• 제목/요약/키워드: heavy minerals

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차조기(紫蘇葉) 채취시기별 유효성분 함량의 변화 (Available Components of Chajogi (Perilla sikokiana B.) at Different Harvest Periods)

  • 안홍
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.703-707
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    • 2006
  • 본 연구는 각종 기능성을 함유하고 있는 차조기의 소비 증대와 부가가치 증대를 위하여 채취 시기별 차조기의 성분변화를 조사하였다. 수확 시기는 2005년 7월14일에서 2005년 9월2일 까지 총4회(I, II, III, IV)로 나누어 일반성분, 중금 속, 무기질, 아미노산, perillaldehyde, anthocyanin 성분을 분석하였다. 환원당의 함량은 수확시기에 따라 계속 증가하였으나 조단백질, 조지질, 총 아미노산 함량은 III차(8월15일) 채취시기 이후 급격히 감소하였다. 중금속(As, Pb, Cd, Hg)은 모든 처리구에서 감지되지 않았다. 무기질은 Zd, Fe, Mg는 III차 수확시기 이후 감소하였으나, Ca, K, P 함량은 수확시기에 따라 큰 차이를 나타내지 않았다. Perilladehyde는 I 차 0.36% II차 0.42%, III차 0.45%, IV차 0.35%를 각각 나타냈다. Anthocyanin는 함량은 I차 0.53%, II차 1.15%, III차 1.21%, IV차 0.87%를 나타냈다.

전통한식기와의 나노알루미노실리케이트 첨가에 따른 성능연구 (A Study on the Properties of Traditional Korean Roof Tile by Using Nano Alumino Silicate)

  • 김순호
    • 한국건축시공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.425-432
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    • 2020
  • 전통한식 점토기와는 외관이 미려하고, 내수성 및 내화성, 내구성이 우수하나 높은 소성온도를 요구하여 경제성과 중량문제 등으로 인하여 전통양식의 기와를 사용하기 보다 기존의 공법을 사용하고 있는 것이 현 추세이다. 이에 본 연구에서는 우리나라의 산청에서 생산되는 고령토와 점토의 기와 소재에 나노알루미나실리케이트를 첨가하여 1,000℃ 이하의 저온소성하면서 전통한식 점토기와로서의 요구되는 물성을 만족하는 최적배합과 재료의 공정을 설계하고 이를 통해 나노코팅 전통한식 점토기와 소재개발에 관한 특성은 연구하고자 한다.

만장광산에서 산출되는 황동석의 산화과정과 중금속 거동 특성 (The Oxidation of Chalcopyrite and Geochemical Behavior of Heavy Metals in the Manjang Cu Mine)

  • 이평구;이인경;최상훈;김지수
    • 자원환경지질
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    • 제37권3호
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    • pp.291-301
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    • 2004
  • 만장광산 폐광석 내의 황동석 풍화과정과 용해된 금속이온의 거동을 밝히고자 광물학적 연구를 수행하였다. 광물학적 연구는 반사현미경 관찰, XRD 분석, SEM/EDS 분석을 실시하였다. 현미경 관찰 결과 황동석의 풍화는 주로 입자내의 균열부와 입자 가장자리를 따라 진행되고 있으며, 풍화정도에 따라 4단계로 구분할 수 있었다. 2차 광물에 대한 광물학적 연구결과 침철석, 코벨라이트, 구리탄산염광물(남동석, 공작석), 브로칸타이트 등이 인지되었다. 철수산화광물은 구리와 비소를 흡착하고 있으며, 흡착된 비소의 함량은 결정도가 낮은 경우 상대적으로 높았다. 산화환경에서 황동석의 풍화작용은 입자 내부의 균열부에서 우세하였으나, 코벨라이트와 브로칸타이트로의 치환반응은 입자내부에서 우세하였다. 황화광물의 풍화로 용해된 금속이온(구리, 철, 비소)은 철수산화광물에 흡착, 혹은 구리탄산염광물로 침전 등을 통해 자연적으로 고정화되어지고 있음이 확인된다.

