• 제목/요약/키워드: Mn nodule

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천부지층자료와 심해영상자료를 활용한 망간단괴 분포 특성 연구 (Characteristics of Manganese Nodule Distribution Pattern using Sub-bottom Profile and Deep Tow Imaging System Data)

  • 고영탁;박정기;이태국;김종욱
    • 지구물리
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    • 제9권4호
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    • pp.427-441
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    • 2006
  • 광역적인 망간단괴 분포상과 미세한 지형변화와의 상관관계를 해석하고 발달경향에 대한 규칙성을 지배하는 요인을 규명하는 것은 망간단괴 개발을 위한 채광등급설정에 있어서 가장 중요한 근접해저면 평가기법중의 하나이다. 본 연구에서는 망간단괴 개발을 위해 대한민국이 UN으로부터 할당받은 한국심해연구(Korea Deep Ocean Study, KODOS) 지역에서 획득된 천부지층자료와 예인형 심해영상시스템 자료를 대상으로 망간단괴 성장에 직접적으로 관련된 천부퇴적층의 분포를 파악함으로써 망간단괴의 분포를 고찰하고, 격자형 해저영상자료를 이용하여 미세 지형에서의 망간단괴 발달경향과 분포특성에 대한 공간적 해석을 실시하였다. 최상부 음파투명층의 두께와 총 부존율은 상관성이 거의 없어 보이지만, r형 및 t형 단괴와는 역의 상관관계가 뚜렷하게 나타난다. 연구지역에서 획득된 자료 분석을 통해 부존율, 산출경향, 연속성, 지형요소 등을 대비하였을 때, 4개 요소 간에는 일정한 관련성을 보이는 것으로 나타났다.

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태평양 심해저 망간단괴의 조직 낀 광물학적 연구 (Textural and Mineralogical Investigations on Deep Sea Manganese Nodules from the Equatorial Pacific)

  • 박맹언;김대철
    • 한국수산과학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.355-359
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    • 1987
  • (Type A, B 및 C)으로 분류되며, 이들 미끼구조들은 단일 단괴에서도 혼합구조로서 흔히 산출된다. 각 유형은 상이한 화학성분과 구성광물 및 결정도를 나타내며 이 중 A형은 조립질 조직을 갖고있고 다른 유형에 비해 결정도가 높은 Todorokite로 주로 구성되고 Mn의 함량도 놀은 반면에 B와 C형은 중간 내지는 세립질 조직을 갖고 있다$(Mn=30.6\%)$. 또한 A형은 상대적으로 빠른 성장속도를 나타내며, 보트리오이드 사이의 공극에서 Smectite와 규질화석이 나타난다. 이러한 특징은 A형 구조를 갖는 미세한 층(microlayer)의 성인이 해저에서의 열수작용과 관련된 것으로 생각되며, 열수용액은 주변 단열대와 해저확장대로부터 공급된 것으로 추정된다.

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KODOS-89 지역 망간단괴의 산상 및 분포 특성 (Occurrence and Distribution of Manganese Nodules in KODOS-89 Area, Northeast Pacific)

