• 대한금속재료학회지
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• 제47권3호
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• pp.188-194
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• 2009

Recently, new extraction technology for manganese nodule has been developed as alternative noble metallic resources. It is important to understand thermodynamic behaviors of phosphorus in low basic slag system from the viewpoint of the refining processing optimization. Thermodynamic behaviors of phosphorus in the $FeO-MnO-CaO-SiO_2-MgO_{satd.}$ slag system were investigated at 1723 K with various oxygen potential and slag composition of low basicity. The experimental results for dependence of phosphorus on oxygen potential and slag basicity indicated that the dissolution mechanism of phosphorus into slag of low basicity could be derived as follows; $[P]+5/4O_2+(O^{2-})=({PO_{3.5}}^{2-})$ Present experimental results implied that stability of phosphorus in slag would be depended on both of $O^{2-}$ (basicity) and content of $Ca^{2+}$ in molten slag. The thermodynamic effect of FeO, MnO and $Na_2O$ on low basicity on phosphate capacity was discussed.

• 자원리싸이클링
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• 제4권3호
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• pp.26-31
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• 1995

환원제로서 동매트를 사용하여 희박 염삼 용액에서 망간 단괴 침출 특성을 조사하였다. 동매트는 망간 단괴 침출에 있어서 매우 효과적인 환원제였으며 2.5M 용액으로 용액온도 $70^{\circ}C$에서 2시간 침출하는 경우 금속의 침출율은 각각 Mn 96%, Ni 95%, Co 91%, Cu 88%, Fe 36%였다. Mn, Co 및 Ni의 침출은 동매트의 첨가량에 의존하였으며 고체와 액체의 비율 또한 침출에 큰 영향을 미쳤다. 또한 침출용액의 온도 증가는 각 금속의 침출율을 향상시켰다. 망간 단괴로부터 Mn, Co, Ni 및 Cu의 침출속도는 동매트를 환원제로 사용하는 경우 표면 화학반응과 세공 확산에 의해 지배되었으며 이때의 각 금속의 활성화 에너지를 구한 결과 Mn, Co, Ni, Cu는 17.6, 12.8, 17.2 및 57.9 Kcal/mol이었다.

• Ocean and Polar Research
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• 제44권2호
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• pp.139-145
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• 2022

Manganese nodules were recovered within the deep subseafloor sediments (118.22 mbsf) at Site U1371 during International Ocean Discovery Program (IODP) expedition 329 from the South Pacific Gyre (SPG). Because most manganese nodules exist on the seabed surface, nodules present in deep sediments are uncommon. Therefore, the growth origin of manganese nodules was identified through mineralogical and geochemical analyses. The manganese nodule was divided into the concentric layer outside the manganese region and the inner part of the phosphatized region consisting of manganese oxide minerals and carbonate fluorapatite (CFA) minerals, respectively. The two-dimensional element distribution analysis of Mn, Co, Ni, Sr and Cu, Zn with low Mn/Fe ratio confirmed that manganese nodules were formed predominantly by a hydrogenetic process and a biogenic process in certain manganese layers. As a result, the manganese nodule was continuously precipitated in SPG environments of oligotrophic open paleoocean conditions and rapidly buried with siliceous ooze sediments when the SPG changed to a eutrophic environment. It has been confirmed that manganese nodules found within deep subseafloor sediments could be used as a new proxy for the reconstruction of paleooceanographic conditions.

• 한국초지조사료학회지
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• 제24권2호
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• pp.105-114
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• 2004

Orcharduass 및 white clover에서 미량요소 Fe, Mn, Cu, Zn의 systematic variations 시비가 목초의 생육, 재화, 수량, 양분 함량 등에 미치는 영향 등을 구명하였다. 다량요소 양분을 동일량 시비한 조건에서 시험군-1(Fe/Cu), 시험군-2(Mn/Zn), 시험군-3(Fe+Cu/Mn+Zn)의 처리내용은 시험군별 총 시비량을 systematic variation 방법으로 각각 0/100, 25/75, 50/50, 75/25, 100/0% 비율로 나누어 시비 처리 하였고, 시험군-4(FeMn/Cu/Zn)에서는 각 기준처리 70％， 기타처리는 각각 10％(합계 100％) 비율로 시비 처리하였다. 1) White clover에서 Fe과 Mn 간의 길항작용에 의한 Mn과 Fe결핍 황화현상을 블 수 있었다. 또한 처리별 뿌리생육, 근류와 개화에 미치는 영향은 일반적으로 상호 밀접한 연관성을 보였다. Fe/Cu 비율시험에서 white clover는 0/100 및 25/75％ 처리에서 F-결핍 황화현상이 나타났으며 100/0%처리는 다른 처리에 비해서 뿌리생육(색도, 밀도 및 근류형성) 및 재화/화아 수가 불량하였다. 그러고 50/50과 75/25% 처리에서는 다른 처리에 비해서 다소 빠른 개화를 보였다. 2) Mn/Zn 비율시험에서 white clover는 특히 0/100％ 처리에서 심한 Mn 결핍 황화현상이 나타났으며 또한 25/75 및 50/50 처리에서도 이 증상을 다소 불 수 있었다. 높은 Mn/Zn 비율의 처리에서 일반적으로 양호한 부리생육과 증가된 개화/화아 수를 보였다. 3) Fe+Cu/Mn+Zn 비율시험에서 white clover는 0/100% 처리에서 Fe 결핍 황화현상을 그리고 100/0 처리에서는 Mn 결핍 황화현상을 보였고 모두 뿌리생육의 불량과 개화/화아 수 감소를 보였다. 75/25 비율에서 가장 양호한 뿌리생육과 많은 개화/화아 수를 보였다. 4) Fe/Mn/Cu/Zn 비율시험에서 white clover는 처리비율에 따라서 Fe과 Mn 결핍증상이 나타났으며 반면에 Cu와 Zn 결핍증상은 나타나지 않았다. Zn>Cu>Mn>Fe-7％ 시비처리 순으로 개화/화아 수가 많았다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제35권6호
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• pp.449-456
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• 1992

