• 제목/요약/키워드: Calcium ion ($Ca^{2+}$)

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시멘트 풀을 이용한 CO2 포집과 탄산염광물의 생성에 관한 연구 (Studies for CO2 Sequestration Using Cement Paste and Formation of Carbonate Minerals)

  • 최영훈;황진연;이효민;오지호;이진현
    • 한국광물학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.17-30
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    • 2014
  • 폐콘크리트 처리 시 발생하는 시멘트 미분은 $CO_2$ 포집을 위한 광물탄산화 재료로 활용할 수 있다. 이번 연구에서는 폐콘크리트를 활용한 $CO_2$ 포집을 위한 기초연구로 수화시멘트의 수성탄산화 방안과 탄산염광물 형성 특성에 대한 자료를 확보하고자 하였다. 실험을 위해 물 : 시멘트 비를 6 : 4로 하여 28일간 수중 경화하여 시멘트 풀을 제작하고, 첨가제(NaCl과 $MgCl_2$)를 활용한 용출실험과 두 종류의 수성탄산화(직접수성탄산화와 간접수성탄산화)실험을 수행하였다. 용출실험 결과, $Ca^{2+}$ 이온의 용출은 시험된 최대 농도에서 보다 0.1 M NaCl과 0.5 M $MgCl_2$에서 최대로 나타났으며, $MgCl_2$는 NaCl에 비해 10배 이상의 $Ca^{2+}$ 이온을 용출력을 보였다. 미분(< 0.15 mm)의 시멘트 풀은 직접수성탄산화에 의해 1시간 이내에 탄산화에 의해 포트랜다이트가 거의 모두 탄산염 광물로 변화하고, CSH(calcium silicate hydrate)의 분해에 의한 탄산화도 진행되는 것으로 나타났다. 그러나 직접수성탄산화에는 NaCl과 $MgCl_2$와 같은 첨가제가 크게 효율적이지 못하였다. NaCl과 $MgCl_2$를 첨가제로 사용한 용출액에 대한 간접수성탄산화로 100% 순수한 방해석을 생성되었다. $MgCl_2$에 의한 용출액의 경우 탄산화를 위해 알칼리용액 의한 pH의 조절이 필요하였으며, $Mg^{2+}$ 이온의 영향으로 탄산화가 느리게 진행되었다. 수성탄산화 방법과 첨가제의 종류가 생성되는 탄산칼슘광물의 종류와 결정도 영향을 미치는 것으로 나타났다.

고칼슘 플라이애쉬의 특성 및 활용방안에 관한 연구 (A Study on the Properties & Application for High-Calcium Fly Ash)

  • 원철;이상수;권영호;안재현;박칠림
    • 콘크리트학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.155-163
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    • 1995
  • 본 연구의 목적은 고칼슘 플라이애쉬를 건설산업에 재활용하는 방안을 확보하는 것이며 이를 통해 자원 재활용은 물론 환경보존, 경제성, 신재료 등의 개발측면에 보다 많은 자료를 실험을 통해 정립하고자 한다. 이러한 연구를 위해 고칼슘 플라이애쉬의 화학적.물리적 특성을 분석하였으며, 콘크리트에 사용 가능성을 검토하기 위하여 배합조건별 치환율을 선정하여 각각의 변수에 대한 유동성 및 강도발현 성상을 비교.분석하였다. 또한 콘크리트의 내구성 및 탄성계수와 같은 역학적 특성도 알아보았다. 본 연구결과, (1) 화학적 분석결과, 유리석회(CaO)의 함량이 높다. (2) 모르타르의 단위수량비는 증가, 압축강도비는 규준을 만족하였다. (3) FA 30%, W/B 40%범위에서 $400kg/cm^2$이상의 고강도 콘크리트를 제조, $300kg/cm^2$이하의 보통강도 콘크리트 생산은 W/B 45%, FA50%에서 가능하였다. (4) 내구성 실험 결과, 플라이애쉬의 치환율이 50%인 경우에 내구성 지수가 증가하였다. (5) 운반시간에 따른 경시변화는 플라이애쉬의 치환율이 증가할수록 슬럼프 손실율이 감소하였다. (6) 탄성계수는 대한건축학회의 규준식과 일치하였다.

