• 제목/요약/키워드: pH-carbonate system

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경상계 퇴적암에서 산출되는 탄산지하수의 지화학적 특성과 생성기원 (Geochemistry and Origin of $CO_2$-rich Groundwater from Sedimentary Rocks of Kyungsang System)

  • 정찬호;이진국
    • 지질공학
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    • 제10권1호
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    • pp.51-62
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    • 2000
  • 경상계 퇴적암에서 산출되는 신촌 및 고란약수는 탄산을 다량으로 함유하는 탄산지하수이다. 탄산수의 화학적 유형은 Ca(Na)-$HCO_3$형에 속한다. 탄산수는 높은 $P_{CO2}$ 분압(0.29~1.01 atm)과 1,093~2,810$\mu$S/cm 범위의 높은 전기전도도를 보인다. 무기이온성분을 보면 Ca이 116~321mg/l 농도범위를 보이고 $HCO_3$성분이 702-2,115mg/l 농도로 가장 풍부한 성분이다. 그리고 Na 성분이 62~225mg/l 범위를, Mg 성분이 36.4~101mg/l 농도범위를, Fe는 1.0~31.5mg/l 농도범위를 보여 일반지하수에 비해 훨씬 높은 값을 보인다. 그 외 F, Li, Mn, Sr 등의 미량원소도 상당히 풍부한 편이다. 탄산수의 $^2H/^1H, ^{18}O/^{16}O$ 동위원소 분석결과 탄산수는 모두 순환수 기원이며, 삼중 수소의 수준으로 볼 때 1950년대 이후에 함양된 강수가 탄산수로 진화된 것으로 보인다. 약수내 $CO_2$의 공급은 퇴적암과 인접한 화강암 또는 산성 반암류의 심부에서 기원한 것으로 추정된다. 탄산수의 수질특성에 영향을 미친 근원광물은 퇴적암내 풍부한 탄산염광물과 앨바이트에 의한 것으로 해석되고, 열역학적 계산에 의한 포화지수를 볼 때 탄산수는 앨바이트에 대해서 용해성조건이며, 방해석과는 거의 평형상태를 이루고 있다.

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산성 사이징된 재활용 섬유와 중성 사이징의 상용성 (Compatibility of the Recycled Linerboard Made in Acid Sizing System under Neutral or Alkaline Papermaking Conditions)

  • 서만석;이경호;이학래
    • 펄프종이기술
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    • 제48권2호
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    • pp.56-60
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    • 2016
  • Neutral or alkaline papermaking provides many advantages in paper strength and processing conditions. It also provides the opportunity of using calcium carbonate fillers in papermaking. These diverse advantages have made almost all paper machines of printing and writing papers run under neutral and alkaline conditions. On the other hand, linerboard machines, which use recycled papers as a raw material, are running under acid conditions using a rosin sizing system. Because the recycled raw materials used by the linerboard industry contain significant amounts of alkaline papers, the linerboard industry has an interest in the possibility of using the neutral or alkaline papermaking opportunity. In this study, the compatibility of the recycled linerboards under neutral or alkaline papermaking conditions was examined by recycling them under various pH conditions. The sizing degree of the papers recycled under neutral or alkaline was significantly lower than that of acid formed papers indicating that during the neutral or alkaline recycling process the rosin sized papers lost their sizing efficiency. Recycling of acid formed linerboards under neutral or alkaline conditions increased the amount of foam, and the foam contained substantial amount of solid materials derived from the acid sizing systems. Use of cationic polyelectrolytes including PEI and poly-DADMAC improved the sizing degree of the recycled papers under neutral and alkaline conditions. PEI decreased the foam generation as well while poly-DADMAC did not show any reducing effect of the foam. These results suggest that PEI forms coordinate bonds with rosin acid and precipitate them onto the surface of recycled fibers, while the reaction products between poly-DADMAC and rosin acid ions still remain water soluble under neutral or alkaline conditions.

