• 제목/요약/키워드: Iron by-product

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Tuning of the Interparticle interactions in ultrafine ferrihydrite nanoparticles

  • Knyazev, Yuriy V.;Balaev, Dmitry A.;Yaroslavtsev, Roman N.;Krasikov, Aleksandr A.;Velikanov, Dmitry A.;Mikhlin, Yuriy L.;Volochaev, Mikhail N.;Bayukov, Oleg A.;Stolyar, Sergei V.;Iskhakov, Rauf S.
    • Advances in nano research
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    • 제12권6호
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    • pp.605-616
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    • 2022
  • We prepared two samples of ultrafine ferrihydrite (FH) nanoparticle ensembles of quite a different origin. First is the biosynthesized sample (as a product of the vital activity of bacteria Klebsiella oxytoca (hereinafter marked as FH-bact) with a natural organic coating and negligible magnetic interparticle interactions. And the second one is the chemically synthesized ferrihydrite (hereinafter FH-chem) without any coating and high level of the interparticle interactions. The interparticle magnetic interactions have been tuned by modifying the nanoparticle surface in both samples. The coating of the FH-bact sample has been partially removed by annealing at 150℃ for 24 h (hereinafter FH-annealed). The FH-chem sample, vice versa, has been coated (1.0 g) with biocompatible polysaccharide (arabinogalactan) in an ultrasonic bath for 10 min (hereinafter FH-coated). The changes in the surface properties of nanoparticles have been controlled by XPS. According to the electron microscopy data, the modification of the nanoparticle surface does not drastically change the particle shape and size. A change in the average nanoparticle size in sample FH-annealed to 3.3 nm relative to the value in the other samples (2.6 nm) has only been observed. The estimated particle coating thickness is about 0.2-0.3 nm for samples FH-bact and FH-coated and 0.1 nm for sample FH-annealed. Mössbauer and magnetization measurements are definitely shown that the drastic change in the blocking temperature is caused by the interparticle interactions. The experimental temperature dependences of the hyperfine field hf>(T) for samples FH-bact and FH-coated have not revealed the effect of interparticle interactions. Otherwise, the interparticle interaction energy Eint estimated from the hf>(T) for samples FH-chem and FH-annealed has been found to be 121kB and 259kB, respectively.

자력 선별 전로슬래그 미분말을 결합재로 활용한 모르타르의 기초특성 (Fundamental Properties of Mortar with Magnet-Separated Converter-Slag Powder as SCM)

  • 김범수;최선미;김진만
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.161-168
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    • 2023
  • 전로슬래그는 용광로에서 생산된 선철을 용융강으로 정제하는 과정에서 배출되는 부산물로, 컨버터에서 생산되는 양의 약 15 %가 배출된다. 이 전로슬래그는 유리 CaO 함량이 높아 콘크리트 골재로 사용 시 팽창균열 가능성이 있어 재활용이 어렵다. 이를 해결하기 위해 전로슬래그를 야드에서 숙성시키지만 완벽하게 제어하기는 어렵다. 본 연구에서는 전로슬래그에 모르타르 제제를 혼합하여 연구를 수행함으로써 골재가 아닌 시멘트 대체재로 전로슬래그를 사용할 수 있는 가능성을 검토하였다. 실험에 사용된 전로슬래그의 EDS 결과, 분말상 대비 골재상일 때 자력선별을 진행하는 것이 T.Fe를 제거하는데 더 효과적인 것을 확인하였다. 분쇄효율 실험은 T.Fe가 많이 분류된 비자착분이 가장 높은 분말도를 나타내었다. 이런 고분말도로 인해 전로슬래그를 15 % 치환했을 때 Plain 대비 비자착분의 플로가 가장 많이 감소하였다. 전로슬래그를 혼입한 모르타르의 길이변화는 재령이 증가할수록 변화율이 커지지만 Plain 대비 유사한 변화율이 나타났다. 압축강도에서는 Plain 대비 비자착분은 치환율 15 %까지 91.9~97.1 %의 강도 발현을 나타내었다. 추후 전로슬래그 미분말을 시멘트 대체재로 활용할 경우, 분쇄 전 자력(Gauss) 조절을 통한 최적의 자력선별 조건을 찾아 더 효율적인 T.Fe 선별 방법이 필요할 것으로 판단되며, EDS 및 Mapping은 국부적인 분석방법으로 큰 편차율을 보이기 때문에 다수의 시료 평가가 필요할 것으로 판단된다.

