• 제목/요약/키워드: Ca-ion concentration

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Chimie Douce Reaction to Layered High-$T_c$ Superconducting / Super-ionic Conducting Heterostructures

  • Kim, Young-Il;Hwang, Seong-Ju;Yoo, Han-Ill;Choy, Jin-Ho
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제4권2호
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    • pp.95-98
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    • 1998
  • We have developed new type of superconducting-superionic conducting nanohybrids, $Ag_xI_wBi_2Sr_2Ca_{n-1}Cu_nO_y$ (n=1 and 2) by applying the chimie douce reaction to the superconducting Bi-based cuprates. These nanohybrids can be achieved by the stepwise intercalation whereby the $Ag^+$ ion is thermally diffused into the pre-intercalated iodine sublattice of $IBi_2Sr_2Ca_{n-1}Cu_nO_y$. According to the X-ray diffraction analysis, the Ag-I intercalates are found to have an unique heterostructure in which the superionic conducting Ag-I layer and the superconducting $IBi_2Sr_2Ca_{n-1}Cu_nO_y$ layer are regularly interstratified with a remarkable basal increment of ~7.3$\AA$. The systematic XAS studies demonstrate that the intercalation of Ag-I accompanies the charge transfer between host and guest, giving rise to a change in hole concentration of $CuO_2$ layer and to a slight $T_c$ change. The Ag K-edge EXAFS result reveals that the intercalated Ag-I has a $\beta$-AgI-like local structure with distorted tetrahedral symmetry, suggesting a mobile environment for the intercalated $Ag^+$ ion. In fact, from ac impedance analyses, we have found that the Ag-I intercalates possess a fast ionic conductivity ($\sigma_i=10^{-1.4}\sim 10^{-2.6}\Omega^{-1}\textrm{cm}^{-1}\;at\;270^{\circ}C$ with an uniform activation energy ($\DeltaE_a=0.22\pm 0.02$ eV). More interesting finding is that these intercalates exhibit high electronic conducting as well as ionic ones ($t_i$=0.02~0.60) due to their interstratified structure consisting of superionic conducting and superconducting layers. In this respect, these new intercalates are expected to be useful as an electrode material in various electrochemical devices.

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Magnesium에 의한 흰쥐 대동맥 이완 (Magnesium-induced Relaxation in Rat Aorta)

  • 오성숙;이상우;강형섭;김진상
    • 대한수의학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.373-382
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    • 2003
  • Magnesium ion ($Mg^{2+}$) is a vasodilator, but little is known about its mechanism of action on vascular system. In vitro, extracellular magnesium sulfate ($MgSO_4$) produced relaxation in phenylephrine (PE) or high KCl-precontracted isolated rat thorocic aorta with (+E) or without (-E) endothelium in a concentration-dependent manner. The $MgSO_4$-induced relaxations were not affected by removal of the endothelium. Pretreatment of +E or -E aortic rings with nitric oxide synthase (NOS) inhibitors ($20{\mu}M$ L-NNA, $100{\mu}M$ L-NAME, $1{\mu}M$ dexamethasone and $400{\mu}M$ aminoguanidine), cyclooxygenase inhibitor ($10{\mu}M$ indomethacin), guanylate cyclase inhibitors ($10{\mu}M$ ODQ and $30{\mu}M$ methylene blue) and $Ca^{2+}$ transport blocker ($10{\mu}M$ ryanodine) did not affect the relaxant effects of $MgSO_4$. $Ca^{2+}$ channel blockers ($0.3{\mu}M$ nifedipine and $0.5{\mu}M$ veropamil) completely decreased the relaxant effects of $MgSO_4$ in +E and -E aortic rings. However, in $Ca^{2+}$-free medium, $MgSO_4$-induced vasorelaxation was potentiated and this response was inhibited by nifedipine. Protein kinase C (PKC) inhibitors ($1.0{\mu}M$ staurosporine, $0.5{\mu}M$ tamoxifen and $0.1{\mu}M$ H7) or PLC inhibitor ($100{\mu}M$ NCDC) markedly decreased the relaxant effects of $MgSO_4$ in +E and -E aortic rings. In vivo, infusion of $MgSO_4$ elicited significant decreases in arterial blood pressure. After intravenous injection of nifedipine ($150{\mu}g/kg$) and NCDC (3 mg/kg), infusion of $MgSO_4$ inhibited the $MgSO_4$-lowered blood pressure markedly. However, after introvenous injection of saponin (15 mg/kg), L-NNA (3 mg/kg), L-NAME (5 mg/kg), indomethacin (2 mg/kg), methylene blue (15 mg/kg) and aminoguanidine (10 mg/kg) failed to inhibit it. These results suggest that endothelial NQ-cGMP or prostaglandin pathway is not involved in vasorelaxant or hypotensive action of $Mg^{2+}$ and that these effects are due to the inhibitory action of $Mg^{2+}$ on the $Ca^{2+}$ channel or PLC-PKC pathway, and are due to the competitive influx of $Mg^{2+}$ and $Ca^{2+}$ through the $Ca^{2+}$ channel.

