• 제목/요약/키워드: toxic ion

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The properties and wear behavior of HVOF spray coating layer of Co-alloy powder

  • Cho, Tong-Yul;Yoon, Jae-Hong;Kim, Kil-Su;Youn, Suk-Jo;Back, Nam-Ki;Chun, Hui-Gon
    • 한국결정성장학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.273-277
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    • 2006
  • High velocity of oxy-fuel (HVOF) thermal spray coating is progressively replacing the other classical hard coatings such as chrome plating and ceramic coating by the classical methods, since the very toxic $Cr^{6+}$ ion is well known as carcinogen causing lung cancer, and the ceramic coatings are brittle. Co-alloy T800 powder is coated on the Inconel 718 substrates by the HVOF coating procesess developed by this laboratory. For the study of the possibility of replacing of chrome plating, the wear properties of HVOF Co-alloy T800 coatings are investigated using the reciprocating sliding tester with a counter sliding SUS 304 ball both at room and at an elevated temperature of $1000^{\circ}F\;(538^{\circ}C)$. The possibility as durability improvement coating is studied for the application to the high speed spindles vulnerable to frictional heat and wear. Wear mechanisms at the reciprocating sliding wear test are studied far the application to the systems similar to the sliding test such as high speed spindles. Wear debris and frictional coefficients of T800 coatings both at room and at an elevated temperature of $538^{\circ}C$ are drastically reduced compared to those of non-coated surface of Inconel 718 substrates. Wear traces and friction coefficients of both coated and non-coated surfaces are drastically reduced at a high temperature of $538^{\circ}C$ compared with those at room temperature. These show that the coating is highly recommendable far the durability Improvement coating on the surfaces vulnerable to frictional heat and wear.

산업폐기물 소각장에서 발생된 소각비산회의 침출특성 (Characteristic of Leaching with Incineration Fly Ash of Industrial Solid Wastes)

  • 양종규;김종화;서명교;고태규
    • 자원리싸이클링
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    • 제8권1호
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    • pp.18-22
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    • 1999
  • 본 연구에서는 산업폐기물 소각비산재를 2차자원으로 이용하기 위하여 침출법으로 금속의 존재와 그 양을 확인하여 분리·회수에 대한 기초자료를 제시하였다. 소각 비산재의 침출액에서는 다량의 Cu, Pb, Zn과 다양한 유해 중금속이 미량 함유되어 있었으며, 이들 소각재에 함유된 성분의 농도는 소각로에 도입되는 폐기물의 종류에 따라 차이가 있음을 알 수 있었다. 침출제로서 물, 황산, 탄산암모늄의 수산화나트륨을 이용하여 여러단계의 침출조작을 시도하여 하였다. 물 침출에 의하여 구리를, 수산화나트륨의 침출액에 의하여 아연과 납을 분리하고, 3차 침출제인 탄산암모늄의 침출액에 의하여 물에 미용해된 구리를 착이온 형태로 선택적으로 침출할 수 있었다. 각 단계별에 의한 무게 감량율은 물, 황산, 탄산암모늄에 의한 각 단계의 침출에 의하여 77%의 감량을 확인하였으며, 그 외의 각 방법에서는 60%이상의 무게 감량을 나타내었다.

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Biochemical and Biodiversity Insights into Heavy Metal Ion-Responsive Transcription Regulators for Synthetic Biological Heavy Metal Sensors

