• 대한화학회지
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• 제54권4호
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• pp.479-486
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• 2010

본 연구의 목적은 과학적으로 논의가 되고 있는 탄산에 대한 고등학교 과학 교과서의 기술을 살펴보고 '탄산 용액'의 물리적인 특성을 MBL 기구를 이용하여 측정하고 교과서 자료와 비교하는 것이다. 네 가지 서로 다른 이산화탄소 수용액을 준비하여 분석하였다: 공기 중에 자연스럽게 노출된 수용액, 드라이아이스를 녹인 용액, $CO_2$ 버블링 용액 및 상업용 탄산수. 실험결과 이들 4가지 용액의 pH와 전기전도도는 각각 3.85 ~ 5.66 및 0.21 ~ 272.1 ${\mu}S$/cm의 범주에 있다는 것을 밝혔다. 이중에서 $CO_2$ 버블링 용액의 평형상수($K_{a1}$)를 $5.7{\times}10^{-7}$으로 추산할 수 있는데 이것은 교과서에 기재되어 있는 탄산의 $4.3{\times}10^{-7}$과 실험오차 범위 안에서 비교할 수 있는 수치이므로 교과서 화합물이 순수 탄산이 아니라 수화된 이산화탄소와 탄산의 평형 혼합물을 의미한다. 한편 교과서 분석에 의하면 대부분의 고등학교 교과서가 탄산을 약산과 혈액의 완충용액의 예로 많이 들고 있지만 탄산과 이산화탄소 수용액을 구별한 고등학교 교과서는 없었다. 하지만 단 한 교과서에서 두 화학종을 화학식에 병기하였다.

• 에너지공학
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• 제26권2호
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• pp.73-79
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• 2017

In nucleation assisted crystallization process formed $CO_2$ leaves as colloid gas and is used as the template by the rapidly growing crystals in the nucleation site. This emulsion of $CaCO_3$ micro-crystals & $CO_2$ micro-bubbles forms hollow particles. Formed hollow particles are double walled, both internal and external faces belonging to the cleavage aragonites which separate the surrounding water from the enclosed gas cavity. Hence, the reverse reaction of $CO_2$ with water forming Carbonic Acid is not possible and the pH stability is maintained. In fact every excess $CaCO_3$ crystals are buffering any carbonic acid left over. This $CO_2$ based nucleation technology prevents scale formation in water channels, but it also helps to reduce the previously formed scales. This process takes out water dissolved $CO_2$ in almost-visible micro-bubbles forms that helps reducing previously formed scale over a period of time (depends on the usage period). The aragonite crystals can't form scale because of its stable molecular structure and neutral surface electro potentiality.

• 생명과학회지
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• 제23권12호
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• pp.1557-1561
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• 2013

Carbonic anhydrase (CA)는 생물체 내에 널리 존재하는 아연(Zinc)을 함유한 금속성효소(metalloenzyme)이다. 이는 생리학적 조건에서 주로 $CO_2$의 hydration과 bicarbonate의 dehydration의 반응을 촉매하는 기능을 한다. 이러한 CA는 거의 모든 생물체 내에서 발견되고 16개 이상의 동질효소들이 포유류에서 분리되었다. 반면 포유류와 달리 포유류가 아닌 생물체, 특히 어류와 해양생물에 대한 CA와 그에 대한 동질효소에 관한 자료는 매우 제한적이다. 어류 내에서 CA는 삼투압과 산-염기 평형을 조절하는 매우 중요한 효소로 알려져 있으며, 또한 어류 내 조직 중의 하나인 아가미는 산-염기 조절, 이온 교환, 생체 내 pH 조절 등을 수행하는 부위로 알려져 있다. 실험생물인 무지개송어는 국내 해양 양식 산업 분야에 있어서 매년마다 그 생산량이 증가하는 매우 중요한 해양자원이다. 게다가 환경 독성 연구 분야에 있어서 그 실험적인 가치가 인정되어 국내 외에서 실험동물로 널리 이용되고 있는 어류이다. 아가미 조직에서 분리한 단백질에서 분자량 30 kDa, 등전점 7.0의 위치에 해당하는 특이적인 band 가 형성된 모습을 관찰할 수 있었고 이는 확인 결과 CA인 것으로 판명되었다. 또한 CA의 존재여부가 확인된 아가미 조직 내에서 세부적인 발현 위치를 파악하기 위해 진행한 면역조직화학 실험 결과 CA가 아가미의 상피세포내에 존재하는 것을 파악 할 수 있었다.

