• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권6호
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• pp.812-825
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• 2019

국내에서 채광되는 백운석(dolomite, $CaMg(CO_3)_2$)을 회분식 형태의 마이크로웨이브 소성로($950^{\circ}C/60min$)에 의해 소성하여 경소백운석($CaO{\cdot}MgO$)을 제조하였다. 국내에서 산출된 두 개의 백운석 시료를 대상으로 경소백운석($CaO{\cdot}MgO$) 제조 후 수화 특성을 규명한 결과 반응성이 다름을 규명하였다. 경소백운석($CaO{\cdot}MgO$)의 수화 특성의 반응성을 이용하여 강산성 양이온 교환수지와 반응 시켜서 MgO를 분리하는 조건을 실시하였다. 분리 실험 조건은 경소백운석($CaO{\cdot}MgO$)과 $R-SO_3H$ (1:12 mass %)로 칼슘이온 흡착($Ca-(R-SO_3)_2$)하여 MgO를 분리하였다. 분리 후 MgO의 함량은 94 mass % 이상으로 분리되었다. 분리된 MgO를 $950^{\circ}C$, 60 min 동안 열처리 후 MgO의 순도는 96 mass %로 나타났다. 그리고칼슘 이온이 흡착된강산성 양이온교환수지($Ca-(R-SO_3)_2$)와 NaOH, $CO_2$ gas 반응에 의해서 98 mass %의 $CaCO_3$를 합성하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권10호
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• pp.51-56
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• 2011

본 연구에서는 스케일형성 제어와 막 파울링 저감을 위한 펄스 전기장 처리의 적용성을 실험적으로 검토하였다. 수용액 중의 칼슘이온 78%가 감소되었으며, $CaCO_3$입자의 크기는 커지는 것으로 확인되었다. 또한, $CaCO_3$의 결정형태는 비교적 제거가 힘든 Aragonite 구조에서 비교적 제거가 쉬운 Calcite 구조로 변화됨을 알 수 있었다. 막투과 유량과 막투과 유속은 펄스 전기장처리전에 비하여 더 높게 나타났으며, 스케일형성 가능성지수인 LI값 역시 감소하는 경향을 나타내었다. 결과로부터 펄스 전기장처리가 막 여과의 전처리로써 $CaCO_3$파울링을 경감시키기 위한 효과적인 방법으로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권6호
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• pp.421-426
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• 1994

$CaCO_3$가 청국장 메주 발효에 미치는 영향을 구명하고자 $CaCO_3$ 0, 0.01, 0.1, 1%씩 되게 각각 첨가한 청국장 메주에 B. subtilis를 접종하여 청국장 메주 발효 중의 성분 및 단백질 분해 효소력과 아미노산, 비타민 B복합체의 함량을 조사하였다. 발효중 $CaCO_3$첨가구의 품온은 대조구보다 높았으며, 적정산도는 $CaCO_3$첨가구에서 첨가 농도가 높아짐에 따라 대조구보다 감소하였고, 단백질 분해효소력 및 아미노태 질소함량은 0%<0.01%<0.1%<1%의 $CaCO_3$ 첨가 순으로 $CaCO_3$첨가구가 높았다. 아미노산 함량은 시험구 모두 증가하였으나, $CaCO_3$첨가구와 대조구간의 큰 차이는 없었다. 그러나 vitamin B복합체의 함량은 $CaCO_3$첨가구가 대조구보다 증가하였으며, 그중 0.01% 첨가구가 가장 높았다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권3호
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• pp.281-289
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• 2022

Bio-CaCO₃ is a blowout environment-friendly materials for soil improvement and sealing of rock fissures. To evaluate the chemical characteristics, shape, size and productivity of soybean urease induced CaCO₃ precipitates (SUICP), experimental studies were conducted via EDS, XRD, FT-IR, TGA, BET, and SEM. Also, the conversion rate of SUICP reaction at different time were determined and analyzed. The Bio-CaCO₃ product obtained by SUICP is comprehensively judged as calcite based on the results of EDS, XRD and FT-IR. The SUICP calcite precipitates are detected as spherical or ellipsoidal particles 3-6 ㎛ in diameter with nanoscale pores on their surface, and this morphology is novel. The median secondary particle size d₅₀ is 39-88 ㎛, indicating the agglomeration of the primary calcite particles. The Bio-calcite decomposes at 650-780℃, representing a medium thermal stability. The conversion rate of SUICP reaction can reach 80% in 24h, which is much more efficient than microbially induced CaCO₃ precipitation. These results reveal the knowledges of SUICP, and further direct its engineering applications. Moreover, we show an economic channel to obtain porous spherical calcite.

