• 자원환경지질
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• 제40권1호
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• pp.29-45
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• 2007

전라북도 전주시 지역의 만경강 하천변 충적 대수층에 심도 30m까지 설치된 다중 심도 관정을 이용하여 산화-환원 환경과 관련된 지하수의 생물지구화학적 특성을 조사하였다. 대체로 용존 산소(DO)가 1 mg/L이하의 혐기성 환경이 지배적이었으며, 10-20m 구간에서는 높은 농도의 Fe($14{\sim}37mg/L$)와 Mn($1{\sim}4mg/L$)이 나타나고 그 하부에서는 S(-II) 이온이 검출되었다. 용존 Fe와 Mn이 높은 구간에서는 $O_2,\;NO_3$가 거의 없고, 퇴적물내의 Fe와 Mn의 함량은 심도에 따라 큰 차이 없이 분포하고 있어 전자수용체로서 이용된 Fe(III), Mn(IV)의 환원에 의해 지하수내의 용존 Fe와 Mn의 농도가 높아진 것으로 볼 수 있다. 용존 농도에서 Mn이 Fe에 비해 상대적으로 농도가 높게 나타나는 구간이 더 넓다. 환원 과정에서 전자공여체(electron donor)로 이용될 수 있는 유기 탄소(DOC) 농도가 지하수면 부근에서 급격히 감소하는 것으로 보아 지하수내 유기물은 상부에서 유입되는 것으로 보인다. 20m 하부에서는 $SO_4$가 감소하고 S(-II) 이온이 검출되는 것으로 보아 상부 구간보다는 하부구간에서 $SO_4$ 환원작용이 활발함을 지시한다. 여러 산화-환원쌍으로부터 계산된 산화-환원 전위는 Fe를 포함하는 쌍들간을 제외하고는 모두 일치하지 않아 전체적으로 산화-환원적으로 비평형 상태에 있다고 볼 수 있다. 지하수면 부근을 제외하고는 siderite, rhodochrosite 등의 탄산염 광물의 포화지수가 -2에서 +1의 범위를 보여 이들 광물에 의해 각각 Fe(II), Mn(II) 이온의 농도가 지하수내에서 조절될 수 있음을 보여주며, 20m 하부 심도 구간에서 S(-II) 이온이 검출되는 지점에서는 Fe(II)의 경우 FeS 광물에 의해서도 농도가 조절될 수 있다.

• 상하수도학회지
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• 제30권2호
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• pp.207-213
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• 2016

This study is focused on manganese (Mn(II)) removal by potassium permanganate ($KMnO_4$) in surface water. The effects of bicarbonate on Mn(II) indicated that bicarbonate could remove Mn(II), but it was not effectively. When 0.5 mg/L of Mn(II) was dissolved in tap water, the addition of $KMnO_4$ as much as $KMnO_4$ to Mn(II) ratio is 0.67 satisfied the drinking water regulation for Mn (i.e. 0.05 mg/L), and the main mechanism was oxidation. On the other hand, when the same Mn(II) concentration was dissolved in surface water, the addition of $KMnO_4$, which was the molar ratio of $KMnO_4/Mn(II)$ ranged 0.67 to 0.84 was needed for the regulation satisfaction, and the dominant mechanisms were both oxidation and adsorption. Unlike Mn(II) in tap water, the increasing the reaction time increased Mn(II) removal when $KMnO_4$ was overdosed. Finally, the optimum conditions for the removals of 0.5 - 2.0 mg/L Mn(II) in surface water were both $KMnO_4$ to Mn(II) ratio is 0.67 - 0.84 and the reaction time of 15 min. This indicated that the addition of $KMnO_4$ was the one of convenient and effective methods to remove Mn(II).

• 상하수도학회지
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• 제32권2호
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• pp.145-152
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• 2018

This study is focused on manganese (Mn(II)) removal by ozonation in surface water. Instant ozone demand for the water was 0.5 mg/L in the study. When 0.5 mg/L of Mn(II) is existed in water, the optimum ozone concentration was 1.25 mg/L with reaction time 10 minutes to meet the drinking water regulation. The ozone concentration to meet the drinking water regulation was much higher than the stoichiometric concentration. The reaction of soluble manganese removal was so fast that the reaction time does not affect the removal dramatically. When Mn(II) is existed with Fe, the removal of Mn(II) was not affected by Fe ion. However As(V) is existed as co-ion the removal of Mn(II) was decreased by 10%. Adding ozone to surface water has limited effect to remove dissolved organic matter. When ozone is used as oxidant to remove Mn(II) in the water, the existing co-ion should be evaluated to determine optimum concentration.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.545-554
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• 2017

