• 방사선산업학회지
• /
• 제5권4호
• /
• pp.305-311
• /
• 2011

We introduced a novel sustainable slow-releasing agrochemical formulation, a biopolymer bound to silica, for controlling plant diseases. The formulation was obtained through the following process. Curdlan, sodium silicate ($Na_2SiO_3$) and isopropyl alcohol were dissolved in DDW (Deionized-distilled water). The resultant solution was then irradiated using a $^{60}Co$ ${\gamma}$-irradiator (150 TBq of capacity; ACEL, Canada) at KAERI. The resultant solution was treated with phosphorous acid ($H_3PO_3$). Finally, we obtained a novel biopolymer-silica microsized formulation containing phosphorous acid ($H_3PO_3$) from the solution. The morphology of the complex was characterized using scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). SEM and TEM images revealed that the curdlan-silica formulation has a particle size ranging from 1 to $3{\mu}m$ with high stability. We also detected that $H_3PO_3$ was distributed within the formulation through energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) analysis. $H_3PO_3$ was sustain-released from the formulation in water. Based on our results, it seems effectively that one or two applications of the formulation during a cropping season will assist in controlling various plant diseases.

• 환경생물
• /
• 제33권4호
• /
• pp.403-411
• /
• 2015

본 연구는 외부 해수가 계속적으로 유입되는 개방형 인공생태계와 해수의 유입이 없는 폐쇄형 인공생태계에서 미소생태계의 변화를 파악하고자 실험실 내에서 100 L 크기의 인공해양소형생태계 연구를 수행하였다. 수온은 폐쇄형 및 개방형 인공생태계에서 큰 차이가 없었다. 염분은 폐쇄형 생태계에서 수체의 증발에 따라 증가를 보였고 용존산소 및 용존무기질소 농도는 폐쇄형에서 감소하는 반면, 개방형에서는 초기농도와 큰 차이를 보이지 않았다. 용존무기인 및 용존규소는 두 시스템에서 차이가 없었다. 식물플랑크톤은 폐쇄형에서 감소를 하였던 반면, 개방형에서는 증가 양상을 보였으나 Autotrophic nanoflagellates는 식물플랑크톤 개체수의 변동과 반대되는 양상을 보였다. 타가영양세균은 폐쇄형에서 증가하는 양상을 보였고, 이와 함께 heterotrophic nanoflagellates 및 섬모충이 시간차를 두어 증가하는 양상을 보였다. 그러나, 개방형 인공생태계에서는 특이한 변화를 나타내지 않았다. 결론적으로, 폐쇄형 인공생태계와 개방형 인공생태계에서 미소생물상 및 환경요인들의 변화의 연구는 향후 연구자들이 인공생태계 연구에 있어서 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대하며, 신뢰성 있는 인공생태계 연구를 수행할 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제57권1호
• /
• pp.118-123
• /
• 2019

본 연구에서는 리튬이온전지 음극소재인 흑연의 낮은 이론 용량을 개선하기 위해 흑연/실리콘/피치 음극 복합소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 흑연의 표면에 양친성 물질인 Polyvinylpyrrolidone (PVP)을 코팅한 후 (3-Aminopropyl)triethoxysilane(APTES)로 표면 처리된 실리카를 결합시켜 흑연/실리카를 합성하였으며, 실리카의 질량비에 따라 피치 소재로 코팅한 후 마그네슘 열 환원법을 통하여 실리카를 실리콘으로 환원시켜 흑연/실리콘/피치 복합소재를 제조하였다. 흑연/실리콘/피치 음극소재는 XRD, SEM과 TGA를 통해 물리적 특성을 분석하였으며, 전기화학적 특성은 1.0 M $LiPF_6$ (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%)의 전해액을 사용하여 충 방전 사이클, 율속, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 조사하였다. 제조된 흑연/실리콘/피치 복합소재의 실리카 비율이 28.5 wt% 일때 537 mAh/g의 높은 초기 방전 용량을 나타내었으며, 30 사이클까지의 사이클 성능은 95%로 매우 우수한 사이클 안정성과 율속 테스트에서 0.1 C/0.2 C 일 때 98% 회복을 나타냄을 확인하였다.

• 한국해양학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.63-77
• /
• 1971

An year-long survey of chemical water quality for Lake Eui-am in Kang-won Province, Korea, was conducted from June 1970 to May 1971 to study the water quality and seasonal variations of productivities in relation to selected physical and chemical environmental factors. A monthly series of water samples were taken at the deepest basin of 18m depth of the lake. Water quality parameters determined were water temperature, Secchi disc reading(transparency), pH, O$\_$2/, CO$\_$2/, alkalinity, acidity, Cl, hardness, Ca, Mg, total residue, total ignitious residue, COD, BOD$\_$5/, nutrients, total-Fe, soluble Fe, Mn and Cu. On the whole, the results indicate that the chemical water quality of Lake Eui-am is high, and vary with season. The lake water is characterized that higher levels of dissolved oxygen(8.6 ml/L in mean of whole water) or percent saturation of dissolved oxygen(114%), and of nitrate nitrogen (523 $\mu\textrm{g}$/L). On the other hand, CO$\_$2/(9.6ppm), chlorides(3.5ppm), Ca(7.7ppm) Mg(2.2ppm), hardness(28.5ppm), silica(2.4ppm) and BOD$\_$5/(1.08ppm) are quite low. In terms of nutrient levels, the lake water exhibit slight signs of eutrophication. The high values for nitrate nitrogen, soluble iron and Cu of the lake water suggest that there are some imputs such as domestic and industrial discharges to the lake.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
• /
• pp.283-286
• /
• 2002

