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Monosulfate ($Ca_4Al_2O_6(SO_4){\cdot}12H_2O$)의 특성 및 수중 5가 비소 제거기작 규명 (The investigation of As(V) removal mechanism using monosulfate (($Ca_4Al_2O_6(SO_4){\cdot}12H_2O$) and its characteristics)

  • 김기백;심재호;최원호;박주양
    • 상하수도학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.149-157
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    • 2012
  • Experiments for As(V) removal using synthesized $Ca{\cdot}Al$-monosulfate was performed from the water contaminated with arsenate. Monosulfate is known as LDHs (Layered Double Hydroxides) which is one of the anionic clay minerals. Monosulfate was synthesized mixing $C_3A$ (tricalcium aluminate), gypsum (calcium sulfate), and water with an intercalation method. The product form the synthesis was characterized by FE-SEM, WDXRF, PXRD, and FT-IR. Experiments with different doses of monosulfate were carried out for kinetic. As a result of experiment, the concentration of As(V) was reduced from 0.67 mM to 0.19 mM (0.67mM of monosulfate) and 0.178 mM (1.34 mM of monosulfate). The concentration of sulfate was increased with As(V) decrease. The result of PXRD showed that the d-spacing of inter layer ($d_{003}$ peak) was shifted from 8.927 ${\AA}$ to 8.095 ${\AA}$ because the sulfate in the inter layer of monosulfate was exchanged arsenate with water molecules bonded. From the FT-IR results, a new single band (800 cm-1) was observed after the reaction of monosulfate and As(V). The arsenic removal can be regarded as anion exchange mechanism that is one of the characteristics of LDHs from the results of PXRD and FT-IR analysis.

CaAl-monosulfate와 CaAl-ettringite를 이용한 인공비소폐수의 비소 제거 연구 (Arsenic removal from artificial arsenic water using CaAl-monosulfate and CaAl-ettringite)

  • 심재호;김기백;최원호;박주양
    • 상하수도학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.141-148
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    • 2012
  • 시멘트를 이용한 고형화/안정화의 여러 기작 중 시멘트 페이스트의 구성물인 monosulfate와 ettringite에 초점을 맞춰 이들을 각 각 합성하고 인공비소폐수에서의 비소 제거 실험을 실시했다. 소성과 중탕 과정을 거쳐 $Ca^{2+}$$Al^{3+}$이 mainlayer를 이루고 있으며, $SO_4^{2-}$가 interlayer에 삽입되어 있는 CaAl-monosulfate와 $Ca^{2+}$$Al^{3+}$가 column형태의 구조로, $SO_4^{2-}$가 channel형태로 구성되어 있는 CaAl-ettringite를 합성했다. 순수하게 합성된 시료로 1.335 mmol/L As(V) 농도의 수용액을 각각 0.054 mmol/L As(V)와 0.300 mmol/L As(V)까지 감소시켰다. PXRD와 FESEM을 이용하여 반응 전 후의 시료 결정 구조와 상 분석을 행함으로써 이온교환에 의해 인공비소폐수의 비소가 제거 된 것을 알 수 있었다.

CSA계 혼합 시멘트 수화에 미치는 Boric Acid 의 영향 (Effects of H$_2$BO$_3$ on the Hydration of $C_4$A$_3$S Blended Rapid Hardign Cement)

  • 유광석;이경희;김남호;이양수;안광훈;이재원;임굉
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.583-593
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    • 1998
  • C1A3계 속경성 혼합시멘트에 대한 H3BO3의 첨가에 따른 mortar의 물성과 수화 생성물에 관한 연구를 하였다. H3BO3의 첨가는 응결 시간의 지연과 흐름성의 개선을 가져 왔다. H3BO3의 첨가에 따라 초기 수화 생성물은 monosulfate가 생성 되며 이 생성물이 존재하는 기간도 길어진다. 일단 monosulfate가 생성되면 그후 ettringite로 변화되면서 중간 단계로 gel상의 물질로 변화된다. 초기에 생성되어지는 monosulfate는 mortar의 응결시간과 flow에 영향을 준다.