Bragg-curve simulation of carbon-ion beams for particle-therapy applications: A study with the GEANT4 toolkit

  • Hamad, Morad Kh.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권8호
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    • pp.2767-2773
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    • 2021
  • We used the GEANT4 Monte Carlo MC Toolkit to simulate carbon ion beams incident on water, tissue, and bone, taking into account nuclear fragmentation reactions. Upon increasing the energy of the primary beam, the position of the Bragg-Peak transfers to a location deeper inside the phantom. For different materials, the peak is located at a shallower depth along the beam direction and becomes sharper with increasing electron density NZ. Subsequently, the generated depth dose of the Bragg curve is then benchmarked with experimental data from GSI in Germany. The results exhibit a reasonable correlation with GSI experimental data with an accuracy of between 0.02 and 0.08 cm, thus establishing the basis to adopt MC in heavy-ion treatment planning. The Kolmogorov-Smirnov K-S test further ascertained from a statistical point of view that the simulation data matched the experimentally measured data very well. The two-dimensional isodose contours at the entrance were compared to those around the peak position and in the tail region beyond the peak, showing that bone produces more dose, in comparison to both water and tissue, due to secondary doses. In the water, the results show that the maximum energy deposited per fragment is mainly attributed to secondary carbon ions, followed by secondary boron and beryllium. Furthermore, the number of protons produced is the highest, thus making the maximum contribution to the total dose deposition in the tail region. Finally, the associated spectra of neutrons and photons were analyzed. The mean neutron energy value was found to be 16.29 MeV, and 1.03 MeV for the secondary gamma. However, the neutron dose was found to be negligible as compared to the total dose due to their longer range.

Effects of brewer's spent grain on the growth and nutrition of the giant mealworm beetle, Zophobas atratus

  • Kim, Sun Young;Kim, Hong Geun;Lee, Kyeong Yong;Ko, Hyeon-Jin;Kim, Nam Jung;Yoon, Hyung Joo
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제37권2호
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    • pp.73-81
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    • 2018
  • The giant mealworm beetle, Zophobas atratus (Coleoptera: Tenebrionidae), is a tropical beetle. As this beetle can be used as an ingredient in animal feed, the effects of brewer's spent grain (BSG) on the development and nutritional value of Z. atratus were investigated. As results, there were no significant differences on the larval survival rate, body weight, and duration at different content of BSG, mixed with conventional feed, wheat bran (WB). Based on these results, BSG can be mixed with wheat bran as a Z. atratus food ingredient without any problems. The nutritional value was compared between 100% wheat bran control and 50% BSG experimental groups. The moisture, crude protein, carbohydrates, and amino acids were 1.1-1.4 times higher in the 50% BSG group. In the BSG group, the linoleic acid content was 1.6 times higher than that in the control group. In the wheat bran group, the oleic acid content was 38.4%, which was 1.3 times higher than that in the BSG group. As minerals, the control and BSG groups showed high potassium and phosphorus contents. In terms of hazardous materials, four heavy metals (lead, mercury, arsenic, and cadmium) and two microorganisms (Escherichia coli and Salmonella spp.) were not detected. There were no significant differences in developmental characteristics between the wheat bran and BSG mixed groups, and the nutritional values were better in the BSG mixed group. Therefore, BSG can be used as alternative food source for rearing Z. atratus.