• 한국세라믹학회지
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• 제53권4호
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• pp.429-434
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• 2016

Here, we introduce a means of utilizing waste oyster shells which were obtained from temporary storage near coastal workplaces as $CO_2$ adsorbents. The calcined CaO can be easily dissociated to $Ca^{2+}$ cation and $CO_3{^{2-}}$ anion by hydrolysis and gas-liquid carbonation reaction and converted to precipitated calcium carbonate (PCC) in algae-containing water. The calcium hydroxide and carbonation combination in algae-containing water significantly contributed to improving water quality which is very dependent on the addition amount of calcined powders.

• Advances in materials Research
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• 제5권2호
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• pp.121-130
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• 2016

In an attempt to reach a balance of performances in homo-polypropylene based system, the effects of single and hybrid reinforcements inclusions comprising calcium carbonate nanoparticles (2, 4 and 6 phc) and glass fibers (10 wt.%) on the mechanical and thermal properties were investigated. Different samples were prepared by employing twin-screw extruder and injection molding machine. In morphological studies, the uniform distribution of glass fibers in PP matrix, relative adhesion between glass fibers and polymer, and existence of nanoparticles in polymer matrix were observed. $PP/CaCO_3$ (6 phc) as compared to pure PP and PP/GF had superior tensile and flexural strengths, impact resistance and deformation temperature under load (DTUL). $PP/GF/CaCO_3$ (6 phc) composite displayed comparable tensile and flexural strengths and impact resistance to neat PP, while its tensile and flexural moduli and deformation temperature under load (DTUL) were 436%, 99% and $26^{\circ}C$greater respectively. The maximum impact resistance was observed in $PP/CaCO_3$(6 phc). The highest DTUL was perceived in PP hybrid nanocomposite containing 10 wt.% glass fiber and 4 phc $CaCO_3$ nanoparticle.

• 자원리싸이클링
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• 제28권3호
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• pp.35-44
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• 2019

본 연구에서는 제지슬러지소각재(PSA)와 세 가지 킬레이트제(fumarate, IDA, EDTA)를 가지고 간접탄산화에 의해 이산화탄소를 저장하고 탄산칼슘을 생성하는 실험을 진행하였다. Fumarate와 IDA를 용제로 사용하면 간접탄산화반응이 촉진되어 물을 사용했을 때보다 더 많은 양의 이산화탄소를 저장하였다. 0.1 M 농도의 fumarate와 IDA를 사용했을 때, 이산화탄소 저장량은 각각 63, $89kg-CO_2/ton-PSA$이었고, 탄산칼슘 생성량은 각각 144, $202kg-CaCO_3/ton-PSA$이었다. 그러나 EDTA를 용제로 사용한 경우에는 탄산화반응이 거의 진행되지 않았다. PSA로부터 칼슘용출효율은 킬레이트제의 농도가 높고 Ca-ligand 안정화상수가 클수록 증가하였다. 또한 탄산화효율도 Ca-ligand 안정화상수의 영향을 받았다. Ca-ligand 안정화상수가 클수록 P SA로부터 더 많은 칼슘이 용출되었지만, 이 값이 탄산칼슘의 안정화상수($10^{8.35}$)보다 크면 탄산화반응이 진행되기 어려웠다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권4호
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• pp.327-335
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• 2002

