• 방사성폐기물학회지
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• 제15권1호
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• pp.15-26
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• 2017

오염수로부터 자성분리가 가능하며, 방사성 세슘을 효율적으로 제거하기 위한 코발트 페로시아나이드(cobalt ferrocyanide, CoFC) 혹은 니켈 페로시아나이드(nickel ferrocyanide, NiFC)가 도입된 자성입자 흡착제를 제조하였다. $Fe_3O_4$ 나노입자는 공침법을 이용해 제조하였고, $Co^{2+}$와 $Ni^{2+}$ 이온을 입자 표면에 도입시키기 위해 금속이온과 금속 배위결합(metalcoordination)을 하는 카르복실기를 포함한 숙신산(succinic acid, SA)을 자성나노입자(magnetic nanoparticles, MNPs) 표면에 코팅하였다. CoFC와 NiFC는 자성나노입자 표면에 도입된 $Co^{2+}$ 혹은 $Ni^{2+}$ 이온이 hexacynoferrate와 결합하여 형성된다. 제조된 CoFC-MNPs 그리고 NiFC-MNPs는 각각 $43.2emu{\cdot}g^{-1}$, $47.7emu{\cdot}g^{-1}$의 우수한 포화자화 값을 보여주었다. X-선 회절분석(XRD), 퓨리에 변환 적외선 분광분석(FT-IR), 나노입자 입도 분석기(DLS), 투과전자현미경(TEM) 등의 분석을 통해 흡착제의 물성을 파악하고, 세슘에 대한 흡착 성능을 알아보았다. 흡착실험을 평가하기 위해 Langmuir/Freundlich 등온흡착식을 이용해 실험 결과 값을 곡선맞춤 하였고, CoFC-MNPs와 NiFC-MNPs의 최대흡착량($q_m$)은 각각 $15.63mg{\cdot}g^{-1}$, $12.11mg{\cdot}g^{-1}$이다. CoFC-MNPs와 NiFC-MNPs는 방사성 세슘에 대해서도 최저 99.09%의 제거율을 가지며, 경쟁이온의 존재에도 방사성 세슘만을 선택적으로 흡착한다.

• 한국자기학회지
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• 제13권6호
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• pp.237-242
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• 2003

$Ti_{1-x}$$^{57}$ F $e_{x}$ $O_2$(0.0$\leq$x$\leq$0.7) 분말을 졸-겔법으로 제조하여 $^{57}$ Fe의 치환량에 따른 결정학적 및 자기적 성질을 연구하였다. X-선 회절 및 중성자 회절실험을 통하며 모든 시료가 anatase 구조를 갖는 순수한 단일상임을 확인할 수 있었다. 진동시료자화율측정기 (VSM)를 통한 자기모멘트의 측정 결과, $^{57}$ Fe의 치환량이 증가함에 따라 상온에서의 Fe 원자 당 자기모멘트 값이 급격히 감소하는 매우 독특한 현상을 관측할 수 있었다. x$\leq$0.01 치환량을 갖는 시료들은 분명한 강자성 거동을 보였으며, x$\geq$0.03 치환량을 갖는 시료들에 대해서는 상자성 형태의 자화곡선이 관측되었다. 이에 대하여 14 K 부터 400 K까지 Mossbauer 분광실험을 한 결과 x$\leq$0.01 치환량을 갖는 시료의 경우 Ti $O_2$내의 $^{57}$ Fe가 상온에서 강자성(sextet)과 상자성(doublet) 형태로 동시에 존재함을 확인할 수 있었고, x$\geq$0.03 치환량을 갖는 시료들에 대해선 오직 상자성 상만을 나타내는 날카로운 doublet만이 존재함을 확인할 수 있었다. 이는 Mossbauer와 VSM 두 결과가 잘 일치함을 보여주고 있고, 상온에서 강자성을 나타내기 위한 $^{57}$ Fe의 치환한계가 x=0.01과 0.03 사이에 있음을 말해 주고 있다. 또한, 상온에서 강자성 성질을 갖는 x$\leq$0.01 시료들로부터 얻은 자기 모멘트 값이 매우 작은 것은 치환된 $^{57}$ Fe의 강자성 상과 상자성 상이 동시에 기여하기 때문에 얻어진 결과로 해석될 수 있다.다.