  • Jung, Jaejoon;Lee, Sang Jun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제29권10호
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    • pp.1522-1542
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    • 2019
  • To adapt to environmental changes and to maintain cellular homeostasis, microorganisms adjust the intracellular concentrations of biochemical compounds, including metal ions; these are essential for the catalytic function of many enzymes in cells, but excessive amounts of essential metals and heavy metals cause cellular damage. Metal-responsive transcriptional regulators play pivotal roles in metal uptake, pumping out, sequestration, and oxidation or reduction to a less toxic status via regulating the expression of the detoxification-related genes. The sensory and regulatory functions of the metalloregulators have made them as attractive biological parts for synthetic biology, and the exceptional sensitivity and selectivity of metalloregulators toward metal ions have been used in heavy metal biosensors to cope with prevalent heavy metal contamination. Due to their importance, substantial efforts have been made to characterize heavy metal-responsive transcriptional regulators and to develop heavy metal-sensing biosensors. In this review, we summarize the biochemical data for the two major metalloregulator families, SmtB/ArsR and MerR, to describe their metal-binding sites, specific chelating chemistry, and conformational changes. Based on our understanding of the regulatory mechanisms, previously developed metal biosensors are examined to point out their limitations, such as high background noise and a lack of well-characterized biological parts. We discuss several strategies to improve the functionality of the metal biosensors, such as reducing the background noise and amplifying the output signal. From the perspective of making heavy metal biosensors, we suggest that the characterization of novel metalloregulators and the fabrication of exquisitely designed genetic circuits will be required.

논시안 금도금층의 조직과 경도에 미치는 Tl+ 과 Pd2+ 이온첨가의 영향 (Effect of addition of Tl+ and Pd2+ on the texture and hardness of the non-cyanide gold plating layer)

  • 허원영;손인준
    • 한국표면공학회지
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    • 제55권6호
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    • pp.460-468
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    • 2022
  • Due to its high electrical conductivity, low contact resistance, good weldability and high corrosion resi-stance, gold is widely used in electronic components such as connectors and printed circuit boards (PCB). Gold ion salts currently used in gold plating are largely cyan-based salts and non-cyanic salts. The cya-nide bath can be used for both high and low hardness, but the non-cyanide bath can be used for low hardness plating. Potassium gold cyanide (KAu(CN)2) as a cyanide type and sodium gold sulfite (Na3[Au(SO)3]2) salt as a non-cyanide type are most widely used. Although the cyan bath has excellent performance in plating, potassium gold cyanide (KAu(CN)2) used in the cyan bath is classified as a poison and a toxic substance and has strong toxicity, which tends to damage the positive photoresist film and make it difficult to form a straight side-wall. There is a need to supplement this. Therefore, it is intended to supplement this with an eco-friendly process using sodium sulfite sodium salt that does not contain cyan. Therefore, the main goal is to form a gold plating layer with a controllable hardness using a non-cyanide gold plating solution. In this study, the composition of a non-cyanide gold plating solution that maintains hardness even after annealing is generated through gold-palladium alloying by adding thallium, a crystal regulator among electrolysis factors affecting the structure and hardness, and changes in plating layer structure and crystallinity before and after annealing the correlation with the hardness.

Raoultella ornithinolytica as a Potential Candidate for Bioremediation of Heavy Metal from Contaminated Environments

  • Laila Ibrahim Faqe Salih;Rezan Omer Rasheed;Sirwan Muhsin Muhammed
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제33권7호
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    • pp.895-908
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    • 2023
  • Disposal of waste containing heavy metals into the environment is a major threat to human health and can result in toxic or chronic poisoning in aquatic life. In the current study, metal-resistant Raoultella ornithinolytica was isolated from metal-contaminated samples collected from the Tanjaro River, located southwest of Sulaymaniyah, Iraq. R. ornithinolytica was identified by partial amplification of 16S rRNA. The uptake potency of heavy metals was assessed using inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy (ICP-OES) and indicated that R. ornithinolytica removed 67, 89, 63.4, 55.6, 56.5, 65, and 61.9% of Cd, Pb, Cr, Ni, Zn, Co, and Fe, respectively. These removal rates were influenced by temperature, pH, and contact time; at 35℃ and pH 5 with a change in the incubation time, the reduction rate improved from 89 to 95% for Pb, from 36.4 to 45% for Cu, and from 55.6 to 64% for Ni. Gene analysis indicated that R. ornithinolytica contained pbrT, chrB, nccA, iroN, and czcA genes, but the pcoD gene was absent. Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) images showed evidence of metal ion binding on the cell wall surface with different rates of binding. Transmission electron microscopy (TEM) detected different mechanisms for metal particle localization; cell surface adsorption was the main mechanism for Pb, Zn, and Co uptake, while Cd, Ni, and Fe were accumulated inside the cell. The current study describes, for the first time, the isolation of R. ornithinolytica from metal-contaminated water, which can be used as an eco-friendly biological expedient for the remediation and detoxification of metals from contaminated environments.

