• Title/Summary/Keyword: Mg 입자

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한국 서해 초기현세 퇴적물중 자생 능철석의 원소 성분과 퇴적학적 의미 (Elemental Composition of Authigenic Siderites in the Early Holocene Coastal Sediments, Western Coast of Korea and Their Depositional Implication)

  • 조주환;임동일
    • 한국지구과학회지
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    • 제23권8호
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    • pp.697-706
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    • 2002
  • 한국 서해 남양만 조간대의 초기현세 (ca. 8,600yr BP) 니질 퇴적물에서 특징적으로 조립사 (100-250${\mu}$m) 크기의 자생 능철석 입자들이 풍부하게 발견된다. 이들 갈색의 능철석 입자들은 표면에 잘 발달된 육면체 결정을 가진 구형의 집합체 형태를 보이며, 주성분 원소는 철과 망간으로 각각의 평균 함량이 각각 65%와 22%에 이른다. 높은 망간함량과 낮은 마그네슘 함량 그리고 성분삼각도표 (compositional ternary discrimination diagram) 결과들은 이들 능철석 입자들이 담수환경에서 형성되었음을 보여준다. 결과적으로 능철석 입자들을 함유한 초기현세 퇴적물 (unit Tl)은 해침의 초기 단계에서 해수면과 일정 거리를 가진 해안선 근처의 육지에 발달한 소규모 담수 습지 (freshwater swamp or bog) 퇴적층으로 해석된다. 한편, 능철석 입자 내에서 뚜렷한 화학적 성분 변화가 나타나는 바, 입자의 중심에서 바깥쪽으로 갈수록 철과 마그네슘의 함량은 증가하는 반면 망간과 칼슘의 함량은 감소하는 경향을 보인다. 이러한 결과는 자생 능철석 입자들이 퇴적층의 공극내에서 일련의 초기속성작용 (early diagenetic process) 동안 순차적으로 형성되었음을 반영한다.

동시 추출을 겸한 생물반응기에서 Lithospermum erythrorhizon 배양에 의한 shikonin 생산 (Bioreactor Cultures of Lithospermum erythrorhizon for Shikonin Production with In Situ Extraction)

  • 김동진;장호남
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.525-529
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    • 1990
  • 식물세포인 Lithospermum erythrorhizon을 교반 반응기와 calcium alghinate에 고정화된 상태로 충전층 반응기에서 n-hexadecane으로 동시 추출하면서 shikonin을 생산하여 각각의 생산성을 비교하였다. 교반 반응기에서 shikonin의 비생산과 부피생산성은 각각 1.5mg shikonin/g cell과 400$\mu g$ shikonin/(L.day)였고 충전층 반응기에서는 가각 2.0mg shikonin/g cell과 2857 $\mu g$ shikonin/(L.day)였으며 이는 각각 교반 반응기에 비하여 1.3, 7.1배 높은 것이다. 충전층 반응기에서 shikonin의 생산성이 높은 것은 calcium alginate 입자에 세포가 고농도고 축적되어 단위 반응기 부피당 세로의 부하 능력이 높고 또한 세포가 서로 접촉하기가 쉽고 고정화 입자내의 환경이 세포가 분화하기에 좋은 조건을 형성하기 때문인 것으로 사료된다.

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순수 스피넬($MgAl_2O_4$)의 입성장 및 소결현상 (Sintering phenomena and grain growth of ultra-fine spinel($MgAl_2O_4$);(II))

  • 이형복;한영환
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.498-502
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    • 1998
  • 순수 스피넬$(MgAl_2O_4)$에 대하여 $1400^{\circ}C$에서 $1700^{\circ}C$까지에 내화온도 범위에서 입자크기(G), 밀도($\rho$), 활성에너지(Q)를 구하고 다른 실험값과 비교 분석하였다. 스피넬에 대한 입자크기와 상대밀도는 매우 유사한 경향을 나타내었다. 이들은 두 개의 뚜렷한 영역을 나타내었는데 상대밀도가 약 85~90%까지의 중간소결단계와 전이-밀도 수준 이상의 마지막 단계, 소결영역으로 나타난다. 입자크기(G)와 밀도($\rho$)의 관계에서 활성화에너지 값은 670-48kJ/mol이었으며 다른 스피넬에서는 넓은 온도 범위에서 약 590kJ/mol이었다. 이 값은 기존의 360~580kJ/mol의 값은 근접하였다.