Ca(OH)2-CH3OH-H2O-CO2계에서 바테라트의 생성에 미치는 반응온도의 영향 (Effect of Temperature on the Formation of Vaterite in Ca(OH)2-CH3OH-H2O-CO2 System)

  • 박종력;최상근;김병곤;이재창
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1143-1148
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    • 2002
  • 침강성 탄산칼슘은 충진용으로 매우 유용하며 제지, 페인트, 플라스틱, 고무, 잉크 등 광범위한 공업분야에 사용되고 있다. 탄산칼슘은 켈사이트, 아라고나이트, 바테라이트의 세 가지 동질이상이 존재하며 그중 바테라이트는 천연적으로 산출되지 않는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 $Ca(OH)_2-CH_3OH-H_2O-CO_2$계에서 바테라이트 분체를 합성하고자 하였으며, 이때 반응도중 슬러리의 전기전도도, pH, $Ca^{2+}$ 이온농도 등을 측정을 행하였다. 반응이 종료된 후 최종생성물은 XRD 및 SEM을 이용하여 분석하였다. 실험결과 반응온도 50${\circ}C$ 이상에서는 바테라이트와 함께 켈사이트, 아라고나이트가 혼재하게 됨을 알 수 있었으며 순수한 바테라이트를 합성하기 위해서는 반응온도를 40-50${\circ}C$의 범위로 유지해야 함을 알 수 있었다. 또한 반응온도가 40${\circ}C$에서 50${\circ}C$로 증가함에 따라 생성되는 입자의 평균입도를 0.5 ${\mu}m$에서 0.8 ${\mu}m$까지 성장시킬 수 있음을 확인하였다.

집적형 이온선택성 미세전극 센서에 적합한 토양화학 분석용 침출액 종 개발 (Development of Extracting Solution for Soil Chemical Analysis Suitable to Integrated Ion-selective Micro-electrodes)

  • 신국식;임우진;이상은;이재선;차근식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.513-521
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    • 2009
  • 본 연구는 현장에서 신속히 토양양분을 측정하기에 적합한 집적형 미세 이온선택성 전극을 토양화학성 분석에 이용하기 위하여, 이에 적합한 침출액의 종류와 양과 같은 분석방법을 개발 하는 데에 목적을 두었다. 대상 토양화학성들은 교환성 양이온들($K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$)과 무기태 질소들($NH_4{^+}$, $NO_3{^-}$) 이었으며, 분석법 개발의 목표는 다 성분 동시침출액 종 선발에 있었다. 침출액 자체에 존재하는 화학종들은 이온간 방해작용으로 이온선택성 전극의 분석능에 영향을 미친다. 순수 용액 내에서는 0.01M HCl 과 1M LiCl 이 모든 분석대상 화학종과 그들의 존재 농도범위($10^{-1}M{\sim}10^{-4}M$)에 대하여 가장 Nernst 이론값에 근접하였다. 그러나 실제 토양 침출용액에서 1M LiCl은 고농도(1M)의 $Li^{+}$ 존재로 말미암아 분석대상 화학성분의 선택성이 현저히 낮아짐을 알 수 있었다. 반면에, 0.1M HCl로 침출하여 10배 희석 측정하거나 또는 0.01M HCl로 직접 침출하여 측정하는 것은 표준분석 방법과 고도의 유의성이 있는 상관관계를 보이므로 최적 분석 방법으로 밝혀졌다. 토양에 대하여 집적형 이온선택성 미세 전극을 사용한 분석치와 표준분석법 분석치의 사이의 회귀상관에서는 $K^+$, $Na^+$, $Ca^{2+}$, $NO_3{^-}$가 매우 우수한 회귀상관 관계를 보였다. 그러나 $NH_4{^+}$이온은 $K^+$이온과 혼재할 때 $K^+$이온의 간섭으로 매우 낮은 선택성을 나타내었다. 또한, $Mg^{2+}$이온은 현재까지 이온선택성 막을 위한 최적의 Ionophore(이온투과 담체)가 개발되어 있지 않아 분석의 어려움이 있었다.