Radiation attenuation and elemental composition of locally available ceramic tiles as potential radiation shielding materials for diagnostic X-ray rooms

  • Mohd Aizuddin Zakaria;Mohammad Khairul Azhar Abdul Razab;Mohd Zulfadli Adenan;Muhammad Zabidi Ahmad;Suffian Mohamad Tajudin;Damilola Oluwafemi Samson;Mohd Zahri Abdul Aziz
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권1호
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    • pp.301-308
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    • 2024
  • Ceramic materials are being explored as alternatives to toxic lead sheets for radiation shielding due to their favorable properties like durability, thermal stability, and aesthetic appeal. However, crafting effective ceramics for radiation shielding entails complex processes, raising production costs. To investigate local viability, this study evaluated Malaysian ceramic tiles for shielding in diagnostic X-ray rooms. Different ceramics in terms of density and thickness were selected from local manufacturers. Energy Dispersive X-ray Fluorescence (EDXRF) and X-ray Fluorescence (XRF) characterized ceramic compositions, while Monte Carlo Particle and Heavy Ion Transport code System (MC PHITS) simulations determined Linear Attenuation Coefficient (LAC), Half-value Layer (HVL), Mass Attenuation Coefficient (MAC), and Mean Free Path (MFP) within the 40-150 kV energy range. Comparative analysis between MC PHITS simulations and real setups was conducted. The C3-S9 ceramic sample, known for homogeneous full-color structure, showcased superior shielding attributes, attributed to its high density and iron content. Notably, energy levels considerably impacted radiation penetration. Overall, C3-S9 demonstrated strong shielding performance, underlining Malaysia's potential ceramic tile resources for X-ray room radiation shielding.

암모니움, 아초산염(亞硝酸鹽)과 칼슘 화합물(化合物)이 고추 역병균(疫病菌)(Phytophthora capsici)의 발아(發芽)와 균사생장(菌絲生長)에 미치는 효과 (Effects of Ammonium, Nitrite and Calcium Compounds Affecting to Germination and Mycelial Growth of Phytophthora capsici Causing Red Pepper Fruit Rot)

  • 장태현;정봉구
    • 한국균학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-8
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    • 1988
  • 고추 역병균(疫病菌)의 유주자낭(游走子囊) 발아억제(發芽抑制) 및 균사생장(菌絲生長)에 미치는 효과(效果)를 구명(究明)하기 위하여 $NH_4^+/ NH_3,NO_2^-/ NHO_2$$Ca^{+2}$을 in vitro에서$NH_4OH,KNO_2$$CaCl_2$에서 공시(供試)하여 수행한 결과는 다음과 같다. 1. $NH_4OH,KNO_2$$CaCl_2$로 조제(調劑)된 mol 용액(溶液)으로 처리(處理)한 결과(結果) 비(非)이온화(化)인$NH_3, NHO_2$와 이온화형(化型)인 $Ca^{+2}$ 농도(濃度)에 의해 고추 역병균(疫病菌)의 유주자낭(游走子囊) 발아(發芽)가 무처리구(無處理區)에 비(比)하여 $15{\sim}50%$의 억제효과(抑制效果)를 보였다. 2. pH와 mol농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라서 $NH_3$의 농도(濃度)가 증가(增加)되었으며 반면에 $HNO_2$농도(濃度)는 pH 감소(減少)와 mol농도(濃度) 증가(增加)에 의하여 증가(增加)되었는데 동일(同一)한 농도(濃度)에서 $NH_3$는 pH6보다 pH8에서 유주자낭(游走子囊) 발아(發芽)에 더 저해적(沮害的)이였으나 반대로$HNO_2$는 pH8보다 pH6에서 더 억제(抑制)되었다. 3. $NH_3$$HNO_2$은 저농도(低濃度)에서 고농도(高濃度)로 될수록 유주자낭(游走子囊) 발아(發芽)가 더욱 억제(抑制)되는 경향을 보였다. 4. $Ca^{+2}$은 pH와 mol농도(濃度)가 증가(增加)됨에 따라 유주자낭(游走子囊) 발아(發芽)가 억제(抑制)되는 경향이었다. 5. 균사생장(菌絲生長)은 pH에 의하여 영향(影響)을 받았는데 특히 높은 PH에서 다소 억제(抑制)되었으나 $NH_3, HNO_2$$Ca^{+2}$의 농도(濃度)에는 아무런 영향(影響)이 미치지 많았다. 6. 이상(以上)의 결과(結果)로 보아 고추 재배(栽培)에 있어서 토양개량제(土壤改良劑)인 계분(鷄糞)같은 실소(室素)를 ,함유(含有)한 유기물(有機物)의 $NH_4^+/,NH_3,\;NO_2^-/HNO_2$$Ca^{+2}$은 고추의 역병균(疫炳菌)의 유주자낭(游走子囊) 발아(發芽)에 저해적(沮害的)으로 작용(作用)함으로 이는 실제로 토양(土壤) 개량제(改良劑) 처리(處理) 토양(土壤)에서 고추 역병균(疫病菌)의 발생억제현상(發生抑制現象)을 부분적(部分的)으로 나마 뒷받침하여 준다.