적니를 이용한 무기응집제의 제조연구 (Preparation of Inorganic Coagulants Using Red Mud)

  • 김정식;이재록;한상원;황인국;배재흠
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.2085-2095
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    • 2000
  • 적니는 보오크사이트로부터 수산화알루미늄/알루미나를 제조하는 공정에서 발생되는 부산물이다. 본 연구에서는 적니를 여러 가지 조건으로 산처리하여 적니에 포함되어 있는 알루미늄과 철을 산으로 침출시켜 무기응집제를 제조하였다. 적니와 산의 비율이 1/10(g/mL)인 경우 5M $H_2SO_4$$85^{\circ}C$에서 반응할 때, 9M HCl과 $25^{\circ}C$에서 반응할 때 알루미늄과 철의 최적 침출효율을 얻을 수 있었다. 또한 수용액에서 중금속이온($Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Cr^{3+}$), 탁도, 인산염인($PO_4{^{3-}}-P$) 제거실험을 여러 가지 실험조건으로 수행하였다. 실험결과, 본 연구에서 개발된 응집제는 수용액에서 중금속이온, 탁도와 인산염인에 대해 우수한 제거능력을 보이는 것으로 확인되었다.

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죽염의 특성 분석과 항위궤양효과 (Characterization and Anti-Gastric Ulcer Activity of Bamboo Salt)

  • 김승희;강석연;정기경;김태균;한형미;류항묵;문애리
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.252-257
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    • 1998
  • 죽염은 예로부터 위궤양 등의 소화기 질환에 민간요법으로 사용되어 왔으며 대나무 통속에 천일염을 넣고 소나무 장작불로 9번 구워서 만들어진다. 본 연구에서는 죽염의 특성분석시험과 항위궤양 시험 중 위산분비 억제도 시험을 실시하였다. 특성분석시험으로 ICP(Inductively Coupled Plasma) spectrometer, IC(Ion Chromatograph), XRD(X-ray Diffractrometer), 전자현미경을 이용하여 천일염과 죽염제품 A, B, C의 성분 및 구조분석을 실시하였다. 그 결과, 성분분석시험에서 죽염은 천일염에 비하여 칼륨, 규소, 철 및 인삼염의 농도가 증가하였으며 황산염은 감소되었음을 알 수 있었다. 죽염 중 물불용분에 포함된 화합물은 MgO가 가장 많았고, $SiO_2,\;Mg_2Si_O4\;및\;CaMgSiO_4$등도 확인되었다. 구조분석에서 죽염은 천일염에 비하여 대체로 표면이 매끄럽고 용융되어 있는 것으로 나타났다. 죽염제품 A, B, C 중 A를 사용하여 위산분비에 미치는 영향을 측정하였다. SD계 랫드에 죽염, 천일염, 시약급 NaCl, 증류수를 1일 1회 28일 동안 각 0.2, 1.0, 2.0 g/kg으로 경구 투여하여 마지막 투여 후 24시간 절식시켜 Shay 유문 결찰법을 이용하여 채취한 위액의 총량, pH, 총위산도, 펩신활성도를 측정하였다. 실험결과 각 투여 용량군에서 용매 대조군에 비하여 통계학적으로 유의성 있는 차이를 나타내지 않았으며 죽염을 포함한 여러 가지 염투여는 위산분비에 영향을 주지 않았다. 따라서 28일간 죽염투여에 의한 위궤양 치료효과는 기대하기 어려울 것으로 사료된다.

