• 생태와환경
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• 제39권4호통권118호
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• pp.508-515
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• 2006

본 연구는 식물플랑크톤과 입자성 부유물질에 의해 수질문제를 야기하는 연못의 수질개선과 생태계의 기능 향상을 위해 2004년 7월부터 12월까지 수행되었다. 국내에서 대다수 연못의 관리는 자정작용과 물질순환의 생태학적 개념을 고려하지 않고 있었다. 다른 요인보다도 분수, 폭포 및 어류생물 사육에 의존되었고, 이러한 요인의 유무에 따라 수질 차이가 매우 큰 것으로 파악되었다. 연못 생태계 유지의 지속 가능성은 수질이 최우선으로 고려되는 기반이 제공되어야 한다. 물의 유입량과 유출량의 적절성과 함께 각 요소간 비율의 평형 조절이 무엇보다도 중요하다. 지속 가능성은 하나의 계에서 수평 또는 수직적 균형을 이룰 때 실현될 수 있기 때문에 이에 대한 연구 결과가 반드시 필요하다. 본 연구 결과에서 연못의 구조와 기능적 문제점이 도출된 데 대해 이러한 지속가능성을 유지하는데 가치 있는 유용성을 제공하게 되었다.

• 한국항만경제학회지
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• 제35권4호
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• pp.187-206
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• 2019

녹색성장(green growth)은 범지구적인 기후변화 대응노력에 동참하고 녹색성장을 통한 저탄소 사회를 구현하는 성장개념이다. 경제성장의 구조에서 온실가스를 증가시키지 않고 환경지속성을 향상시키는 신패러다임이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 대표적인 오일허브항만인 울산항에 대한 환경친화적인 녹색항만정책 측면에서 문제점을 분석하고 지속가능한 녹색물류 구축방안을 제시하는데 목적이 있다. 연구방법으로는 문헌조사방법과 선진항만 벤치마킹분석법을 채택하였으며, 연구결과는 다음과 같이 제시될 수 있다. 첫째, 범정부차원의 기후변화대응 관리체계, 관련법 완비, 재정지원정책 추진 및 로드맵이 수립되어야 할 것이다. 둘째, 동남광역경제권 선도산업과 연계한 비즈니스모델 발굴을 통한 친환경 녹색성장 기반이 구축되어야 한다. 세째, AMP, 항내LNG추진선박, ESI선박인센티브 등 울산항 그린포트가 구축되어야 한다. 네째, 항로다변화와 연안 해상셔틀서비스의 도입을 통한 저탄소 고효율 해상셔틀서비스가 구축되어야 한다. 다섯째, 울산항만공사 수준을 넘어선 광역울산항계 내 모든 기관을 포함한 에너지 자립형 항만이 구축되어야 한다. 마지막으로 해안숲 조성, 해양수질 정화 및 항만시설에 색채 도입을 통한 친수형 항만이 구축될 필요가 있다.

• 대한지리학회지
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• 제38권1호
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• pp.16-31
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• 2003

본 연구에서는 영산강과 섬진강의 유역을 대강으로 하천수질 환경관리에 가장 중요한 인자로 간주되는 종합적 수질지표(WQI)와 비유달부하량에 대한 개념을 도입하여 유역별 수질환경을 파악하였으며. 하천수질 형성에 영향을 미치는 인위적인 요인을 규명하였다. 영산강 유역의 비유달부하량은 8.34∼97.25kg/day/$\textrm{km}^2$로 나타났으며. 고막원천과 광주천유역에서 각각 97.25kg/day/$\textrm{km}^2$. 86.06kg/day/$\textrm{km}^2$로 높게 나타났다. 섬진강 유역의 비유달부하량은 10.98∼19.51kg/day/$\textrm{km}^2$로서. 오염 기여도가 높은 유역이 없는 것으로 밝혀졌다. WQI는 영산강 유역에서 1.36∼3.45인 반면에 섬진강 유역에서는 0.5~1.47로 비교적 낮은 수질 오염도를 나타냈다. 유역의 종합적 환경관리를 위해서는 유역별 오염 발생량과 하천 자정능력을 고려한 하천의 오염물질 수용한계에 대한 분석이 전제되어야 하며, 본 연구에서 제시한 비유달부하량은 오염물질 수용한계에 대한 기초 자료로서 그 가치가 있다고 볼 수 있다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권2호
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• pp.167-176
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• 2015