Study on the Gel Cleaning System for Removal of Poly (vinyl acetate) Fixative of the Mural Paintings of the Payathonzu Temple in Bagan, Myanmar (I) - Focusing on Properties and Removability of Gel Cleaners -

  • Yu, Yeong Gyeong;Han, Gyu-Seong;Lee, Hwa Soo;Han, Kyeong Soon
    • 보존과학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.370-379
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    • 2021
  • In the past, PVAc [poly(vinyl acetate)] was used as a fixative for the conservation of the murals in the murals of the Payathonzu temple located in Bagan, Myanmar. In this study, attention was paid to gel cleaning as a method for stably removing such PVAc fixatives. Based on the recent research trend related to the cleaning of murals in Bagan ruins, 3 types of gelling agents (Nevek®, Laponite®RD, Carbopol®980) and 2 types of organic solvents (Acetone, Dimethyl carbonate) were selected. Six types of gel cleaners were prepared by mixing gelling agents and organic solvents, and the properties and fixative removability of these cleaners were compared. As a result of confirming the properties of the prepared gel cleaners, the pH of the cleaners was all in the weak acidic to weakly alkaline range, which was a stable condition for mural application. Also, there was no difference in the viscosity of the cleaners depending on the type of solvent, but there was a difference depending on the type of gelling agent used. Regarding the weight loss ratio of PVAc, which is an indicator of removability, the exposure conditions of the gel cleaners, the boiling point of the solvent used, and the viscosity of the gelling agent acted as factors affecting. As a result of comparing the removability of gel cleaners, it was confirmed that the solvent's fixative solubility, the volatility of the solvent itself, and the solvent release control properties of the gelling agent had a great effect on the removability of the gel cleaners. In Part 2, the stability and the running applicability of the gel cleaners will be investigated by making mockup samples reflecting the properties of the materials and techniques used to produce the mural paintings in the Payathonzu Temple.

반응온도가 침강성탄산칼슘의 입도 및 형상에 미치는 영향 (Effect of reaction temperature on the particle size and crystal shape of precipitated calcium carbonate)

  • 송영준;박찬훈;조동성
    • 자원리싸이클링
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    • 제4권1호
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    • pp.38-45
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    • 1995
  • 본 연구는 2.$0^{\circ}C$~85.3$^{\circ}C$, 2$\times$10\ulcornerM의 상압에서 탄산칼슘의 동질이상인 calcite, aragonite, vaterite의 생성과 그 형상에 미치는 온도의 영향을 조사한 것이다. 실험된 반응은 \circled1 Ca($HCO_3$)$_2$-Air bubble, \circled2 (OH)$Ca_2$ $-CO_2$, \circled3 (OH)$Ca_2$ $-H _2$$CO_3$, \circled4 $Ca(OH)_2$$-Na_2$CO$_3$, \circled5 $Ca(OH)_2$ $-K_2$ $ CO_3$, \circled6 $Ca(OH)_2$-($NH_4$)$_2$$CO_3$, \circled7 $CaCl_2$ $-Na2$ $CO_3$, \circled8 $CaCl_2$-K$_2$$CO_3$, \circled9 $CaCl_2$-($NH_4$)$_2$$CO_3$, \circled10 Ca($NO_3$)$_2$- $Na_2$$CO_3$, ⑪ Ca($NO_3$)$_2$- $K_2$$CO_3$, ⑫ Ca($NO_3$)$_2$등 12가지이며, 얻어진 실험결과는 아래와 같다. calcite는 반응종류에 상관없이 실험된 거의 모든 온도범위($2.0^{\circ}C$~$80.0^{\circ}C$)에서 생성하며 그 생성수율은 3$0^{\circ}C$정도일 때가 가장 높았다. aragonite는 반응에 따라 약간씩 차이는 있지만 주로 41.$0^{\circ}C$~53.$0^{\circ}C$ 사이에서 생성하기 시작하며 온도는 높을수록 그 수율은 높아진다. pH 또한 aragonite의 생성수율에 영향을 미치며 반응후 모액의 pH가 10.0~11.0 사이일 경우 생성수율이 최대가 되며 12.3 이상인 경우는 aragonite가 거의 생성되지 않았다. vaterite는 4$0^{\circ}C$ 이하에서만 생성하며 상당히 불안정하기 때문에 생성후 모액속에 방치할 경우 Cl ̄를 포함하지않는 반응계에서는 10~60분 경과후 완전히 calcite로 전이하고 Cl ̄를 포함하는 계에서는 약 140시간만에 완전히 calcite로 전이한다.