지리산지역 고로쇠나무 및 거제수(거자수) 나무의 수액성분에 관하여 -Mineral과 Sugar성분에 관하여- (A Study on the Ingredients in the Sap of Acer mono MAX. and Betula costata T. in Mt. Jiri Area -On the Components of Mineral and Sugar-)

  • 서화중;김충모;정두례
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.479-482
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    • 1991
  • 고로쇠 수액의 주된 양이온 함량분포는 $Ca^{++},\;K^{+},\;Mg^{++},\;Na^{+}$이 각각 3.19, 1.74, 0.37, 0.24mEq/l이고 그 중 Ca와 K가 major ion이다. 주된 음이온은 ${SO_4}^{--}$가 2.0mEq/l, $Cl^{-}$이 0.19mEq/l 검출 되었다. 거제수 수액은 $K^{+},\;Ca^{++},\;Mg^{++),\;Na^{+}$이 각각 3.89, 1.95, 0.47, 0.42mEq/l로서 $K^{+}$의 비율이 월등히 높고 다음은 $Ca^{++}$ 순위이다. 음이온은 ${SO_4}^{--}$가 1.84mEq/l, $Cl^{-}$이 0.45mEq/l로서 ${SO_4}^{--}$가 높다. 이 양수액의 $K^{+},\;Ca^{++}와\;{SO_4}^{--},\;Cl^{-}$농도 상호간의 비율을 비교시 거제수가 고로쇠보다 $K^{+}$의 비율이 높고 $Ca^{++}$량은 상대적으로 적은 반면 ${SO_4}^{--}$는 고로쇠와 거의 비슷한 값이다. Sugar함량에서 고로쇠가 sucrose 2.7%함유로 비교적 감미가 높고 거제수는 포도당과 과당이 각각 0.097%, 0.305%함유되어 있다. 미량원소는 Cu, Zn, Mn에서 고로쇠와 거제수가 각각 0.057~3.038mg/l, 0.483~1.584mg/l, 5.507~4.354mg/l이고 거제수에서 Fe가 2.511mg/l 검출되었다.

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Crystal Structure of a Highly Thermostable α-Carbonic Anhydrase from Persephonella marina EX-H1

  • Kim, Subin;Sung, Jongmin;Yeon, Jungyoon;Choi, Seung Hun;Jin, Mi Sun
    • Molecules and Cells
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    • 제42권6호
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    • pp.460-469
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    • 2019
  • Bacterial ${\alpha}-type$ carbonic anhydrase (${\alpha}-CA$) is a zinc metalloenzyme that catalyzes the reversible and extremely rapid interconversion of carbon dioxide to bicarbonate. In this study, we report the first crystal structure of a hyperthermostable ${\alpha}-CA$ from Persephonella marina EX-H1 (pmCA) in the absence and presence of competitive inhibitor, acetazolamide. The structure reveals a compactly folded pmCA homodimer in which each monomer consists of a 10-stranded ${\beta}-sheet$ in the center. The catalytic zinc ion is coordinated by three highly conserved histidine residues with an exchangeable fourth ligand (a water molecule, a bicarbonate anion, or the sulfonamide group of acetazolamide). Together with an intramolecular disulfide bond, extensive interfacial networks of hydrogen bonds, ionic and hydrophobic interactions stabilize the dimeric structure and are likely responsible for the high thermal stability. We also identified novel binding sites for calcium ions at the crystallographic interface, which serve as molecular glue linking negatively charged and otherwise repulsive surfaces. Furthermore, this large negatively charged patch appears to further increase the thermostability at alkaline pH range via favorable charge-charge interactions between pmCA and solvent molecules. These findings may assist development of novel ${\alpha}-CAs$ with improved thermal and/or alkaline stability for applications such as $CO_2$ capture and sequestration.