• 광물과산업
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• 제26권
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• pp.13-21
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• 2013

본 연구는 저품위 회중석을 최종 선별처리 하기에 앞서 비교적 조립자에서 많은 양의 맥석을 제거하여 경제적이며 효율적인 선별기술을 개발하는데 있다. 일반적으로 저품위 회중석의 경우 1차 조선정광을 얻기 위해 지그나 스파이랄 등의 비중선별기가 사용되지만, 본 연구에서는 KC3 Knelson Concentrator를 이용한 연구를 수행하였다. 시료는 파쇄와 분쇄과정을 거쳐 1mm 이하로 준비하였으며, 주요 실험변수로 처리횟수, 시료 급광량, Bowl의 회전속도(G Force), 급수량, 자성산물 사전제거, 시료입도 그리고 시료품위 변화 등이 1차 조선정광 회수에 미치는 영향을 관찰하였다. KC3 Knelson Concentrator를 이용한 비중선별 실험결과 처리횟수, 급광량, 시료입도 그리고 원 시료의 품위($WO_3%$) 등이 선별효율에 영향을 미치는 주요 실험변수임을 확인하였다. 실험결과 최적실험 조건에서 텅스텐의 품위와 회수율이 각각 $3.0%WO_3$와 90%인 1차 조선정광을 얻었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권12호
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• pp.2993-2998
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• 2009

An enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)-on-a-chip (EOC) biosensor combined with cell concentration technology based on immuno-magnetic separation (IMS) was investigated for use as a potential tool for early screening of Listeria monocytogenes (L. monocytogenes) in food products. The target analyte is a well-known pathogenic foodborne microorganism and outbreaks of the food poisoning typically occur due to contamination of normal food products. Thus, the aim of this study was to develop a rapid and reliable sensor that could be utilized on a daily basis to test food products for the presence of this pathogenic microorganism. The sensor was optimized to provide a high detection capability (e.g., 5.9 ${\times}\;10^3$ cells/mL) and, to eventually minimize cultivation time. The cell density was condensed using IMS prior to analysis. Since the concentration rate of IMS was greater than 100-fold, this combination resulted in a detection limit of 54 cells/mL. The EOC-IMS coupled analytical system was then applied to a real sample test of fish intestines. The system was able to detect L. monocytogenes at a concentration of 2.4 CFU/g after pre-enrichment for 6 h from the onset of cell cultivation. This may allow us to monitor the target analyte at a concentration less than 1 CFU/g within a 9 h-cultivation provided a doubling time of 40 min is typically maintained. Based on this estimation, the EOC-IMS system can screen and detect the presence of this microorganism in food products almost within working hours.

• 지구물리와물리탐사
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• 제6권3호
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• pp.119-125
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• 2003

소형루프 전자탐사법은 다양한 현장에 성공적으로 적용되어온 효과적인 물리탐사법으로 특히 천부 지반조사나 환경오염대의 조사에 널리 사용되고 있다. 일반적으로 저유도상수(low induction number)대역에서 수행되는 소형루프 전자탐사에서는 주로 기하학적 수직탐사(geometric sounding)이 사용되어 왔으나, 근자에 이르러 정확한 2차장의 측정이 가능한 일체형의 다중 주파수 소형루프 전자탐사장비가 개발되면서, 주파수 수직탐사(frequency sounding)이 시도되고 있다. 본 논문에서는 간단한 2층구조에 대하여 수평루프 전자탐사 모델링을 수행하였다. 분석 결과 동상성분의 경우에는 주파수 수직탐사이 가능하지만, 이상성분의 경우에는 기하학적 수직탐사가 효과적인 것으로 확인되었다. 그러나 동상성분의 경우 신호의 크기가 이상성분에 비하여 미약하므로 국내에서와 같이 전기전도도가 낮고 전자기적 잡음 수준이 높은 지역에서는 적용이 곤란하다. 따라서 본 논문에서는 이상성분이 신호의 크기가 커 안정적 자료획득이 가능하며, 두 개의 주파수에 측정된 이상성분의 차가 동상성분과 같은 거동특성을 보인다는 점에 착안하여, 기존의 방법과는 다른 주파수 수직탐사 방법을 제시하고자 하였다. 또한 지하의 전기전도도를 비교적 잘 반영하는 겉보기 전도도를 정의하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권6호
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• pp.3-14
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• 2020