버네사이트(birnessite)는 토양 및 심해저 환경에서 가장 흔히 발견되는 주요 망간수산화물 및 망간산화물(Mn(oxyhydr)oxides, 이하 망간산화물로 통칭) 중 하나로 일반적으로 나노 크기의 작은 입자로 구성되어 있으며 결정도가 매우 낮은 특징을 보인다. 특히 버네사이트는 구조 내 결함(structural defects)과 비어있는 양이온 자리(cation vacancies), 다양한 비율로 혼합된 구조 내 망간 산화수(mixed valences of structural Mn)의 특징에 따라 자연환경에서 다양한 생/지화학적 반응에 높은 반응성을 가지고 참여하는 것으로 알려져 있다. 이와 같이 다양한 생/지화학적 반응을 통해 버네사이트 주변에 존재하는 무기 및 유기물질의 자연 환경적 거동에 중요한 영향을 미칠 뿐 아니라 버네사이트의 상변화 반응이 수반되어 물리 화학적 특성이 전혀 다른 새로운 망간산화물이 형성된다. 본 리뷰 논문에서는 기존 선행 연구결과들을 바탕으로 버네사이트의 상변화 반응을 통해 형성되는 다양한 망간산화물들을 조사하고 반응에 영향을 미치는 다양한 지화학적 반응인자들을 검토하였다. 기존 선행연구 결과에 따르면 버네사이트의 상변화 반응은 용존 Mn(II) 및 용존 산소의 유무, 용액의 pH 조건, 그리고 함께 존재하는 양이온(i.e., $Mg^{2+}$)에 영향을 받는 것으로 사료되며, 다양한 반응인자들이 복합적으로 관여하는 버네사이트의 상변화 반응 경로에 대해서는 여전히 이해되지 않은 부분이 많은 것으로 확인되었다. 따라서, 앞으로 다양한 망간산화물들의 형성과 상변화 반응에 대한 보다 다양하고 심층적인 연구가 수행되어야 할 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제12권2호
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• pp.19-27
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• 1987

황산망간 용액조장치의 $^{56}Mn\;{\gamma}$선 검출효율을 결정하는데 $^{56}Mn$용액의 방사능을 절대측정하는 것은 필수적이다 $^{56}Mn$시료를 제작하기 위하여 99.99%의 순도를 갖는 Mn금속조각 13.718mg되는 시료를 한국에너지연구소 TRIGA MARK-II 원자로의 중성자선속이 약 $10^{13}n/cm^2{\cdot}s$되는 열중성자장에서 12분간 조사시켰다. 중성자 방사화된 $^{56}Mn$금속시료를 0.1N-HCI 용액 50ml 용해시켜서 $^{56}Mn$시료를 제작하여 $4{\pi}{\beta}-{\gamma}$ 동시계수기술로 방사능을 측정한 결과 불확도 0.366%를 갖는 값으로서 1987년 10월 15일 0 시를 기준하여 408.070kBq/mg을 얻었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권5호
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• pp.434-440
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• 2003

초거대 자기 저항 물질인 페로브스카이트 L $a_{0.8}$C $a_{0.2}$Mn $O_3$의 분말을 졸-겔방법으로 제조하였다. Lanthanum(III), Calcium(II) 그리고 Manganese(III) 2,4-Pentanedionate를 Propionic acid와 methane떠 혼합용매를 사용하고 PEG (l5 wt%) 용액을 첨가 하여 안정한 졸용액을 합성하였고 FT-IR spectroscopy로 반응의 진행 정도를 관찰하였다. L $a_{0.8}$C $a_{0.2}$Mn $O_3$ 겔 분말에 대해 온도를 변화시키면서 열처리하여 FT-IR, CP/MAS $^{13}$C solid state NMR spectroscopy와 XRD등을 이용해 구조변화를 관찰하였다. 열분석은 TG/DTA로 측정하였으며, FE-SEM을 통해 입자크기와 균일도를 관찰하였고, 양이온 조성 비율을 알아보기 위해 ICP-AES를 측정하였다. 자성 특성을 규명하기 위해 VSM을 이용하여 자기 모멘트를 측정하였으며, 상자기성 에서 강자기성으로 전이되는 큐리온도( $T_{c}$)를 관찰하였다.

• 한국광물학회지
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• 제23권2호
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• pp.107-115
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• 2010