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고주석 청동정문경(靑銅精文鏡)의 재현실험을 통한 합금재료의 특성 연구 (A Study on Characteristics of Alloy Materials through Reproduction Experiment of High-tin Bronze Mirror with Geometric Designs)

  • 이인경;조영훈;조남철
    • 보존과학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.508-517
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    • 2019
  • 본 연구는 청동 정문경 제작공정 재현과정에서 생산된 합금 및 부산물을 대상으로 자연과학적 분석을 실시하였다. 재현실험의 합금비율은 국보 제141호 정문경에 대한 분석결과(Cu 61.7%, Sn 32.3%, Pb 5.5%)를 바탕으로 하였다. 사용된 원료에 대한 X-선 형광분석 결과, 구리는 Cu 98.9 wt%, 주석은 Sn 99.0 wt%, 납은 Pb 70.2 wt%, Sn 21.8 wt%로 확인되었다. 합금 용융 시주석과 납의 기화량을 감안하여 Sn, Pb은 5 wt%씩 더 첨가하였다. 1차 재현실험 결과는 Cu 58.8 wt%, Sn 36.9 wt%, Pb 4.4 wt%, 2차 재현실험 결과는 Cu 58.7 wt%, Sn 35.9 wt%, Pb 5.5 wt%로 확인되었다. 성분조성은 Cu와 Sn에서 약 3 wt%씩 차이를 보였으며, 미세조직은 주로 δ상이 관찰되어 선행연구와 유사한 양상을 나타내었다. 본 연구를 통해 향후 고대 청동거울의 재료학적 특성 규명에 있어 기초자료로 활용되었으면 한다.

아임계수 분해를 이용한 난분해성 물질로 오염된 토양의 정화 연구 (Remediation of Soil Contaminated with Persistent Organic Pollutants through Subcritical Water Degradation)

  • 최재헌;이환;이철효;김주엽;오석영
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.113-119
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    • 2015
  • 본 연구에서는 대표적 난분해성 유기화합물인 PCBs (Polychlorinated Biphenyls) 및 기타 난분해성 물질 오염토양을 정화하기 위하여 고온고압의 물을 이용하였다. 먼저, PCBs 오염토 적용시 반응온도에 따른 영향에서는 아임계수 조건에서 온도가 증가함에 따라 처리효율이 선형적으로 증가하였고 반응시간의 증가에 따라서도 처리효율은 증가함을 보였다. 처리입경별 실험에서는 미세토의 경우가 처리효율이 약간 낮았다. 아임계수와 영가철에 의한 PCBs 분해 기작을 예측하기 위해 Ion chromatography 및 GC-MS 분석을 한 결과 탈염화 반응산물이 생성되었으며 헤드스페이스 실험결과 PCBs분해기작은 대부분 산화이며, 일부만이 탈염화에 의한 것임을 확인하였다. TPH, BTEX, TCE/PCE, 클로르피리포스 등의 난분해성 물질 오염토처리를 위해 $300^{\circ}C$ 아임계수 조건을 적용한 결과 모두 90% 이상의 처리효율을 나타냈으며, 처리효율과 반응부산물 등의 검토를 통해 PCBs 오염토 외에 다른 난분해성 물질 오염토 처리분야에도 적용가능함을 확인하였다.

한국연안의 해상교통류분석(I) (Macroscopic Analysis of Traffic Flow in the Korean Coastal Waterway)