본 연구대상지인 굴포천은 인천, 부천, 서울, 김포를 걸쳐 흐르는 도심하천으로서 수질오염이 심하고 지속적인 하천개수사업으로 인하여 하천의 자연성이 미비한 실정이다. 본 연구에서는 굴포천에서 하천수 및 하상 퇴적물의 이화학적 특성을 분석하였고, 퇴적물로부터 영양염 용출특성을 실내실험으로 호기와 혐기 조건에서 규명하고자 하였다. 굴포천의 수질은 영양염의 농도가 높을 뿐만 아니라 용존산소가 매우 낮아서 혐기화로 인한 다양한 수질문제를 야기할 우려가 있었다. 또한, 완만한 경사 및 느린 유속으로 인하여 유수가 정체되어 있기에 하상 내에 퇴적 오니가 쌓이게 되고, 이러한 퇴적오니는 다량의 유기물질과 영양염이 흡착하고 있어 재용출에 의한 내부오염의 가능성이 높았다. 결론적으로 굴포천 퇴적물은 혐기조건에서 오염물질이 용출될 가능성이 크고, 이로 인하여 하천 수질에 악영향을 미칠 수 있기에 준설 등의 주기적인 퇴적물 관리가 필요하다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권10호
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• pp.857-868
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• 2004

갈수기 동안 우리나라 하천의 자정능력은 상류 댐으로부터 공급되는 하천유지유량에 큰 영향을 받으므로, 하천과 저수지시스템의 운영은 수량공급측면뿐만 아니라 하천의 수질과 생태계를 동시에 고려해야 한다. 본 연구에서는 수질사고와 악화에 취약한 갈수기 동안 다양한 댐 방류 대안이 하류 수질에 미치는 영향을 평가하기 위한 비정상상태 하천수질모형인 KORIV1-WIN을 개발하고 금강수계에 위치한 대청댐 하류구간을 대상으로 2002년 9월과 10월에 실측한 유량과 수질자료를 이용하여 보정과 검증을 각각 수행하였다. 그리고 대청댐의 단기간 플러싱 방류가 하류하천의 수질변화에 미치는 영향을 조사하기 위해 2003년 11월22일에 댐 방류량을 30 $m^3$/s에서 200 $m^3$/s로 6시간동안 증가시켜 수리와 수질실험을 실시하였으며, 모형의 성능을 검증하기 위해 플러싱 방류 사상 동안 하천의 수리특성과 수질변화를 모의하고 실측자료와 비교하였다 모형은 댐 방류량의 주요지점 도달시간과 수위상승을 잘 모의하였으며, 암모니아성 질소와 용존 인 등 질소와 인계통의 수질변화도 비교적 잘 예측하였다. 그러나 탄소계 유기물질로 인해 발생하는 산소요구량의 모의에서 실측자료와 큰 편차를 보였으며 이것은 댐 방류량이 하천을 통과할 때 하천 저니층으로부터 재부상한 유기물질의 영향을 모형에서 적절히 반영하지 못한 때문으로 판단된다.

• 방사선산업학회지
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• 제9권4호
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• pp.217-221
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• 2015

When reactor coolant leaks occur due to cracks of a steam generator's tube, radioactive materials contained in the primary cooling water in nuclear power plant are forced out toward the secondary systems. At this time the secondary water purification resin in the ion exchange resin tower of the steam generator blowdown system is contaminated by the radioactivity of the leaked radioactive materials, so we pack this in special containers and store temporarily because we could not dispose it by ourselves. If steam generator tube leakage occurs, it produces contaminated spent resins annually about 5,000~7,000 liters. This may increase the amount of nuclear waste productions, a disposal working cost and a unit price of generating electricity in the plant. For this reasons, it is required to develop a decontamination process technique for reducing the radioactive level of these resins enough to handle by the self-disposal method. In this research, First, Investigated the structure and properties of the ion exchange resin used in a steam generator blowdown system. Second, Checked for a occurrence status of contaminated spent resin and a disposal technology. Third, identified the chemical characteristics of the waste radionuclides of the spent resin, and examined ionic bonding and separation mechanism of radioactive nuclear species and a spent resin. Finally, we carried out the decontamination experiment using chemicals, ultrasound, microbubbles, supercritical carbon dioxide to process these spent resin. In the case of the spent resin decontamination method using chemicals, the higher the concentration of the drug decontamination efficiency was higher. In the ultrasound method, foreign matter of the spent resin was removed and was found that the level of radioactivity is below of the MDA. In the microbubbles method, we found that the concentration of the radioactivity decreased after the experiment, so it can be used to the decontamination process of the spent resin. In supercritical carbon dioxide method, we found that it also had a high decontamination efficiency. According to the results of these experiments, almost all decontamination method had a high efficiency, but considering the amounts of the secondary waste productions and work environment of the nuclear power plant, we judged the ultrasound and supercritical carbon dioxide method are suitable for application to the plant and we established the plant applicable decontamination process system on the basis of these two methods.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제22권3호
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• pp.15-30
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• 2019

