• Applied Biological Chemistry
• /
• 제20권3호
• /
• pp.300-309
• /
• 1977

The information related to the heavy metal pollution in the environment was obtained from studies on the effects of pH, phosphate and soil properties on the adsorption of metal ions (Cd, Cu, Ni, and Zn) by soils. Three soil materials; soil 1 with low CEC (8.2 me/100g) and low organic carbon content (0.34%); soil 2 with high CEC (36.4 me/100g) and low organic carbon content (1.8%) and soil 3 with high CEC (49.9 me/100g) and high organic carbon content (14.7%) were used. Soils were adjusted to several pH's and equilibrated with metal ion mixtures of 4 different concentrations, each having equal equivalents of each metal ion (0.63, 1.88, 3.12 and 4.38 micromoles per one gram soil with and without 10 micromoles of phosphate per one gram soil). Reported here are the results of the equilibrium study on soil I. The rest of the results on soil 2 and soil 3 will be repoted subsequeutly. Generally higher metal ion concentration solution resulted in higher final metal ion concentrations in the equilibrated solution and phosphate had minimal effect except it tended to enhance removal of cadmium and zinc from equilibrated solutions while it tended to decrease the removal of copper and nickel. In soil 1, percentages of added metal ions removed at pH 5.10 were; Cu 97, Ni 69, Cd 63, and Zn 55, while increasing pH to 6.40, they were increased to Cu 90.9, Zn 99, Ni 96, and Cd 92 per As initial metal ion concentration increased, final metal ion concentrations in the equilibrated solution showed a relationship with pH of the system as they fit to the equation $p[M^{++}]=a$ pH+b where $p[M^{++}]=-log$[metal ion concentration in Mol/liter]. The magnitude of pH and soil effects were reflected in slope (a) of the equation, and were different among metal ions and soils. Slopes (a) for metal ions in the aqueous system are all 2. In soil 1 they were; Zn 1.23, Cu 0.99, Ni 0.69 and Cd 0.59 at highest concentration. The adsorption of Cd, Ni, and Zn in soil 1 could be represented by the Iangmuir isotherm. However, construction of the Iangmuir isotherm required the correction for pH differences.

• 한국식품과학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.475-481
• /
• 1984

상어육을 시료로 하여 sucrose, sorbitol, glycerol, propylence glycol등 4 종류의 수분유지제(水分維持劑) 용액 중에서 침투량을 측정하였다. 또한 침투에 미치는 수분유지제(水分維持劑) 농도 및 온도의 영향을 검토하고 침투속도식을 유도하였다. 상어육을 10% 수분유지제(水分維持劑) 용액에 침지할 때는 10시간 전후, 30% 용액에서는 7 시간 정도에서 거의 평형에 도달하였다. 수분유지제(水分維持劑) 종류에 따른 침투 속도는 분자량이 작을수록, 온도가 높을수록 빨랐다. 그리고한종류의 수분유지제(水分維持劑)를 10%로 하여 침지할 경우와 여러종류의 수분유지제(水分維持劑)를 각각 10% 되도록 혼합한 용액에 침지할 경우 침투속도에는 차이가 없었다. 상어육을 10% 및 30% 용액에 침지할 경우 수분유지제(水分維持劑) 침투량은 다음의 회귀직선식으로 예측가능 하다는 결론을 얻었다. $$M\;=\;a\;{\log}(c{\cdot}t)\;+\;b$$ (M : 침투량, t : 침지시간, c : 수분유지제(水分維持劑)농도, a, b : 상수)

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제45권6호
• /
• pp.557-568
• /
• 2012

