• 자원환경지질
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• 제42권6호
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• pp.527-539
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• 2009

금호강의 하천수는 상류의 화산암 지대와 하류의 퇴적암 지대를 지나며 낙동강과 합류하기 전 대구의 염색공단과 같은 산업시설을 유하하여 지구화학적으로 다양한 영향을 받는다. 금호강 하천수는 상류에서 하류로 갈수록 풍화와 오염물질의 유입에 의해 전반적인 용존 이온의 증가를 보여주고 있다. 하천수에 용해된 양이온은 Ca>Na>Mg>K 순으로, 그리고 음이온은 $HCO_3$>$SO_4$>Cl>$NO_3$ 순으로 높게 나타났다. 이는 방해석과 같은 탄산염암을 함유하고 있는 사암과 셰일의 풍화에 의하여 Ca와 $HCO_3$가 다른 원소들보다 우세하게 나타난 것으로 보인다. 그러나 하류지역에서는 공단 폐수와 생활 하수의 영향으로 Na와 $SO_4$가 Ca와 $HCO_3$보다 높게 나타났다. 또한 상류 시료 채취점 네 곳에서는 Si의 함량이 상대적으로 높게 나타났는데 이는 화산암 내의 규산염광물의 풍화의 의한 것으로 해석된다. 하천수의 화학적 유형을 알기 위하여 파이퍼도에 도시해본 결과 금호강은 상류에서 하류로 흘러감에 따라 Ca-$HCO_3$, Ca-Cl/Ca-$SO_4$, Na-Cl/Na-$SO_4$ 유형 순으로 나타났다. 5월 갈수기와 비교하였을 경우 7월 우기시 용존 이온의 농도가 전반적으로 감소하였는데, 이는 강우에 의한 희석의 영향을 받은 것으로 해석된다. 그러나 7월의 경우 Ca 함량이 상대적으로 증가하였는데, 이는 토양내 Ca과 비료에서 유래된 Ca가 빗물에 의하여 강물에 섞인 결과로 해석된다. 금호강 하천수의 물은 주로 강수에서 직접 기인하며 용존 이온들은 탄산염 광물의 풍화와 생활 하수, 공장 폐수와 같은 오염물질에 의해서 공급되는 것으로 보인다. 산소와 수소 동위원소의 조성은 7월의 경우 5월에 비하여 일반적으로 높게 나타났는데 이것은 아마도 상류에 있는 영천댐의 영향일 것으로 생각된다. 질소 동위원소의 경우 전제적으로 7월의 값들이 5월에 비하여 낮은 것으로 나타났다. 이는 7월의 다량의 강수에 의하여 토양내의 질산염이나 경작지의 질산염 비료 등이 혼입되어서 나타난 결과로 해석된다. 전체적으로 하류로 가면서 질소 동위원소의 값은 증가함을 보여 오수와 가축분뇨 등의 영향이 하류에서 증가함을 보인다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권9호
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• pp.907-912
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• 2008

본 연구는 지표수나 호소수 등에서 유기 및 무기오염물질의 저감을 위해 반응매질로서 사용되는 black shale 및 영가철의 수중의 무기인산염을 흡착제거하는 데 있어서의 정량적 특성을 알아보았다. 무기인산염의 회분식 흡착실험에는 갯벌에서 마련한 퇴적토, black shale, 영가철이 흡착제로 사용되었으며 인산염의 흡착에 미치는 영향을 공존 칼슘이온의 농도를 0, 1, 5 mM로 변화시켜 실험하였다. 칼슘이온의 공존과 함께 세 흡착제에 대한 인산염 농도감소를 빠른 흡착계수(k$_f$), 느린 흡착계수(k$_s$)과 침전계수(k$_p$)로 구성된 kinetic model을 이용하여 해석하였다. 등온흡착의 결과는 Langmuir와 Freundlich 모델을 적용하였으며 퇴적토, black shale, 영가철에 대한 Freundlich 모델의 K$_f$값은 각각 1.141, 7.721, 그리고 4.873였다. 공존하는 칼슘이온과의 침전가능성으로 인하여 kinetic model에서는 칼슘농도와 침전제거간의 상관관계가 있었으나 등온흡착식에서 인산염의 최대흡착량에는 칼슘농도가 영향을 미치지 않았다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권4호
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• pp.460-466
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• 2014