  • 이철영;문성혁;최종화;박양기
    • 한국항해학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.31-55
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    • 1986
  • Generally, the development of shipping is characterized by the amount of traffic flow (traffic volume) and seaborne cargo in the sea. Movement of ships is an essential element of constructing the traffic flow which is represented the dynamic movement of ships in the sea, but on the other band the numbers of arriving and departing the port is the basic factor consisting of the static movement of ships. The amount of cargoes by coastal vessels and ocean trade vessels have increased tremendously with the great growth of the Korean economy these days. This increase of the seaborne cargoes has made the Korean coastal traffic flow so congested that this can be a cause of large pollution as well as great marine casualities such as a loss of human lives and properties . And also the future coastal traffic is expected to increase considerably according to our economic development and high dependence upon foreign trade. Under the circumstance, to devise the safety of coastal traffic flow and to take a proper step of a efficient navigation, there is a necessity for analyzing and surveying the coastal traffic trend and the characteristics of cargo movement. In order to grasp the dynamic movement of ships in the Korean coast, O/D analysis is executed. This paper aims to secure the basic data necessary for a comprehensive plan and estimation of vessel traffic management system for the enhancement of safety, order and efficiency of vessel traffic in the Korean coast. The analyzed results of the traffic flow and seaborne cargoes of the Korean coast are summarized as follows : 1) The congestion by the vessels occurred around the ports such as-in proportion of ship's number (proportion of tonnage) -Incheon 18.5%(14.8%), Pohang 5.9% (9.9%), Samil 5.2%(8.3%), Mokpo 8.6%(0.8%), Pusan 13.5%(36.4%), Ulsan 9.1%(16.2%). 2) It is found that the area adjacent to Incheon, Pusan, Ulsan, Channel of Hanryu and South-western area are heavily congested. 3) It is confirmed thatthe area adjacent to Incheon, Pusan, Ulsan, Channel of Hanryu and South-western area are heavily congested. 3) It is confirmed that the coastal vessels are main elements constituting the coastal traffic and that there are much traffic flow among five ports as following through the precise O/D analysis of ship's coastal movement. Incheon-Samil, Ulsan, Pusan, Jeju Pusan -Samil, Ulsan, Incheon, Jeju Pohang -Samil, Inchoen, Jeju Pohang -Samil, Incheon, Jeju Ulsan -Samil, Incheon, Jeju Samil -Ulsan, Pusan, Incheon 4) The amount of cargoes to abroad are in proportion about 81% of total and the amount of coastal cargoes are about 19%. Of those, cargoes in and out to Japan are about 26% and to South-east Asia are about 27%. 5) The chief items of foreign cargoes are oil(38.33%), iron ore(13.98%), bituminoous coal(12.74%), grain(8.02%), lumber(6.45%) in the import cargoes and steel material(21.96%), cement(17.16%), oil(6.81%), fertilizer(3.80%) in the export cargoes. 6) The 80.5% of total export cargoes and 92.4% of total import cargoes are flowed in five main ports. 7) The chief items of coastal cargoes are oil (42.45%), cement(16.86%), steel material (6.49%), anthracite(6.31%), mineral product(4.3%), grain, and fertilizer. Almost 92.24% of total import and export oil cargoes in Korea is loaded and unloaded at the port of Samil & Ulsan.

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수질안정화 약품 주입에 따른 상수도관 내부 부식제어 특성 연구 (Corrosion control technique for pipeline system through injecting water stabilizer)

  • 황병기;우달식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.545-551
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    • 2011
  • 최근 고품질의 수돗물에 대한 소비자의 요구가 상승함에 따라 상수도 배급수관의 내부 부식에 의한 수질악화 및 부식제어 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 노후 관 교체 사업을 대신하여 수질 관리를 위한 부식 제어 수단을 강구하지 않고서는 근본적인 문제 해결이 이루어질 수 없는 실정이다. 본 연구에서는 수질안정화 약품 주입에 의한 상수도관 내부 부식제어 효율을 평가하기 위해 Pilot Plant 실험을 실시하였으며, 부식성제어 효율은 물의 부식성을 나타내는 LSI(Langelier Saturation Index)값에 의해 평가되었다. 실험결과, Pilot Plant에 의해 제조된 반응수는 수질안정화 약품인 액상소석회($Ca(OH)_2$, liquid lime)의 주입으로 부식성이 개선되어 철 용출이 억제되는 효과가 확인되었다. 강관과 동관을 절단하여 제작한 시편의 부식도 측정을 통해 각각 35.4, 44.5%의 부식제어 효과가 있음을 확인하였고 수질안정화 약품이 주입된 Sample관이 더 두터운 부식 생성물 층을 갖고 있는 것으로 밝혀졌으며, 결과적으로 수질안정화 약품을 투입한 배관이 부식 방지 측면에서 안정한 수질을 갖고 있음을 알 수 있었다.

