• 제목/요약/키워드: ionic dilution

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Long-term Seasonal and Interannual Variability of Epilimnetic Nutrients (N, P), Chlorophyll-a, and Suspended Solids at the Dam Site of Yongdam Reservoir and Empirical Models

  • An, Kwang-Guk
    • 생태와환경
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    • 제44권2호
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    • pp.214-225
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    • 2011
  • The objectives of the study were to evaluate seasonal patterns of epilimnetic water quality, and determine interannual eutrophication patterns at the dam site of Yong-dam Reservoir using long-term data during 2002~2009. Ionic dilutions, based on specific conductivity, occurred in the summer period in response to the intense monsoon rain and inflow, and suspended solid analysis indicated that the reservoir was clear except for the monsoon. Seasonality of nitrogen contents varied depending on the types of nitrogen and responded to ionic dilution; Ammonia-nitrogen ($NH_4$-N) peaked at dry season but nitrate-nitrogen ($NO_3$-N) peaked in the monsoon when the ionic dilution occurred. The maxima of $NO_3$-N seemed to be related with external summer N-loading from the watershed and active nitrogen fixation of bluregreens in the summer. $NO_3$-N was major determinant (>50%) of the total nitrogen pool and relative proportion of $NH_4$-N was minor. Long-term annual $NO_3$-N and TDN showed continuous increasing trends from 2004 to 2009, whereas TP and TDP showed decreasing trends along with chlorophyll-a (CHL) values. Empirical model analysis of log-transformed nutrients and N : P ratios on the CHL showed that the reservoir CHL had a stronger linear function with TP ($R^2$=0.89, p<0.001) than TN ($R^2$=0.35, p=0.120). Overall results suggest that eutrophication progress, based on TP and CHL, is slow down over the study period and this was mainly due to reduced phosphorns, which is considered as primary nutrient by the empirical model.

Cycling Performance and Surface Chemistry of Si-Cu Anode in Ionic Liquid Battery Electrolyte Diluted with Dimethyl Carbonate

  • Nguyen, Cao Cuong;Kim, Dong-Won;Song, Seung-Wan
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제2권1호
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    • pp.8-13
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    • 2011
  • Interfacial compatibility between the Si-Cu electrode and diluted ionic liquid electrolyte containing 50 vol.% of 1M lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiTFSI)/1-methyl-1-propylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (MPP-TFSI) and 50 vol.% dimethyl carbonate (DMC) in a lithium cell and dilution effect on surface chemistry are examined. ex-situ ATR FTIR analysis results reveal that the surface of the Si-Cu electrode cycled in the diluted ionic liquid electrolyte is effectively passivated with the SEI layer mainly composed of carboxylate salts-containing polymeric compounds produced by the decomposition of DMC. Surface species by the decomposition of TFSI anion and MPP cation are found to be relatively in a very low concentration level. Passivation of electrode surface with the SEI species contributes to protect from further interfacial reactions and to preserve the electrode structure over 200 cycles, delivering discharge capacity of > 1670 $mAhg^{-1}$ and capacity retention of 88% of maximum discharge capacity.

Electronic Detection of Biomarkers by Si Field-Effect Transistor from Undiluted Sample Solutions with High Ionic Strengths

  • Ah, Chil-Seong;Kim, An-Soon;Kim, Wan-Joong;Park, Chan-Woo;Ahn, Chang-Geun;Yang, Jong-Heon;Baek, In-Bok;Kim, Tae-Youb;Sung, Gun-Yong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권6호
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    • pp.1561-1567
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    • 2010
  • In this study, we have developed a new detection method using Si field effect transistor (FET)-type biosensors, which enables the direct monitoring of antigen-antibody binding within very high-ionic-strength solutions such as 1$\times$PBS and human serum. In the new method, as no additional dilution or desalting processes are required, the FET-type biosensors can be more suitable for ultrasensitive and real-time analysis of raw sample solutions. The new detection scheme is based on the observation that the strength of antigen-antibody-specific binding is significantly influenced by the ionic strength of the reaction solutions. For a prostate specific antigen (PSA), in some conditions, the binding reaction between PSA and anti-PSA in a low-ionic strength reaction solution such as 10 ${\mu}M$ phosphate buffer is weak (reversible), while that in high-ionic strength reaction solutions such as 1$\times$PBS or human serum is strong.