한국원자력연구원 지하처분연구시설의 지하심부에 생존하는 미생물을 이용하여 용존우라늄의 제거 및 광물화에 대한 실험을 실시하였다. 미생물은 철환원박테리아와 황산염환원박테리아로 구분하여 개별적으로 실험을 실시하였으며, 실험 후 X-선 회절분석 및 주사전자현미경을 이용하여 생성광물을 확인하였고 용액상의 농도 변화는 유도결합플라즈마분석기를 이용하여 분석하였다. 철환원박테리아에서는 우라늄과 철이온이 공존할 때, 우라늄보다는 철이온이 선택적으로 환원과정에 참여하였으며, 결과적으로 우라늄의 환원 및 제거가 거의 이루어지지 못하였다. 하지만, 망간이 포함된 조건에서는 상당량의 우라늄 제거 효과가 나타났다. 황산염환원박테리아에서는 철과 망간이 공존할 때, 철이 선택적으로 황과 결합하여 맥키나와이트(FeS)라는 황화광물을 형성하였으며, 망간으로 구성된 황화광물은 만들어지지 않았다. 하지만, 망간이 공존하는 경우에 우라늄의 제거는 훨씬 효과적이었는데, 이는 황화광물에 불순물로 포함된 망간이 우라늄의 흡착 및 포획에 큰 영향을 미치기 때문인 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권5호
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• pp.68-73
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• 2019

타이타늄 철석은 이산화 타이타늄 제조를 위해 사용되는 주요 광석 중 하나이다. 순도 99.9% 이상의 이산화 타이타늄 제조를 위해, 타이타늄 철석에 존재하는 철(III), 규소(IV) 그리고 망간(II)과 같은 불순물로부터 타이타늄(IV)을 분리해야 한다. 본 논문에서는 타이타늄 철석으로부터 염산 침출 및 고순도 타이타늄(IV) 용액으로부터 가수분해를 통해 고순도 이산화 타이타늄 습식 제련 공정을 조사했다. 타이타늄(IV), 철(III), 규소(IV) 그리고 망간(II)의 침출률에 대한 염산 농도, 광액농도 그리고 침출 시간에 따른 영향에 대해 조사했고 최적 침출 조건을 얻었다. 타이타늄(IV)을 가수분해하기 위한 중화제로 수산화암모늄 및 수산화나트륨 용액을 사용했다. 수산화 암모늄 용액으로 가수 분해된 침전물을 소성하여 아나타제상의 이산화 타이타늄을 얻었다. 타이타늄 철석으로부터 고순도 이산화 타이타늄 분말 제조를 위한 습식 제련 공정이 개발 가능하다.

• 환경영향평가
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• 제8권1호
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• pp.81-92
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• 1999

This study discussed the appropriateness of organic matter indexes such as biochemical oxygen demand(BOD) and chemical oxygen demand with potassium permanganate($COD_{Mn}$) in water quality environmental standard of streams and lakes and the applicability of the items to water quality environmental standard to add or substitute COD with potassium dichromate ($COD_{Cr}$) and total organic carbon(TOC) being used as index of organic matter. And indexes of organic matter content and organic carbon concentration were distinguished between dissolved and particulate component in water sample to estimate their effect on pollutants loading in lake and stream. The ratio of $COD_{Cr}$/BOD was 5.1 under BOD concentration 3mg/L in river water quality environmental standard II, and 2.67 above it. This ratio was diminished to 2.04 when BOD concentration was more than 8mg/L, in river quality environmental standard IV. Also the ratio of $COD_{Mn}$/BOD showed 2.16 under 3mg/L(BOD), and 1.1 above it. This ratio is also diminished to 0.84 over 8mg/L(BOD). Accordingly, we should apply this ratio depending on the concentration level to add and change organic matter index of water quality environmental standard newly. The ratio $COD_{Cr}/COD_{Mn}$ both in lake and stream shows 2.37(r=0.986, p<0.001). But the ratios showed range of 2.34~2.50, which is no much difference of this ratio according to $COD_{Mn}$ concentration.

• 대한화학회지
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• 제37권3호
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• pp.327-333
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• 1993

침전부선법에 의한 해수중 몇 가지 미량원소이 예비농축에 관하여 연구하였으며, 농축된 원소들을 불꽃 원자흡수분광법으로 정량하였다. Cd(II), Cu(II), Fe(III), Mn(II), Pb(II) 및 Pd(II) 등의 미량원소를 정량적으로 농축하기 위하여, 해수 1.0l에 1.0M Ce(III)용액 2.0 ml를 가하고 자석젓개로 저어주면서 5.0M NaOH 용액으로 pH 를 9.5로 조정하여 침전시켰다. 부선용기에서 계면활성제인 0.3% sodium oleate 용액 1.0 ml 가하고 다공성(porosity No.4) 유리판을 통하여 질소기체를 통과시켜 침전들을 용액 표면으로 띄웠다. 부선된 침전들을 모아서 거르고 씻은 다음 8.0M HNO$_3$으로 녹여 탈이온수로 10.0ml되게 만들었다. 원자흡광도를 측정하여 농축된 원소들을 정량하였다. 동해안 강릉지역과 서해안 강화도지역의 해수 중 상기 분석원소들의 농도는 이 방법의 검출한계 이하였다. 그러나 이 방법의 응용성을 보기 위하여 해수시료에 일정량의 원소들을 첨가하여 분석한 회수율이 92% 이상이었다.