Changpo Lake was created as a part of a land reclamation for refugee self-helping projects. It shows characteristics of a fresh water lake, and still retains the early appearance of reclamation that surrounding regions have not been developed into farm lands. Shallow wetland has formed around the lake, which provides great conditions for diverse lives, and surrounding earthiness is favorable for growth of vegetation and restoration of the ecosystem. However, as facilities of the Muan International Airport nearby Changpo Lake are expanding and barns are being constructed, artificialness is gradually increasing. Particularly, since pollution sources such as sport facilities, farm lands and barns are scattered around Changpo Lake, pollutants are flowing in constantly. Accordingly, the results for setting up management areas according to the spatial characteristics and creating natural ecological spaces near Changpo Lake, Taebongcheon stream and Hakgyecheon stream are as follows. First, the creation of a natural eco-friendly waterfront space should be promoted by securing the health of the aquatic ecosystem and restoring species and the ecosystem. In addition, a consultative body needs to be formed to lead local residents to participating in river investigation and monitoring, maintenance, and management through role sharing. Second, the basic direction of the spatial management plan is to keep the unique charm of Changpo Lake, maintain harmony with nature, create diverse waterfront areas, and secure the continuity of Changpo Lake and inflow streams. Moreover, the area should be divided into three zones such as a conservation zone, a restoration zone and a waterfront zone, and for each zone, the preservation of vegetation, the creation of ecological wetlands and restoration of the ecotone and ecological nature need to be promoted. Third, facilities and activity programs for each space of Changpo Lake should be operated for efficient management of protected areas. In order to suit the status of each space, biological habitats, water purification spaces, experiential and learning spaces, and convenience and rest spaces should be organized and designated as research, monitoring, education, and tourism areas. Accordingly, points of interest should be set up within the corresponding area. In this study, there are many parts that need to be supplemented for immediate implementation since the detailed plans and project costs for the promotion of programs by area are not calculated. Therefore, it is necessary to make detailed project plans and consider related projects such as water quality, restoration of habitats, nature learning and observation, and experience of ecological environments based on the categories such as research, monitoring, education and tourism in the future.

• 유기물자원화
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• 제31권2호
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• pp.63-71
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• 2023

수계 내 질소의 증가는 부영양화나 녹조 및 적조현상을 유발하여 수계의 파괴 및 물의 자정능력을 저하시켜 전세계적으로 중요한 환경문제가 되었다. 수계 내 질소의 가장 일반적인 형태는 암모늄(NH₄⁺)이온의 형태로 폐수로부터 유입되는 가장 많은 부분을 차지하고 있으며 부영양화의 주요 원인이 되고 있어 암모늄 제거에 있어 적절한 처리 및 방안이 필요하다. 본 연구에서는 생장력이 좋은 바이오매스 중 하나인 수단그라스를 적용하여 바이오차를 생산하였으며, 200℃-400℃ 탄화 온도 조건 변화에 따른 과정에서 생성된 수단그라스 바이오차를 활용하여 암모늄 이온, 10~100ppm 농도 변화에 따른 흡착능력 분석하였으며, 이 결과를 통해 흡착제로써 활용 가능성을 평가하고자 하였다. 탄화반응으로 인해 수단그라스의 화학구조가 분해되면서 바이오차의 탄소 및 고정 탄소함량이 증가하였다. 바이오차의 pH는 탄화 온도가 높을수록 pH와 전기전도도가 높아지면서 전기전도도로 인해 양이온에 대해 높은 흡착 가능성을 보였다. 흡착실험 결과를 바탕으로 NH₄-N의 농도가 높아지면서 최대 54.5%, 최저 17.4%의 제거효율을 보였으며, 탄화 온도가 높을수록 바이오차의 기공 및 비표면적 증가로 인해 오염물질의 흡착이 용이해져 NH₄-N의 제거효율이 높아졌다. FT-IR 분석 결과, 탄화반응의 고온으로 인해 전체적인 표면 작용기의 감소가 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권3호
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• pp.195-207
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• 2000