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시멘트계 합성물질을 이용한 비소 오염 토양의 고형화/안정화 (Solidification/Stabilization of Arsenic Contaminated Soil Using Cement-Based Synthesized Materials)

  • 김란;홍성혁;정방미;채희훈;박주양
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.59-65
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    • 2012
  • 본 연구에서는 비소 오염 토양의 비소 처리를 위해 고형화/안정화 공법을 적용하였으며, 4가지 종류의 바인더(시멘트, 영가철(Zero Valent iron, ZVI), monosulfate와 ettringite(시멘트계 합성물질))를 이용하였다. 1 N HCl 용출법을 통해 비교한 결과 바인더 함유량 20%에서, 시멘트(71.41%) > monosulfate(47.45%) > ettringite(46.36%) > 영가철(33.08%)의 비소가 용출되었다. 또한, 시멘트에 첨가제(monosulfate, ettringite, calcium sulfoaluminate, CSA)를 혼합하여 바인더를 제작하여 비소 저감 능력을 평가하였다. 1N HCl 용출법을 통해 비교한 결과 3가지 혼합바인더 모두 혼합비 4:1에서 최대의 비소농도 저감효과를 나타냈으며, CSA(86.27%) > monosulfate(84.78%) > ettringite(84.71%) > 시멘트(71.41%)의 비소를 안정화하여 기존의 시멘트만 단독으로 사용했을 경우보다 더 높은 비소(As(V)) 저감 능력을 가지고 있는 것으로 평가된다.

합성 Calcium Sulfoaluminate계 시멘트 수화물의 Trichloroethylene (TCE) 제거능 (Trichloroethylene (TCE) Removal Capacity of Synthesized Calcium Sulfoaluminate Minerals in Hydrated Cement-based Materials)

  • 하민규;고르파데 프라빈;김정주;박주양
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.1463-1469
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    • 2013
  • 고화제로 사용되는 포틀랜드 시멘트와 2가철을 이용하여 염소계 유기화합물을 탈염소화 시키는 기술은 많은 연구로부터 알려져 왔다. 하지만 TCE (trichloroethylene)의 탈염소화에 관계하는 명확한 유효물질 및 기작 규명은 요원한 상태이다. 많은 연구에서 ettringite와 monosulfate와 같은 시멘트 수화물질이 TCE의 탈염소화 반응에 관여할 가능성을 보고한 바 있다. 따라서 본 연구에서는 TCE의 탈염소화 반응에 유효물질로 예상 되어왔던 ettringite와 monosulfate를 별도로 합성하여, TCE 제거 실험을 수행함으로서 기존 시멘트/2가철을 사용한 TCE 분해제거에 관계하는 명확한 유효물질 및 기작을 규명 하고자 하였다. 실험결과, $Fe^{3+}$$Al^{3+}$로 구성된 ettringite, monosulfate 합성에 성공하였고, 이후 2가철을 첨가하여 TCE 분해실험에서 합성물의 분해능을 확인하였지만 뚜렷한 제거가 나타나지 않았다. 이는 기존문헌의 예상과는 상반된 결과를 나타냈으며, 실험결과를 통해 시멘트/2가철을 사용한 TCE 제거 실험의 분해기작을 예상할 수 있었다. 예상 되는 분해기작으로는 ettringite 및 monosulfate 외의 시멘트 수화물에 의한 것과 C3A외의 시멘트 클링커 화합물 그리고 시멘트 내 trace metal에 의한 영향일 것으로 추측하였다.

3CaO.3A12O3.CaSO4.CaSO4.2H2O - Ca(OH)24 - 3CaO.Al2O3계의 수화 특성 (Hydration Properties of 3CaO.3A12O3.CaSO4.CaSO4ㆍ2H2O - Ca(OH)24 - 3CaO.Al2O3 System)

  • 배승훈;송종택
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권9호
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    • pp.859-866
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    • 2003
  • 칼슘설포알루미네이트계 팽창시멘트는 수화하여 ettringite, monosulfate 등의 수화물을 생성하여 경화체의 수축을 보삼함으로써, 균열 발생을 방지한다. 본 실험에서는 칼슘설포알루미네이트계 팽창시멘트의 수화특성을 규명하기 위하여 화학성법으로 3CaO.$3A1_2$$O_3$.$CaSO_4$($C_4$$A_3$S)을 제조하였으며, $C_4$$A_3$S-Ca(OH)$_2$-CaSO$_4$.2$H_2O$-C$_3$A계의 수화특성을 알아보았다. 화학성법에 의해 $1300^{\circ}C$에서 잘 발달한 $C_4$$A_3$S를 제조할 수 있었고, $C_4$A$_3$S-Ca(OH)$_2$-CaSO$_4$.2$H_{2}O$계의 주요수화 생성물은 ettringite이었으며, $C_4$A$_3$S-Ca(OH)$_2$-CaSO$_4$.$2H_2O$-C$_3$A는 수화초기에 ettringe를 생성하였다가 석고가 소비되면서 monosulfate로 전이하였다.