목탄을 이용한 미네랄수의 제조가능성을 알아보기 위해, 목탄의 무기성분 용출 및 수소이온농도 및 잔류염소흡착 성능을 조사하였다. 무기성분 용출은 탄화온도가 높아짐에 따라 칼륨의 경우 용출량이 높아지나, 나머지 무기성분들의 경우 차이가 적었다. 무기성분 용출량은 각 수종에서 칼륨이 가장 높은 값을 나타냈고 다음으로는 나트륨, 칼슘 순으로 나타났고, 수종 간에는 칼륨의 경우 활엽수인 굴참남무와 버즘나무가 침엽수인 소나무, 낙엽송 및 잣나무에 비하여 현저히 높게 나타났고, 나머지 무기성분은 수종간 칼륨만큼 큰 차이는 없었으나 칼륨과 같은 경향을 나타냈다. 수소이온농도는 활엽수인 버즘나무($600^{\circ}C$의 경우 pH 8.5)와 굴참남무(pH 8.4)가 높게 나타났고, 낙엽송(pH 7.8), 소나무(pH 7.2), 잣나무(pH 7.0)가 앞의 두 수종보다 낮은 값을 나타냈다. 염소제거량은 모든 수종에서 대조구보다 높은 제거량을 나타냈고, 침엽수인 잣나무와 소나무가 활엽수인 낙엽송, 버즘나무, 굴참나무보다 높은 제거율을 나타냈다. 분말목탄과 각형목탄 간 무기성분 용출량 및 수소이온농도에서 차이가 없으므로, 목탄을 이용한 미네랄수 제조에는 분말목탄보다 제조도 용이하고, 용출 후 처리도 용이한 각형목탄이 좋을 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권4호
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• pp.497-504
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• 2013

본 연구에서는 4종의 천연칼슘소재를 이용하여 칼슘 이온화 특성 및 in vitro 칼슘 이용률을 조사하였다. 천연칼슘소재는 8.0%(w/v) 첨가농도까지 칼슘용해량과 칼슘이온 함량은 증가하였으나 이상의 농도에서는 큰 변화는 없었다. 또한 이온화율은 약 90%로, 칼슘소재와 첨가농도에 따른 큰 차이는 나타나지 않았다. 칼슘의 이온화에 용해온도는 큰 영향이 없었으며, 용해 18시간째 가장 높은 칼슘이온 함량을 나타났다. 칼슘액 중 BS의 in vitro 칼슘 이용률은 67.3%로 가장 높게 나타났으며, AS는 62.4%, DS는 57.9%, CS는 57.5%로 시판 칼슘제 및 천연칼슘소재에 비해서 약 2배 정도 높게 나타났다. 시판 우유, 두유 및 오렌지 주스의 in vitro 칼슘 이용률을 조사한 결과 탄산칼슘보다 이온화 칼슘액을 첨가한 구간에서 2배 이상 높게 나타났다. 따라서 천연칼슘소재의 이온화 칼슘은 생체 이용율이 높은 다양한 식품소재로 활용이 기대된다.