산림사면에서 수문학적 과정을 이해하는데, 증발산 중 토양증발을 구분하여 규명하고 정량화하는 것은 도전적이지만 중요한 연구 주제이다. 본 연구에서는 2009년 5월 22일부터 31일까지 총 10일 동안에 습윤한 산림사면에서 세 지점에서 깊이별 토양수분을 집중 측정하고, 분석하여 토양증발과 관련 기작에 대해 연구하였다. 토양증발을 평가하는 방법은 토양수분자료의 물질수지($E_{SM}$), Penman식(1948) 그리고 수정된 Penman식(Staple (1974), Konukcu (2007), 평형증발($E_{equili}$))이다. $E_{SM}$을 계산하기 위해서는 지표면의 에너지 균형식을 이용하여 토양내의 증발깊이(DSL, dry surface layer)를 평가하였다. 그 결과, 각 지점(A, B, C)의 2시간별 10일 동안의 누적 증발량($E_{SM}$)은 약 2.09, 1.80 그리고 2.88mm으로 평가되었다. Penman식(1948), Staple (1974), Konukcu (2007), 평형증발($E_{equili}$)의 누적 증발값은 각각 4.91, 8.80, 8.63 그리고 3.28mm으로 $E_{SM}$보다 높은 값들을 보여주고 있다. 산림 내 토양증발은 직접적인 복사량과 바람의 영향보다는 낙엽층과 DSL으로 인해 토양 내의온도상승과 대기와의 상호작용을 통해서 일어난다. 이는 $E_{SM}$는 복사량의 변화보다 2~4시간 정도의 시간적 지체(time lag)가 보이기 때문이다. DSL과 지표저항($r_s$)은 토양수분이 감소함에 따라 선형적으로 증가하였다. 관측된 장력 및 토양수분의 수직적 분포를 분석함으로써 확보되는 DSL 값은 에너지 방정식에 의해서 추정된 값과 유사하게 나타났다.

• 한국작물학회지
• /
• 제51권6호
• /
• pp.539-543
• /
• 2006

Lodging is classified as root lodging caused by the loss of supporting force in the root, bending caused by the deformation of the stem and breaking where the stem breaks down as loads exceeding critical elasticity were applied. This research excluded breaking which is not in a state of equilibrium and tried to partition the level of lodging using an algebraic model in root lodging and stem lodging, or bending. When a vertical load was applied, the deformation of the stem of rice plant showed the form of a quadratic equation. The trace of the panicle neck in the process of lodging was an ellipse-shape. When loading was pure root lodging, the trace of the panicle neck became a circle of which culm length is the radius. When it was a pure stem lodging, the trace of the panicle neck is an ellipse of which major axis is culm length and minor axis is 0.64* culm length. When both stem lodging and root lodging occurred in a natural setting, the partitioning of lodging can be calculated by a formula using eccentricity of an ellipse, S=e*100/0.768(S is the ratio of stem lodging in the whole lodging, e is eccentricity of the ellipse). This method is expected to be useful in simple lodging partitioning. We could also calculate the partitioning of stem lodging and root lodging as units of angles as an accuracy method, by using a straight line calculated by differentiating a quadratic equation of stem deformation at the origin of the coordinates. These two methods for dividing root and stem lodging showed different values. However, each of them showed almost same values with different lodging degree in one plant.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.332-339
• /
• 2008

가공이나 저장 중 쉽게 산화하는 특성을 갖는 ascorbic acid의 안정성을 확보하기 위해 Zein-DP와 HPMC-FCC를 코팅제로 유동층 코팅을 실시하여 ascorbic acid의 저장기간을 예측하고자 하였다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 높은 유의성을 나타내었으며, 등온흡습곡선은 ascorbic acid 분말을 제외한 유동층 코팅된 분말의 경우 sigmoid 형태를 나타내었다. 등온흡습곡선의 적합도는 Halsey, Caurie, Oswin Kuhn 모델이 높은 적합도를 보였다. 평형상대습도 예측모델식은 시간과 수분활성도를 변수로 하여 모델식을 수립할 수 있었다 유동층 코팅분말한 ascorbic acid의 DPPH 소거능 변화를 품질지표로 하여 온도와 저장기간에 따른 품질변화 특성을 알아본 결과, DPPH 소거능은 온도가 높을수록 더 큰 영향을 받고 저장기간이 길어질수록 감소하는 경향을 나타내었다. 저장말기에서는 ascorbic acid의 소거능이 유동층 코팅한 분말보다 더 빠르게 감소되는 것으로 보아 유동층 코팅으로 품질 변화를 막을수 있음을 확인하였다. 1차 반응속도식에 따라 반응속도상수를 구하여 10, 20, 30, 50 및 $70^{\circ}C$에서의 반응속도상수를 예측한 결과 온도가 높을수록 높은 반응속도상수를 가져 품질변화가 빠르게 진행되는 것을 알 수 있었다. DPPH 소거능이 50%를 유지하는 저장기간을 예측한 결과 Zein-DP로 코팅한 경우 $20^{\circ}C$에서 45.83일, $10^{\circ}C$에서 63.19일이었고, HPMC-FCC로 코팅한 경우 $20^{\circ}C$에서 28.84일, $10^{\circ}C$에서 36.14일로서, 코팅하지 않은 ascorbic acid보다 저장기간이 연장됨을 확인하였으며 Zein-DP로 코팅한 분말의 경우가 저장기간이 가장 연장될 수 있는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제12권3호
• /
• pp.13-24
• /
• 2003