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BaR0.5+xTa0.5-xO3-δ (R=희토류 금속)계 Proton 전도체 특성에 미치는 수분의 영향 (Humidity Effect on the Characteristics of the Proton Conductor Based on the BaR0.5+xTa0.5-xO3-δ (R=Rare Earth) System)

  • 최순목;서원선;정성민;김신;이홍림
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.290-296
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    • 2008
  • $AB'_{0.5}B"_{0.5}O_3$ type complex perovskite structures which have been reported as proton conductors over $600^{\circ}C$ were studied. The $AB'_{0.5}B"_{0.5}O_3$ type complex perovskite structure is known to be more easily synthesized and has better stability than normal $ABO_3$ perovskite structure. And it is stable at about $800^{\circ}C$ in the $CO_2$ atmosphere, whereas the $BaCeO_3$ perovskite is easily decomposed into carbonate. In addition, this $AB'_{0.5}B"_{0.5}O_3$ type complex perovskite structure could simply produce oxygen vacancies within their structure not by introducing additional doping oxides but by just controling the molar ratio of $B'^{+3}$ and $B"^{+5}$ metal ions in the B site. Hence it is easy to design the structure which shows highly sensitive electrical conductivity to humidity. In this study, the single phase boundary of $BaR_{0.5+x}Ta_{0.5-x}O_{3-{\delta}}$(R = rare earth) complex perovskite structures and it's phase stability were investigated with changes in composition, x. And the humidity dependance of electrical conductivity at different $P_{H2O}$ conditions was investigated.

국내 정수장의 부식성 특성 연구 (Study on corrosion characteristics of treatment plants in Korea)

  • 민병대;정현미;이이내;최인철;안경희;박주현
    • 상하수도학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.707-714
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    • 2016
  • In order to prevent secondary pollution of tap water, corrosion characteristics are investigated, and corrosion index are calculated using LI and LR to manage corrosiveness. As targeted water treatment plants from 2014 (July, once) to 2015 (July and October, 2 times), 70 plants are selected by making a division for each area and water system. (treated water samples, n=240, raw water samples, n=72). In result of pH analysis, treated water was lower than raw water to 7.12, and 7.29, respectively. LI were investigated in the order of Seomjin river, Nakdong river, Han river, Geum river, to -2.08, -1.24, -1.11, -1.10 (at raw water), and -2.18, -1.59, -1.51, -1.35 (at treated water), respectively. In case of water quality goal value (LI = -1) in Japan as control of corrosiveness, management object was investigated about 83.3%.

괴산지역 시추공 지하수의 자연방사성물질 산출특성과 지화학적 기원 (Geochemical Origins and Occurrences of Natural Radioactive Materials in Borehole Groundwater in the Goesan Area)