Testosterone Relaxes Rabbit Seminal Vesicle by Calcium Channel Inhibition

  • Kim, Jong-Kok;Han, Woo-Ha;Lee, Moo-Yeol;Myung, Soon-Chul;Kim, Sae-Chul;Kim, Min-Ky
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제12권2호
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    • pp.73-77
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    • 2008
  • Recent studies have documented that testosterone relaxes several smooth muscles by modulating $K^+$ channel activities. Smooth muscles of seminal vesicles playa fundamental role in ejaculation, which might involve testosterone. This study was aimed to assess the role of testosterone in seminal vesicular motility by studying its effects on contractile agents and on the ion channels of single vesicular myocytes in a rabbit model. The contractile responses of circular smooth muscle strips of rabbit seminal vesicles to norepinephrine ($10{\mu}M$), a high concentration of KCI (70 mM), and testosterone ($10{\mu}M$) were observed. Single vesicular myocytes of rabbit were isolated using proteolytic enzymes including collagenase and papain. Inside-out, attached, and whole-cell configurations were examined using the patch clamp technique. The applications of $10{\mu}M$ norepinephrine or 70 mM KCl induced tonic contractions, and $10{\mu}M$ testosterone (pharmacological concentration) evoked dose-dependent relaxations of these precontracted strips. Various $K^+$ channel blockers, such as tetraethylammonium (TEA; $10{\mu}M$), iberiotoxin ($0.1{\mu}M$), 4-aminopyridine (4-AP, $10{\mu}M$), or glibenclamide ($10{\mu}M$) rarely affected these relaxations. Single channel data (of inside-out and attached configurations) of BK channel activity were also hardly affected by testosterone ($10{\mu}M$). On the other hand, however, testosterone reduced L-type $Ca^{2+}$ currents significantly, and found to induce acute relaxation of seminal vesicular smooth muscle and this was mediated, at least in part, by $Ca^{2+}$ current inhibition in rabbit.

우유단백질(牛乳蛋白質)의 열안정성(熱安定性)에 관(關)한 연구(硏究) -제1보 : 우유단백질(牛乳蛋白質)의 가열(加熱)에 의(依)한 변화(變化)- (Studies on the Heat Stability of Milk Proteins -I. Heat Induced Changes in Protein of Skim Milk-)

  • 양륭;박석원;신완철
    • 한국식품과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.37-45
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    • 1983
  • 유제품(乳製品)의 품질(品質)과 밀접(密接)하게 관련(關聯)되어 있는 skim milk protein의 가열(加熱)에 의(依)한 상대변화(狀態變化)를 단백질(蛋白質) 화학적(化學的) 측면(側面)에서 연구(硏究)하였다. 1. Skim milk 중의 calcium농도(濃度)가 높아질수록 가열시(加熱時) 점도(粘度)는 급증(急增)하였으며 gel화(化)가 일어나는 온도(溫度)는 점점 저하(低下)되었다. 이러한 사실(事實)로 보아 calcium ion은 유단백질(乳蛋白質)의 열안정성(熱安定性)에 결정적(結定的) 영향(影響)을 미치며 calcium존재(存在) 하(下)에서 가열(加熱)시킬 때에는 우유단백질(牛乳蛋白質)들을 균일분산계(均一分散系)로부터 불균일회합상태(不均一會合狀態)로 전이(轉移)시키는 것으로 결론(結論)되었다. 2. 일정(一定) 온도(溫度) skim milk의 안정성(安定性)에 대(對)한 가열시간(加熱時間)의 효과(效果)는 전혀 나타나지 않았다. 3. 등전침전(等電沈電)시킨 casein을 재용해(再溶解)시킨 후(後), skim milk 내(內)에서와 동일(同一)한 calcium농도(濃度) 환경(環境)으로 조절(調節)하고 가열(加熱)하였을 때 skim milk가 불안정성(不安定性)을 보이는 온도(溫度)보다도 저온(低溫)에서 침전(沈澱)으로 분리(分離)되었다. 따라서 가열(加熱)에 불안정(不安定)한 구분(區分)은 whey protein일 것으로 추정(推定)하였으며, 이는 skim milk 내(內)에서 casein에 의(依)하여 보호(保護)되는 것으로 해석(解析)되었다. 5. pH를 변경(變更)시킨 skim milk의 점도(粘度) 증가(增加)에는 calcium ion에 의(依)한 기여(寄與)가 컸으며, calcium은 유단백질(乳蛋白質)의 응집(凝集)을 촉진(促進)할 때 Ca-bridge로 작용(作用)하는 것이라고 결론(結論)되었다. 6. 비가열(非加熱)의 skim milk는 6개의 fraction으로 분획(分劃)되었음에 비(比)하여, $95^{\circ}C$에서 10분(分) 가열(加熱)했을 때는 fraction A 및 B가 소실(消失)되었고 새로운 fraction F@를 출현(出現)시켰다. 7. Electrophoretogram에서 fraction C 및 C#는 모두 3개의 band를, fraction F 및 F#는 모두 4개의 band를 나타냈으며 가열(加熱) 전후(前後)의 이동도(移動度)에도 차이(差異)가 없었다. Fraction D는 6개의 band로 D#에는 그 외(外)에도 3개의 band가 더 나타났다. fraction E 및 E#는 모두 4개의 band를 보였으나, 그 성분(成分)들의 이동도(移動度)는 모두 대응(對應)되지 않았다. Fraction A 및 B, 그리고 fraction D 및 E에는 가열(加熱)로 인(因)하여 변화(變化)를 받게되는 유단백성분(乳蛋白成分)이 포함(包含)되어 있을 것으로 추정(推定)되었다.

