• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권4호
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• pp.113-117
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• 2016

수소를 생산하는 방법 중 하나로, 광전기화학적(photoelectrochemical; PEC) 물 분해 시스템은 높은 이론적 효율을 가진 친환경적이고 경제적인 방법이다. 광전극으로서 질화갈륨(gallium nitride; GaN)은 내화학성이 좋고 밴드갭이 물의 산화환원준위($V_{redox}=1.23$ V vs. SHE)를 포함하여 외부 전압 없이 수소를 생산할 수 있는 시스템을 구축할 수 있다. 그러나 이때 발생하는 높은 산소 발생 과전압은 시스템의 반응 효율을 저하시킨다. 산소 발생 과전압을 줄이기 위한 방법으로 광전극에 조촉매를 이용하는 방법이 많이 알려져 있다. 본 연구에서는 GaN 광전극에 입자 형태의 이산화망간(manganese dioxide; $MnO_2$)을 조촉매로 도입하여 PEC 시스템의 특성을 분석하고자 한다. $MnO_2$가 광전극에 잘 형성되었는지를 확인하기 위하여 표면분석을 수행하였고, potentiostat(PARSTAT4000)을 이용해 PEC 특성을 분석해 평가하였다. $MnO_2$가 코팅됨에 따라 flat-band potential($V_{fb}$)과 onset voltage($V_{onset}$)가 각각 음의 방향으로 0.195 V, 0.116 V 이동하는 것이 확인되었다. 광전류밀도 값에 대해서도 $MnO_2$ 코팅 샘플이 더 높게 나타나며, 시간에 따른 광전류의 저하도 개선되었다. 이로부터 $MnO_2$이 조촉매로서 효과가 있음을 확인하였고, PEC 시스템 전반에 걸쳐 효율 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권4호
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• pp.171-179
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• 1999

충북 초청지역에서 산출되는 탄산수는 낮은 pH(5.0~5.8), 높은 이산화탄소분압(about 1 atm, Pc $o_2$) 및 높은 총용존이온함량(＜989 mg/L, TDS)을 보이며. 화학적으로 Ca-HC $O_3$ 유형을 갖는 특징을 보인다. 산소. 수소안정동위원소 및 삼중수소 결과에 따르면 초정탄산수는 천수기원이며. 지표수나 천층지하수와 상당히 혼합된 특성을 보여준다. 탄소동위원소결과($\delta$$^{13}$ $C_{{\Sigma}CO2}$)는 탄산수(-8.6~-5.3$ extperthousand$, $\delta$$^{13}$C)는 심부기원으로부터 유래된 특성을 보여주며. 화강암지역 일반지하수 (-14.4~-6.8$\textperthousand$. $\delta$$^{13}$C)는 탄산수의 영향을 받았으며. 변성퇴적암지역 일반지하수(-17.9~-15.2$\textperthousand$. $\delta$$^{13}$C)는 토양기원탄소와 방해석과의 반응에 의해 조절된 특성을 보여준다. 황동위원소특성($\delta$$^{34}$ $S_{SO4}$＝＋3.5~＋11.3$\textperthousand$)은 탄산수와 지표수와의 혼합과정을 뒷받침해준다. 스트론튬동위원소비($^{87}$ Sr/$^{86}$Sr)는 탄산수(0.7138~0.7156)는 천매암중의 방해석(0.7281~0.7346) 또는 부악광산의 방해석(0.7184)과의 반응과는 무관함을 보여준다. 또한 질소동위원소($\delta$$^{15}$ $N_{NO3}$)를 통하여 탄산수내 높은 함량의 질산염(최대 55.0 mg/L, N $O_3$) 기원으로서는 비료와 축산분뇨임을 확인할 수 있었으며. 질소순환과정에서 탈질산화작용이 수반되었을 가능성을 보여준다. 초정지역 탄산수에 대한 수리화학자료와 각종 동위원소자료를 근거로 초정지역 탄산수에 대한 가능한 직화학적 진화모델을 설정하였다. 탄산수는 심부기원의 $CO_2$의 공급으로 형성된 탄산수가 화강암과의 반응을 통해서 진화되었으며. 이러한 탄산수는 천부로 상승하는 과정에서 지표기원의 지하수와 상당히 혼합되어 형성되었음을 지시한다.시한다.