A comparative study of nutrient compositions between HongJams prepared from 5 silkworm varieties making white cocoons

  • Nam-Suk, Kim;Sang Kug, Kang;Sung-Wan, Kim;Min Young, Kim;Kee-Young, Kim;Young Ho, Koh
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제45권2호
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    • pp.84-92
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    • 2022
  • White-Jade silkworm (previously also known as Baegokjam) variety is the most popular silkworm variety that produces white cocoons. In 2021, the market share of White-Jade variety in Korea is very high, accounting for 88% of the silkworm production. Daebaekjam, Dodamsilkworm, Kumkangjam, and Kumokjam varieties, which have recently been established, make white cocoons like White-Jade. In this study, we found that 5 types of HongJams produced from 5 varieties of silkworms producing white cocoons did not show any severe difference in proximate analysis. The amounts of crude proteins, the most abundant nutrient, were between 71.05 ~ 73.38%, and those of crude lipids were 13.89 ~ 14.69% in 5 types of HongJams. In addition, there was no difference between White-Jade HongJam (WJ) and Daebaekjam HongJam in amino acid compositions. The amount of unsaturated fatty acid was significantly higher in WJ than in the other four types of HongJams, but the omega-6 fatty acids/omega-3 fatty acids ratio was higher in the four types of HongJams. Most of the minerals were higher in four types of HongJams than in WJ, and three heavy metal were not detected in all 5 types of HongJams. Phytochemicals were also most abundant in WJ, but the difference in the amounts were not severe. And pepsin digestibility was the highest for Kumokjam HongJam and the lowest for Dodam-silkworm HongJam, but the difference was not severe. The nutritional component analysis results of this study suggested that four new varieties can be used for producing HongJams, and Daebaekjam can replace White-Jade the most as the protein source.

천연 수소 발생 광물 필터를 이용한 녹조 정화 시스템 (Green Purification System using Natural Hydrogen Generating Mineral Filter)

  • 권유지;박대겸
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제27권2_2호
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    • pp.475-485
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    • 2024
  • In many regions of Korea, including the Four Major Rivers, the seriousness of the problem of algal blooms due to eutrophication of water quality is being raised.In this study, in order to solve these social problems, we manufactured a filter using natural mineral fusion (red illite, zeolite, germanium ceramic, selenium ceramic, carbon ceramic) and independently developed a tank system for green algae experiments to observe and determine the stages of change in water quality. In order to study ways to improve water quality through quantitative analysis, 1 ton of severely polluted green algae water from the Nak dong River region was stored in a water tank and exposed to ultraviolet rays in the same environment as the Nak dong River. Then, the same environment as the Nak dong River was created. The results were derived from a 5-week water quality test. The results of this experiment confirmed that green-colored cyano bacteria were significantly reduced just by the turbidity results. The results were obtained through a request to the Korea Testing & Research Institute located in Changwon-si, Gyeong sang nam-do. CI-(chlorine ion) and NH3-N(ammonia nitrogen) had the effect of saving every week. The device used in this study was made of natural minerals free of heavy metals that are harmless to the human body and nature through long-term consideration and exploration to kill and prevent various strains living in water. Green purification system using natural hydrogen generating mineral filter were effective a non-chemical and physical methods. The results of this study are one way to contribute to the serious problems caused by green algae in many countries, and will contribute to the water quality environment by preventing the waste of environmental resources, improving the health of the people, and increasing the ability to purify environmental water quality at home and abroad.

제3기층 기저역암에 협재되는 벤토나이트의 광물학, 지화학적 연구 및 층서적 적용 (Mineral Chemistry and Geochemistry of the Bentonites Intercalated within the Basal Conglomerates of the Tertiary Sediments in Korea and Their Stratigraphical Implication)