우리나라 갯벌과 농지내 유 ${\cdot}$ 무기 원소의 거동을 이해하기 위해 제한된 환경의 실험실 수조에서 예비실험을 수행하였다. 총 6개의 아크릴 투명 수조에 갯벌 퇴적물 3종 SW1&2(anoxic, silty mud), SW3&4(anoxic, mud), SW5&6(suboxic, mud)과 농지 토양 3종 FW1&2(벼 포기 포함), FW3&4(벼 포기 제외), FW5&6(간척 농지,펴 포기 제외)을 채운 후 오염물질(구리, 비소, 카드뮴, 크롬, 납, 수은, Glucose+Glutamic acid)이 주입된 해수와 담수를 각각 SW 및 FW수조에 넣고, 2주일에 걸쳐 상층수 및 표층 퇴적물/토양을 채취 ${\cdot}$ 분석하였다. 분석 결과 FW와 SW상층수 중 질산염 이온의 농도는 각각 700${\sim}$800 ${\mu}$M, 2${\sim}$5 ${\mu}$M로 FW에서 현저히 높았고, 인산염 이온의 농도는 각각 3${\sim}$4 ${\mu}$M, 1${\sim}$2 ${\mu}$M(SW1 제외)로 FW에서 약간 높았다. 특이하게 SW1에서 인산염 이온은 시간이 지남에 따라 수 십 ${\mu}$M에 이르는 높은 농도로 증가하였다. 한편, 표층 퇴적물/토양 중 박테리아 세포 수는 FW1&3에서 평균 2.5${\times}$10$^9$cells/g dry sediment으로 SW의 평균 3.0${\times}$10$^8$cells/g dry sediment 보다 약 10배가 높았다. FW5 토양 중 박테리아 세포 수(3.5${\times}$10$^8$cells/g dry sediment)는 SW 퇴적물 중 숫자와 유사하였다. SW 퇴적물 중 MUF-Phosphate 활성도는 100-200 nM/ml/hr이지만 FW5&6을 제외한 FW 토양에서는 약 2,000 nM/ml/hr로 현저히 크게 나타났다. ${\beta}$-D-Cellobiose, ${\alpha}$-D-Glucose, 그리고 ${\beta}$-D-Glucos의 활성도 또한 FW 퇴적물에서 큰 값을 보였다. 그러나 FW5&6 토양 중 효소활성도는 SW 퇴적물에서의 값과 유사했다. 수조 상층수 중 Cu, Cd, As 농도는 모든 FW, SW수조에서 시간이 지남에 따라 일관성 있게 감소하였고, 제거속도는 Cu가 다른 원소에 비해 빨랐다. 제거속도는 FW 3개 수조 중 FW5&6에서 세 원소 모두 가장 느렸고, SW 3개 수조 중에서는 SW1&2에서 가장 빨랐다. SW와 FW간 제거속도 차이는 세 원소 모두 명확치 않았다 Cr은 FW에서 전반적으로 감소하는 경향을 보였지만 SW에서는 실험 초기에 감소하다 24시간 이후에는 증가 후 일정한 양상을 보였다. Pb은 FW에서 전반적으로 감소했지만 SW에서는 초기에 급격히 증가 후 다시 급격히 감소하는 양상을 보였다 Pb 또한 Cu, Cd, As와 마찬가지로 SW1&2에서 제거속도가 가장 빠르게 나타났다. FW 상층수 중 Hg는 시간에 따라 급격히 감소했고, 제거속도는 Fw5&6에서 가장 느렸다. 이러한 결과에 근거할 때 벼가 자라고 있고 이분해성 유기물이 풍부한 FW1&2, FW3&4 토양과 상층수에서는 유기물의 분해 활동이 활발하였지만, 벼가 경작되지 않는 FW5&6과 SW 에서는 유기물이 상대적으로 결핍되어 유기물의 분해활동이 적었을 것으로 판단된다. 한편, 수조에 인위적으로 유기물을 첨가한 경우 박테리아 세포수는 SW1에서 164시간 동안 4배 증가하였으나 SW3과 SW5에서는 각각 2.7배, 1.5배 그리고 FW1&3&5의 경우 각각 약 2배, 1.7배, 0.6배 정도만 증가하였다. Cu, Cd, As등 친 유기성 원소들의 시간에 따른 농도 감소 그리고 이들 원소(Hg 포함) 농도 감소 속도가 유기물이 적은 FW5&6에서 상대적으로 느리게 나타난 결과 등은 이들 금속들이 부유 입자 표면의 유기물과 결합 ${\cdot}$ 침적되어 퇴적물로 제거되었기 때문에 나타난 결과로 생각된다. 한편, SW1&2에서 이들 원소의 제거 속도가 빨랐고 인산염 이온의 농도가크게 증가했던 원인은 SW3&4에 비해 상대적으로 공극이 큰 퇴적물로 채워진 SW1&2 퇴적물의 공극수 중 황화수소, 인산염 이온 등이 퇴적물 상층수로 쉽게 확산 ${\cdot}$ 공급되었고, 그 결과 Cu, Cd, As 등 금속 이온이 황화수소 이온과 결합 ${\cdot}$ 제거된 까닭으로 생각된다. 종합적으로 수조 상층수중 유 ${\cdot}$ 무기 원소의 거동은 주로 입자 표면의 유기물과 퇴적물/토양에서 공급된 황화물에 의해 조절된 것으로 생각된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.154-155
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• 2012

