• 전기학회논문지
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• 제67권12호
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• pp.1641-1647
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• 2018

In this paper, we describe a portable potentiostat which is capable of cyclic voltammetry(CV) and amperometry for electrochemical dissolved oxygen sensor. In addition, this portable potentiostat can also transmit the measured data wirelessly to android devices such as smart phone, tablet, etc. through Bluetooth. The potentiostat system consists of three parts; a voltage generator circuit which is controlled by Arduino nano and 12-bit DAC(digital to analog converter) to generate necessary electric potential for operating the electrochemical sensor, an oxidation/reduction current measurement circuit, and a Bluetooth module to transmit data wirelessly to an android device. Once measurements are carried out with the android application, the measured data is transmitted to the android device via Bluetooth and displayed using the android app. in real time. In this paper, we report the measured reduction current with a fabricated dissolved oxygen sensor in both saturated-oxygen state and zero-oxygen states. The results of the developed portable potentiostat system are in good agreement with those of the commercial portable potentiostat (${\mu}stat200$, Dropsens inc.). The measured peak reduction currents using the developed potentiostat and the commercial ${\mu}stat200$ potentiostat were $-0.755{\mu}A$ and $-0.724{\mu}A$, respectively. The reduction currents measured at zero-oxygen state were $-0.005{\mu}A$ and $-0.004{\mu}A$. The discrepancy between those two systems seems very small, which implies successful development of a portable and wireless potentionstat.

• 대한환경공학회지
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• 제38권9호
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• pp.521-527
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• 2016

나노 영가철은 산화환원기작을 통하여 염소계 유기화합물과 같은 물질을 효과적으로 처리할 수 있다고 알려져 있지만, 작은 사이즈로 인하여 회수가 어려운 단점으로 인하여 실제 수처리 공정에서는 유출 등의 우려로 널리 적용되지 못하였다. 이와 같은 한계를 극복하기 위하여 활성탄과 같은 담체에 고정화 하여 사용하는 연구가 활발히 진행되었다. 본 연구에서는 활성탄에 영가철의 고정화 시 대표적으로 사용되는 고온 및 상온의 두 가지 경로에 대해 평가하였으며, 결과를 바탕으로 최적의 합성 조건을 도출하였다. 효과적인 나노영가철/입상활성탄 복합체를 합성하기 위해서는 높은 철 함량과 더불어 영가철의 분율을 높이는 것이 중요하며, 이를 위해서는 합성 과정에서 형성되는 철 산화물 및 수산화물의 형성을 억제하는 것이 중요한 것으로 나타났다. 또한 영가철의 분율을 높이기 위한 환원 시간 및 중간 건조 과정의 유무 등 합성 조건의 영향을 살펴보았으며, 그 결과 중간 건조 과정 없이 바로 $NaBH_4$를 이용한 환원 조건을 약 2시간 이상 유지하는 것이 최적 조건임을 확인하였다. 합성된 나노영가철/입상활성탄 복합체는 활성탄의 흡착 능력과 영가철의 환원 능력을 동시에 보유함으로써 나이트로벤젠과 같은 환원이 가능한 오염물질의 제거에 효과적으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제24권11호
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• pp.1485-1491
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• 2015

There are two treatment processes that are currently applied to ships are the biological treatment process using the activated sludge and the electrochemical treatment. However, neither of them are able to remove both nitrogen and phosphorus due to their limited ability to remove organic matters, which are main causes of the red tide. This study was conducted to identify the characteristics of nitrogen removal factors from manure wastewater by replacing the final settling tank in SBR (Sequencing Batch Reactor) process and applying immersion type hollow fiber membrane. SBR process is known to have an advantage of the least land requirement in special environment such as in ship and the immersion type hollow fiber membrane is more stable in water quality change. As the result, the average in the cases of DO (Dissolved Oxygen) is 2.9(0. 6~3.9) mg/L which was determined to be the denitrifying microorganism activity in anaerobic conditions. The average in the cases of ORP (Oxidation Reduction Potential) is 98.4~237.3 mV which was determined to be the termination of nitrification since the inflection point was formed on the ORP curve due to decrease in the stirring treatment after the aeration, same as in the cases of DO. Little or no variation in the pH was determined to have positive effect on the nitrification. T-N (Total Nitrigen) removal efficiencies of the finally treated water were 71.4%, 72.3% and 66.5% in relatively average figures, thus was not a distinct prominence. In being applied in ships in the future, the operating conditions and structure improvements are deemed necessary since the MEPC (Marine Environment Protection Committee). 227(64) ship sewage nitrogen is less than the standard of 20 Qi/Qe mg/L or the removal rate of 70%.