  • 이종천;이규호;문희수
    • 자원환경지질
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    • 제34권1호
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    • pp.13-23
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    • 2001
  • 김포, 장기 및 포항분지의 기저역암에 협재되는 벤토나이트에 대하여 X-선회절분석, 주사전자현미경 관찰, 중광물 분석, 화학 분석, 양이온교환능, 산소 및 수소 동위원소 분석을 이용한 광물학적 특성을 고찰하였다. 중광물 분석 결과 세 지역에서 모두 화산암에서의 특징인 깨끗한 결정면을 가지고 있는 저어콘과 인회석, 각섬석 및 흑운모가 산출되었는데, 천북역암의 시료에서는 외형이 심하게 변질되고 깨져있는 흑운모가 관찰된다. 주사전자현미경으로 각 시료를 관찰한 결과 감포와 장기역암 시료에서는 불석광물이 자생하고 있는 모습과 화산재의 탈유리질화 작용으로 생간 몬모릴로나이트가 honey-comb 구조를 보이는 등 속성작용의 증거가 관찰된 반면, 천북역암에서는 점토입자편(clay flake)들이 조밀하고 불규칙하게 엉켜 있는 모습이 쇄설성 기원임을 지시한다. 구조식을 구해본 결과 스멕타이트 그룹중 이팔면체에 해당하는 몬모릴로나이트이며 층간의 양이온은 대부분이 2가의 $Ca^{2+}$$Mg^{2+}$ 임을 알 수 있었다. 천북역암의 몬모릴로나이트 구조식에서, 팔면체에 들어있는 Fe의 산화상태를 나타내는 $Fe^{2+}/Fe^{3+}$ 비가 다른 시료보다 훨씬 적은 것은 몬모릴로나이트의 생성온도를 이용하여 생성당시의 퇴적두께를 계산했을 때, 천북역암에서의 시료가 929~963 m로 이는 야외에서의 층후인 530~580 m를 초과하고 있다. 이상의 결과 천북역암의 벤토나이트는 다른곳에서 화산회의 속성작용에 의해 형성된 후 지표에 노출되어 이동, 재 퇴적되었을 가능성을 높이 시사한다. 정제시료에 대한 주 원소분석과 미량원소분석 결과와 구조식의 자료를 이용하여 판별분석을 실시한 바, 세 분지의 시료는 구분이 가능하였다. 이는 이들의 기원이 되는 화산회의 성분과 퇴적환경의 차이에서 비롯된 것으로서, $TiO_{2}/Al_{2}O_3$비와 호정원소(compatible elements)의 함량이 천북역암에서 가장 높고, 불호정원소(incompatible element)의 함량은 상대적으로 적은 것으로, 천북 역암의 것이 상대적으로 염기성인 화산회에서 유래되었음을 알 수 있고, Fe의 경우 천북역암의 것이 주 원소분석에서나 구조식내에서 모두 3가가 우세한 것으로 보아 이의 산화 환경에 의한 영향이 판별에 있어서 큰 역할을 했음을 지시해 준다.

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미생물을 이용한 자철석으로부터 철 침출에 관한 연구 (Microbial Leaching of Iron from Magnetite)