대형 인공호에서 양이온, 음이온 및 전기전도도의 연변화에 대한 수리수문학적 중요성 (Hydrological Significance on Interannual Variability of Cations, Anions, and Conductivity in a Large Reservoir Ecosystem)

  • 안광국
    • 생태와환경
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    • 제34권1호통권93호
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    • pp.1-8
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    • 2001
  • 본 연구에서는 1993년 4월부터 1994년 11월까지, 대청호내 이온농도에 대한 하절기 강우의 영향을 파악하기 위한 일환으로 양이온, 음이온, 및 전기전도도를 분석하였다. 이온 농도의 뚜렷한 연변화는 수리수문학적 특성을 반영하였다. 1993년 이온농도의 극한 공간적 이질성은 하절기 동안 $Ca^{2+}$$HCO_3\;^-$ 농도 감소에 기인하였다. 특히, 1993년 장마기간의 중충수 유입현상은 염분농도의호수 상${\sim}$하류 구간 분포 및 수직분포(표층${\sim}$심층)의 공간적 페턴을 변경시키는 주된 요인으로 작용하였다. 상류의 유입수는 댐으로부터 27${\sim}$37 km의 호수 중류역에서 중층으로 유입되어 10${\sim}$30 m의 수충을 통과함으로서, 표층의 높은 전기전도도를 갖는 호수물(>100\;{mu}S/cm$)은 전기전도도가낮은 하천수(>$65{\sim}75\;{\mu}S/cm$)와 혼합되지 않음으로서 표층수 고립 현상을 가져왔다. 1993년 장마후, 염분도를 조절하는 요인은 공간적으로 차이를 보였다; 호수의 댐근처에서 염분도는 유입수와호수물의 혼합에 의한 희석의 결과로서 현저한 감소를 보인 반면, 호수 상류역에서 염분도는 호수로 유입되는 지하수에 포함된 $CaCO_3$(석회암으로부터 기원)영향으로 인해 급격한 증가를 보였다. 이런 결과는 수리수문학적 특성과 함께 유역내 지질적 특성도 이온농도에 영향을 주었음을 시사하였다. 1994년의 경우 염분도는 1993년에 비해 현저히 높았으며 (p<0.001),하절기 동안 감소된 유입수의 영향으로 이온 희석현상은 보이지 않았다. 따라서, 본 호수내 계절적 이온농도 및 성분에 영향을 주는 1차적인 요인은 하절기 몬순 강도에 의존하는 희석효과로서 사료된다.

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단색에너지(keV)와 조영제 희석비율 변화에 따른 HU(Hounsfield Unit)값 분석: Spectral CT 이용 (Spectral CT Analysis of Hounsfield Unit (HU) according to MonoE (keV) and Dilution Ratio of the Contrast Agent: Use of Spectral CT)

  • 정희라;강진우;권오준;김호진;정다빈;이재현;허영철
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.669-676
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 Spectral CT에서 단색에너지(keV)와 조영제 희석비율의 변화에 따른 HU 값의 변화를 분석하고자 하였다. 검사장비로는 Spectral CT를 사용하였고, 20 cc syringe의 팬텀을 이용하여 조영제의 희석비율을 8:2, 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7 총 6단계로 설정하였다. 이때 조영제는 비이온성 요오드 조영제(350 mg/ml)를 이용하였다. 획득한 데이터를 IQon-Spectral CT V4.7.5 프로그램을 사용하여 Monoenergy(MonoE) 40 keV, 45 keV, 50 keV, 55 keV, 60 keV, 65 keV, 70 keV, 75 keV, 80 keV 총 9단계로 변화시켜 syringe axial 영상을 재구성하였다. 재구성한 syringe axial 단면 영상의 세 위치에서 HU 값을 측정하였으며, 총 1,620회 측정하였다. keV와 조영제 희석비율의 변화에 따른 HU 값을 분석한 결과, MonoE별 희석비율에 따른 HU 비교에서 모든 MonoE에서의 HU 값이 희석비율 8:2에서 가장 높았으며 3:7에서 가장 낮았다(p<0.05). 희석비율별 MonoE에 따른 HU 비교에서 모든 희석비율에서의 HU 값이 40 keV에서 가장 높았으며 80 keV에서 가장 낮았다(p<0.05). 인자별 상관성은 keV에 따른 HU 값은 -15.014 ± 0.298의 음의 상관성(R2=0.519)이 있었고 희석비율에 따른 HU값 은 -61.372 ± 3.608의 음의 상관성(R2=0.152)이 있었다(p<0.05). 결론적으로 keV 값과 조영제 희석비율이 증가할수록 HU 값은 감소하는 것을 확인하였으며 본 연구가 Spectral CT의 HU 값 관련 인자 연구에 있어 기초자료를 제공할 수 있을 것이라 사료된다.