석탄재로부터 희토류 회수에 관한 연구 자료를 분석 및 검토하였다. 석탄재로부터 희토류 회수를 위해 적용된 선별 실험은 주로 PC 보일러로부터 발생된 석탄재를 대상으로 입도분리, 자력, 비중 및 부유선별법 등을 이용해 연구하였다. 선별 공정을 통해 희토류 성분의 농축 가능한 수준은 수 천 ppm 정도로 낮게 확인되었고, 선별 공정 이후 회수된 산물을 대상으로 습식 제련 공정을 통한 추가 농축 처리가 필요한 것으로 확인되었다. 침출 공정에서는 석탄재의 희토류 성분을 침출 향상을 위해 알칼리 용융과 같은 전처리 후, 침출공정에 적용하는 것이 효율적인 공정으로 확인되었다. 세계적 희토류 회수 시스템의 개발이 아직은 미흡한 것으로 확인되었으나, 석탄재에 포함된 희토류 회수 연구는 계속 진행될 것으로 보고되었다. 국내에서는 석탄재 중 희토류 회수를 위한 회수 기술이 매우 부족한 상황으로 선별, 침출 등의 기술 개발이 시급한 실정이다.

• 환경영향평가
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• 제29권4호
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• pp.252-271
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• 2020

본 연구에서는 대불산업단지 내 14개 지점에서 채취한 도로먼지의 입도, 중금속 성분, 자기특성 등 물리 화학적 특성을 파악하고, 오염도 평가를 통해 주변 환경에 미치는 영향에 대한 고찰을 시행하였다. 도로먼지 내 금속농도는 Fe>Zn>Cu>Pb>Cr>Ni>As>Cd>Hg 순이었으며, 중금속류 오염은 연구지역의 주요 산업 및 교통 활동에 영향을 받은 것으로 나타났다. 도로먼지 내 중금속 원소와 입도와의 상관관계 분석결과는 Fe 및 모든 분석된 원소가 서로 유의한 상관관계를 가지며, 입자크기와는 유의한 음의 상관성을 가짐을 보여주었다(p<0.05). 그러나 큰 금속 입자들의 노면 유입으로 인해 일부 금속의 경우 >1000 ㎛의 입자의 중금속류 농도가 가장 높았으며, 이 분율의 단위면적당 오염부하량이 다른 입도분율보다 높았다. 도로먼지에서 자성입자의 분리 후 Cr, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb의 농도 수준이 전체의 85(As)-22(Ni)%로 감소함을 알 수 있었다. 연구지역 도로먼지의 평균 중금속 오염도는 3지역 토양환경 우려기준을 초과하지 않아 우려할 수준은 아닌 것으로 나타났으나, 일부 지점의 경우 Zn 농도 기준을 초과해 재 비산이나 비점오염유출 등을 통해 도로먼지가 주변 환경에 미치는 영향과 효과적 관리방법에 대한 더욱 자세한 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제8권3호
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• pp.9-17
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• 1999