  • 이경용;문재운
    • 한국해양학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.210-227
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    • 1992
  • 태평양 클라리온, 클리퍼톤 균열대내 북서단에 위치해 있는 KODOS-89 지역에 분포 하는 망간단괴의 형태 및 화학적 성실은 해저지형에 따라 상이하다. 해저평원 지역은 토도로카이트/버나다이트 및 Mn/Fe 비가 크며, 망간, 구리, 니켈, 아연의 함량이 높 고, 철 및 코발트의 함량이 낮은 산화성 속성기원의 단괴가 지배적이며, 해저지역은 속성기원과 상반된 구성 광물 및 금속 함량을 갖는 수성기원의 단괴로 대표된다. 속성 기원의 단괴는 결정질 산화광물의 침전이 퇴적물내에서 이루어지기 때문에 거칠은 표 면조직(r-형)을 가지며, 단괴의 크기가 증가함에 따라 구형, 타구형, 쟁반형의 외형으 로 변모한다. 이에 비하여, 수성기원의 단괴는 해수로부터 미정질 산화광물이 흡착되 므로 매끈한 표면조직(s형)을 가지며, 다단괴형 또는 불규칙형의 외형으로 특징된다. 망간단괴의 분포밀도는 해저산 지역이 평균 13.3 kg/m$^2$로 높으며, 해저평원 지역은 평균 3.9 kg/m$^2$로 낮지만 고위로 지역에 비해 저위로 지역이 높다. 이러한 망간단괴 의 분포밀도 변화는 일차적으로는 씨앗효과에 의해 이차적으로는 위도에 따른 퇴적물 내 유기물 함량 차이에 의해 비롯되었다고 생각된다. 즉, 해져산 지역은 수성작용에 의한 단괴의 성장으로 기존의 단괴가 잘 쪼개지므로서 씨앗효과가 증대하여 분포밀도 가 높다. 해저평원 지역중 남부 지역은 주변에 해저산이 많이 분포되어 있어 핵물질의 공급이 용이하며, 이와 더불어 적도 고생산대로부터 원할한 유기물 공급으로 속성작용 이 촉진되어 북부 지역에 비해 높은 분포밀도를 갖는다. 화산응회암과 현무암이 흔재되어 있으면서 자성이 낮은 것으로 알 려져 있는 L-2층에 대비할 수 있다.화학 적 역할을 규명하는데 중요하게 이용될 것으로 판단된다.TEX>반찬젓갈${\lrcorner}$의 유리아미노산은 ${\ulcorner}$일본병조림젓갈${\lrcorner}$의 약 2배이다. 5) 아미노산 전체양에 점유하는 글루타민산은 ${\ulcorner}$일본병조림젓갈${\lrcorner}$이 45.5%, ${\ulcorner}$반찬젓갈${\lrcorner}$이 29.2%이다. 6) 주체적 아미노산은 ${\ulcorner}$시장젓갈${\lrcorner}$에는 글루타민산, leucine, alanine, lysine의 4종류, ${\ulcorner}$반찬젓갈${\lrcorner}$에는 글루타민산, leucine, alanine의 3종류, ${\ulcorner}$일본병조림젓갈${\lrcorner}$은 글루타민산이 현저하게 많다.회하였다.ollowed fro all Sullungtang samples from Hanwoo. The results showed that the overall quality of Sullungtang significantly decreased as the parity increased for Hanwoo cows. The Sullungtang extracted

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Purification and Biochemical Characterization of Sucrose Synthase from the Cytosolic Fraction of Chickpea (Cicer arietinum L. cv. Amethyst) Nodules

  • Lee, Hoi-Seon
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제42권1호
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    • pp.12-18
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    • 1999
  • Sucrose synthase (EC 2.4.1.13) has been purified from the plant cytosolic fraction of chickpea (Cicer arietinum L. cv. Amethyst) nodules. The native enzyme had a molecular mass of $356{\pm}15kD$. The subunit molecular mass was $87{\pm}2kD$, and a tetrameric structure is proposed for sucrose synthase of chickpea nodule. Optimum activities in the sucrose cleavage and synthesis directions were at pH 6.5 and 9.0, respectively. The purified enzyme displayed typical hyperbolic kinetics with substrates in cleavage and synthesis reactions. Chickpea nodules sucrose synthase had a high affinity for UDP ($K_m$, $8.0{\mu}M$) and relatively low affinities for ADP ($K_m$, 0.23 mM), CDP ($K_m$, 0.87 mM), and GDP ($K_m$, 1.51 mM). The $K_m$ for sucrose was 29.4 mM. In the synthesis reaction, UDP-glucose ($K_m$, $24.1{\mu}M$) was a more effective glucosyl donor than ADP-glucose ($K_m$, 2.7 mM), and the $K_m$ for fructose was 5.4 mM. Divalent cations, such as $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, and $Mn^{2+}$, stimulated the enzyme activity in both the cleavage and synthesis directions, and the enzyme was very sensitive to inhibition by $HgCl_2$ and $CuSO_4$.