폐호도껍질을 원료로 활성탄을 제조하는 과정에서 활성화 온도, 활성화 시간, 활성화제의 양, 그리고 활성화제의 종류 등을 변수로 하여 활성화 특성을 조사하였다. 인산을 활성화제로 사용하여 제조된 활성탄은 그 흡착능이 온도가 증가함에 따라 증가하여 약 $550^{\circ}C$부근에서 최대 흡착능을 보였으며 그 수율은 온도 상승에 따라 지속적으로 감소하였다. 활성화 시간은 약 2시간 정도에서 최적의 조건을 보였으며 시간이 증가함에 따라 활성탄의 수율은 계속 감소하였다. 활성화제의 농도 증가에 따라 수율은 지속적으로 상승하였으며 흡착능 또한 증대되다가 약 1.5M $H_3PO_4$ 이상의 조건에서는 오히려 흡착능이 감소하였다. SEM으로 관찰한 조건에 따른 활성탄의 미세구조의 변화는 조건별 흡착능의 변화와 잘 일치되었으며 활성화제의 종류는 활성화 과정에서 중요한 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 제조된 활성탄의 흡착특성을 파악하기 위해 $Cu^{2+}$ 이온을 흡착질로 하여 흡착반응을 조사한 결과, 흡착반응은 전체적으로 2차식을 따르는 것으로 관찰되었으며 흡착질의 초기 농도가 감소함에 따라 반응상수는 점차 증가하였다. 평형흡착량은 Freundlich Model 을 잘 따르는 것으로 나타났으며 온도별 흡착반응을 검토한 결과, 중금속 이온의 흡착은 흡열반응의 특성을 나타내었다. 흡착에 따른 Activation Energy는 약 13.07kcal/mol로 산출되었으며 van't Hoff Equation을 이용하여 흡착반응의 열역학적 인자들을 계산하였다.