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Modified Photo-Fenton Reaction을 이용한 Methyl Tert-butyl Ether (MTBE)의 분해 Kinetic 및 메커니즘 규명에 관한 연구 (Degradation Kinetic and Mechanism of Methyl Tert-butyl Ether (MTBE) by the Modified Photo-Fenton Reaction)

  • 김민경;공성호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권6호
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    • pp.69-75
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    • 2006
  • 지하 저장 탱크로부터의 유류 유출로 인하여 전세계적으로 넓은 지역의 토양 및 지하수가 오염되고 있다. Methyl tert-butyl ether(MTBE)는 대기 오염 감소를 위하여 널리 사용되고 있는 유류 첨가제이지만 토양 및 지하수로 유입되어 섭취 되었을 때 발암 가능성이 있는 유독 물질이다. 본 연구는 고도 산화 처리 기법 중 유기 오염물의 분해에 높은 효율을 나타내는 고전적 Fenton reaction의 최대 단점인 강한 산성(pH 2.5-3) 의존성을 극복한 새로운 산화 처리 기법을 개발하여 고농도의 MTBE를 효과적으로 분해 하는 것을 그 목적으로 하여 자연 친화적인 chelating agents를 사용하여 중성 영역에서 Fenton reaction을 가능하게 하는 기법인 Modified Fenton reaction과 Ultra Violet light(UV)를 이용하여 분해효율을 극대화 하는 Photo-assisted Fenton reaction을 응용한 Modified Photo-Fenton reaction system을 개발하여 최적 반응 조건 및 반응 차수, 반응 메커니즘을 밝혀내었다. 낮은 독성과 높은 생분해성을 나타낸 Citrate ion을 chelating agents로 선정하였으며 최적 반응 조건은 [$Fe^{3+}$] : [Citrate] = 1 mM : 4 mM, 3% $H_2O_2$, 17.4 kWh/L UV dose, 초기 pH 6.0이며 이 조건에서 1000 ppm MTBE를 분해한 결과 6시간 후 86.75%, 16시간 후 99.99%의 높은 분해율을 나타냈으며 최종 pH는 6.02로 안정적이었다. 또한 Modified Photo-Fenton reaction을 이용한 MTBE 분해 반응은 유사 1차 반응을 나타내었으며 methoxy group이 ${\cdot}OH$ radical과 주로 반응하여 tert-butyl formate(TBF)가 주요 분해 산물이 되는 분해 경로를 따른 다는 것이 밝혀졌다. 본 연구로 개발된 Modified Photo-Fenton reaction에서 발생되는 산화제인 ${\cdot}OH$ radical의 비선택적 반응성을 고려할 때 본 system은 다른 종류의 유기 오염물 분해에도 효과적일 것으로 판단된다.