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우유로부터 Osteopontin의 분리.정제 및 특성에 관한 연구 (Purification and Properties of Osteopontin from Bovine Milk)

  • 최기원;김동운;이수원
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권3호
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    • pp.491-498
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    • 2003
  • 본 연구는 우유로부터 OPN을 분리 정제하여 그 특성을 규명하기 위해서 수행되었다. 먼저 ion-exchange와 hydrophobic chromatography를 이용하여 우유로부터 OPN을 분리 정제하였다. OPN의 분자량은 SDS-전기영동 상에서 약 60,000dalton이었고, NH2-terminal amino acid sequence를 확인한 결과 Leu-Pro-Val-Lys-Pro- Thr-Ser 순이었다. OPN을 35주령된 SCWL를 이용하여 산란계를 면역 시키고, 형성된 anti- OPN IgY 항체를 분리․정제한 후 ELISA test로 항체가를 측정하였다. 또한 RID test을 이용하여 OPN 함량에 따른 정량곡선을 작성하고, 이 곡선에 의해 우유 중 OPN 함량을 정량하였다. 그 결과 원유, 탈지유, 시유에서 각각39.78, 31.74, 37.48${\mu}g$/$m\ell$을 함유하고 있는 것으로 나타났다. 또한 OPN의 Ca 가용화 능력을 검정한 결과 OPN이 CPP와 poly-glutamic acid 보다 더 우수한 것으로 나타났다.

폐패각을 이용한 수처리에 관한 연구 (A Study on the Water Treatment using Shell Waste)

  • 이민호;정태섭
    • 자원리싸이클링
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    • 제6권3호
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    • pp.28-35
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    • 1997
  • 조개껍질(굴, 고막)을 수처리재로 활용하기 위한 기초 실험으로 중금속(Cd, Cu, Fe, Mn, Pb, Zn)과 유기성분(TCE(Trichlo-roethylene)와 PCE(Tetrachroethylene))의 흡착능을 조사했다. 수산화칼슘으로 이루어진 굴과 고막껍질의 소성 분말 주입에 따른 중금속 제거효율은 Mn, Zn, Fe, Cd, Cu, Pb의 순이었다. 우수한 중금속 흡착능은 조개껍질의 $Ca(OH)_2$ 성분에 의한 높은 pH유지에 따른 중금속 탄산염과 수산화물의 형성에 의한 침전작용, 조개껍질의 칼슘 매트릭스 구조에 의한 중금속의 고정화와 잔존하는 불용성 유기물의 결합 등의 작용이라고 본다. 이와 같은 굴껍질은 침출수의 중화작용과 동시에 우수한 중금속 흡착능을 가지고 있어, 이것을 수처리로 활용될 경우, 저렴한 재료의 확보와 더욱이 부가가치가 높은 폐부산자원을 활용한 정화용 세라믹스 담체의 개발로 폐부산자원 폐기처리 문제 이외의 환경정화용 세라믹스 및 담체 등의 환경분야 사업으로 확장 발전시킬 수 있다고 본다.

