PCC (precipitated calcium carbonate) and ground calcium carbonate have been widely used in alkaline papermaking. Unfortunately, although increasing filler level in papers can improve the paper properties such as brightness, opacity, stiffness gloss, smoothness, porosity, and printability, as well as decrease cost, some strength of the paper is negatively affected. In this research, needle-like aragonite was synthesized using $Ca(OH)_2$ and $CO_2$ as reactants in the presence of $MgCl_2$ and characterized with scanning electronic microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The physical and optical properties of the paper handsheets containing these needle-like aragonite fillers were evaluated. Results indicated that tensile strength, Z-direction tensile strength and folding endurance of the paper were improved by the needle-like aragonite crystals compared to the paper using commercial PCC (precipitated calcium carbonate) as filler. The stiffness of the paper handsheet on the machine direction was increased, but no evident difference in the cross direction was found. The improvement of paper strength mainly resulted from the twining effect between the aragonite whiskers and paper fibers. The optical properties of the paper were slightly decreased with the use of the needle-like aragonites compared to commercial PCC. These results suggest that paper cost can be decreased by increasing the content of needle-like aragonite filler while paper strength will not be decreased compared to PCC filler.
농가에서 관리하는 9년생 후지품종의 사과 과수원에 패화석과 석회고토의 중화량를 시용하여 작물생육과 토양 화학성 변화를 조사한 결과는 다음과 같았다. 석회를 시용하지 않은 처리구의 토양은 시험전후 pH가 5.6으로 차이가 없었으나, 패화석과 석회고토 처리구에서는 Ca, Mg 함량이 증가되고 pH가 5.6에서 6.8로 높아져 패화석은 석회고토 처리구와 동등의 산도교정 효과가 있었다. 패화석과 석회고토 시용으로 사과나무 신초의 초장과 신초수, 신초경이 증가되었으며, 석회 무시용에 비해 간경과 주지경의 직경이 연간 0.7 및 1.0 mm 증가하였고, 부주지경의 증가는 패화석과 석회고토 시용이 각각 1.7 및 1.8 mm 증가하여 사과나무의 생육에 효과가 있는 것으로 나타났다. 패화석과 석회고토 처리로 시기별 엽록소함량은 차이가 없었으나 건물중 변화는 10월 23일 조사시 무시용27.3% 대비 패화석과 석회고토 시용이 각각 33.1 및 31.0%로서 높았다. 시기별 엽중 무기성분으로 질소함량은 무시용 대비 패화석과 석회고토 시용으로 함량이 증가하였으며, CaO 함량은 큰 차이가 없었고, Mn 함량이 높았다. 사과의 당도, 경도 및 산도에 대한 패화석 시용효과는 무처리와 비교해 차이가 나타나지 않았으며, 석회고토 처리시 경도는 석회 무시용에 비해 낮았다. 패화석 시용시 색도는 황색도가 약간 높았으나 적색도에서는 낮았으며, 선명도는 처리간 차이가 나타나지 않아 패화석 시용이 사과의 품질 향상에는 영향을 미치지 못하였고 수량은 $37,000kg\;ha^{-1}$로 무시용 대비 5% 증수되었다.
Water vapor sorption of corn starch in various protective film coated capsules in 100% RH chamber for 14 days were as follows: The percent of water vapor sorption were 28.63% in uncoated capsule, 25.16% in hydroxy propylcellulose(HPC) coated capsule, 15.59% in 2-methyl-5-vinyl pyridine-methyl acrylated-methacrylic acid (MPM) coated capsule and 15.50% in polyvinyl acetal diethyl amino acetate(AEA) coated capsule. 2. Water vapor sorotion of magnesium trisilicate in various protective film coated capsules in 100% RH chamber for 14 days were as follows. The percent of water vapor sorption were 13.91% in uncoated capsule, 13.30% in HPC-coated capsule, 10.87% in MPM-caated capsule and 9.9% in AEA-coated capsule. 3. Water vapor sorption of magnesium carbonate in various protective film coated capsules in 100% RH chamber for 14 days were as follows: The percent of water vapor sorption were 12.48% in uncoated capsule, 10.72% in HPC-coated capsule, 8.10% in MPM coated capsule and 7.8% in AEA-coated capsule. 4. MPM-coated capsules and AEA-canted capsules were mere effective to protect water vapor sorption than HPC-coated capsules.