산간 계류성 하천의 계절적 수질변동에 대한 몬순강우의 영향 (Influence of the Asian Monsoon on Seasonal Fluctuations of Water Quality in a Mountainous Stream)

  • 신인철;안광국
    • 생태와환경
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    • 제38권1호통권110호
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    • pp.54-62
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    • 2005
  • 본 연구는 하절기 집중강우가 하천의 부영양화도, 이온변화, 산소요구량에 영향 평가로서 수질 변수들 간의 상호관계를 분석하였다. 용존산소(DO) 농도는 수온과 역상관 관계 (r= -0.99, p<0.001)를 보였다. 대부분 수질변이는 7 ${\sim}$ 8월에 발생 하였으며, 이들의 대부분은 하절기 집중강우와 직접적인 연관성을 보였다. pH의 경우 6.5 이하의 최소값은 최대 강우를 보인 8월에 관측되었는데, 이는 강우에 의한 수소이온농도의 희석현상에 의한 것으로 사료되었다. 전기전도도 또한 강우분포를 반영하였다. 즉, EC 값은 다른 계절보다 하절기에 좀 더 높은 값을 보였으며, 강우와의 직접적 연관성을 보였다. 연구결과에 따르면, 이온희석 현상은 강우 전의 하절기에는 높았지만, 집중강우 후 짧게는 4 ${\sim}$ 5일 길게는 1 ${\sim}$ 2주 후에 이온이 희석되는 것으로 나타나 강우와 하천수의 이온농도사이에 뚜렷한 반응시간의 지체현상을 보였다. COD의 계절적 변화 페턴은 BOD와 유사한(r= 0.55, p<0.001) 양상을 보였다. 총질소 (TN)는 총인 (TP)에 비해 변이 폭이 적었으며, 3월의 갈수기에 최소값을 보였다. 대조적으로, 총인 유입은 하절기 몬순동안에 주로 발생하였고, 총부유물(TSS)과 유사한 계절 변화 양상을 보여인(P)의 증가가 수계에서 유발되는 무기성부유물과 밀접하게 연관성을 갖는 것으로 나타났다. 총인: 총질소의 무게비는 질소 변이 (r= -0.21, p<0.01)보다는 총인(r= -0.51, p<0.01)의 변이에 의해 결정되었으며, 총인이 제한 요인으로 작용할 것으로 사료되었다. 본 계류형 하천에서 수질을 조절하는 1차 요인은 강우시기 및 강고로 사료 되었으며, 최대 변이는 하절기의 첨두강우와 일치하였다.

2-프로판올-물 혼합용매에서의 Tetraalkylammonium Chlorides의 분몰랄 부피 (Partial molal volumes of tetraalkylammonium chlorides in isopropanol-water mixtures)

  • 조병린
    • 대한화학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.95-105
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    • 1971
  • The apparent molal volumes ${\phi}_v$ of a series of homologous tetraalkylammonium chlorides, $Me_4NCl, Et_4NCl, Pr_4NCl,\;and\;Bu_4NCl$, in a series of isopropanol-water mixtures have been determined at $30^{\circ}C$ from precision density measurements using pycnometers. The values of ${\phi}_v$ extrapolated to infinite dilution give partial molal volumes $\={V}^{\circ}$s which are almost additive for successive homologues and enable one to determine the absolute individual ionic partial molal volumes. The experimental results are discussed in terrns of the varying size and surface charge of the ions and the structure of the binary solvent mixtures. The results indicate that at 0.1 mole fraction isopropanol the maximum structuredness of water causes a minimum in the tetraalkylammonium-cation partial molal volumes, while at 0.2 mole fraction the solvent structure is such that the free volumes is a minimum and the electrostrictive effect of chloride ion is a maximum.