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나트륨염에 의한 비양론적 인회석의 특성 및 SaOS-2 세포반응에 미치는 영향에 관한 연구 (Variation of Characteristics of Nonstoichiometric Apatite Induced by Sodium Salt)

  • 정재영;한주연;최선미;이우걸
    • 공업화학
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    • 제19권3호
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    • pp.326-331
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    • 2008
  • 본 연구의 목표는 고체기질 표면에 Na 이온이 포함된 비양론적 인회석 코팅을 형성하는 기술을 개발하는 것이다. 나트륨염 농도가 다른 조건에서 형성된 인회석 코팅은 Na 이온이 존재하는 경우 표면 morphology, 화학적 상태 그리고 Ca/P 비율 등에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 성질들의 변화는 Na 이온의 농도가 0.01 mM로 증가될 때까지 지속되었다. 칼슘과 인의 비율은 2.18에서 2.03 정도까지 변화되었으며, 이는 합성된 비양론적 인회석이 칼슘이 풍부한 조성을 가지고 있음을 나타내고 있다. 모든 시료들의 구조는 저결정성 구조를 갖는 것으로 나타났다. 인회석 코팅층 내에 Na 이온이 존재하는 경우, 인간 조골세포의 세포주인 SaOS-2 세포의 부착이 상당히 증가하였다. 그러나 이 세포들의 증식은 Na 이온 농도가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 상반된 세포반응은 SaOS-2 세포와 인회석 표면간의 작용이 세포신호전달을 포함한 세포내 기전에 상당한 변화를 초래했기 때문일 것으로 사료된다.

우사의 깔짚 종류에 따른 발효 효율과 질소와 인의 형태 변화에 미치는 영향 (Fermentation Efficiency and Effect on Morphological Change of Nitrogen and Phosphorous with the Litter Types of Cowshed)

  • 유건상
    • 대한화학회지
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    • 제66권2호
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    • pp.86-91
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    • 2022
  • 안동에 있는 한 가축 농가의 우사에서 깔짚으로 왕겨와 톱밥으로 만든 퇴비를 각각 채취하였다. 분뇨의 발효 효율은 깔짚의 종류와 특성에 의해서 상당한 영향을 받으며 부영양화의 원인물질인 질소와 인을 저감시키기 위해 고려되어야 할 요소이다. 시료의 온도에 따른 중량 변화는 열중량 분석기(TG-DTA)로, 구성성분은 X-선 형광분석기(XRF)로 조사하였다. 빗물에 의해 퇴비에서 침출되어 나오는 아질산성질소(NO2-), 질산성 질소(NO3-), 인산이온(PO43-)과 암모니아성 질소(NH4+), 총인(T-P), 총질소(T-N)는 각각 각각 이온 크로마토그래프(IC)와 자외선/가시광선 분광기(UV/Vis spectrometry)를 이용하여 측정하였다. 결과적으로, 왕겨에 비하여 톱밥에서 분뇨의 발효 효율이 대략 3배 높게 나타났다. 우분의 발효성이 높을수록 암모니아성 질소의 탈질화 효율이 높았으며, 유기인도 인산이온으로 변화되었다. 덧붙여, 인산이온은 Ca와 Mg를 첨가하여 인산칼슘(CaHPO4·3H2O)과 스투루바이트(NH4MgPO4·6H2O) 형태의 난용성염을 생성 시킴으로서 제거 할 수 있다.