마그네슘(magnesium; Mg)은 탄산염 광물이 침전된 과거의 환경 조건을 유추하기 위한 지화학 지시자로 활용되어오고 있다. Mg를 신뢰도 높은 지화학 지시자로 활용하기 위해서는 Mg의 화학종을 근거로 한 Mg의 광물 함유 기작이 반드시 규명되어야만 하며, 관련 실험 연구들은 주로 고해상도(high resolution)의 방사광가속기(synchrotron) X-선 흡수 분광(X-ray absorption spectroscopy; XAS) 기법을 통해 Mg의 화학종을 유추한다. 그러나, Mg가 미량 함유된 광물의 XAS 스펙트럼 해석의 높은 불확실성 때문에 화학종 유추가 어려운 경우가 많다. 양자역학 밀도범함수이론(density functional theory; DFT)은 결정구조에 대한 흡수 스펙트럼을 예측할 수 있기 때문에, XAS 스펙트럼 해석의 불확실성을 줄일 수 있다. 이번 논문에서는 DFT 기반의 제일원리 내각 준위 분광법(ab initio core-level spectroscopy method)을 통해 Mg 규산염 및 (수)산화광물에 대한 Mg K-edge 흡수 스펙트럼을 계산하여 Mg의 배위 결합 환경을 나타내는 구조 인자와의 상관관계를 분석하였다. 계산 결과, DFT 계산으로 얻은 Mg 규산염 및 (수)산화물의 이론 Mg K-edge 흡수 스펙트럼은 기존 XAS 실험으로 얻어진 스펙트럼의 주요 형태를 상당 부분 재현해낼 수 있었다. 계산으로 얻은 광물의 제일원리 Mg K-edge 흡수 스펙트럼의 흡수-끝(absorption edge)과 평균 Mg-O 결합거리 및 Mg 유효배위수를 비교 분석한 결과, 약한 양의 상관관계를 보여주었다. 이번 연구 결과는 DFT 계산이 다양한 광물 내 Mg의 화학종에 대한 표준 스펙트럼 세트를 제공할 수 있는 강력한 도구임을 보여주며, 추후 탄산염 광물에 함유된 정확한 Mg의 화학종을 동정하는데 DFT 계산이 큰 역할을 할 수 있음을 제시한다.
Equilibrium concentrations of major elements in an underground repository with a capacity of 100,000 drums have been simulated using the geochemical computer code (EQMOD). The simulation has been carried out at the conditions of pH 12 to 13.5, and Eh 520 and -520 mV. Solubilities of magnesium and calcium decrease with the increase of pH. The solubility of iron increases with pH at Eh -520 mV of reducing environment while it almost entirely exists as the precipitate of Fe(OH)$_3$(s) at Eh 520 mV of oxidizing environment. All of cobalt and nickel are predicted to be dissolved in the liquid phase regardless of pH since the solubility limit is greater than the total concentration. In the case of cesium and strontium, all forms of both ions are present in the liquid phase because they have negligible sorption capacity on cement and large solubility under disposal atmosphere. And thus the total concentration determines the equilibrium concentration. Adsorbed amount of iodide and carbonate are dependent on adsorption capacity and adsorption equilibrium constant. Especially, the calcite turns out to be a solubility-limiting phase on the carbonate system. In order to validate the model, the equilibrium concentrations measured for a number of systems which consist of iron, cement, synthetic groundwater and radionuclides are compared with those predicted by the model. The concentrations between the model and the experiment of nonadsorptive elements cesium, strontium, cobalt nickel and iron, are well agreed. It indicates that the assumptions and the thermodynamic data in this work are valid. Using the adsorption equilibrium constant as a free parameter, the experimental data of iodide and carbonate have been fitted to the model. The model is in a good agreement with the experimental data of the iodide system.
산성토양을 개량하기 위한 목적으로 패화석을 시용하여 보리의 생육, 수량과 품질 및 토양 미생물상을 조사하였다. 패화석 처리로 석회고토나 무처리에 비해 $m^2$당 수수와 천립 중이 높아져 보리의 수량은 석회소요량 처리구인 패화석 $3.09Mg\;ha^{-1}$ 시용에서 $5.53Mg\;ha^{-1}$로 가장 많았으며 석회고토 동량의 패화석 처리구도 $5.23Mg\;ha^{-1}$로 석회고토 $5.20Mg\;ha^{-1}$ 보다 증대되었다. 패화석 처리구는 석회고토 처리구 보다 보리 단백질 함량은 0.5~0.7% 낮아져 농산물의 품질향상에 미치는 영향은 석회고토보다 양호한 것으로 판단되었다. 토양 pH는 패화석과 석회고토 시용으로 무처리 보다 0.5~0.6 정도 상승되었고 치환성 Ca 함량은 패화석 $3.09Mg\;ha^{-1}$ 처리구에서 $7.5cmol_c\;kg^{-1}$으로 가장 높았으며 석회고토 처리구는 치환성 Mg 함량이 $2.5cmol_c\;kg^{-1}$으로 가장 높게 나타났다. 패화석 $3.09Mg\;ha^{-1}$ 및 $2.38Mg\;ha^{-1}$ 처리구는 석회고토 $2.38Mg\;ha^{-1}$ 처리구에 비해 토양의 세균 밀도는 각각 60.9 및 $69.7{\times}10^6CFU\;g^{-1}$로서 높은 반면 방선균 밀도는 각각 32.4, $45.4{\times}10^5CFU\;g^{-1}$로서 낮았다.