인산처리가 근류의 bacteroid 함량과 energy 상태에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 Bradyrhizobium japonicum MN10을 접종한 대두식물(Glycine max [L.] Merr.)에 저해농도(0.05 mM-P)와 정상농도(1.0 mM-P)를 처리하여 온실에서 재배하였다. 인산결핍은 식물체의 근류량과 근류량 식물체량의 비에 유의성있는 감소를 보였다. 잎, 줄기, 뿌리의 인산농도는 인산결핍에 의하여 75%가 감소하였으나 근류의 인산농도는 40%만 감소하였다. 근류의 bacteroid 함량과 근류에서 전인산, 전질소의 bacteroid와 식물세포로의 분배는 인산결핍의 영향을 받지 않았으며 전질소의 22%, 전인산의 27%가 bacteroid에 존재하였다. 근류의 ATP농도, 전 adenylate 농도와 energy charge는 인산결핍에 의하여 각각 77%, 46%, 37%가 감소되었다. 인산결핍은 근류내 식물세포의 ATP 농도와 energy charge를 각각 86%, 59%를 감소시켰으나 bacteroid의 ATP농도와 energy charge에는 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과는 근류가 인산의 강한 보유원이며, 기주식물에 대한 인산결핍조건하에서 bacteroid는 정상적인 인산 농도와 energy양을 함유한다는 것을 나타낸다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권4호
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• pp.3-12
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• 2006

망간단괴를 흡착제로 활용하고자 망간단괴에 대한 아황산가스의 흡착실험을 수행하였다. EGME 흡착법에 의해 측정한 망간단괴의 비표면적은 약 $221.5m^{2}/g$ 정도의 수치를 보였으며, 망간단괴의 화학조성을 살펴본 결과 58% 이상을 Mn이 차지함을 알 수 있었고 아황산가스 흡착 후 S의 함량은 15.4%로 증가함을 알 수 있었다. 아황산가스로 흡착된 망간단괴를 증류수 및 메탄올로 세척하여 EPMA를 분석한 결과 S의 함량이 각각 14.7% 및 13.1%로 약간 감소하는 것으로 조사되었다. 망간단괴의 X-선 회절 스펙트럼을 통해 망간단괴는 망간 산화물인 Todorokite 와 Bimessite 그리고 실리콘 산화물인 Quartz 및 칼슘 알루미늄 산화물인 Anorthite 로 판명되는 약한 peat 만이 나타나는 것으로 파악되었다. 아황산가스로 흡착시킨 후 망간단괴의 X-선 회절 스펙트럼은 약간의 변화를 나타냈으며 $MnSO_{4}$로 판명되는 약한 피크를 확인할 수 있었다. 타흡착제로 사용한 석회석에 대한 아황산가스의 흡착반응은 $CaSO_{4}$의 생성을 야기하지 않는 것으로 판단되었다. 흡착제의 입자 크기가 증가할수록 파과시간은 감소하고 망간단괴에 대한 아황산가스의 흡착량 또한 감소하는 것으로 관찰되었다. 아황산가스의 유량이 증가할수록 흡착량은 감소함을 보였고, 타흡착제로 사용한 석회석은 망간단괴에 비해 단위 g당 흡착되는 양이 작았으며 석회석과의 혼합은 망간단괴에 대한 아황산가스의 흡착량 향상에 영향을 미치지 않은 것으로 조사되었다. 반응온도가 증가할수록 같은 반응시간동안 망간단괴에 흡착된 아황산가스의 양은 감소하는 것으로 조사되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권2호
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• pp.134-138
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• 1997