호기성 그래뉼 슬러지를 이용한 RO 농축수의 생물학적 처리에 관한 연구 (A Study on the Biological Treatment of RO Concentrate Using Aerobic Granular Sludge)

  • 김현구;안대희;조은하;김한용;예형영;문정수
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.79-86
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 RO 농축수 내 TDS 제어에 따른 고농도 질산성 질소의 효율적인 생물학적 처리에 있다. 실험실 규모의 실험에서는 연속회분식 반응기를 이용하여 연구를 수행하였으며 TDS의 주입조건에 따른 비탈질율, 비산소소비율 분석을 수행하였다. 연구결과, 연속회분식 반응기를 이용한 운전에 따라 탈질 공정 내 고농도 TDS 주입에 따라 탈질 반응이 지연되어 SDNR이 감소하는 것으로 나타났으며 미생물 활성도가 또한 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 질산성 질소의 원활한 처리를 위하여 TDS 제어가 수반되어야 하며 특히, $Ca^{2+}$의 중점적인 처리가 필요할 것으로 판단된다. 또한 본 연구를 통하여 도출된 SDNR, SOUR 값은 호기성 그래뉼 슬러지를 이용한 RO 농축수의 생물학적 처리를 위한 공정 설계인자로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

수경재배시 질소함량과 급액기간이 산호수의 생육 및 개화에 미치는 영향 (Effect of Nitrogen Concentration and Feeding Period on Growth and Flowering in Hydroponics of Ardisia pusilla)

  • 길미정;허은주;최성열;임진희;박상근;심명선
    • 생물환경조절학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.257-265
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    • 2010
  • 본 연구는 수경재배시 산호수 생육과 개화를 증진시키기 위한 적절한 질소농도 및 공급시기를 구명하기 위해 수행하였다. 질소농도가 120, 150, 180, $210mg{\cdot}L^{-1}$로 조성된 양액을 1년생과 2년생 Ardisia pusilla에 휴면기(10월~3월) 제외한 기간 급액(ED; except dormancy), 생육 전기간 급액(TG; total growth)으로 나누어 처리하였다. 묘령 및 급액기간에 따른 생육을 비교한 결과 1년생 묘는 급액기간에 관계없이 질소농도 $150mg{\cdot}L^{-1}$ 이상 처리구에서 우수하였다. 2년생묘는 TG기간 동안 급액한 처리구가 ED기간을 제외하고 급액한 처리구들보다 대체적으로의 생육이 훨씬 우수하였으며, 특히 TG-$150mg{\cdot}L^{-1}$의 생육이 가장 좋았다. 개화 후 엽의 무기성분 함량을 측정한 결과 묘령에 관계없이 전체적으로 양액내 질소농도가 증가할수록 T-N의 함량은 높아지고 K, Ca, Mg, P의 함량은 약간 낮아지거나 차이가 거의 없었다. 그러나, 1년생 ED-210 처리구는 모든 처리구 중 Ca와 Mg 함량은 가장 높은 반면 K와 P의 함량은 가장 낮았으며 개화수도 적었다. 즉, 질소농도가 $210mg{\cdot}L^{-1}$ 이상으로 조성되면 오히려 생육이나 개화수가 감소되는 것으로 보아 1년생 산호수는 생장 및 개화를 위해 TG-150으로 처리하고, 2년생 묘는 TG-180이 수경재배시 적정한 급액시기 및 질소농도로 판단된다.