Solubilization and partitioning of naphthalene was investigated in an aqueous system containing soils and surfactants. The environmental behavior of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) was mainly governed by their solubility and partitioning properties on soil media in a subsurface system. In surfactant-enhanced remediation systems, surfactants might be an additional variable. a natural soil ,silica and kaolinite were tested as soil media. two nonionic surfactants, Triton X-100 and Hydropropy1-$\beta$-cyclodextrin (HPCD) were employed for naphthalene solubilization. Naphthalene showed linear on natural soil while non-linear sorption on silica and kaolinite. Soils have higher sorption capacity for Triton X-100 than HPCD indicating Triton X-100 formed ad-micelle on the soil surface. Desorption study showed a hysterysis and reversible desorption. The partitioning coefficient(K$_{D}$) of naphthalene was increased as the concentration of surfactant was increased. (below CMC), however, the coefficient was decreased above CMC. This indicates that naphthalene is partitioned into the micelles and the partition occurs competitively on both ad-micelle and free micelles as surfactant concentration increases. Therefore, the target compounds to be dissolved into aqueous phase in a surfactant enhanced remediation system might be highly partitioned on to the ad-micelle resulting in an adverse effect rather increased solubilization would be achieved.d.

• 한국지구과학회지
• /
• 제43권4호
• /
• pp.532-538
• /
• 2022

Under anoxic conditions, this study investigated removal of dissolved As(III) by Si and Al oxides including natural sand, chemically washed sand (silica), alumina, and activated alumina. Despite the similar surface area, natural sand showed greater extents of As(III) sorption than chemically washed sand. This was likely due to the high reactivity of Fe(oxyhydr)oxide impurities on the surface of natural sand. For both sands, As(III) sorption was the greatest at pH 7.1, in agreement with the weakly dissociating tendency of arsenous acid. Also, the least sorption was observed at pH 9.6. At basic pH, elevated silicate, which originated from the dissolution of silica in sands, would compete with As(III) for sorption. Due to the highest surface area, activated alumina was found to quantitatively immobilize the initially added As(III) (6.0×10^-7-2.0×10^-5 M). Alumina showed As(III) sorption compared to or greater than chemically washed sand, although the former had less than 6% of the surface of area the latter. The greater reactivity of alumina than chemically washed sand can be explained by using the shared charge of oxygen.

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제37권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 2014

To understand the effects of fluctuations in dam discharge due to river environments and phytoplankton communities, we monitored such environments and phytoplankton communities biweekly, from February 2001 to February 2002 and from February 2004 to February 2005, in the lower Han River (LHR), South Korea. The phytoplankton abundance during the dry season was approximately two times higher than that during the rainy season. In particular, fluctuations in diatom assemblages, which constituted over 70% of the total phytoplankton abundance, were affected severely by the changes in the discharge. When a large quantity of water in a dam was discharged into the LHR, the conductivity and the concentrations of total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), and dissolved inorganic phosphorus (DIP) decreased rapidly, whereas the concentrations of suspended solids (SS), dissolved inorganic nitrogen (DIN), and dissolved silica (DSi) increased immediately. Time-delayed relationship also revealed that the dam discharge had an immediately significant negative relationship with phytoplankton abundance. On the whole, fluctuations in phytoplankton communities in the LHR were influenced much more by hydrodynamics such as dam discharge than by the availability of nutrients. Thus, the variability in these concentrations usually parallels the strength of river flow that is associated with summer rainfall, with higher values during periods of high river discharge.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제54권4호
• /
• pp.459-464
• /
• 2016

본 연구에서는 리튬이온 전지용 실리콘 음극소재의 사이클 안정성 및 율속 특성 향상을 위해 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 나노 실리카 제조는 스토버 방법을 사용하고 교반 속도, 교반 온도 및 $NH_3$/TEOS 비율을 조절 하여 100~500 nm 크기의 구형 실리카를 합성하였다. 구형 나노 실리카의 마그네슘 열환원과 산처리 과정을 통해 다공성 실리콘을 얻고, 제조된 다공성 실리콘에 Phenolic resin을 탄소전구체로 사용하여 최종적으로 다공성 실리콘/탄소 활물질을 합성하였다. 또한 $LiPF_6$ (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%) 전해액에서 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 충 방전, 순환전압 전류, 임피던스 테스트 등의 전기화학적 특성을 조사 하였다. 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 음극활물질로서 코인 전지의 성능을 조사한 결과 초기용량 및 40사이클 용량 보존율은 각각 2,006 mAh/g, 55.4%를 나타내었다.