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.355-362
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• 2014

하구에서의 퇴적과 침식 현상에 의한 토양특성의 변화는 식물성장 환경의 변화를 유도하고 하구 식물의 분포와 성장에 영향을 미치게 되어 다양한 생태적 기능을 수행하고 있는 하구의 주요 서식처의 변화를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 낙동강 하구 지역의 주요 사주섬 및 서식지별 토양 특성을 파악하고자 을숙도 하단, 맹금머리등, 백합등, 도요등의 갈대와 새섬매자기 우점지역 그리고 갯벌 지역의 표토 특성을 분석하였다. 분석결과 직간접적으로 식물의 영향을 받는 용적밀도, pH, 유기물 특성 및 총질소 등에서 95% 유의수준에서 서식지 별 차이가 있는 것으로 나타났지만, 주로 입도 특성때문에 사주섬 간에 차이를 나타내었던 수분함량이나 산화환원전위 등은 큰 차이를 보이지 않았다. 이는 낙동강 하구 사주 지역 토양이 퇴적과 같은 지형 형성 기작에 주로 영향을 받으며 이후 식생의 유무나 종류 등의 영향 또한 받고 있기 때문으로 추정된다. 조사토양의 물리적 특성 중에서는 수분함량과 용적밀도, 화학적 특성에서는 유기물 함량과 pH가 각각 7개의 다른 토양특성들과 90% 이상의 유의수준에서 상관관계를 갖고 있는 것으로 나타나 대상지역의 전반적인 토양특성에 중요한 역할을 미치고 있는 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제18권4호
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• pp.446-450
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• 2012

격막식 전해조에서 전해질(염화나트륨, 탄산칼륨 등)을 첨가시킨 수용액을 전해하여 음극에서 생산되는 강알카리성 전해수는 세정효과가 있고, 친환경적이어서 화학적 세정제의 대체물질로 검토되고 있다. 일본에서는 일부 자동차나 정밀부품업계 등에서 세정제로 사용되고 있다. 격막식 전해조를 사용하여 강알카리성전해수를 생산할 경우 필연적으로 양극에서 강산성전해수가 생성된다. 생성되는 강산성전해수는 용도를 찾지 못할 경우 배출되어 폐기되므로 결과적으로 전해수의 생산효율이 저하된다. 또한 격막의 오염으로 인하여 전해효율이 저하되는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하고자 전극반응실과 희석실이 일체화된 무격막 일체형 전해조를 사용하고 전해질의 조성을 변화시키면서 강알카리성전해수를 생성하였으며, 이의 물성 및 특성을 확인하였다. 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성전해수와 일체형 전해조에서 생산된 강알카리성전해수의 물성을 비교한 결과 산화환원전위(oxidation reduction potential, ORP), 염소농도에서 차이가 관찰되었다. 계면활성력을 확인하기위한 유화시험에서도 유사한 결과를 얻었으며 이로부터 무격막 일체형 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수는 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수처럼 세정용도로 사용 가능함을 확인하였다. 방청력 시험에서는 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수가 우수함을 확인하였다. 무격막 일체형 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수는 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수와 달리 유효염소를 함유하고 있어 살균력을 보유하고 있을 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제17권2호
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• pp.101-107
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• 1984