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Mn단괴를 흡착제로 한 Cu이온의 흡착 및 탈착 특성 (Studies on the Adsorption and Desorption Characteristics of Cu Ion Using Manganese Nodule as Adsorbent)

  • 김진화;김동수
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.547-556
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    • 2000
  • 용액 내 구리이온의 흡착제로 망간단괴를 사용하여 흡착 및 탈착 양상변화를 검토하였다. 망간단괴의 흡착능은 100 ppm의 구리 용액에 대해 90% 이상의 흡착율을 나타냈으며 흡착평형 시간이 약 42 시간이고 흡착평형에 이르는 반응은 1차반응속도식을 따름을 알 수 있었다. 구리이온이 흡착된 망간단괴를 pH를 3.5~9.5 범위에서 조정하여 탈착실험한 결과, 산성영역에서 100%에 이르는 탈착율을 보였으나 pH가 증가함에 따라 탈착율은 점차 감소하여 염기성영역에서는 탈착율이 약 20 % 정도였다. 또한 산성영역에서는 염기성영역에 비해 탈착속도가 증대됨을 알 수 있었다. 온도에 따른 탈착반응에서는 온도가 증가함에 따라 탈착율이 감소하여 구리이온의 탈착반응이 발열반응임을 파악하였으며, 이를 기초로 탈착반응의 열역학적 계산을 수행하였다. 탈착반응에 있어 착화합물제의 효과를 검토하기 위해 EDTA를 사용한 경우 탈착율이 증가하였으며 EDTA의 농도가 증가함에 따라 탈착율이 점차 증가하였다.

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망간이 백서 두개관세포의 골형성능에 미치는 영향 (Effects of the $MnCl_2$ on bone formation in fetal rat calvarial cell)

  • 한웅택;최득철;김영준;정현주;김옥수
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제34권4호
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    • pp.771-780
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    • 2004
  • Chronic exposure to high levels of manganese (Mn) leads a pronounced and debilitating disorder known as manganism. Research on the toxic manifestation of manganese have focused primarily on its neurological effects because exposure to high levels of the metal produces a distinct and irreversible extrapyramidal dysfunction resembling the dystonic movements associated with Parkinson's physiological and biochemical systems in the body. The purpose of this study is to determine the effects of Mn on mineralization in primary rat calvarial cells. The experimental groups were in concentration of 0, 10, 30 and 60 ${\mu}M$. The results were as follows: 1. ALP activity was decreased in concentration of 30 and 60 ${\mu}M$ (p<0.01). 2. Bone nodule formation was depressed in concentration of 30 and 60 ${\mu}M$ at day 14 and 21 (p<0.01). 3. RT-PCR results showed an altered expression of bone matrix proteins. These result suggested that manganese might decrease or alter the expression of the osteoblast phenotype.

북동(北東) 적도(赤道) 태평양(太平洋)(KONOD-1) 망간 단괴(団塊)의 은물조성(銀物組成), 화학분석(化學成分)과 성인(成因) (Mineralogy, Geochemistry, and Formation of Ferromanganese Nodules from the KONOD-1 Site, Northeastern Equatorial Pacific)

  • 강정극;한상준
    • 한국해양학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.110-122
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    • 1988
  • 해양연구소는 한국 해양학사상 처음으로 1983년 12월 북태평양의 클라리온-클리퍼톤균열대 (Clarion and Clipperton Fracture Zones) 사이에서 망간단괴와 망간각을 채취하였으며, 이때 사용된 해양조사선은 하와이대학의 KANA KEOKI호였다. 본 연구는 KONOD-1 지역에서 채취된 망간단괴와 망간각의 광물조성과 유용금속성분을 분석, 경호하였으며, 태평양 심해저 평원에서 보고된 망간만괴와 비교하였다. 한편 광물 및 금속함량을 기초하여 금속원소의 공급원과 망간단괴가 형성되는 원리를 해석하였다. 연구지역 망간단괴는 망간산화물로 토도로카이트(todorokite)와 ${\delta}$-$MnO_2$로 그리고 망간각은 ${\delta}$-$MnO_2$로 조성되어 있다. 주요 금속성분의 평균함량은 Mn 21.4%, Fe 6.2%, Ni 0.9%, Cu 0.7%, 그리고 Co 0.2% 이며, 이 값은 클라리온과 클리퍼톤 균열대 지역에서 규질연니를 표층퇴적물로 하고 있는 심해저평원 망간만괴에서 보고된 값보다 적다. 그러나 망간단괴중 높은 Mn/Fe비 (평균 3.9, 최고 5.9)와 높은 Cu/Ni비 (평균 0.8, 최고 1.0)는 북태평양에서 속성작용으로 형성된 망간단괴와 일치한다. KONOD-1 지역 망간단괴의 화학적 특징은 두 종류로 대분되며, 각각의 특성은 망간단괴가 형성된 퇴적환경을 암시한다. 강한 속성작용의 망간단괴는 심해저평원지역 규질연니의 현생 퇴적층위에서 형성되고 있으며 약한 속성작용의 망간단괴는 심해저 구릉이 분포하는 지형, 즉 퇴적층이 균일하지 못한 환경에 주로 분포되어 있다.