알긴산의 부분적인 효소분해에 의한 특성 변화 (Changes in Functional Properties of Alginic Acid by Enzymatic Degradation)

  • 주동식;이정석;조순영;신성재;이응호
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.86-91
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    • 1995
  • 알긴산이 가지는 여러가지 물성적 특성 및 기능적 특성으로 식품에 널리 이용되고 있으나 상핀 점도와 용해도 때문에 그 이용 범위가 제한적이다. 이러한 알긴산을 보다 광범위하게 식품에 이용하기 위해서 알긴산의 특성을 어느 정도 유지하면서 용해도를 높이고, 점도를 저하시킨 부분 분해 알긴산의 제조와 특성을 실험하였다. 사용된 알긴산 분해효소는 pH 8.0, 온도 $37^{\circ}C$, 0.5 M NaCl 첨가 조건에서 최대 분해 활성을 나타내었다. 기질과 반응하는 부분 정제 효소(220.4 g/ml)의 농도는 2%(v/v)가 적절하였다. 반응 알긴산 농도에 관계없이 반응시간 10분으로 알긴산이 가지고 있는 점도 80%정도가 저하되었고, 60분 이내에 90% 이상의 점도가 떨어졌다. 분해에 의한 환원당 생성량을 측정하여 본 결과, 반응 60분까지는 큰 변화가 없었으나, 그 이후에는 환원당이 크게 증가하였다. 분해 시간에 따라 얻어진 알긴산들의 가용 농도는 반응 알긴산의 농도가 1.0%와 1.5%의 경우 10분 정도의 분해만으로도 10% 농도까지 용해할 수 있었고, 반응 알긴산 농도가 2.0%인 경우는 10분간의 분해로 7%까지 녹일 수 있었다. 알코올 침전도를 알아본 결과, 2.5% 시판 알긴산은 알코올 농도 3%일 때 침전을 시작하여 알코올 농도 30%일 때 22%, 알코올 농도 50%에서 대부분의 알긴산이 침전하였다. 부분 분해 알긴산의 경우는 알코올 농도 30%일 때 침전하기 시작하여 알코올 농도 70%일 때 85% 정도의 알긴산이 침전되었다. $Ca^{2+}$이온과의 반응성은 시판 알긴산과 마찬가지로 종류에 관계없이 부분 분해 알긴산의 농도가 높아짐에 따라 반응성도 커지는 것으로 나타났다.

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고농도의 불소를 포함하는 과포화용액이 apatitic crystal growth에 미치는 영향 (THE EFFECT OF THE SUPERSATURATED SOLUTIONS CONTAINING HIGH CONCENTRATIONS OF FLUORIDE ON SEEDED CRYSTAL GROWTH)

  • 권중원;금기연;이승종;정일영;이찬영
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제24권2호
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    • pp.330-336
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    • 1999
  • In biological systems, the mineral that forms hard tissue is of an apatitic nature, and hydroxyapatite($Ca_5OH(PO_4)_3$: HA) is generally considered as the prototype for such a mineral. Thus, the precipitation of HA, having biological implications, has been the subject of several investigations. Crystal growth studies using HA seeds in supersaturated solutions have enhanced our understanding of the process and mechanism involved in seeded crystal growth. From these studies, it has become apparent that the precipitation rate of HA onto the seed crystals depends on the various conditions, especially on the additives. The relation between the supersaturated solution containing fluoride and the process of HA crystal growth enhances the understanding of mechanism of HA crystal growth. Until recently, the studies have been on the crystal growth of enamel minerals and synthetic HA seeds in the supersaturated solution containing 1~2 ppm fluoride. The purpose of the present investigation is to study the effect that fluoride of high concentration has on the crystal growth kinetics of HA. In order to produce the composition found in the secretory enamel fluid, experimental solutions of 1mM Ca, 3mM P, and 100mM Tris as background electrolyte were used. Then this experimental solutions were added to 0, 2, 4, 6, 8, 10 ppm fluoride. The effect of fluoride at high concentrations on the precipitation was examined in a bench-top crystal growth model adopting a miniaturized reaction column. Chemical analysis was employed for characterization of working solutions before and after the experimentation. Remarkable findings were : 1) the amount of crystal growth was gradually accelerated as the fluoride concentration increased until 6 ppm, but decreased in 8 and 10 ppm fluoride; 2) the amount of fluoride ion consumed in crystal formation was constant despite the increase in fluoride concentration.