화학적 등급화기법을 적용한 농공단지 입주제한업종의 환경유해성 평가 (The Environmental Hazard Assessment of Siting Restricted Industries from Industrial Complex in Rural Area Applied by Chemical Ranking and Scoring System)

  • 홍상표
    • 환경영향평가
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    • 제24권6호
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    • pp.549-560
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    • 2015
  • 농공단지에 입주제한된 31개 업종의 업종별 배출특성에 따른 화학적 유해성을 근거로 업종별 환경영향을 계량화하여 입지규제 우선순위을 도출하였다. 농공단지에 입주제한된 31개 업종의 환경상의 악영향과 환경기술발전에 따른 환경유해성 저감을 동시에 고려한 합리적 토지이용 관리방안을 수립하기 위하여 업종별로 수계, 토양 및 대기의 매체별 배출량 및 배출물질 $LC_{50}$ 자료에 의해 산정된 인체위해성과 생태위해성을 노출평가와 독성평가로 분석하는 화학적 등급화기법(CRS : Chemical Ranking and Scoring System)에 PRTR (Pollutant Release and Transfer Registers) 자료를 활용하였다. 농공단지 폐수배출관련 31개 업종에 대한 환경유해성을 도출한 결과에 의하면 2012년 기준으로 도금 착색 및 기타 표면처리강재 제조업, 생물학적 제제 제조업, 동 제련정련 및 합금 제조업, 솜 및 실 염색가공업, 그외 기타 1차철강 제조업, 기타 비철금속 압연압출 및 연신제품 제조업 등 6개 업종은 환경영향 점수가 상대적으로 낮게 산출되어 제조공정상에서 특정수질유해물질을 배출허용기준 이하로 배출된다고 인정하는 경우에 농공단지 입주제한을 완화시킬 수 있는 업종으로 평가된다.

건설현장 절취사면의 산성암반배수 발생특성과 잠재적 산발생능력 평가 (Generation Characteristics and Prediction of Acid Rock Drainage(ARD) of Cut Slopes)

  • 이규호;김재곤;이진수;전철민;박삼규;김탁현;고경석;김통권
    • 자원환경지질
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    • 제38권1호
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    • pp.91-99
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    • 2005
  • 건설 현장 절취사면에서 발생되는 산성암반배수(Acid Rock Drainage, ARD)는 암석에 함유된 황화광물의 산화에 의해 발생하며, 주변 환경, 구조물의 안정성과 수명, 경관에 악영향을 주고 있다. 우리나라의 지형은 70% 이상이 산 지이므로 토목공사과정에서 사면절취와 터널공사가 빈번히 이루어지고 있는데, 산성배수를 발생시킬 개연성이 있는 황 철석을 함유한 암석들은 전국에 분포한다. 본 연구에서는 다양한 암반을 대상으로 암석유형별 산성배수 발생특성을 파악하고 잠재적인 산발생능력을 규격화된 방법으로 평가하고자 하였다. 산발생능력 평가 결과 NP/MPA 비에 따라서 14개의 시료가 산성배수 발생 가능성이 높은군에, 4개의 시료는 산성배수 발생 가능성이 낮은군에 해당하였으며, 암 석의 종류와 산발생능력 평가 결과는 상관관계는 명확하지 않았다. 본 연구에서 대상으로 한 시료만으로 볼 때, 편마 암, 화강암의 경우 산성배수 발생 가능성이 낮은 군으로, 열수변질을 받은 화산암, 응회암, 탄질셰일, 금속광산 폐석시 료는 산성배수 발생 가능성이 높은 군으로 분류되었다. 물시료 분석 결과 일부 항목이 지하수의 생활용수 이용시 수 질기준을 초과하였다. 이는 주로 황철석의 산화로 인하여 발생한 산에 의해 배수가 낮은 pH를 유지하면서 중금속들 을 용출시켜 지속적으로 배출하기 때문이며, 고농도의 중금속을 함유한 산성배수가 계속 생산, 유입될 경우 연구대상 지역 부근 지하수와 하천수의 수질오염이 우려 된다.