• Ocean and Polar Research
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• 제44권3호
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• pp.209-220
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• 2022

Carbonic anhydrase (CA) is a key controller of the carbon concentrating mechanism (CCM), and is known to be affected by ambient pH and CO₂ compositions. Herein, we characterized three novel CAs genes (PmCA1, 2, and 3) from the marine dinoflagellate Prorocentrum minimum, and evaluated the relative expressions of the PmCAs and photosynthetic genes PmatpB and PmrbcL under different pH conditions. Each PmCA was predicted to have amino acid residues constituting the zinc binding site. With signal peptide, PmCA1 and PmCA2 were predicted to be intracellular CAs located in the cytoplasm and chloroplast membrane, respectively. On the other hand, PmCA3 was predicted to be extracellular CA located in the plasma membrane. Also, PmCA1 was classified into the beta family, and PmCA2 and PmCA3 were classified into the alpha family via phylogenic analysis. The photosynthesis efficiency of P. minimum was similar at pH 7 to 9, and decreased significantly at pH 6 and pH 10. Overall, relative gene expression levels of the three PmCAs decreased at low pH, and increased as pH increased. Photosynthesis related genes, PmatpB and PmrbcL, showed similar expression patterns to those of PmCAs. These results suggest that changes in seawater pH may affect photosynthesis and CO₂ metabolism in marine dinoflagellates.

• 대한조선학회논문집
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• 제61권1호
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• pp.51-60
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• 2024

Hi Air Korea and Hanwha ocean are currently developing an Onboard Carbon dioxide Capture System (OCCS) to absorb CO₂ emitted from ship's engine using a sodium hydroxide(NaOH) solution, and converting the resulting salt into a solid form through a chemical reaction with calcium oxide (CaO). The system process involves the following steps; 1)The reaction of CO₂ gas absorption in water, 2)The reaction between carbonic acid (H₂CO₃) and NaOH solution to produce carbonate or bicarbonate, and 3)The reaction between carbonate or bicarbonate and CaO to form calcium carbonate (CaCO₃). And ultimately, the solid material, CaCO₃, is separated and discharged using a separator. The OCCS has been installed on an ship and the test results have confirmed significant reduction effects of CO₂ in the ship's exhaust gas. A portion of the exhaust gas emitted from the engine was transferred to the OCCS using a blower. The flow rate of the transferred gas ranged from 800 to 1384 m³/hr, and the CO₂ concentration in the exhaust gas was 5.1 vol% for VLSFO, 3.7 vol% for LNG and a 12 wt% NaOH solution was used. The results showed a CO₂ capture efficiency of approximately 42.5 to 64.1 vol% and the CO₂ capture rate approximately 48.4 to 52.2kg/hr. Additionally, to assess the impact of the discharged CaCO₃on the marine ecosystem, we conducted "marine ecotoxicity test" and performed Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis to evaluate the dispersion and dilution of the discharged effluent.

• 생명과학회지
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• 제24권2호
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• pp.186-190
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• 2014

본 논문에서는 삼세기(Shaggy sea raven, Hemitripterus villosus)를 실험 재료로 선택하여 Carbonic Anhydrase Isozymes (CAs) 중의 하나인 CA III에 대한 연구를 SDS-PAGE, Isoelectric Focusing (IEF), Western blot analysis의 방법을 통하여 진행하였다. SDS-PAGE와 Western blot 결과 삼세기 아가미, 혈액, 장, 간, 신당, 근육, 심장조직에서 CA III의 분자량인 30 kDa의 band가 확인되었다. 삼세기의 근육과 아가미에 대한 등전점 전기영동(IEF)과 Western blot analysis 결과 pI 7.0 부근에서 band가 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 특히 SDS-PAGE와 IEF 실험결과 삼세기의 아가미 조직에서 CA III의 발현량이 다른 조직들에 비하여 우세하게 나타났다. 이는 아가미가 다른 조직들과 달리 어류의 생체기관 중 유일하게 외부와 직접 접촉이 가능한 조직으로서 활성산소에 대한 손상을 최소화하기 위한 것으로 사료된다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제29권2호
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• pp.73-81
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• 1987