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무가압함침법으로 제조한 SiCp/AC8A 복합재료의 기계적 성질 (Mechanical Properties of SiCp/AC8A Composites Fabricated by Pressureless Metal Infiltration Process)

  • 김재동;고성위;김형진
    • Composites Research
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    • 제15권3호
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    • pp.1-10
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    • 2002
  • 무가압함침법에 의해 제조된 SiCp/AC8A복합재료에 대하여 SiC 입자 크기와 부가적인 Mg의 첨가가 복합재료의 기계적 성질과 마모특성에 미치는 영향을 조사하였다. SiCp/AC8A복합재료의 경도와 굽힘강도는 입자의 크기가 작아짐에 따라 증가하였다. Mg 첨가량이 증가함에 따라 SiCP/AC8A복합재료의 경도는 경질의 반응생성물에 의해 상승하였으나 굽힘강도는 석출물의 조대화와 기공율의 증대에 의해 저하하였다. SiCp/AC8A복합재료는 AC8A 기지재에 비하여 고속의 마찰속도에서 6배의 내마모성을 나타냈으며 강화입자의 크기가 작아짐에 따라 내마모성은 향상되는 것으로 나타났다. 마모기구에 있어서 SiCp/AC8A복합재료는 마찰속도에 관계없이 연삭마모를 나타냈으나 AC8A 기지재는 마찰속도가 고속화됨에 따라 응착 및 용융마모의 마모면을 나타냈다.

철 및 망간 산화물로 코팅된 입자활성탄을 이용한 수용액 중 As(III) 및 As(V)의 제거 (Removal of As(III) and As(V) in Aqueous Phases by Fe and Mn Oxides Coated Granular Activated Carbon)

  • 이희용;양중석;최재영;이승목
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.619-626
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    • 2009
  • 본 연구에서는 수용액상의 비소를 산화 및 흡착기작을 이용하여 제거하기 위해서 철과 망간 산화물로 코팅된 입자 활성탄 (FMOCG)을 제조하고, 이의 표면특성 및 회분식 실험을 통하여 비소제거 특성을 규명하였다. 회분식 실험에서는 네 가지 코팅매질의 비소 산화 및 흡착 동역학, pH 영향, 등온흡착실험을 실시하였다. 코팅매질의 철과 망간 함량은 FMOCG-1(178.12 Fe mg/g, 11.25 Mn mg/g)가 비교적 많은 것으로 나타났다. 비소흡착 동역학을 통하여 As(III)의 경우 산화 및 흡착을 통하여 제거됨을 확인하였다. pH 영향실험 결과 pH가 낮을수록 비소의 제거율이 높아지는 것으로 나타났다. 등온흡착실험 결과는 Langmuir isotherm에 잘 적용되었으며 As(III)보다 As(V)의 흡착량이 약간 높았으며, 최대 흡착량은 1.38~8.44 mg As(III)/g과 2.91~9.63 mg As(V)/g이었다.

음식물쓰레기 탈리액의 삼상분리 (A Study on the Separation of Food-Waste Leachate into 3 Phases)