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농촌지역 건설폐기물 중간처리 사업장에서 발생하는 미세먼지의 발생 현황 및 인근 지역에 미치는 영향 연구 (A Study on the Status of Fine Dust Generated from Construction Waste Intermediate Treatment Plants in Rural Area and Its Impact on Neighboring Areas)

  • 장경필;박지선;김병윤
    • 한국농촌건축학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.9-16
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    • 2023
  • In this study, the status and characteristics of fine dust and its impact on neighboring areas were investigated to proactively respond to the government's environmental regulations expected in the future and to minimize the damage by the fine dust generated at construction waste intermediate treatment plants. In addition, since there are no such plants that can affect the surroundings with no houses or other waste treatment sites nearby, an independently located construction waste intermediate treatment plant was selected to compare the characteristics of fine dust with that from the construction waste intermediate treatment sites located in the downtown area. The conclusions of the study are as follows. (1) The measurement results of PM10 at 4 points in the plant showed that the location where the crushing facility was operating had an elevated level of fine dust at 80㎍/m3 on average and a maximum of 124㎍/m3, and the level rose to 110㎍/m3 at points where vehicles frequent. (2) The PM2.5 measurement results inside the plant showed that the average concentration of the reference point was 16㎍/m3 and the maximum value was 20㎍/m3, which was distributed within the management standard. (3) It was found that the average concentration of PM10 in the nearby area ranged from 28 to 38㎍/m3, which was similar to or lower than 36㎍/m3 of the reference point. Therefore, the concentration of the fine dust generated in the plant had a negligible effect on the increase in concentration of fine dust in nearby areas. (4) The heavy metal contents were measured from the filter paper collected from the plant. The PM10 was found to be about 14 to 26ng/m3, and PM 2.5 was 25 to 28ng/m3, which was the average of domestic atmospheric concentrations. (5) The SEM-EDX analysis results showed that the PM10 contained Si and O around 40% similarly for both. The SiO2, a component of silica occupied the most and C was present as CaCO3, which was assumed to be a limestone component. The remaining components included NaO, Al2O3, and CaO as trace oxides. (6) The SEM-EDX analysis results showed that the PM 2.5 contained 5 to 7% of Cl, which is a chlorine ion, and a small amount of K was detected at 2.51% in the sample from the shutdown plant.

수분 스트레스에 의한 식물의 기공 닫힘 (Stomatal Closure due to Water Stress in Plants )

  • 이준상
    • 생명과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.426-433
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    • 2024
  • 식물이 가장 쉽게 노출되는 환경적 위험은 수분 스트레스이다. Abscisic acid (ABA)는 환경 스트레스에 적응하기 위해 식물에서 생성되는 식물 호르몬이다. 식물에서 기공의 가장 중요한 역할은 광합성 활성에 크게 영향을 주는 CO2를 흡수하여 슈크로스의 합성을 활발하게 유도하는 것이다. 또한 기공은 증산작용을 통해 H2O를 방출하는 통로이며, 식물의 뿌리가 토양에서 물과 무기 물질을 지속적으로 흡수할 수 있도록 수분퍼텐셜의 기울기를 형성하는 기능을 한다. 식물은 수분 스트레스 환경에 노출되면, 기공을 닫아 수분 손실을 최소화하는 메커니즘을 가진다. 환경에 따른 기공 닫힘 메커니즘들과 관련하여 가장 잘 밝혀진 가설은 수분 스트레스에 대한 기공 반응이다. 식물이 충분한 수분을 공급받은 상태일 때, 기공은 일주기 리듬에 따라 낮에는 열리고 밤에는 닫힌다. 또한 세포간극 안에 CO2 농도가 증가하면 기공이 닫힌다. 그러나 일주기 리듬과 세포간극 안의 CO2 농도 증가로 인한 기공 닫힘 메커니즘은 명확하게 알려져 있지 않다. 식물이 수분 스트레스에 놓이면, 공변세포 세포질의 ABA 농도 증가는 동일한 세포질 내에 Ca2+ 농도 증가를 유도하여 원형질막에서 탈분극이 발생한다. 그 결과, 액포막에 있는 외향성 K+-채널과 느린 음이온 채널들인 SLAC1, SLAH3가 활성화되어 K+, Cl-, 그리고 malate2-를 방출하여 기공이 닫히는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 논문은 수분 스트레스로 인한 기공 닫힘 메커니즘에 대하여 조사하였다.