  • 김문수;양재하;정찬호;김현구;김동욱;조병욱
    • 지질공학
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    • 제24권4호
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    • pp.535-550
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    • 2014
  • 지하수내 존재하고 있는 자연방사성물질인 우라늄과 라돈-222의 산출특성과 지화학적 기원을 알아보기 위해 괴산지역 연구부지내 120 m 깊이의 지하수 관정을 시추하여 심도별 시추코어의 암석화학적 특성과 지하수의 화학적 특성을 분석하였다. 시추코어 샘플 분석과 함께 더블패커시스템과 베일러를 이용하여 8개의 심도별 지하수 시료를 채취하여 지화학적 특성 분석을 수행하였다. 시추코어 분석결과, 주요 암종은 화강반암과 점판암이었으며 일부 구간에서는 탄산염암과 석회규산염암, 페그마타이트가 확인되었다. 심도별 지하수의 pH는 7.8~8.4의 범위이며, 화학적 유형은 Na-$HCO_3$형태를 보였다. 암석 및 광물 내 우라늄과 토륨의 함량은 각각 < 0.2~14.8 ppm과 0.56~45.0 ppm의 범위였으며, 암석현미경과 전자현미경(EPMA) 관찰 결과 자연방사성원소(우라늄) 함유 광물은 흑운모내 포획된 모나자이트 광물인 것으로 확인되었다. 우라늄은 이들 광물의 주요 구성원소를 치환하여 존재하는 것으로 보이며 파쇄대와 같은 주요 대수층 구간에서 용해되어 지하수와 함께 용출되는 것으로 보인다. 라돈-222의 함량은 우라늄의 함량과 어떠한 상관성을 보이지 않았으며 향후, 라돈가스 기원 추적을 위해서는 헬륨과 네온 등 영족기체 동위원소비를 이용한 간접적인 방법을 적용하여 분석할 필요가 있을 것으로 판단된다.

오염토양 특성별 광산배수처리슬러지의 비소 및 중금속 안정화 (Stabilization of Two Mine Drainage Treated Sludges for the As and Heavy Metal Contaminated Soils)

  • 탁현지;전소영;이민희
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제27권4호
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    • pp.10-21
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    • 2022
  • In the South Korea, 47% of abandoned mines are suffering from the mining hazards such as the mine drainage (MD), the mine tailings and the waste rocks. Among them the mine drainage which has a low pH and the high concentration of heavy metals can directly contaminate rivers or soil and cause serious damages to human health. The natural/artificial treatment facilities by using neutralizers and coagulants for the mine drainage have been operated in domestic and most of heavy metals in mind drainage are precipitated and removed in the form of metal hydroxide, alumino-silicate or carbonate, generating a large amount of mine drainage treated sludge ('MDS' hereafter) by-product. The MDS has a large surface area and many functional groups, showing high efficiency on the fixation of heavy metals. The purpose of this study is to develop a ingenious heavy metal stabilizer that can effectively stabilize arsenic (As) and heavy metals in soil by recycling the MDS (two types of MDS: the acid mine drainage treated sludge (MMDS) and the coal mine drainage treated sludge (CMDS)). Various analyses, toxicity evaluations, and leaching reduction batch experiments were performed to identify the characteristics of MDS as the stabilizer for soils contaminated with As and heavy metals. As a result of batch experiments, the Pb stabilization efficiency of both of MDSs for soil A was higher than 90% and their Zn stabilization efficiencies were higher than 70%. In the case of soil B and C, which were contaminated with As, their As stabilization efficiencies were higher than 80%. Experimental results suggested that both of MDSs could be successfully applied for the As and heavy metal contaminated soil as the soil stabilizer, because of their low unit price and high stabilization efficiency for As and hevry metals.

광화유체의 비등과 희석에 의한 통영 천열수계 Au-Ag-Te 장화작용에 대한 반응경로 모델링 (Au-Ag-Te Mineralization by Boiling and Dilution of Meteoric Ground-water in the Tongyeong Epithermal sold System, Korea: Implications from Reaction Path Modeling)

