과 동시에 광역적으로 분포하는 산성물질의 유입도 고려해야 한다는 연구(나춘기와 정재일, 1997)와 유사한 것으로 강설의 경우에도 적용할 수 있다고 판단하였다. 2. 각 조사 지역의 강설 중 임외 강설과 임내 강설의 이온농도 변화는 전체적으로 임내에서 증가하는 경향을 보였다. 이 중에서 양이온의 경우는 $Ca^{2+}$, 음이온은 NO$_{3}$$^{-}$, SO$_{4}$$^{2-}$ , Cl$^{-}$ 모두가 증가의 양상을 보였다. 3. 이러한 결과를 기초로 하여 각 이온농도간의 편차와 상호관계를 파악하기 위해서 각 이온간의 상관성과 요인분석을 실시하여 비교하는 것이 각 지역 강설의 화학적 특성을 구명할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제15권4호
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• pp.393-402
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• 1999

Precipitation samples were collected by the wet-only sampling method in Iksan in the northwest of Chonbuk from March 1995 to February 1997. These samples were analyzed for the concentration of ion components, in addition to pH and electrical conductivity. The annual mean pH of precipitation was 4.8 and the seasonal trend of pH was shown to be low in Fall and Winter(4.5), middle-ranged in Spring(4.7) and high in Summer(5.0). The frequency of pH below 5.6 was about 71%. The seasonal pattern of pH frequency was found to be different in each season. In the case of the pH less than 5.0, the frequency was higher in Spring, Fall and Winter than in Summer, especially higher in Fall than in other seasons. The concentrations of analysed ions showed a pronounced seasonal pattern. However, major ion species for all seasons were $NH^+_4,;Ca^{2+};and;Na^+$ among cations and $SO^{2-}_4,;Cl^-;and;NO^-_3$ among anions. The major acidifying species appeared to be $nss-SO^{2-}_4;and;NO^-_3$, and the main bases responsible for the neutralization of precipitation acidity were $nss-Ca^{2+};and;NH^+_4$. The potential acidity of precipitation, pAi, was found to be between 3.0 and 5.0 for total samples, while the measured pH was approximately between 3.9 and 7.8. The seasonal trend of pAi showed a decreasing order: Summer (4.3), Winter(4.0), Spring and Fall(3.8). During the Fall, both pAi and pH were especially very low, which indicated that during this period the potential acidity of precipitation was high but the neutralizing capacity was low. For Spring, pAi was very low but pH was slightly high. This was likely due to the large amount of $CaCO_3$ in the soil particles transported over a long range from the Chinese continent that were incorporated into the precipitation, and then neutralized the acidifying species with its high concentraton.

• Advances in nano research
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• 제15권1호
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• pp.1-13
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• 2023

Ti₃C₂T_x MXene, a 2D material, is known to exhibit unique characteristics that are strongly dependent on surface termination groups. Here, we developed a novel annealing approach with Ca as a reducing agent to simultaneously remove F and O groups from the surface of multilayered MXene powder. Unlike H₂ annealing that removes F effectively but has difficulty in removing O, annealing with Ca effectively removed both O and F. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and energy dispersive X-ray spectroscopy revealed that the proposed approach effectively removed F and O from the MXene powder. The results of O/N analyses showed that the O concentration decreased by 57.5% (from 2.66 to 1.13 wt%). In addition, XPS fitting showed that the volume fraction of metal oxides (TiO₂ and Al₂O₃) decreased, while surface termination groups (-O and -OH) were enhanced, which could increase the hydrophilic and adsorption properties of the MXene. These findings suggest that when F and O are removed from the MXene powder, the interlayer spacing of its lattice structure increases. The proposed treatment also resulted in an increase in the specific surface area (from 5.17 to 10.98 m²/g), with an increase in oxidation resistance temperature in air from ~436 to ~667 ℃. The benefits of this novel technology were verified by demonstrating the significantly improved cyclic charge-discharge characteristics of a lithium-ion battery with a Ca-treated MXene electrode.

• 한국환경과학회지
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• 제23권5호
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• pp.743-753
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• 2014

The number concentrations and the water soluble ionic concentrations of $PM_{2.5}$ have measured at Gosan site in Jeju, Korea, from March 2010 to December 2010, to clarify their characteristics. $PM_{2.5}$ number concentrations vary from 22.57 to $975.65particles/cm^3$ with an average value of $240.41particles/cm^3$, which have been recorded evidently high in spring season as compared with those in other season. And the concentrations in small size ranges are greatly higher than those in large size ranges, so the number concentration in the size range $0.25{\sim}0.45{\mu}m$ has more than 94% of the total number concentration of $PM_{2.5}$. The major ionic components in $PM_{2.5}$ are $SO{_4}^{2-}$, $NH_4{^+}$ and $NO_3{^-}$, which are mainly originated from anthropogenic sources, on the other hand, the concentrations of $Cl^-$, $K^+$, $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$ are recorded relatively lower levels. The concentrations of the major ionic components are very high in spring season, but the concentration levels of the other components are recorded significantly high in winter season. On the other hand, in summer season, the lowest concentration levels are observed for overall components as well as the sum of them. The concentration ratios of nss-$SO{_4}^{2-}/SO{_4}^{2-}$ and nss-$Ca^{2+}/Ca^{2+}$ are 98.1% and 88.9%. And the concentration ratio of $SO{_4}^{2-}/NO_3{^-}$(3.64) is greatly higher than the value in urban area due to no large $NO_x$ emission sources in the measurement. In addition, the correlation and the factor analysis for the number and the ionic concentrations of $PM_{2.5}$ are performed to identify their sources. From the Pearson correlation analysis and the factor analysis, it can be suggested that the smaller parts(< $0.5{\mu}m$) of $PM_{2.5}$ is contributed by anthropogenic sources, but the sources of the remaining larger parts of $PM_{2.5}$ are not able to be specified sources in this study.

• 대한환경공학회지
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• 제39권3호
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• pp.164-168
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• 2017

본 연구에서는 $TiCl_4$ (0.12-0.18 mM)를 이용하여 합성 폐수(2 mg P/L)내 인을 제거할 때, 칼슘이온($Ca^{2+}$) (0-0.55 mM)이 인 제거에 미치는 영향을 알아보았다. $TiCl_4$ 0.12 mM일 때 초기 pH(4.0-10.0)에 따른 실험결과 pH 7에서 인 제거율이 95.1%로 가장 높았고, pH 8에서 인 제거율이 51.4%로 떨어졌다. $TiCl_4$ 0.12 mM에서 $Ca^{2+}$농도 0 mM일 때 인 제거율은 55.6%, $Ca^{2+}$농도 0.045 mM에서는 90.5%로 증가하였다. 반면에 $TiCl_4$ 0.15-0.18 mM에서는 $Ca^{2+}$농도에 따른 인 제거율(96.5-99.5%)의 차이는 미미하였다. $TiCl_4$ 농도를 0.12 mM로 고정하고, 초기 pH 7.0-9.0, $Ca^{2+}$ 농도 0.00-0.18 mM 범위에서 반응표면분석법을 이용하여 분석한 결과, 실험 범위내에서 인 제거율 90%이상을 얻기 위해서는 $Ca^{2+}$ 농도는 pH 8.0에서 0.10 mM, pH 9.0에서 0.12 mM 이상이 필요하다.