  • 노열;오종민;서용재;장희동
    • 한국광물학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.265-275
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    • 2006
  • 미생물을 이용한 원석 또는 폐석으로부터 인류에 유용한 원소 및 중금속의 용출은 초기 연구단계에 있는 새로운 생물학적 기술 중의 하나이다. 본 연구의 목적은 갯벌 퇴적물에서 분리한 미생물(Microcosm)을 이용하여 자철석으로부터 철의 용출 및 용출된 철의 생광화작용에 따른 2차 물질의 형성을 규명하고자 한다. 갯벌퇴적물에서 분리한 철 환원 박테리아(Microcosm)가 글루코스($10{\sim}20mM$)를 이용하여 성장하는 동안 자철석으로부터 철의 용출 및 2차 물질의 형성을 ICP, XRD, SEM-EDX 및 TEM을 이용하여 연구하였다. 미생물배지에 상업용 자철석(미생물배지 : 자철석 = 100 : 1)과 철환원 박테리아를 넣고 혐기성 및 호기성 조건하에서 철 용출 및 2차 물질의 형성실험을 실시한 결과, 철의 용출 실험동안 미생물배지의 Eh는 호기성 조건에서 +250 mV에서 -520 mV 까지 감소하고, pH 7.3에서 5.5까지 감소하였다. 혐기성 환경에서 박테리아의 활동에 따라 15일째 자철석으로부터 94 ppm의 Fe를 용출하였으며, 박테리아가 없는 혐기성 조건 하에서는 0.9 ppm의 Fe의 용출을 보여 주었다. 호기성 환경에서 박테리아의 활동에 따라 자철석으로부터 15일째 107 ppm의 Fe를 용출하였다. 배양을 시작한지 1개월이 지난 시점에서는 미생물배지에 용출되어 있는 Fe가 혐기성 조건에서는 57ppm의 Fe가, 호기성 조건하에서는 6.5 ppm의 Fe 각각 존재하였다. 박테리아가 배양되는 동안 용출된 철의 감소는 2차물질의 형성에 철이 소비된 것으로 사료되며, 호기성 조건하에서는 적갈색의 2차 물질 형성을 보여주었다. 미생물에 의한 자철석으로부터 철과 망간의 용출은 미생물의 활동에 따른 미생물배지의 열역학적인 조건(Eh/pH)의 변화 및 유기물의 산화에 따른 유기산의 형성에 기인한 것으로 사료된다. 미생물을 이용한 결정질의 자철석으로부터 철의 용출 및 비정질의 2차물질의 형성은 미생물의 퇴적물 내에서 철의 순환에 중요한 역할을 담당할 뿐만 아니라 미생물을 이용한 유용물질의 침출(Bioleaching) 및 생광화작용에 따른 광물의 합성 가능성을 시사한다.

효율적 제철폐수의 처리를 위한 희토류 화합물과 칼슘화합물의 운전인자 연구 (Operation Parameters for the Effective Treatment of Steel Wastewater by Rare Earth Oxide and Calcium Hydroxide)

  • 이창용;이상민;김완주;최고열
    • 공업화학
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    • 제17권5호
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    • pp.483-489
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    • 2006
  • 희토류 화합물인 $La_{2}O_{3}$$CeO_{2}$ 시약과 이들을 함유하는 희토류 광석을 이용하여 제철 폐수 중의 불소 및 유해 중금속 제거에 대하여 연구하였다. 용액 중 불소에 대한 희토류 원소의 제거 반응기구는 $La^{3+}$$Ce^{4+}$ 등의 양이온이 불소 이온과 불용성 화합물을 형성하는 것으로 알려져 있다. 기존의 불소 제거에 사용되고 있는 소석회와 비교한 결과 $La_{2}O_{3}$$CeO_{2}$ 의 불소제거 효율이 높았다. HF 용액에서의 제거 효율은 $CeO_{2}$ 광석 < $CeO_{2}$ 시약 < $Ca(OH)_{2}$ < $La_{2}O_{3}$ 광석 < $La_{2}O_{3}$ 시약의 순서였고, 제철 폐수에서는 $Ca(OH)_{2}$ < $CeO_{2}$ 광석 < $CeO_{2}$ 시약 < $La_{2}O_{3}$ 광석 < $La_{2}O_{3}$ 시약의 순서였다(pH의 영향은 소석회인 경우 pH가 증가할수록 불소제거율이 감소하였다. 세륨화합물과 란탄화합물인 경우는 pH 증가에도 불구하고 불소제거 효율이 증가하는 경향을 보였으나 방류 시 수질조건과 불소제거율을 함께 고려할 때 용액의 적정 pH는 7이 적당하다고 판단된다). 망간제거의 경우, pH 7 이하에서는 소석회가 희토류 화합물보다 우수한 망간제거율을 보였고 pH 10에서는 모든 처리제에 대해서 거의 완벽한 제거특성을 보였다. 총크롬 제거의 경우는 산성 조건에서는 란탄화합물이 가장 높은 불소 제거율을 보였으며 pH 7이상에서는 모든 처리제가 좋은 효율을 보였다.