합금철 제조공정의 분진에서 재활용하기 위한 자료를 얻을 목적으로 분진의 압도와 형상 그리고 자성에 따른 조성을 조사하였다. 고탄소폐로망간과 실리콩망간의 제조공정에서 발생되는 분진의 메디안경은$6.0\mu\textrm{m}$이고, Ca함량이 25.4% Mn함량은 13.5%이며, Mn 성분은 주로 합금철의 산화물로 존재하기 때문에 입도분급이나 자력선별로는 망간의 품위나 실수율을 높이기 어려울 것으로 판단된다. 그러나 중 저탄소페로망간 제조공정의 분진 중에서 Bag Filter에 포집되는 분진은 $0.2~2\mu\textrm{m}$의구형이고, Mn 함량이 63.1%이며, 주로 $Mn_3O_4$로 존재하기 때문에 망간을 재활용하기 위한 좋은 원료가 될 수 있다. 또한 Cooler에 포집되는 부진의 메디안경은 $5.8mu\textrm{m}$이고, $13\mu\textrm{m}$를 기준으로 크게 2게 입단으로 나누어지며, 미립자의 입단에 $Mn_3O_4$의 구형입자가, 조립자의 입단에는 $Mn_{x}Fe_{y}O_{z}$의 속이 빈 구형입자와 ) $Ca(OH_2)$의 입자들이 농집되는 경향이 크므로 입도분급이나 자력선별로 Mn의 품위를 높일 수 는 있으나 실수율이 46%에 지나지 않았다.

• 자원리싸이클링
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• 제2권2호
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• pp.9-15
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• 1993

본 연구에서는 광양제철소 전로 dust를 사용하여 자력산별 및 심강(분급) 실험을 통해서 산화철(magnetite)를 분리.회수하였다. 그리고 분리.회수한 산화철(magnetite)과 SrCO$_{#}$를 고상방응시켜 Sr-ferrite를 제조하고 그 자기적 특성은 조사하였으며, 이를 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 광양제철소 제동전로 Ep dust는 대부분 ${\alpha}$-Fe와 magnetite, wustite 등의 철산화물 상태로 존재하며 자력산별과 심강(분급)실험을 행한 결과 magnetite가 주된 구성물질인 산물을 얻을 수 있었다. 2. 전로 dust 정제를 통하여 얻어진 magnetite와 SrCO$_{4}$를 혼합한 후 하소를 행한 결과 magnetite의 산화배소과정 없이도 Sr-ferrite 생성이 가능함을 확인 하였으며, Sr-ferrite 생성 반응은 다음과 같다. I. $SrCO_3$ $+Fe_3$O$_4$+1/2(1-X)$O_2 $longrightarrow$\alpha$ $-Fe _2$$O_3$ $+SrFeO _3$\ulcorner+$CO_2$ II. $5.5\alpha$ $-Fe_2$$O_3$ $+SrFeO_3$\ulcornerlongrightarrowSrFe\ulcornerO\ulcorner+1/2(1/2-X)$O_2$ 3. 1150$^{\circ}C$에서 1시간동안 하소한 후 1250$^{\circ}C$에서 2시간 동안 산결하여 Br=3.75GK, $_{1}$Hc=1.7KOe, (B.H)$_{max}$=2.64 MGOe인 Sr-ferrite 이방성 영구자석을 제조하였다.

• Molecules and Cells
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• 제39권11호
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• pp.807-813
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• 2016

Escherichia coli are important indicator organisms, used routinely for the monitoring of water and food safety. For quick, sensitive and real-time detection of E. coli we developed a 2'F modified RNA aptamer Ec3, by Cell-SELEX. The 31 nucleotide truncated Ec3 demonstrated improved binding and low nano-molar affinity to E. coli. The aptamer developed by us out-performs the commercial antibody and aptamer used for E. coli detection. Ec3(31) aptamer based E. coli detection was done using three different detection formats and the assay sensitivities were determined. Conventional Ec3(31)-biotin-streptavidin magnetic separation could detect E. coli with a limit of detection of $1.3{\times}10^6CFU/ml$. Although, optical analytic technique, biolayer interferometry, did not improve the sensitivity of detection for whole cells, a very significant improvement in the detection was seen with the E. coli cell lysate ($5{\times}10^4CFU/ml$). Finally we developed Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) gap capacitance biosensor that has detection limits of $2{\times}10^4CFU/mL$ of E. coli cells, without any labeling and signal amplification techniques. We believe that our developed method can step towards more complex and real sample application.