• 한국표면공학회지
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• 제47권1호
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• pp.39-47
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• 2014

The peculiar feature of cathodic protection in seawater has the capability to form mineral calcareous deposits such as magnesium and calcium on metal surfaces. It is assumed that $OH^-$ ions are generated close to the metal surface as a result of cathodic protection and generated $OH^-$ ions increases the pH of the metal/seawater interface outlined as the following formulae. (1) $O_2+2H_2O+4e{\rightarrow}4OH^-$, or (2) $2H_2O+2e{\rightarrow}H_2+2OH^-$. And high pH causes precipitation of $Mg(OH)_2$ and $CaCO_3$ in accordance with the following formulae. (1) $Mg^{2+}+2OH^-{\rightarrow}Mg(OH)_2$, (2) $Ca^{2+}+CO{_3}^{2-}{\rightarrow}CaCO_3$. The focus of this study was to increase the amount of $CO{_3}^{2-}$ with the injection of $CO_2$ gas to the solution for accelerating process of the following formulae. (1) $H_2O+CO_2{\rightarrow}H_2CO_3$, (2) $HCO^{3-}{\rightarrow}{H^+}+CO{_3}^{2-}$. Electrodeposit films were formed by an electro-deposition technique on steel substrates in solutions of both natural seawater and natural seawater dissolved $CO_2$ gas with different current densities, over different time periods. The contents of films were investigated by scanning electron microscopy(SEM) and X-ray diffraction(XRD). The adhesion and corrosion resistance of the coating films were evaluated by anodic polarization. From an experimental result, only $CaCO_3$ were found in solution where injected $CO_2$ gas regardless of current density. In case of injecting the $CO_2$ gas, weight gain of electrodeposits films hugely increased and it had appropriate physical properties.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.352-355
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• 2006

As the stainless steel has good corrosion resistance, mechanical property and ease of manufacture, it has been studied as the candidate material of metallic bipolar plate for automotive PIMFC. But, metal is dissolved under fuel cell operating conditions Dissolved ions contaminate a membrane electrode assembly (MEA) and, decrease the fuel cell performance. In addition, metal oxide formation on the surface of stainless steel increases the contact resistance in the fuel cell. These problems have been acted as an obstacle in the application of stainless steel to bipolar plate. Therefore, many kinds of coating technologies have been examined in order to solve these problems. In this study, stainless steel was coated in order to achieve high conductivity and corrosion resistance by several methods. Contact resistance was measured by using a tensile tester and impedance analyzer Corrosion characteristics of coated stainless steel were examined by Tafel-extrapolation method from the polarization curves in a solution simulating the anodic and cathodic environment of PEMFC. Fuel cell performance was also evaluated by single cell test. We tested various coated metal bipolar plate and conventional and graphite were also tested as comparative samples. In the result, coated stainless steel bipolar plate exhibited better cell performance than graphite to bipolar plate.

• 한국광물학회지
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• 제9권1호
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• pp.1-6
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• 1996

Woolastonite from Susan occurs as intercalations in limestone beds of Lower Paleozoic Joseon Supergroup. It is a thermal metamorphic product of impure limestone. Electron microprobe analysis shows that it is considerably pure wollastonite. It has triclinic cell with a=7.932$\AA$, b=7.328$\AA$, c=7.069$\AA$, $\alpha$=89.995$^{\circ}$, $\beta$=$95.255^{\circ}$, and $ \Upsilon=103.367^{\circ}$.Dissolution behaviors of wollastonite have been studied conducting three different dissolution experiments; two different reactions with HC1 (one batch and one re-initialization experiment) and one traction with distilled water. In the batch type powder wollastonite-HCl reaction, pH of solution rapidly increases in the early stage and then its rate of increase slows down to reach plateau resulting in parabolic relationship with time. It is represented by the early rapid rise and fall in pH giving a sharp pH-edge and succeeding slow rise in the re-initialization experiment. The early rapid rise in pH is due to the rapid sorption of H- in solution to oxygens on the reactive surface of wollastonite and the fall in pH means that all reactive surface sites are occupied by H- ions and no more H- adsorption occurs. The slow rise in pH following the pH- edge is due to the dissolution of wollastonite as evidenced by the correlation of pH variation and cation concentration. Dissolution of powder wollastonite in HCl shows linear trend with time. Si is dissolved predominantly over Ca at a constant rate. Ca is dissolved predominantly in the very early stage. Dissolution rate of coarse-grained wollastonite fragments in distilled water is parabolic with times howing a rapid reaction in the early stage and a slow reaction in the advanced stage. The Ca/Si ratio in solution is high in the case of coarse-grained wollastonite fragment as compared with powder wollastonite. The coarse-grained wollastonite fragment-water (acid) reaction resulted in the solution with an elevated constant pH value (alkaline) giving an important significance on the environmental view point.