  • 김상국;정민지;권효리
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.197-197
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    • 2010
  • 음식물쓰레기의 삼성분은 수분, 휘발분, 회분이며 이들이 차지하는 비율은 계절, 지역별로 다소 상이하지만 수분 약 80%, 회분3%, 휘발분 17%이다. 음식물쓰레기 전처리과정으로 이물질제거, 탈수공정이 있으며 탈수공정에서 다량의 탈리액이 발생한다. 본 연구에서는 탈리액을 데칸타를 이용하여 1차로 원심분리하여 고.액 분리한 액을 실험대상으로 하였다. 실험대상 탈리액의 물성은 BOD 78,800[mg/l], COD 41,000[mg/l], 부유물질 25,900[mg/l], 총질소 928[mg/l]이었다. 탈리액에는 기름성분(육류, 식용유등), 입자상물질등이 포함되어 있으며 이들은 난분해성 유기물질로, 이를 제거하는데 기존의 처리방법으로 많은 어려움이 있어 주요한 수질오염 발생원이 되고 있다. 예를들면 하수처리장 폭기조 수면에 유막을 형성하여 산소공급을 방해함으로 미생물번식을 방해하는 요인이 된다. 본 연구는 음식물쓰레기 탈리액의 수분, 고형분, 유분으로의 삼상분리에 관한 것이다. 유분은 에멀젼형태로 안정되게 수층에 분산되어 존재한다. 미세기포를 이용한 부상법의 경우 미세기포 표면과 유분의 화학적친화력이 낮아 기포표면에 유분이 잘 부착되지 않으며, 원심분리 방법만으로는 유분 분리효율이 낮고, 추출에 의한 분리시 추출액이 다량 소요되고 처리시간이 길며 추출액 비용이 많이 소요된다. 탈리액을 유분, 슬러지, 수분으로 분리하면 환경오염을 일으키는 주요성분을 신재생에너지 원료로 활용할 수 있다. 유분의 주성분이 동식물성 유지이므로 전처리시 산촉매를 이용 수분과 유리지방산을 제거하고 염기성촉매를 이용하여 전이에스테르화 반응을 거치면 바이오디젤인 FAME과 글리세롤으로 변환하므로 글리세롤을 분리하면 바이오디젤을 얻을 수 있다. 슬러지는 입자상 물질로 착화가 잘 되고 건조하면 발열량이 높으며 중금속등에 오염되지 않아 청정연료로 활용이 가능하다. 실험실에서의 탈리액 삼상분리방법은 다음과 같다. 탈리액 30ml당 추출액으로 노말헥산을 1ml를 가한 다음 플라스크에서 $80^{\circ}C$로 가열 후 방냉한다. 가열중 노말헥산의 손실을 방지하기 위하여 증발가스를 콘덴서에서 응축하여 플라스크로 재순환한다. 탈리액을 플라스크에서 꺼내어 원심분리기 rack에 300-400g씩 병에 각각 넣고 4,000rpm으로 30분간 운전한다. 탈리액은 상부로부터 유분층, 미세입자층, 수층, 슬러지층으로 분리된다. 각 층의 계면에서 2종의 성분이 약간 섞일 수 있다. 유분을 분리한 후 유분층 잔존물과 미세입자층, 수층 상층부의 혼합물을 취하여 50g씩 병에 넣고 3,500rpm으로 10분간 운전한 후 유분을 분리한다. 마지막으로 미세입자층만을 3,500rpm으로 10분간 원심분리한 후 유분을 따로 분리한다. 얻어진 유분은 rotary evaporator에서 $120^{\circ}C$로 가열하여 유분과 노말헥산을 분리하며 분리효율을 제고하기 위하여 감압하에서 운전한다. 분리된 유분의 고위발열량이 9,450[Kcal/kg]이었으며 원소분석 결과 탄소 74.7%, 수소 12.55%, 질소 0.08%, 유황분 0.0003%이었다. 분리된 유분의 양은 계절별로 시료별로 다르며 가을철에는 1.6-1.9%, 여름철은 1.0-1.3%이었다. 분리된 슬러지로부터 Hg, As, Cr, Cd, Pb 중금속 성분이 검출되지 않았으며 수분 2.8%, 휘발분 76.85%, 회분 7.52%, 고정탄소 12.83%이었고 원소분석결과 탄소 45.25%, 수소 7.46%, 질소 5.05%, 산소 34.39%, 유황분 0.33%이었으며 저위발열량은 4,480[Kcal/kg]이었다. 분리된 슬러지 양은 11-19% 이었다.

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수계 내 ZnO 나노입자의 제거 및 생태독성 저감 (Removal of ZnO Nanoparticles in Aqueous Phase and Its Ecotoxicity Reduction)

  • 김현상;김영훈;김영희;이상구
    • 청정기술
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    • 제22권2호
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    • pp.89-95
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    • 2016
  • 화장품이나 타이어에 주로 사용되는 ZnO 나노입자에 대한 나노위해성 문제가 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 수계상에 존재하는 ZnO 나노입자에 대한 제거 및 생물학적 독성평가를 실시하였다. 송사리(O. Latipes) 수정란을 이용한 단기 노출평가에서는 5 mg L−1에서는 일부 개체에서 기형이 관찰되었고, 10 mg L−1에서 성장지연에 의한 부화율저감이 관찰되었다. 이러한 결과를 바탕으로 ZnO 나노입자가 수생생물종에게 독성을 보인다는 것을 확인하고, 이를 제거하기 위한 방법인 침전법을 제안하였다. Na2S와 Na2HPO4를 이용하여 ZnO를 ZnS와 Zn3(PO4)2로 전환시켜 침전시켰으며, 이들의 침전에 의한 제거율은 거의 100%에 이르렀다. 또한 해당 침전물 대한 물벼룩(D. magna) 급성독성 평가에서 어떠한 독성 영향도 찾지 못하였다. 이는 ZnO의 황 및 인처리를 통한 변환이 독성 감소에 효과적이었음을 나타낸다.