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Fe, Mn, Cu 및 Zn의 Systematic Variation 시비가 Orchardgrass 및 White Clover의 건물수량에 미치는 영향 (Effects of Systematic Variation Application of Fe, Mn, Cu, and Zn on the Dry Matter Yields of Orcharograss and White Clover)

  • 정연규
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.193-200
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    • 2004
  • Orchardgrass 및 white clover에서 미량요소 Fe, Mn, Cu 및 Zn의 systematic variation 시비가 목초의 생육, 개화, 수량 및 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 처리양분의 총 시비량($100\%$)을 systematic variation 방법으로 각각 0/100, 25/75, 50/50, 75/25, $100/0\%$ 비율로 나누어 시비처리 하였고, 시험군-4(Fe/Mn/Cu/Zn)에서는 각 기준양분 $70\%$, 기타 양분은 각각 $10\%$(합계 $100\%$) 비율로 시비처리 하였다. 1. 일반적으로 처리별 수량에 미치는 영향은 초종간 큰 차이를 보였으며 white clover는 orchardgrass 보다 더 크게 영향을 받았다. white clover의 처리별 수량변화는 뿌리/근류의 생육 및 개화특성 등과 연관성을 보였다(I보). 2. Fe/Cu 비율시험에서 orchardgrass의 수량은 $100/0\%$ 처리에서, white clover는 75/25 처리에서 다소 높은 수량을 보였다. 또한 white clover의 양호한 생육과 수량은 Cu 비율에 더 크게 영향을 받았고 orchardgrass는 Fe 비율에 더 영향을 받는 경향 이였다. 3. Mn/Zn 비율시험에서 두 초종 공히 높은 Mn 비율에서 양호한 수량을 보였다. 그러나 Mn-결핍조건에서는 white clover가 orchardgrass보다 상대적으로 더 수량감소를 보였다. 이에 비해서 Zn-함량의 변화와 이의 수량에 미치는 영향은 경미하였다. 4. Fe+Cu/Mn+Zn 비율시험에서 orchardgrass는 처리간 수량 차이가 경미하였다. white clover는 orchardgrass에 비해서 처리별 수량차이가 크게 나타났다. 75/25 처리에서 높은 수량을 보였으며 100/0 처리에서는 후반기에 심한 수량감소를 나타냈다. Fe/Mn/Cu/Zn 비율시험에서 white clover는 Cu와 Zn 처리에서 다소 양호한 수량을 보였고 이는 아마도 균형된 Fe/Mn 비율과도 연관된 것으로 보였다.

동시베리아해 망가니즈 단괴의 망가니즈 산화상태 변화 규명을 위한 X선 광전자 분광분석 예비연구 (A Preliminary X-ray Photoelectron Spectroscopic Study on the Manganese Oxidation State of in Polymetallic Nodules of the East Siberian Sea)