• 자원환경지질
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• 제28권2호
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• pp.109-121
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• 1995

인도네시아 빠찌딴 광화대 동-아연 광상은 금 또는 연 광화작용을 수반하여 동부자바 Southern Mountain zone내 제3기 퇴적암류와 화산암류의 열극을 충진한 열수 석영 백상광체로 까시한(Kasihan), 점퐁(Jompong), 금뽈(Gempol) 지역에 밀집 분포한다. 주 광화시기의 광석광물로는 황철석, 황동석, 섬아연석, 방연석 등이 각 지역별로 특징적인 광석광물들과 공생관계로 보이며 산출한다. 즉 까시한 지역의 경우 초기 공생광물군으로써 황철석 자류철석 철함유량이 높은(약 20 mole % FeS) 섬아연석과 Au 함량이 매우높은 (91.4 to 94.0 atomic % Au) 에렉트럼 및 (Cu-)Pb-Bi계 유염광물 등이 산출하며, 점퐁지역은 황철석, 유비철석(29.5~30.3 atomic % As), 섬아연석 등이 공생관계를 보여주며 산출된다. 반면, 금뽈지역의 경우 황철석, 자철석, 적철석 등의 초기 산출이 특징적이다. 광석광물의 침전은 0.8~10.1 wt. % NaCl 상당염농도를 갖는 광화유체로부터 약 $350^{\circ}C$에서 약 $200^{\circ}C$에 걸쳐 진행되었으며, 까시한 및 점퐁지역의 경우 초기 광화유체의 비등현상과 이에 수반된 냉각 회석 작용에 기인한 광액 진화에 의하여, 금뽈지역의 경우 천수의 유입에 의한 냉각 희석작용이 우세하게 진행된 광액 진화에 기인하여 야기되었다. 광화유체의 비등현상 및 유체포유물 연구결과에 근거한 빠찌딴 광화대 주 광화시기의 압력조건은 약 (${\geq}95{\sim}255$ bars로, 까시한($\approx$ 140~255 bar) $\rightarrow$ 점퐁 ($\approx$ 120~170 bar) $\approx$ 금뽈 (${\geq}95$ bar)의 순으로 광화대내 지역별 상대적인 광화심도 차이가 확인된다. 광물공생관계를 이용한 열역학적 연구결과, 온도감소에 따른 유황분압의 변화와 산소분압 조건이 각 지역별로 상이함은 광화대내 각 지역별 열수계에서 상기 광화심도에 관련한 천수의 역할(water/rock 비등)차이에 기인된 결과로 해석된다. 유체내 산소 및 수소안정동위원소 연구결과, 이들 동위원소 값이 광화작용의 진행과 함께 점차 감소함은 상대적으로 낮은 water/rock 비 값은 갖는 환경하에서 동위원소 교환반응을 이뤄 평형상태에 이른 광화초기 열수계내에 광화작용의 진행과 함께 산화상태의 차갑고 동위원소적 교환반응이 적게 이뤄진 천수의 혼입이 점증하였음을 지시하며, 각 지역별 동위원소비 값의 차이는 광화심도에 관련된 water/rock비 및 동위원소 교환반응차 등에 의한 결과로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제16권1호
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• pp.20-27
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• 1983