유류 오염지역의 수산물 중 다환방향족탄화수소류 (PAHs) 분석 및 위해평가 (Analysis and risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in seafood from oil contaminated bay)

  • 정지윤;최찬웅;염태경;조경희;박세령;신호상;이광호;이효민
    • 분석과학
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    • 제23권2호
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    • pp.187-195
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    • 2010
  • 허베이 스피리트호 유류유출 사고 후 지역주민들의 수산물 섭취로 인한 건강 위해도를 평가하기 위하여, 가스크로마토그래피-질량분석기(GC-MSD)를 이용하여 유류유출 지역 주민들이 직접 채취 및 구입한 수산물 중 다환방향족탄화수소류(PAHs) 16종을 분석하였다. 시료는 KOH로 가수분해하여 Methylene chloride로 추출하였다. 추출액 중의 16개의 PAHs는 실리카/플로리실 정제컬럼을 이용하여 Methylene chloride : n-헥산(1:9) 혼합용액으로 용출하였고 GC-MSD의 SIM을 이용하여 분석하였다. 16 개의 PAHs의 평균 회수율은 79~85%이었으며, 126개의 시료에서 $0.17\sim6.04\;{\mu}g/kg$ 수준으로 검출되었고, Benzo(a)pyrene의 독성등가계수(TEF)를 적용한 Benzo(a)pyrene 독성등가량($TEQ_{BaP}$)은 $0\sim0.91\;{\mu}gTEQ$/kg 수준이었다. 또한 유류유출 지역 주민들의 벤조피렌의 일일 평균 노출량은 $5.5{\times}10^{-8}\;mg/kg$ bw/day 이었고, PAHs 일일 평균 만성노출량은 $1.3{\times}10^{-5}\;mgTEQ$/kg bw/day이었다. 그리고 안전마진(MOE)과 초과발암위해도는 각각 $1.8{\times}10^6$, $9.8{\times}10^{-8}$으로 사람에게 위해영향발생 우려가 낮은 수준이었다.

톨라신의 용혈활성에 대한 Ni2+의 저해효과 (Inhibitory Effect of Ni2+ on the Tolaasin-induced Hemolysis)

  • 최태근;왕희성;김영기
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제52권1호
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    • pp.28-32
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    • 2009
  • 세균독소인 톨라신은 재배버섯에서 버섯균사 및 자실체의 구조를 파괴하여 갈반병을 일으킨다. 톨라신의 세포독성은 톨라신이 적혈구의 세포막에 pore를 형성하여 세포구조를 파괴하기 때문에 용혈활성을 측정하여 평가한다. 저자들은 $Zn^{2+}$$Cd^{2+}$에 의한 톨라신의 용혈활성 저해효과를 측정하는 중에 $Ni^{2+}$이 또 다른 저해제로 톨라신의 독성을 억제하는 것을 발견하였다. $Ni^{2+}$에 의한 톨라신 용혈활성의 저해는 농도의존적이었으며, Ki 값은 대략 10mM이었고, 이것은 $Ni^{2+}$$Cd^{2+}$에 비하여 저해효과가 높음을 의미한다. 용혈활성은 50mM 이상의 $Ni^{2+}$농도에서 완전히 제거되었으며, $Ni^{2+}$의 효과는 EDTA 첨가에 의해 가역적임을 확인하였다. 톨라신에 의한 용혈활성이 20mM $Ni^{2+}$에 의해서 완전히 억제된 상태에서 EDTA를 가하면 즉각 용혈활성이 나타났다. $Ni^{2+}$에 의한 톨라신 독성의 저해기작은 알 수 없지만, $Ni^{2+}$은 톨라신의 독성과정인 막결합, 분자중합체 형성, pore 형성, pore를 통한 막대한 양의 이온이동 등에 작용할 수 있을 것이다. 된 연구의 결과는 $Ni^{2+}$이 독성과정의 마지막 단계인 pore를 통한 이온이동 과정을 저해함을 보여준다.