Experiments were conducted to investigate the synthesis characteristics of Precipitated Calcium Carbonate(for short PCC) in Ca(OH)$_2-CO_2-H_2O$ system by the continuous drop method of Ca(OH)$_2$ slurry into the solution containing $CO_2$(aq). When the flow rate of $CO_2$(g) increases and the concentration of Ca(OH)$_2$ slurry become low, the absorption rate of $CO_2$(g) become faster than the dissolution rate of Ca(OH)$_2$. Consequently, the growth of the calcite crystal plane is facilitated resulting in synthesis of $1.0{\mu}m$ of rhombohedral calcite. On the other hand, when the flow rate of $CO_2$(g) decreases and the concentration of Ca(OH)$_2-CO_2-H_2O$ slurry become high, new nuclei is created along with the crystal growth resulting in synthesis of $0.1{\mu}m$ of prismatic calcite. Maintaining 1.0wt% of Ca(OH)$_2-CO_2-H_2O$ slurry, 120 drops/min of drop rate and $25^{circ}C$ of temperature, the shape of PCC shows colloidal and spherical agglomerate at 100 mL/min of the flow rate of $CO_2$(g); the mixture of rhombohedral and plate-shaped calcite, at 200∼500 mL/min. Therefore, as the flow rate of $CO_2$(g) increases, the shape of PCC changes from colloidal and rhombohedral calcite to plate-shaped calcite. Maintaining 500 mL/min of the flow rate of $CO_2$(g), 120 drops/min of the drop rate of Ca(OH)$_2$ slurry, and $25^{circ}C$ of temperature, the shape of PCC shows the plate-shaped calcite at 1.0∼3.0 wt% of Ca(OH)$_2$ slurry; the hexagonal plate-shape calcite of the thickness of $0.1{\mu}m$ and the width of $1.0{\mu}m$, at 4.0 wt%.

• 자원리싸이클링
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• 제5권3호
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• pp.56-64
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• 1996

탄산칼슘의 다형 제어를 목적으로 합성 음료, 의약품 등으로서도 폭넓게 이용되고 있는 ${C_2}{H_4}{OH}$계에서 수산화칼슘을 현탁시키고 감미제, 의약품 등의 용도로서도 이용되고 있는 에틸렌글리콜을 첨가하면서 탄산칼슘 생성 및 탄산칼슘 다형결정화 특성에 대해 연구하였다. 세라믹 bubble plate를 부착 제작한 반응기를 사용하여 $CO_2$gas와 반응 진행시 전기전도도의 연속 측정을 통해 변화시점에서 일부 현탁액을 분리 분말화하여 X선 회절 및 전자현미경을 통해 중가 생성물과 이들이 각각 Vaterite, Aragonite, Calcite로 전이됨을 확인하였다. ${C_2}{H_4}{OH}$에 대한 에틸렌글리콜 첨가를 10 vol%로 하여 500ml의 반응 현탁액에 10~50g의 수산화칼슘 첨가 변화에 따른 생성물을 조사하였다. 결정화단계에서 수산화칼슘 10g 첨가시를 제외하고는 모든 조건에서 겔화(gelation)가 일어나며 그 생성 유지시간은 수산화칼슘 양이 많아질수록 짧아짐을 관찰할 수 있었다. 상온 상압하에서 생성되기 어려웠던 Vaterite가 $Ca(OH)_2$의 30g 첨가반응계에서 구형으로 생성됨을 확인할 수 있었다. 이는 칼슘계, 흡착제 등의 가능성을 부여한 복합재료로서의 Vaterite 합성을 상온 상압화에서${C_2}{H_4}{OH}$ 계에서 다형제어 할 수 있음을 보여주었다. 탄산칼슘의 동질이상중 Vaterite는 준안정상이고 분말화 과정에서 이미 Calcite로 전이되기 쉬우나 G5 glass filter와 vacuum drier를 사용하여 안정적인 구형의 Vaterite을 확인할 수 있었다.

• 도시과학
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• 제9권2호
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• pp.45-50
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• 2020

The formation characteristics of calcium carbonates are closely related to the durability and mechanical properties of cement-based materials. In this regard, a deep understanding of the reaction pathway of calcium carbonates is critical. Recently, non-classical nucleation theory was summarized and it was presumed that prenucleation clusters are present. The formation of the prenucleation cluster at undersaturated condition (≈ 0.1 ml) in the present study was investigated via electrical characteristics of an electrolytic solution. Calcium chloride dihydrate (CaCl2·2H2O) and sodium carbonate (Na2CO3) were used as starting materials to supply calcium and carbonate sources, respectively. Furthermore, the reaction pathway of calcium carbonates was investigated by time-resolved polarization and depolarization characteristics of the electrolytic solution. The time-resolved polarization and depolarization tests were conducted by switching polarity with an interval of 20 seconds for 1 hr and by measuring the variation of electrical resistance. It can be inferred from the results obtained in the present study that the reactive constituent for the formation of calcium carbonates was mostly consumed in the period possibly associated with the prenucleation and the reaction pathways may be governed by the monomer-addition mechanism.