• 자원환경지질
• /
• 제49권1호
• /
• pp.13-22
• /
• 2016

이 연구는 사문석군 광물을 산 처리하고, 용출액을 pH 조절 하여 사문석군 광물로부터 규소와 철산화물 회수와 광물탄산화에 대해 연구하고자 하였다. 연구에 사용된 암석시료는 홍성 구항면에서 채취한 사문암으로 안티고라이트와 자철석로 구성되며, $SiO_2$(45.3 wt.%), MgO(41.3 wt.%), $Fe_2O_3$(12.2 wt.%)의 화학조성을 보였다. 자원회수실험은 $75{\mu}m$ 이하의 크기로 분쇄한 사문암을 1 M의 염산, 황산, 질산으로 각각 용해시켜 잔류물을 추출(1 단계)하였고, 남은 용출액에 $NH_4OH$를 추가하여 pH=8.6까지 상승시켜 형성된 붉은색 침전물을 회수(2 단계)하였다. 광물탄산화 실험은 침전물이 제거된 상층액에 $CO_2$를 주입한 후, pH=9.5까지 상승시켜 형성된 백색의 침전물을 회수(3 단계)하였다. 각 단계에서 회수된 잔류물과 침전물의 광물학적 특성을 확인하기 위해 XRD, TEM-EDS 분석을 실시했고, 용출액과 침전물이 제거된 상층액에 함유된 원소(Si, Mg, Fe)의 농도 변화는 ICP-AES 분석을 통해 확인했다. 용출된 금속은 Si, Fe, Mg이었다. 안티고라이트는 산과 반응한 후에도 판상을 유지하나 비정질실리카로 변했다(1 단계). pH=8.6에서 회수된 침전물은 Fe, Si, O로 구성된 비정질광물로, 2~10 nm 크기의 구형 나노물질이었다(2 단계). 마지막으로 $CO_2$를 주입한 후, pH=9.5에서 회수된 침전물은 nesquehonite[$Mg(HCO_3)(OH){\cdot}2(H_2O)$]와 lansfordite[$MgCO_3{\cdot}H_2O$]로 $1{\sim}6{\mu}m$ 크기를 가진 주상의 결정질광물이었다(3 단계). 따라서 산 처리된 사문석군 광물에서 나노물질의 실리카(잔류물)과 철산화물(침전물)을 회수가능하며, $CO_2$ 반응과 pH 조절을 이용하여 탄산염광물을 형성하였다. 회수된 실리카와 철산화물은 다른 물질로 합성하는 전구체로 유용하게 이용될 수 있으며, 이산화탄소를 이용한 광물탄산화 반응은 대기 중 이산화탄소 고정에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국토양환경학회지
• /
• 제2권3호
• /
• pp.49-57
• /
• 1997

천연 토양 속에 많이 존재하는 철광식인 goethite, magnetite와 과산화수소수를 이용해 펜톤 유사 반응(Fenton-like oxidation)을 유도하여 디젤과 등유로 각각 오염된 모래(silica sand)를 회분식 시스템으로 처리하여 보았다. 과산화수소수의 농도(0%, 1%, 15%), 초기 오염물의 농도(0.2, 0.5, 1.0g디젤, 등유/kg 모래), 그리고 철광석(iron minerals)의 양(0, 1, 5wt% magnetite or goethite)을 달리하여 반응조건들을 조사하였다. 모래-철광석-$H_2O$$_2$system에서의 오염물의 분해는 잔존 Total Petroleum Hydrocarbon(TPH)의 농도를 분석하여 확인하였다. 디젤이 silica sand에 오염된 경우(1.0g오염물/kg soil, 5wt% magnetite)에 과산화수소수의 농도를 0%, 1%, 그리고 15%로 달리하여 본 결과 8일후 각각 0%, 25%, 60%의 TPH 감소를 보였다. 철광석의 양이 lwt%에서 5wt%로 증가되었을 경우, 오염물의제거량이 magnetite의 경우 16%, goethite의 경우 13.1%만큼 증가하였다. 등유가 사용된 경우에 있어서의 오염물 분해는 디젤이 사용된 경우와 비슷하게 나타났다. Magnetite system은 iron(II)과 iron(III)이 공존하며, 미량의 철성분이 용해되므로 goethite system보다 오염물의 분해가 더 많이 일어나는 것으로 보인다. 그러나 용해된 철성분은 철광석 표면에 침전물의 형태로 쌓이게 되어 철광석 표면의 전자교환능력을 감소시키고 과산화수소수를 quenching시키는 것으로 사료된다. 그리하여 goethite system에서 과산화수소수가 적게 소모되어 magnetite system보다 나은 처리효율을 가지는 것으로 나타났다. 이 연구의 결과를 통하여 볼 때 천연토양속에는 magnetite와 goethite같은 철광석이 함유되어 있으므로 별도의 철성분 첨가없이 과산화수소수의 처리만으로도 석유로 오염된 토양의 처리가 가능할 것으로 보인다.