• 한국광물학회지
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• 제26권4호
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• pp.219-228
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• 2013

방사성 폐기물을 지하에 장기 보관하는 금속 용기에 관한 생지화학적 부식 특성을 알아보기 위해 주철과 구리로 된 금속재료를 환원조건 하에서 디설프리칸스 황산염환원미생물과 3개월간 반응시켰다. 금속재료의 화학적/광물학적 변화를 알아보기 위해 주기적으로 용존 금속이온들의 농도를 측정하였으며, 실험이 종료된 이후 금속 시편 및 표면 이차생성물들을 전자현미경을 이용하여 분석하였다. 디설프리칸스가 없는 조건에서는 금속재료의 부식이 매우 미약하였으나, 미생물이 있는 경우에는 부식이 상대적으로 컸다. 관찰된 생지화학적 부식 산물은 주로 맥키나와이트와 황화구리 같은 검은색의 금속황화물이었으며, 표면에서 쉽게 분리되거나 콜로이드화되어 부유하였다. 특히, 구리 시편의 경우 용액 상에 용존 철이 존재할 때 세균에 의한 구리 부식의 가속화가 관찰되었는데, 이는 구리 표면에 다른 종의 황화철이 성장하면서 구리 간의 결속력을 약화시켰기 때문인 것으로 보인다.

• 전기화학회지
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• 제13권3호
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• pp.186-192
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• 2010

흑연과 1-buthyl-2,3-dimethylimidazolium(BDMI)계 이온성 액체의 계면 반응을 이해하기 위하여 lithium bis(fluorosulfonyl)imide(LiTFSI)가 용해된 BDMI-TFSI 용액 중에서 전기화학 원자간력 현미경(electrochemical atomic force microscopy, ECAFM)을 이용하여 순환 전압전류법 전후에 있어서의 고배향성 열분해 흑연(highly oriented pyrolytic graphite, HOPG)의 표면을 in-situ로 관찰하였다. HOPG 전극에서 리튬의 가역적인 삽입과 탈리반응은 진행되지 않았으며, $BDMI^+$ 양이온의 삽입에 의한 blister의 형성 및 그라펜 층의 파괴만이 관찰되었다. 한편, $BDMI^+$ 양이온의 삽입 반응은 농도가 4.90 mol/kg인 LiTFSI-propylene carbonate(PC)를 15 wt% 함유하고 있는 BDMI-TFSI계에서는 일어나지 않았으며, 이 경우에는 가역적인 리튬의 삽입과 탈리반응이 진행 되었다. ECAFM 결과는 고농도의 PC계 용액이 solid electrolyte interface(SEI)를 형성함으로 인해 $BDMI^+$ 양이온의 삽입을 막는 매우 효과적인 첨가제임을 나타내었다.

• 방사선산업학회지
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• 제6권2호
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• pp.153-158
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• 2012

In this research, poly(acrylic acid) (PAAc) hydrogels containing zinc oxide particle were prepared by gamma-ray irradiation. PAAc powder was completely dissolved in distilled water at room temperature. Water-insoluble zinc oxide powder were added into the PAAc solution and stirred until totally dissolved. Finally, the mixture was irradiated by gamma-ray irradiation to make crosslinking. The effects of various parameters such as zinc ions' concentration, irradiation doses were varied and investigated in detail. PAAc hydrogels containing zinc oxide particle were characterized by gel content and swelling ratio. Moreover, the antibacterial properties of this material were evaluated by paper diffusion test against the Gram positive and Gram negative bacteria.