대기 $CO_2$ 상승시 인산공급이 대두식물체의 광합성 및 질소고정에 미치는 영향을 살펴보고저 Bradyrhizobium japonicum MN110을 접종한 대두 식물체를 인산결핍구(0.05 m-P) 및 대조구(1.0 mM-P)를 처리하여 정상 $CO_2(400\;{\mu}l/L)$와 상승 $CO_2(800\;{\mu}l/L)$의 조건인 phytotron에서 35일 동안 재배하였다. 인산결핍은 건물량을 정상 $CO_2$ 처리시 51%, 상승 $CO_2$ 처리시 64%를 감소시켰고 총 엽면적도 유의성있게 감소시켰으나 specific leaf weight는 증가시켰다. 광합성 속도 및 잎내부의 $CO_2$농도는 인산결집구에서 감소하였고 그 정도는 $CO_2$ 상승처리시 더욱 컸으며 질소고정능과 근류생체량도 인산결핍시 감소하였으나 잎의 질소농도는 인산대조구가 30% 감소하였다. 이러한 결과는 $CO_2$ 상승조건에서도 인산이 결핍될 경우 식물생육을 촉진시키지 못하며 인산은 정상 $CO_2$ 농도시 보다 $CO_2$ 상승조건에서 근류의 성장과 작용에 더욱 중요한 역할을 하는것으로 유추된다.

• 자원리싸이클링
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• 제9권3호
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• pp.3-12
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• 2000

철 성분을 미리 제거한 망간단과의 합성염산침출용액중에서 구리, 니켈 및 코발트 성분을 회수하기 위하여 금속망간분말을 이용한 세멘테이션 연구를 수행하였다. 합성염산용액의 pH와 반응온도를 변화시켜 실험한 결과 pH, 반응온도 그리고 염소이온농도가 증가할수록 망간분말에 의한 구리, 니켈 및 코발트의 회수율은 증가하였으며 망간분말의 첨가량을 각 금속함량의 1.0배 당량에서 2.0배 당량까지 변화시키면서 실험한 결과 니켈 및 코발트의 경우는 회수율이 증가하였으나 구리의 경우는 거의 일정하게 98%이상의 회수율을 나타내었다. 또한 망간분말에 의해 치환된 석출물의 크기는 약 $5\mu\textrm{m}$ 정도였다. 한편 본 연구결과 구리, 니켈 및 코발트의 혼합용액에서 망간분말에 의해 구리성분을 먼저 회수하고 남은 여액으로부터 니켈 및 코발트를 회수할 수 있는 2단계 세멘테이션 공정을 제시하였다.

• Ocean Science Journal
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• 제41권3호
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• pp.149-161
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• 2006

The aims of this study are 1) to construct a database using geostatistics and Geographic Information System (GIS), and 2) to derive the spatial relationships between manganese nodule abundance and other geological factors such as metal grade, slope, water depth, topography, and acoustic characteristics of the sub-bottom. Using GIS, it is possible to analyze a large amount of data efficiently, and to maximize the practical application, to increase specialization, and to enhance the accuracy of the analyses. The greater the copper and nickel grade, the higher the rating. The distribution pattern of nickel grade is similar to that of copper grade. The slopes are generally less than $3^{\circ}$ except for seamounts and cliff areas. The rating shows no correlation with slope. The rating is highest for slopes between 2.5 and $3.5^{\circ}$ in block N1 and between 4.0 and $4.5^{\circ}$ in block N3. The topography is classified into five groups: seamount, hill crest, hill slant, hill base or plain, and seafloor basin or valley. The rating proves lowest for seamount and hill crest. Our results show that the rating increases with the water depth in the study area. Nodule abundance dose not show any significant relationship with the thickness of the upper transparent layer in the study area.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권2호
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• pp.199-205
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• 2004

$SiO_2$ and CaO are added to decrease the smelting temperature in the reduction-smelting method for manganese nodule processing. These elements are components of the manganese nodules and might be very important controlling factors in the processing due to the locally variable content. The 707 chemical data of manganese nodules acquired from 1994 to 2001 in KODOS(Korea Deep Ocean Survey) area were used for the hierarchical cluster analysis. The chemical data were classified by the morphological types, and the averages of the chemical data for each station were classified by the facies groups and the localities. All data are plotted on the $SiO_2-CaO-MnO$ phase diagram at $1773^{\circ}K$ to compare with the best compositional area in the nodule smelting. Variations and distributions of $SiO_2$ and CaO in KODOS nodules were also reviewed. The mineral phases assigned by the cluster analysis are CFA(Carbonate Fluorapatite), Fe-oxide, Al-silicate, and Mn-oxide. MnO contents are generally higher than $SiO_2$ contents in most of the morphological types except for the Is- and It-type. The Dt- and Tt-type show wider range and the E-types show high anomaly in their CaO contents. The stations which belong to facies group A and B show generally higher MnO contents than $SiO_2$ contents, however, the stations of facies group C and D show wide range in their MnO and $SiO_2$ contents. It seems to be very important to control the $SiO_2$ contents in the processing because of the wide range in the northern area. The additions of approximately 10 wt.% CaO and 10 wt.% $SiO_2$ are recommended for the northern area, whereas, the additions of approximately 10 wt.% CaO and 20 wt.% $SiO_2$ are recommended for the southern area.