• 한국광물학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.59-71
• /
• 2016

방사성 폐기물의 주요 성분 중 하나인 Cs의 자연에서 정출되는 제올라이트인 차바자이트(chabazite)에 대한 흡착 특성을 알아보기 위해 XRD, EPMA, EC, pH, ICP 분석방법을 이용하여 동정 및 화학성분 분석을 하였다. 그리고 추가적으로 양이온 교환능력을 확인하였고 시간과 농도에 따른 Cs 흡착 및 타 양이온($Li^+$, $Na^+$, $K^+$, $Rb^+$, $Sr^{2+}$)에 대한 경쟁흡착 실험을 실시하였다. 본 연구에 사용된 차바자이트의 화학식은 $Ca_{1.15}Na_{0.99}K_{1.20}Mg_{0.01}Ba_{0.16}Al_{4.79}Si_{7.21}O_{24}$였고 Si/Al 비율과 양이온 교환능력은 각각 1.50와 238.1 meq/100 g으로 측정되었다. 시간과 농도에 따른 Cs 흡착 등온 실험결과를 흡착 반응 속도 모델과 등온 흡착 모델에 적용해본 결과 각각 유사 2차 반응과 Freundlich 모델에 부합하였으므로 고체 표면에 흡착 물질이 2개 이상의 다중 흡착 층을 이루는 것을 알 수 있으며 모델로부터 유도되는 상수 값을 통해 차바자이트의 Cs 흡착 능력정도를 평가하였다. 경쟁 흡착 실험 결과 이온의 종류에 따라 이온 교환되어 차바자이트 내에 존재하는 Cs의 몰 분율에서 차이를 보였다. 각 양이온과 세슘과의 액체에서 고체 내로 흡착되는 경쟁 경향이 $Na^+$, $Li^+$, $Sr^{2+}$, $K^+$ 그리고 $Rb^+$ 순으로 선택성이 있었으며 이는 수화 직경의 순서와 유사한 양상을 보였다. Kielland 도시법을 이용하여 Cs과 타 양이온의 교환 평형관계를 도시해 보았을 때에는 $Sr^{2+}$가 가장 선택성이 높았으며 그 다음으로 $Na^+$, $Li^+$, $K^+$, $Rb^+$ 순으로 선택성이 나타났고 모든 타 양이온에 대하여 양의 값을 나타내었다. Kielland 도시법에서 나타나는 평형상수 값의 순서는 열역학 및 반응 속도론적인 의미를 내포하고 있으므로 수용액에서 공극 내로 들어가는 Cs은 $Sr^{2+}$과의 공존 시 선호도가 높다는 것을 알 수 있다. 이는 경쟁하고 있는 수화된 양이온 간의 직경 차이가 원인일 것으로 추측된다. 본 연구 결과는 차바자이트가 높은 Cs 친화력을 가지는 것을 보여줌으로써 방사성 물질로 오염된 물에서 Cs을 선택적으로 교환할 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.17-30
• /
• 1978

이태리포푸라재(材)의 건조(乾燥)의 한 방안(方案)으로서 열판건조(熱板乾燥)를 실시(實施)하여 건조중(乾燥中) 판재(板材)의 내부온도(內部溫度), 판재(板材)의 내부온도별(內部溫度別)에 따른 판재(板材)두께, 초기함수율(初期含水率), 말기함수율(末期含水率)과 건조시간(乾燥時間)의 관계(關係), 건조중(乾燥中) 함수율(含水率)과 건조속도(乾燥速度), 수축율(收縮率)과 복원율(復元率), 그리고 열판건조재(熱板乾燥材)의 생재비중(生材比重), 평형함수율(平衡含水率), 경단방향(徑斷方向) 전수축율(全收縮率) 등(等)을 조사(調査)하고 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 판재(板材)의 내부온도(內部溫度)는 건조초기(乾燥初期)에 급격히 상승(上昇)해서 15분(分) 동안 거의 일정(一定)하게 유지된 다음 서서히 상승(上昇)하였다. plateau temperature는 $114{\sim}119^{\circ}C$이었다. 2. 판재(板材)의 내부온도별(內部溫度別)에 있어서 판재(板材)의 건조시간(乾燥時間)(y)와 판재(板材)두께($x_1$), 초기함수율(初期含水率)($x_2$), 말기함수율(末期含水率)($x_3$) 사이에 관계식(關係式)은 다음과 같다. 3. 열판건조(熱板乾燥)의 건조시간(乾燥時間)(t)에 대(對)한 건조중(乾燥中) 함수율(含水率)(u)의 관계(關係)는 log u=4.658-0.060t(R=-0.990)이고, 건조속도(乾燥速度)(r)의 관계(關係)는 log r= -2.797-0.049t(R= -0.992)의 곡선(曲線)으로 각각(各各) 나타났다. 그리고 천연건조중(天然乾燥中) 함수율(含水率)과 건조속도(乾燥速度)는 그림 2 와 같다. 4. 열판건조중(熱板乾燥中) 건조시간(乾燥時間)(t) 에 대(對)한 판재(板材)두께 (y) 수축율(收縮率)의 관계(關係)는 log y= l.933+038t(R=0.927)이고, 판재복(板材福) 팽창율(膨脹率)(y)의 관계(關係)는 $y=-0.692+0.043t-0.001t^2(R=0.984)$의 곡선(曲綠)으로 각각(各各) 나타났다. 5. 말기함수율(末期含水率) 2%까지 건조시(乾燥時)에 열판(熱板)의 압력별(壓力別) 따른 두께 수축율(收縮率)은 압력(壓力) 높아질 수록 커졌으나 폭수축율(幅收縮率)과 두께 복원율(復元率)은 35psi에서 가장 컸다. 6. 열판건조재(熱板乾燥材)의 생재비중(生材比重)은 천연건조재(天然乾燥材)의 것보다 25% 증가하였으며, 평형함수율(平衡含水率)은 24% 감소하였고, 열판건조재(熱板乾燥材)의 항수축율(抗收縮率)은 27.7%이었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권11호
• /
• pp.5542-5550
• /
• 2012