볏짚시용적지(施用適地)를 구명(究明)하기 위하여 전국(全國) 17개(個) 농가포장(農家圃場)과 현지(現地) 포장토양(圃場土壤)을 채취(採取) 실내(室內)에서 항온시험(恒溫試驗)한 결과(結果) 포장(圃場)에서는 배수양호(排水良好)하며 볏짚을 시용(施用)하므로써 토양환원(土壤還元) 발달(發達)이 무시용구(無施用區)보다 높은 토양(土壤)에서 수도수량(水稻收量) 및 수량구성요소(收量構成要素)가 증가(增加)되었다. 실내(室內) 시험(試驗)에서는 배수양호(排水良好)하며 볏짚시용(施用)으로 환원발달(還元發達)이 양호(良好)한 토양(土壤)에서 규산(珪酸), 가리(加里), 석회(石灰) 등(等)의 유효양분(有效養分)이 증가(增加)되었으며 또한 토양중(土壤中) 인산(燐酸)의 유효도(有效度)와 토양환원발달(土壤還元發達)과는 정상관(正相關) 관계(關係)를 보였다. 그러나 배수불량(排水不良)하며 볏짚을 시용(施用)하더라도 무시용구(無施用區)와 환원발달차(還元發達差)가 현저(顯著)하지 못한 답토양(畓土壤)에서는 토양(土壤) 무기성분(無機成分) 및 인산(燐酸)의 유효도(有效度) 증가(增加)는 현저(顯著)하지 못하였다. 이상(以上)의 결과(結果) 볏짚시용(施用) 적지(適地) 선정(選定)시는 토양(土壤)의 배수정도(排水程度)와 토양환원(土壤還元) 발달정도(發達程度)를 기초(基礎)로 실시(實施)되어야 할 것으로 생각된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권1호
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• pp.67-73
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• 2019

연안지역의 오염된 저서환경을 개선 및 관리하기 위한 피복재의 성능 평가를 위하여 Mesocosm 실험을 수행하였다. 석탄회 조립물을 연안 오염 퇴적물에 피복하고 1, 3, 6개월 후의 pH, ORP(Oxidation Reduction Potential), 인산염 및 황화수소 농도 변화를 조사하였다. 석탄회 조립물에 함유되어 있는 산화칼슘은 가수분해 과정에 의해 산성화 된 퇴적물을 중화시키는 것으로 조사되었다. 또한 석탄회 조립물에서 용출되는 칼슘 및 실리카 이온은 퇴적물 간극수 중의 인산염을 침전시켜 퇴적물 내의 인산염 농도를 84.31 % 감소시키는 것으로 조사되었다. 황화수소 농도는 1개월 만에 133.5 mg/L가 감소하였으며, 이는 황화수소가 석탄회 조립물 중의 산화망간과의 화학적 반응을 통해 침전되고, 퇴적물의 투수성 향상으로 퇴적물 내부의 혐기성이 약해졌기 때문으로 판단된다. 이상의 Mesocosm 실험 결과를 통해 석탄회 조립물을 오염된 퇴적물 상부에 피복하는 기술은 저서환경 개선에 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.243-248
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• 2022

본 논문은 SUS MASK을 FeCl3에 첨가제 (F300)를 첨가하여 에칭하는 것이 목적이다. 실험에 사용된 장비는 자체 제작된 자동 액 관리 시스템이다. 자동 액 관리 시스템은 비중(S.G)과 산화환원전위 (ORP)를 실시간으로 제어하고 FeCl3 및 첨가제를 정량 공급할 수 있는 장치이다. SUS MASK를 10장 단위로 200장까지 1분 동안 에칭하였다. 초기 SUS MASK가 10장 일 때 ORP 값이 628 mV로 시작하여 40장 투입할 때부터 611 mV로 측정되어 200장까지 610 mV에 가깝게 유지되는 것을 확인하였다. 또한 비중은 1.640 근처에서 유지되었다. 그리고 SUS MASK가 50장 이후부터 200장까지 0.4 mm에 근접하게 측정되었다. 실험은 ORP는 610 mV, 비중은 1.463, 에칭 압력은 3.0 kg/cm2, 첨가제 (F300) 비율은 1.2%로 하였고 한번 에칭할 때 10장씩 200장까지 하여 홀 크기를 측정하였다. 그 결과, 20장부터 직경이 0.4 mm에 근접하였다. SUS MASK 매수가 늘어나도 ORP 및 비중 조절이 잘 되었고 실험 목표치인 0.4 mm에 근접된 것을 확인하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제22권3호
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• pp.173-179
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• 1989