The promise of nano-crystalites (nc) as a technological material, for applications including display backplane, and solar cells, may ultimately depend on tailoring their behavior through doping and crystallinity. Impurities can strongly modify electronic and optical properties of bulk and nc semiconductors. Highly doped dopant also effect structural properties (both grain size, crystal fraction) of nc-Si thin film. As discussed in several literatures, P atoms or radicals have the tendency to reside on the surface of nc. The P-radical segregation on the nano-grain surfaces that called self-purification may reduce the possibility of new nucleation because of the five-coordination of P. In addition, the P doping levels of ${\sim}2{\times}10^{21}\;at/cm^3$ is the solubility limitation of P in Si; the solubility of nc thin film should be smaller. Therefore, the non-activated P tends to segregate on the grain boundaries and the surface of nc. These mechanisms could prevent new nucleation on the existing grain surface. Therefore, most researches shown that highly doped nc-thin film by using conventional PECVD deposition system tended to have low crystallinity, where the formation energy of nucleation should be higher than the nc surface in the intrinsic materials. If the deposition technology that can make highly doped and simultaneously highly crystallized nc at low temperature, it can lead processes of next generation flexible devices. Recently, we are developing a novel CVD technology with a neutral particle beam (NPB) source, named as neutral beam assisted CVD (NBaCVD), which controls the energy of incident neutral particles in the range of 1~300eV in order to enhance the atomic activation and crystalline of thin films at low temperatures. During the formation of the nc-/pm-Si thin films by the NBaCVD with various process conditions, NPB energy directly controlled by the reflector bias and effectively increased crystal fraction (~80%) by uniformly distributed nc grains with 3~10 nm size. In the case of phosphorous doped Si thin films, the doping efficiency also increased as increasing the reflector bias (i.e. increasing NPB energy). At 330V of reflector bias, activation energy of the doped nc-Si thin film reduced as low as 0.001 eV. This means dopants are fully occupied as substitutional site, even though the Si thin film has nano-sized grain structure. And activated dopant concentration is recorded as high as up to 1020 #/$cm^3$ at very low process temperature (＜ $80^{\circ}C$) process without any post annealing. Theoretical solubility for the higher dopant concentration in Si thin film for order of 1020 #/$cm^3$ can be done only high temperature process or post annealing over $650^{\circ}C$. In general, as decreasing the grain size, the dopant binding energy increases as ratio of 1 of diameter of grain and the dopant hardly be activated. The highly doped nc-Si thin film by low-temperature NBaCVD process had smaller average grain size under 10 nm (measured by GIWAXS, GISAXS and TEM analysis), but achieved very higher activation of phosphorous dopant; NB energy sufficiently transports its energy to doping and crystallization even though without supplying additional thermal energy. TEM image shows that incubation layer does not formed between nc-Si film and SiO2 under later and highly crystallized nc-Si film is constructed with uniformly distributed nano-grains in polymorphous tissues. The nucleation should be start at the first layer on the SiO2 later, but it hardly growth to be cone-shaped micro-size grains. The nc-grain evenly embedded pm-Si thin film can be formatted by competition of the nucleation and the crystal growing, which depend on the NPB energies. In the evaluation of the light soaking degradation of photoconductivity, while conventional intrinsic and n-type doped a-Si thin films appeared typical degradation of photoconductivity, all of the nc-Si thin films processed by the NBaCVD show only a few % of degradation of it. From FTIR and RAMAN spectra, the energetic hydrogen NB atoms passivate nano-grain boundaries during the NBaCVD process because of the high diffusivity and chemical potential of hydrogen atoms.