  • Maeng-Eon Park;Kyu-Youl Sung
    • 자원환경지질
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    • 제34권6호
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    • pp.507-522
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    • 2001
  • 통영광산은 첨열수광상으로서 능망간석 , 백운모, 일라이트, 황철석 , 방연석 , 황동석 , 섬아연석 , 아칸다이트 및 헤사이트등의 광물을 수반하는 초기의 광석광물 침전시기와 후기의 맥석광물 침전시기로 구분된다. 초기는 반복적인 대상구조를 띠고, 황화광물이 침전된 시기로서 텔루리움 광물과 함께 엘렉트럼이 산출된다. 후기에는 주로 단산염 광물과 천금속광물이 침전되었다. 통영 열수계에서 광화단계에 따른 상이한 열수유체의 변천과정을 구체적으로 규명하기 위하여 프로그램 CHILLER를 이용한 수치모델링이 실시되었다. 반응경로 모델링은 28$0^{\circ}C$에서 모암인 안산암과의 반응을 비롯하여, 27$0^{\circ}C$에서 12$0^{\circ}C$까지의 단순한 등압 냉각, 비등과 지하수의 혼입에 따른 희석 및 압력파 온도가 감소되는 조건에서 수행하였다. 모델링 결과 초기 광화유체는 산성용액(pH=5.7)으로 상대적으로 높은 염농도와 금속원소 함량이 높다. 장화유체 내의 금의 함량은 열수계의 천금속원소 총량과 황화물의 활동도에 의해 지배된다. 통영 천열수계에서의 광화작용은 천부에서 일어난 참화유체의 비등과 이에 수반된 가열된 지하수의 흔입에 의한 반응경로를 반영하며, 현미경에서 관찰된 광물공생 특성과 모델링에 의한 침전광물의 조합 및 엘렉트럼의 화학조성 등에서 동일한 경향을 나타낸다. 이러한 유사성은 Te 함유하는 천열수 금 . 은광상이 열수계에서의 비등과 유체혼합(희석)에 의해 생성되었음을 지시한다. 반응경로 모델링 연구는 광상성인을 이해하는 중요한 수단이며, 유사한 지질환경에서의 광강탐사에 유용한 자료로 활용될 것으로 생각된다.

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지하원유비축기지 공동주변 지하수의 수질화학적 변화와 기밀성과의 관계 (Relationship between Hydrochemical Variation of Groundwater and Gas Tigtness in the Underground Oil Storage Caverns)

  • 정찬호
    • 지질공학
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    • 제14권3호
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    • pp.259-272
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    • 2004
  • 이 연구는 임해지역 지하원유비축기지 주변에서의 지하수 수리화학적 변화를 관측하여 원유저장 후 운영에 따른 저장공동의 기밀성 확보에 수질화학적 영향을 평가하고자 한다. 연구지역의 모암은 편마암이지만 바다와 호수를 끼고 있어 지하수의 화학조성은 모암의 영향보다 해수의 혼합, 수벽공 주입수, 그라우팅 재료의 용해와 같은 외적인 요소에 의해 상당한 영향을 받은 것으로 보인다. 4차례에 걸친 지하수의 수질분석 결과 측정시 기와 관측정에 따라서 큰 수질변화를 보인다. 전반적 인 지하수의 특성은 알카리성의 높은 전기전도도 값을 보이고, 일부 관측정 지하수는 고알카리성과 고염분의 특성을 보인다. 지하수의 화학적 유형은 Na-Cl형 > Ca-Cl 형 > $Ca-HCO_3(CO_3)$형의 순으로 우세한 경향을 보인다. 열역학적 평형관계를 계산해 본 결과 대부분의 지하수가 탄산염광물에 대해서는 침전성 환경을 앨바이트에 대해서는 용해성 환경을 보인다. 그러나 단열의 충전효과가 큰 점토광물의 침전은 거의 확인되지 않아 암반 단열의 밀봉효과와 그로 인한 기밀성 확보에는 큰 효과가 없을 것으로 보인다. 총유기탄소량 (TOC)은 원유저장 후 약간의 증가하는 경향을 보인다. 관측정 지하수의 $EpCO_2$ 함량은 0$\~$41.3의 범위를 보여 원유에 혼합으로 발생될 수 있는 높은 이산화탄소의 압력은 현재로서는 거의 무시할 수 있다.