영남일대(嶺南一帶)에서 조사(調査)한 "잠존특이산성토(潛存特異酸性土)"의 특성(特性)과 분포(分布) 및 분류(分類)에 대한 연구결과(硏究結果)는 다음과 같다. 1. 하해혼성잠재특이산성토(河海混成潛在特異酸性土)는 범람원(氾濫原)(Flood plains)이나 강하류부(江下流部)에 퇴적(堆積)된 충적토로써 기층(基層) 2~4 m에 해당(該當)하는 배수불량(排水不良)한 환원상태(還元狀態)의 물리적미열성토층(物理的未熱成土層)(Physically unripened layer)이거나 그 직상층(直上層)으로서 유기물함량(有機物含量)이 상대적(相對的)으로 약간 높은 암색(暗色)의 세립질토층(細粒質土層)이었다. 2. 총유황함량(總硫黃含量)은 토층별(土層別) 0.45~0.90%이었으나 0.15%정도(程度)이드라도 석회함동(石灰含童)이 낮으면 $H_2O_2$ 산화후(酸化後)에는 강산성토층(强酸性土層)이 되었고 대부분(大部分)의 토층(土層)에서 $CaCO_3$ 환산량(換算量)이 총유황(總硫黃)보다 3배이하(倍以下)로써 잠재특이성토층(潛在特異性土層)(Potential acid sulfate layer)이었으나 남해안(南海岸)에 분포(分布)된 일부패각함유토층(一部貝殼含有土層)에서는 3배이상(倍以上)인 것도 있으며 이들은 $H_2O_2$ 산화(酸化) pH도 높았다. 3. 총유황함량(總硫黃含量)은 $H_2O_2$ 산화(酸化) pH와 유의(有意)한 부상관(負相關)이 있었고 또 유황함량(硫黃含量)이 많을수록 $H_2O_2$를 가(加)한 후(後) 격열(激烈)한 반응(反應)이 일어나는 시간(時間)도 짧았다. 4. 두께 20cm 이상의 함황토층(含黃土層)이 단면(斷面)4m이내(以內)에 출현(出現)되고 $CaCO_3$ 환산량(換算量)이 총유황(總硫黃)보다 3배이하(倍以下)이면서 총유황함량(總硫黃含量) 0.15~0.50 %인 때를 "약(弱)한 잠재특이산성토양(潛在特異酸性土壤)(토층(土層))", 0.50~0.75 %인 때를 "중간정도(中間程度)(중도(中度))잠재특이산성토양(潛在特異酸性土壤)(층(層))" 및 0.75 %이상(以上)인 것을 "강(强)한 잠재특이산성토양(潛在特異酸性土壤)(층(層))"이라 분류(分類)하는 실용적(實用的) 분류법(分類法)을 제안(提案)하였으며 경지정리(耕地整理) 등(等)의 토목공사실시지역(土木工事實施地域)은 사업(事業) 후(後) 문제점발생(問題點發生)을 예방(豫防)하고 토양관리(土壤管理)에 도움을 주고자 고정도(高精度) 정밀토괴조사(精密土壞調査)를 사업전(事業前)에 실시(實施)할 것을 제안(提案)하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권2호
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• pp.165-170
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• 2009

환원상태가 발달된 담수상태의 토양이나 습지생태계에서 $NO_3^-$는 환원상태의 진전을 지연시키는 완충역할을 할 수 있다. 논토양에서 $NO_3^-$가 Fe의 환원과 그에 따른 P의 가용화에 미치는 영향을 조사하였다. 담수 후 10 cm 깊이 토양의 산화환원전위 변화는 $NO_3^-$를 처리한 토양과 처리하지 않은 토양에서 현저하게 달리 나타났으며, $NO_3^-$의 환원이 일어나는 동안에는 산화환원전위가 330${\sim}$360 mV 범위에서 유지되었다. 그리고 이 기간 동안 Fe의 환원은 현저히 억제되었다. $NO_3^-$를 처리한 토양 용액의 $PO_4^{3-}$ 함량은 담수 이후 0.2${\sim}$0.3 mg/L 수준 또는 그 이하로 유지되었으며, 반면 $NO_3^-$를 처리하지 않은 경우에는 담수 후 9일째부터 Fe의 환원과 함께 토양 용액의 $PO_4^{3-}$ 함량이 급격히 증가하였다. 일반적인 토양에서 무기태 P의 상당부분이 Fe 산화물에 고정된 형태 및 Fe와 결합된 형태로 존재하므로 Fe의 환원에 따라서 $PO_4^{3-}$가 함께 용출되는 것이다. 이상의 결과를 보면 토양중의 $NO_3^-$가 $Fe^{2+}$와 $PO_4^{3-}$의 용출을 조절하는 요인인 것으로 확인할 수 있다. 토양 용액중의 $NO_3^-$ 농도가 1 mg/L 이상으로 유지되는 상태에서는 토양의 산화환원전위가 330 mV 이하로 낮아지지 못하며, 따라서 Fe의 환원과 그에 따른 P의 용출 또한 현저히 억제되는 것으로 판단된다.