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Metal Cupferrate Complex 에 關한 硏究 (第 3 報) $H_2O$-Chloroform 系에서의 Hydrogen Cupferrate 의 分配係數에 關한 硏究 (Study on Metal Cupferrate Complex (Part III) Study on Distribution Ratio of Hydrogen Cupferrate in $H_2O-CHCl_3$ System)

  • 김시중;신두순
    • 대한화학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.283-287
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    • 1963
  • $H_2O$-chloroform系에서의 hydrogen cupferrate의 分配係數와 水溶液相의 pH, 이온强度 및 cupferron의 濃度와의 關係를 살폈는데, 分配係數는 pH(1.50∼3.00사이)와 이온强度(0.1∼2.0사이)에는 無關하지만 cupferron의 濃度가 커질수록 分配係數는 增加했으며, 熱力學的인 分配係數의 完全한 값으로 120.0이란 새로운 값을 얻었다. 한편 cupferron의 濃度가 커짐에 따라 分配係數가 增加하는 까닭은 chloroform相에 monomer로서의 HCup. 의 活動度의 감소로 간주하고, chloroform相에서의 HCup. 의 濃度와 chloroform相에서의 HCup. 의 活動度係數와의 關係를 表示하는 實驗式 $-logf_{CHCl3}=0.1285C_{CHCl3}+{7.775C^2}_{CHCl3}$를 얻었으며, 이 式은 HCup. 의 chloroform 溶液 0.1mole/l order 以下의 濃度에서 大端히 잘 맞는다.

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금호강의 상.하류간 이.화학적 수질구배 및 이에 따른 어류 길드영향 (Physico-chemical Water Quality Gradients Along the Main Axis of the Headwater-to-Downstream of Geumho River and Their Influences on Fish Guilds)

  • 김용휘;한정호;안광국
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.561-573
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    • 2012
  • The object of this study was to analyze long-term water quality gradients during 1992-2008 at six sites of Geumho River and near-by two sites of Nakdong River and their influences on fish trophic guilds and tolerance guilds along with ecological health. Water quality including biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), conductivity, total phosphorus (TP), total nitrogen (TN), and total suspended solids (TSS) varied largely depending on the sampling locations and seasons. Values of ambient BOD, COD, TP, and TN were greater in the downstream than in the upstream reach, and seasonal and interannual variabilities were also higher in the downstreams. This phenomenon was evident due to a dilution by the Asian monsoon rainfall during the monsoon. These outcomes indicate that point sources near the downstream are important for the chemical conditions, but also seasonal stream runoff was considered as an important factor regulating the chemical conditions. Conductivity decreased rapidly during the summer due to ionic dilution, and nutrients (N, P), BOD, COD had an inverse function of seasonal precipitation. Based on the water quality, we selected two sites (control site = $C_s$ vs. impacted site = $I_s$) for impact analysis of water chemistry on fish community and trophic/tolerant guilds. Fish guild analysis showed that species diversity was higher in the headwater stream ($C_s$) than the impacted downstream ($I_s$), and that the proportion of tolerant and omnivore species were greater in the impacted site of downstream. Comparisons of water quality between Geumho River and Nakdong River indicated that Geumho River was considered as a point source which degradated water quality to the Nakdong River. Overall, chemical water quality and fish guild analysis suggest that even if current chemical quality got better after 1996 due to continuous constructions of wastewater disposal plants near the downstreams, fish compositions of tolerant and omnivores were still dominated the community. Thus, biological restoration based on ecological health is required for the ecosystem conservation.

Bile Acid Modulation of Gastroinstinal Smooth Muscle Contraction and Ionic Currents

  • Lee, Hye-Kyung;Lee, Kyoung-Hwa
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제4권4호
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    • pp.333-338
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    • 2000
  • We have examined whether bile acids can affect the electrical and mechanical activities of circular smooth muscle of canine colon and ileum, using isometric tension measurement or patch clamp technique. It was found that a dilution of canine bile $(0.03{\sim}2%\;by\;volume)$ enhanced or inhibited the amplitude of spontaneous contractions. An individual component of bile, deoxycholic acid (DCA) enhanced the frequency and amplitude of the spontaneous contractile activity at $10^{-6}\;M,$ while DCA at $10^{-4}\;M$ inhibited the contraction. Similarly, the response to cholic acid was excitatory at $10^{-5}\;M$ and inhibitory at $3{\times}10^{-4}\;M.$ Taurocholic acid at $10^{-4}\;M$ enhanced the amplitude of muscle contraction. Electrically, canine bile at 1% reversibly depolarized the colonic myocytes under current clamp mode. Bile acids also elicited non-selective cation currents under voltage clamp studies, where $K^+$ currents were blocked and the $Cl^-$ gradient was adjusted so that $E_{Cl}^-$ was equal to -70 mV, a holding potential. The non-selective cation current might explain the depolarization caused by bile acids in intact muscles. Furthermore, the bile acid regulation of electrical and mechanical activities of intestinal smooth muscle may explain some of the pathophysiological conditions accompanying defects in bile reabsorption.

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