전국 각 제사공장에서 사용하고 있는 제사용수의 수원별 수질을 분석하여 제시용수로서의 적합여부를 판정하는 동시에 수질의 개선방안을 강구코자 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 27개업체의 제사용수원은 하천수 14개업체, 지하수 9개업체, 혼합수 4개업체이며, 혼합수의 혼합수원은 하천수와 지하수의 혼합이 3개업체, 하천수와 우물물 혼합이 1개업체였다. 2. 분포건수 42건을 수질형별로 분류하면 수검형수질이 6건, 중건형수질이 6건, 조경형수질이 11건, 유해형수질이 6건, 기타 2개수질의 중간에 해당되는 수질형이 13건이었다. 3. 제사용수로서 적합한 수질은 40%정도이고, 제사공정은 조정으로 개선가능한 용수는 30%이며 30%정도는 용수교체 또는 개질을 요하는 용수였다. 4. Total carbonate, Electric conductivity, Chloricion이 많은 용수는 가정하수, 폐기물처리장, 축사 등에 심하여 제사공정에 지장이 우려되는 용수를 사용하는 업체가 7개업체였다. 5. 전반적인 수질내용은 pH가 낮아졌고, ('70년 대비) Total hardness는 높아졌으며 Carbonic acid(H2CO3), Hydrogen carbonate(HCO3-)가 높아져 Total acidity, M-alkalinity가 높아졌으며, 용존무기질성분이 많이 검출되었다. 6. pH가는 Acidity성분인 Carbonic acid(H2CO3)와 Alkalinity성분인 Hydrogen carbonate(HCO3-) 향유비에 따라 결정되므로 sericin의 용해를 촉진 또는 억제하기 위햐여, 개질코자 할 때에는 반드시 Total carbonate를 파악한 후 수질에 따라서 적합한 pH 값으로 조정하여야 한다. 7. Total hardness와 Electric conductivity의 상관계는 r=0.9145, y=15.967+0.2774x로서 고도의 상관성이 있었으며, Electric conductivity를 일으키는 물질은 제사용수에서 calcium과 Magnesium이었다. 8. 설문조사결과 제사업체에서 문제가 되는 수질항목은 Total carbonate, pH, M-alkalinity, Iion, Acidity, Turbidit, Colority순이었다.
깻잎에 있어 칼슘의 생리작용을 밝히기 위하여 조직 중의 칼슘의 존재형태에 대하여 조사하였다. 즉 조직 중의 칼슘을 물(F-I), IN 소금(F-II), 2% 초산(F-III), 그리고 5% 염산(F-IV)의 각 용매를 이용하여 차례로 추출하여 각 분획의 칼슘과 마그네슘 함량을 측정하였다. 아울러 이 중 칼슘 분획이 저장기간과 저장온도에 따라 어떻게 변동하는가를 검토 하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 엽령에 따른 칼슘의 존재형태를 분석한 결과 모든 엽령에서 F-I (28.41~39.52%)과 F-II(34.44~47.39%) 비율이 높았으며 F-IV는 15.6~21.57%로 수산칼슘으로의 존재가 많지 않았다. 마그네슘의 존재형태는 F-I과 F-II가 90% 이상을 차지하였으며 F-IV는 4%에 불과하였다. 2. 깻잎의 F-IV 칼슘비율을 시금치 및 차조기의 그것과 비교한 결과 깻잎은 16.75, 시금치는 42.4, 자소는 22.26%가 수산칼슘 형태로 존재하여 깻잎에서의 비율이 가장 낮음이 확인되었다. 마그네슘의 존재형태는 칼슘과는 다르게 시금치에서 수산과 결합한 비율이 가장 낮았으며 수용성 분획인 F-I칼슘이 90.6%를 차지하였으며 깻잎과 자소는 각각 62.89, 16.8%로 조사되었다. 3. 수확 후 7일간 5$^{\circ}C$와 2$0^{\circ}C$에서 저장하면서 비타민 C와 F-IV 칼슘의 변화추이를 분석한 결과 비타민 C는 저장 1일 째는 감소가 완만하나 4일째에 급격히 감소를 보였다. F-IV 칼슘의 경우는 저장 1일 째 완만한 증가를 보이다가 역시 4일째 급격한 증가를 보였다. 이로써 비타민 C가 감소할수록 수산칼슘의 비율이 증가한다는 사실이 입증되었다. 이러한 경향은 5$^{\circ}C$보다는 2$0^{\circ}C$에서 더욱 두드러지게 나타났다.
Mg alloys have been developed for automobile and mobile equipments because of their low density of $1.7g/cm^3$. One of the main problems of Mg alloys is their poor corrosion resistance which has limited their wide applications. Plasma electrolytic oxidation (PEO) method is one of the promising surface treatment methods for Mg alloys. In this presentation, experimental data about the effects of solution composition and form of current are presented and discussed in view of dielectric breakdown and reformation of PEO films The role of various anions of phosphate, silicate, fluoride, carbonate and hydroxide ions is discussed in view of film breakdown and reformation of PEO films.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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