Eringen의 비국소 탄성이론을 이용한 3차 전단변형이론을 정식화 하였고 비국소 탄성이론이 적용된 평형방정식을 유도하였다. 비국소 탄성 이론은 미소 규모 효과를 고려할 수 있고 3차원 전단변형이론은 나노 판의 두께방향으로의 전단변형률과 전단응력의 곡선변화 효과를 고려할 수 있다. 모든 변이 단순지지된 나노-스케일 판의 지배방정식을 풀기 위해 Navier 방법을 사용하였다. 비국소 변수의 효과를 나타내기 위한 나노-스케일 판의 해석적 좌굴하중을 제시하였다. 국소 탄성이론과의 관계를 수치해석 결과를 통하여 고찰하였다. 또한 (i) 나노-스케일 판의 크기, (ii) 비국소 계수, (iii) 형상비 그리고 (iv) 모드 수 등이 나노-스케일 판의 무차원 좌굴하중에 미치는 효과에 대하여 관찰하였다. 본 연구의 결과를 검증하기 위해 참고문헌의 결과들과 비교 분석하였으며 해석결과는 참고문헌의 결과들과 잘 일치함을 알 수 있었다. 비국소 이론에 의한 나노-스케일 판의 좌굴해석에 관한 연구는 향후 관련연구에 비교자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 청정기술
• /
• 제26권3호
• /
• pp.186-195
• /
• 2020

활성탄에 의한 Acid black(AB)과 Quinoline yellow(QY)의 등온흡착과 속도실험을 염료의 초기농도, 접촉 시간, 온도 및 pH를 흡착변수로 수행하여 등온흡착과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 조사하였다. 흡착평형자료는 Freundlich 등온흡착식에 잘 맞았으며, 계산된 Freundlich 분리계수 값으로부터 활성탄이 AB와 QY를 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 알았다. 속도실험 데이터는 흡착공정은 유사 이차 반응속도식이 오차율 10% 이내로 잘 맞았다. 입자 내 확산식에 대한 결과는 두단계의 직선으로 구분되었다. 입자내 확산을 나타내는 두 번째 직선의 기울기가 경계층 확산의 기울기보다 작아서 입자 내 확산이 속도지배단계인 것을 확인하였다. 열역학 실험으로부터 AB와 QY의 활성화 에너지는 각각 19.87 kJ mol^-1, 14.17 kJ mol^-1였고 물리흡착공정(5 ~ 40 kJ mol^-1)에 해당하였다. 활성탄에 의한 AB와 QY의 흡착반응의 자유에너지 변화는 298 ~ 318 K 범위에서 모두 음의 수치를 나타냈기 때문에 흡착반응이 자발적이었으며 온도가 증가할수록 자유에너지 값이 감소하였기 때문에 자발성이 더 높아졌다. pH 변화실험 결과, 활성탄에 의한 AB와 QY는 해리하여 발생한 음이온의 영향으로 pH 3에서 가장 높은 흡착제거율을 나타냈으며, 흡착메카니즘은 정전기적 인력이었다.