  • 김효임;이상미;구효진;지윤;조현구
    • 광물과 암석
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    • 제36권4호
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    • pp.303-312
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    • 2023
  • 망가니즈 단괴를 구성하고 있는 금속 원소의 산화상태의 규명은 단괴의 형성기작 및 성인에 대한 이해를 증진시키고 단괴 형성 당시 수계의 산화-환원 전위 등의 고해양 환경에 대한 단서를 제공한다. 본 연구에서는 상용 X선 광전자 분광분석(X-ray photoelectron spectroscopy; XPS)을 활용하여 자연계 망가니즈 단괴를 구성하는 광물의 결합상태와 금속 원소의 산화상태에 대한 정보를 획득하고자 하였다. 이를 위하여 위하여 광물학적 변동의 영향이 효과적으로 기록된 동시베리아해 천해 단괴를 그 연구의 대상으로 삼았다. XPS Mn 2p 스펙트럼 분석 결과, 단괴의 중심부에서 외곽부로 이동함에 따라 망가니즈 산화 상태에 유의미한 변화가 있음을 확인할 수 있었다. 단괴의 중심부는 Mn4+가 약 67.9%의 비율을 보이는 반면, 단괴의 최외곽부는 환원된 형태의 Mn3++Mn2+의 증가로 인해 Mn4+의 비율이 약 63%로 감소하였다. 이와 같은 단괴 성장에 따른 망가니즈 산화수의 감소는 단괴가 성장함에 따라 토도로카이트에서 버네사이트로 산화망가니즈 광물종이 변화한다는 기존 연구 결과로 설명된다. 또한 O 1s 스펙트럼 분석 결과 단괴 중심부에 비하여 외곽에서 Mn-O-H 결합이 우세하게 나타나는데, 이는 층상형 버네사이트가 우세한 외곽부에서 보다 해수 혹은 공극수로 인한 수화가 효과적으로 일어났음을 시사한다. 본 연구 결과는 망가니즈 단괴의 성장 중 수계의 산화-환원 양상 등 고해양 조건의 변동에 대해 XPS 방법론이 직접적으로 활용될 수 있음을 제시하며, 향후 보다 높은 분해능의 방사광 X선원을 이용한 실험을 통해 보다 세밀한 단위의 망가니즈 산화수 정보의 획득 및 미량 금속원소의 산화 상태 연구가 가능할 것임을 보여준다.

동시베리아해 망가니즈단괴의 산화망가니즈광물 반정량 분석 (Semi-quantitative Analysis of Manganese Oxide Mineral in Manganese Nodule From the East Siberian Sea)

  • 유혜진;신은주;구효진;조현구
    • 광물과 암석
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    • 제33권4호
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    • pp.427-437
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    • 2020
  • 미래의 유망 자원으로 주목받고 있는 망가니즈단괴는 태평양이나 인도양의 심해저뿐만 아니라 북극해에서도 여러 곳에서 발견되고 있다. 망가니즈단괴는 성장과정에 따라 외형, 내부조직, 화학조성 및 광물조성 등 여러 가지 특성이 달라진다. 망가니즈단괴의 성장과정에 따른 내부조직과 화학조성은 다양한 연구를 통해 비교적 잘 알려져 있으나, 정량적인 광물조성은 분명하게 밝혀진 바가 없다. 망가니즈단괴를 구성하는 산화망가니즈광물들은 입자가 매우 작고 결정도가 낮기 때문에, 정량적인 분석이 어려워 전체 시료에 대한 정성적인 결과만이 보고되고 있다. 이번 연구에서는 북극 동시베리아해 망가니즈단괴의 내부조직을 관찰하고, 조직에 따른 광물조성의 변화를 알아보았으며, X선회절분석 그래프의 피크 면적비를 이용하여 망가니즈단괴를 구성하는 3가지 주요한 산화망가니즈광물 즉, 토도로카이트, 부서라이트, 버네사이트의 반정량 분석을 시도하였다. 동시베리아해 망가니즈단괴는 버네사이트, 부서라이트, 토도로카이트 순으로 함량비가 감소하며, 내부조직과는 뚜렷한 연관성을 나타내지 않았다. 그러나 단괴 내부에서 표면으로 갈수록 토도로카이트의 함량이 감소하는 경향을 나타내는데, 그 이유는 초기 침전 이후의 재결정작용 또는 단괴 내외부의 성장 속도 차이에 의한 것으로 간주된다. 피크 면적비를 이용한 산화망가니즈광물의 반정량분석은 단괴 내부에서의 광물조성 차이를 비교하는데에 좋은 방법으로 여겨지므로, 앞으로 망가니즈단괴의 광물학적 연구에 있어 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.