전국 각 제사공장에서 사용하고 있는 제사용수의 수원별 수질을 분석하여 제시용수로서의 적합여부를 판정하는 동시에 수질의 개선방안을 강구코자 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 27개업체의 제사용수원은 하천수 14개업체, 지하수 9개업체, 혼합수 4개업체이며, 혼합수의 혼합수원은 하천수와 지하수의 혼합이 3개업체, 하천수와 우물물 혼합이 1개업체였다. 2. 분포건수 42건을 수질형별로 분류하면 수검형수질이 6건, 중건형수질이 6건, 조경형수질이 11건, 유해형수질이 6건, 기타 2개수질의 중간에 해당되는 수질형이 13건이었다. 3. 제사용수로서 적합한 수질은 40%정도이고, 제사공정은 조정으로 개선가능한 용수는 30%이며 30%정도는 용수교체 또는 개질을 요하는 용수였다. 4. Total carbonate, Electric conductivity, Chloricion이 많은 용수는 가정하수, 폐기물처리장, 축사 등에 심하여 제사공정에 지장이 우려되는 용수를 사용하는 업체가 7개업체였다. 5. 전반적인 수질내용은 pH가 낮아졌고, ('70년 대비) Total hardness는 높아졌으며 Carbonic acid(H2CO3), Hydrogen carbonate(HCO3-)가 높아져 Total acidity, M-alkalinity가 높아졌으며, 용존무기질성분이 많이 검출되었다. 6. pH가는 Acidity성분인 Carbonic acid(H2CO3)와 Alkalinity성분인 Hydrogen carbonate(HCO3-) 향유비에 따라 결정되므로 sericin의 용해를 촉진 또는 억제하기 위햐여, 개질코자 할 때에는 반드시 Total carbonate를 파악한 후 수질에 따라서 적합한 pH 값으로 조정하여야 한다. 7. Total hardness와 Electric conductivity의 상관계는 r=0.9145, y=15.967+0.2774x로서 고도의 상관성이 있었으며, Electric conductivity를 일으키는 물질은 제사용수에서 calcium과 Magnesium이었다. 8. 설문조사결과 제사업체에서 문제가 되는 수질항목은 Total carbonate, pH, M-alkalinity, Iion, Acidity, Turbidit, Colority순이었다.

• 생태와환경
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• 제35권3호통권99호
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• pp.145-151
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• 2002

녹조류 Chlamydomonas acidophia, UTCC 122균주를 이용하여 pH변화에 따른 조류의 생리인 변화를 관찰하였다. 성장률(${\mu}$)은 pH 3.7${\sim}$6.7의 배양에서 $0.5{\sim}0.7\;day^{-1}$이었으며 (ANOVA, p=0.134),점차 세포의 크기가 작아지는 경향을 보였다. pH 2.7의 배양에서는 성장하지 않았으며, 세포의 크기가 급격하게 증가하였다. 배양 1일 후 엽록소 a 는 $191{\sim}255\;pg\;cell^{-1}$이었으나, 5일째는 pH 2.7배지에서 $210\;pg\;cell^{-1}$로 큰 변화가 없으며, 다른 pH의 배양에서는 $60{\sim}103\;pg\;cell^{-1}$로 감소하였다. 단위세포에 대한 엽록소의 양은 세포 체적과 직접적으로 관련이 있다. Carbonic anhydrase(CA)의 활성도는 $1.1{\sim}3.7{\times}10^{-4}\;E.U.\;mm^{-2}$이었으며, pH 2.7과 pH 5.7배지를 제외하고 점차 증가하는 경향을 보였다. pH농도 차에 의한 비교에서는 유사한 경향을 보였다. C. acidophila의경우 CA분자량은 29kDa이었으며, pH농도 구배에 의한 발현 차이는 없었다. 이것은 $CO_2$와$HCO_3\;^-$를 조절하는 CA가 산성에서 수소이온조절에 직접 작용하지 않는 것을 의미한다. 단백질 발현양상은 41과 63kDa은 pH가 낮은 배지에서 자랄수록 발현이 억제되었으며, 17kDa단백질은 점차 증가하였다. 본 연구를 통해, C. acidophila는 다른 생물과 달리 넓은 범위의 산성에서 잘 성장할 수 있으며,낮은 산성에서 자랄수록 17kDa의 단백질이 증가하는 것은 17kDa단백질이 산성에 적응하기 위한 기능을 하는 것으로 추정된다.

• 보존과학연구
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• 통권24호
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• pp.169-184
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• 2003

Yearly mean temperature and relative-humidity of the Seokguram Grotto was measured $19~23^{\circ}C$, 40~44% from May, 1998 to December,2002. The measurement has little differences comparing to the optimum guideline (temperature : $20^{\circ}\pm2^{\circ}C$, relative-humidity : $50^{\circ}\pm5%$). It is necessary to increase humidity in the Seokguram Grotto during winter because of heating and decrease the temperature during summer because of a higher temperature of outside. In addition, the diurnal range keep in $4^{\circ}C$ of temperature and in 10% of relative-humidity. Yearly mean concentration of $CO_2$(carbon dioxide) was measured538~658ppm that is higher than concentration of normal atmosphere(360 ppm). The $CO_2$ has an cumulative effect on the surface of stone cultural properties as a form of carbonic acid($H_2CO_3$) after reaction with water. HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) system should be operated to maintain ideal state for the preservation according to the optimum guideline. Also, the entrance into the Seokguram Grotto should be controlled to prevent a sudden fluctuation of humidity and temperature. Human could carry small particles like a microdust, microbe, etc., into the Seokguram Grotto and also could damage the surface by a direct touch.