제주도(濟州道) 화산회토양유기물(火山灰土壌有機物)의 화학성(化学性), 유기물(有機物) 성상(性狀) 및 부식산(腐植酸)의 광학적(光学的) 특성(特性)을 알고져 수종(数種)의 화산회토양(火山灰土壌)을 공시(供試)하여 실내시험(室內試験)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 가. 토양(土壌)의 화학적(化学的) 성질(性質) 1) 화산회토양(火山灰土壌)은 비화산회토양(非火山灰土壌)에 비(比)하여 유기물(有機物)(4~27%), 유효규산(有効珪酸)(291~884ppm), 활성(活性) 알루미늄(150~478ppm) 및 활성철함량(活性鉄含量)(0.77~0.86%)이 많고 반대(反対)로 유효인산(有効燐酸)(4~15ppm) 함량(含量)이 현저(顕著)히 낮았다. 2) 가리(加里), 석화(石火), 고토등(苦土等)은 밭의 경우 화산회토양(火山灰土壌)에서 높은 편이나 삼림지(森林地) 및 유휴지토양(遊休地土壌)은 낮은 경향(傾向)을 보였다. 3) 화산회토양(火山灰土壌)은 규반비(珪礬比) 및 규산(珪酸)/유기물비(有機物比)가 낮은 반면(反面) K/Ca+Mg, Al/Fe(활성(活性)) 및 C/P비(比)가 현저(顕著)히 높았다. 나. 유기물(有機物) 및 질소분별정량(窒素分別定量) 1) 화산회토양(火山灰土壌)은 유기물(有機物)의 총탄소중(総炭素中) Humin-C의 비율(比率), 유기물중(有機物中) Humin산(酸) 그리고 Humin중(中) C/N율(率)이 비화산회토양(非火山灰土壌)보다 현저(顕著)히 높았다. 2) 화산회토양(火山灰土壌)은 비화산회토양(非火山灰土壌)에 비(比)하여 총질소(総窒素), 산(酸) 및 알카리가용성(可溶性) 질소함량(窒素含量)이 현저(顕著)히 높은 반면(反面) 총질소중(総窒素中) 무기태질소(無機態窒素)로 방출(放出)될 수 있는 무기화율(無機化率)은 높지 않았다. 다. 토양부식(土壌腐植)의 형태(形態) 1) 화산회토양(火山灰土壌)은 비화산회토양(非火山灰土壌)에 비(比)하여 광흡(光吸) 수능(收能)이 높고(K600, RF치(値), ${\delta}logK$) 부식화도(腐植化度)가 진전(進展)될수록 색농도(色濃度)가 짙은 것으로 나타났다. 2) 화산회토양(火山灰土壌)은 산화제(酸化劑)에 대(対)한 저항성(抵抗性)이 높고 산(酸) 및 알카리 가수분해성(加水分解性)이 강(强)하여 부식화도(腐植化度)가 높아 부식(腐植)의 자연분해(自然分解)가 극(極)히 어려운 것으로 나타났다. 라. Humin의 관능기조사(官能基調査) 화산회토양(火山灰土壌)의 유출부식산(油出腐植酸)의 관능기(官能基)는 phenolic-OH기(基), Alcoholic-OH기(基) 및 Carboxyl기(基)가 많고 비화산회토양(非火山灰土壌)은 Methoxyl기(基) 및 Carbonyl기(基)가 많았다. 마. 부식산(腐植酸)의 흡광도(吸光度) 1) 공시토양(供試土壌)의 가시광역(可視光域)은 200~500nm부근의 단파장영역(短波長領域)이었으며 주로 350, 420, 450 및 480nm 에서 4개(個)의 흡광곡선(吸光曲線)을 나타내었다. 2) 화산회토양(火山灰土壌)인 흑악통(黑岳統)은 362nm부근에서 단일(單一)의 높은 흡광도(吸光度)를 보였으며 비화산회토양(非火山灰土壌)인 영악통(永楽統)은 360nm와 390nm에서 2개(個)의 단순(單純)한 높은 흡광대(吸光帶)를 나타내었다. 마. 분해촉진제(分解促進剤) 처리효과(處理効果) 화산회토양(火山灰土壌)에 대(対)한 분해촉진효과(分解促進効果)는 이도통(統)은 역분해성(易分解性) 유기물(有機物) 첨가(添加)에 따른 "Priming Effect"가 증가(增加)되었으며 남원(南元)과 흑악통(黑岳統)은 Na-Pyrophosphate의 첨가효과(添加効果)가 있었다.