초속경시멘트 제조에 관한 연구(제2보 수화반응) (On the Rapid Hardening Cement (II))

  • 한기성;최상흘;한상목;서일영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.3-8
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    • 1975
  • Hydration processes of the rapid hardening cement clinkers, which were synthesized from domestic alunite for major alumina source, limestone, kaolin and fluorite, were investigated by means of x-ray diffraction analysis, thermal analysis and microscopic observation etc. The clinkers were composed mainly of alite, calcium fluroaluminate (C11A7.CaF2) minerals. While the hydratio processes of the clinkers are altered by concentration of SO3 in the paste, calcium aluminate hydrates such as C4AH13, CAH10 and calcium monosulfate hydrate (C3A.CaSO4.12H2O) are formed at first and then some of them are transformed into ettringite(C3A.3CaSO4.32H2O) within 30~60 min. when the concentration of SO3 in the paste are enough. However the formed ettringite are changed slowly into calcium monosulfate hydrate as the concentration of SO3 become lowered, and the paste is hardened with these close-packed minerals. When the content of SO3 in clinker is so enough, calcium sulfoaluminate hydrates are found without any addition of anhydrite or hemi-hydrite.

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신규 세파로스포린 항생제 DWC-751 합성과 물성연구 (Synthesis and Physicochemical Studies on a Novel Cephalosporin, DWC-751)

  • 김명구;안상근;최영기;문치장;오세한;성무제;윤길중;신종만;김학형
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제1권1호
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    • pp.103-108
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    • 1993
  • The synthesis and physicochemical properties of a novel cephalosporin, DWC-751 are described. DWC -751, (6R , 7R)-7-[ (Z)-2-(2-aminothiazol-4-yl)-2- methoxyiminoacetamido]-3-[(1-methylbenzotriazol-3-ium) methyl]-ceph-3-em-4-carboxylate monosulfate($IV_{\alpha}$) was conveniently obtained by the conversion of compound (IV) into the crystalline monosulfate. Adjusting pH 4.8-5.2 in aqeous solution of the crude crystalline, compound(IV) in the form of a crystalline pentahydrate was prepared with a high degree of purity. The influence of the various organic and inorganic acids on the solubility of compoud(IV) and its salts, was examined. Particularly, the solubility of DWC-751 was 92 mg/mι at pH 1.7 and 233 mg/mι at pH 3.0. DWC-751 showed a broad antimicrobial spectrum against gram-positive and negative bacteria.

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칼슘설포알루미네이트계 팽창재의 제조 및 기초 물성 (Synthesis and Properties of Calcium Sulfoaluminate Type Expansive)

  • 전준영;송종택
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.388-394
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    • 2000
  • The C4A3S clinker was prepared by the solid-state reaction. The mixture of raw materials; calcite, kaoline and gypsum, was fired at 135$0^{\circ}C$ for 1hr and cooled rapidly in air. C4A3S type expansive was made with C4A3S clinker, CaO and CaSO4. The cement replaced by 10 wt.% C4A3S type expansive was investigated by the measurement of the strength(compressive, tensile, flexural) and length change at various curing conditions. Hydration products were mainly ettringite, monosulfate and Ca(OH)2. The densification and the expansion due to the formation of ettringite during the hydration increased strength and reduced the drying shrinkage of hardened cement.

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CSA계 팽창재료의 수화특성 (Hydration of Expansive Materials with CSA-System)

  • 정성철;송명신;이경희;한천구
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.631-637
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    • 2002
  • This paper deals with hydration properties of the OPC with CSA-system expansive materials. In OPC using CSA, that was formed monosulfate for the main part. but In OPCs using CSA and gypsum, using CSA and gypsum and lime, that were formed ettringite for the main part. On the shrinkage ratio, the former is larger than the latter And CSA-system with gypsum and lime is smallest of all systems. According to dimension of shrinkage ratios are as follows; OPC using CSA only> OPC only> OPC using CSA and gypsum> OPC using CSA, gypsum and lime. And "R"s are 0.32, 0.37, 0.8, 0.8, 0.8 each others. In OPC with CSA-system expansive materials, we know that expansive properties were depend upon the value of "R". "R" means supplying quantities about demanding quantities for ettringite. In the case of expansive materials with CSA-system and lime, it is to be rich Ca(OH)$_2$ in the solution. so, it is formed small ettringite as the needle shapes. they are contribute to expansive.