• 제목/요약/키워드: water soluble ions

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명아주과 식물의 생리생태학적 특성 - 무기 및 유기용질을 통한 접근 - (Ecophysiological Characteristics of Chenopodiaceous Plants - An Approach through Inorganic and Organic Solutes -)

  • 추연식;송승달
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제23권5호
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    • pp.397-406
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    • 2000
  • 건조지대 및 염의 영향을 받는 지역에 널리 분포하는 명아주과 식물의 생리생태학적 적응 특성을 규명하기 위하여 교란지, 염습지, 사구, 간척지 등 다양한 환경에 적응하여 살아가고 있는 10종 명아주과 식물의 무기 및 유기용질의 양상을 조사하였다. 조사된 명아주과 식물은 토양의 칼슘 함량과는 무관하게 체내에 매우 소량의 수용성 칼슘을 함유하였으며, 아주 높은 수용성 K/Ca 비를 보였다. Na/sup +/, K/sup +/와 같은 양이온 및 Cl/ sup -/, SO₄/sup 2-/와 같은 음이온을 많이 축적하는 경향을 보였으며, 염 환경에서는 K/ sup +/보다 Na/sup +/ 이온을 선호하는 경향을 보였다. 이들 식물의 체내 총 질소함량은 높았지만, 아미노산성 질소는 총 질소함량의 5% 이하로 매우 낮은 값을 보였다. 세포질성 삼투인자로 널리 알려진 proline을 거의 함유하지 않았지만, 가용성 질소의 함량이 높은 것으로 보아 proline 이외의 다른 질소화합물이 체내 삼투 조절에 관여할 것으로 여겨진다. 야외에서의 이러한 생리적 특징이 통제된 환경에서도 동일한 양상을 보이는지를 조사하기 위하여, 사구 및 염습지의 대표적인 명아주과 식물(퉁퉁마디, 칠면초, 호모초, 가는갯능쟁이, 나문재) 5종을 선택하여 염환경 하에서 생육시켰다 (200 mM Nacl). 조사된 명아주과 식물은 매우 낮은 체내 수용성 Ca/sup 2+/ 함량, 알칼리 양이온의 축적 등 야외식 물과 유사한 생리양상을 보였다. 종합하면, 명아주과 식물은 알칼리 양이온 및 Cl/sup -/, NO₃/sup -/ 및 SO₄/sup 2-/와 같은 무기 음이온을 상당량 축적하고, 체내로 유입되는 Ca/sup 2+/을 Ca-oxalate로 침전시켜 세포질 내 수용성 칼슘함량을 매우 낮은 수준으로 유지하며, 아미노산이외의 다른 가용성 질소화합물을 보편적으로 함유하는 미네랄 대사의 특성을 보여준다. 이에 부가하여 토양 환경의 변화에 따라 체내의 무기이온 및 유기용질의 양상을 적절히 조절하는 독특한 생리적 특성이 이들 명아주과 식물을 건조 및 고염과 같은 불리한 환경을 극복하여 적응케 하는 토대가 되는 것으로 여겨진다.

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섬진강 하구 관개용수 염화에 의한 시설재배단지 토양의 염류집적 심화 (Effect of Irrigation Water Salinization on Salt Accumulation of Plastic Film House Soil around Sumjin River Estuary)

  • 이슬비;홍창오;오주환;;김필주
    • 한국환경농학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.349-355
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    • 2008
  • 섬진강 하구 시설재배지의 염류집적심화의 원인을 구명하기 위해 경남 하동군 목도리 시설재배단지 토양의 염류집적 특성과 주요 관개용수인 지하수의 수질특성, 그리고 시비실태를 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 토양 내 염류농도가 우리나라 시설재배지 평균에 비해 높았으며, 특히 나트륨과 염소의 함량이 높게 검출되어 염에 대해 민감한 작목에 대해서는 유묘기에 염해발생가능성이 있을 것으로 판단되었다. 지역에서 주로 사용되고 있는 천층 지하수는 높은 농도의 염(평균 EC $2.6\;dS\;m^{-1}$)과 나트륨과 염소를 포함하고 있었다. 특히 수막시설 운영으로 관개용수의 사용량이 급격하게 증가하는 동절기 관개용수 중 염 농도는 급격하게 증가되고 있어 이시기 토양 내 염농도의 상승과 작물에 대한 염해유발 가능성을 가지고 있었다. 이외에도 지역에서 재배되고 있는 모든 작목에 대해 추천시비량 이상의 과량의 화학비료와 축산분뇨퇴비가 시용되고 있어 표층토의 염류집적을 가속화시키는 것에 기여하였다. 해당 지역의 염류피해를 경감하기 위해서는 일차적으로 양질의 관개용수의 확보와 시비량 저감을 위한 노력이 필요할 것으로 판단된다.

강우 강도에 따른 대기 중 미세먼지 저감효과와 강우수질 특성 연구 (The Washing Effect of Precipitation on PM10 in the Atmosphere and Rainwater Quality Based on Rainfall Intensity)

  • 박혜민;변명화;김태용;김재진;류종식;양민준;최원식
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권6_3호
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    • pp.1669-1679
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    • 2020
  • 본 연구는 강우 강도에 따른 대기 중 미세먼지(particulate matter, PM) 저감효과와 미세먼지를 구성하는 주요 수용성 이온에 의한 빗물 수질(pH, 전기전도도(electrical conductivity, EC), 수용성 이온 농도) 변화를 평가하였다. 2020년 3월부터 7월까지 총 6번의 강우를 대상으로 부산 부경대학교 캠퍼스에 집수장치를 설치하여 pH와 EC를 실시간 측정하였으며, 강우의 양이온(Na+, Mg2+, K+, Ca2+, NH4+) 및 음이온(Cl-, NO3-, SO42-)의 농도는 이온크로마토그래피(ion chromatography, IC)를 이용하여 분석하였다. PM10 농도는 강우 전후로 자체제작한 미세먼지 센서를 이용하여 실시간으로 측정하였다. 총 282개의 빗물 샘플의 수질을 분석한 결과, 초기 강우의 pH는 평균 4.3으로 산성도가 높았으며, EC는 평균 81.9 μS/cm으로 평균 NO3- (5.4 mg/L), Ca2+ (4.2 mg/L), Cl-(4.1 mg/L)의 농도가 높게 검출되었다. 그리고 강우가 지속됨에 따라 pH는 증가하는 경향을 보였으며 EC는 상대적으로 감소하는 경향을 보였다. 강우 강도가 7.5 mm/h 이상(heavy rain)일 때 대기 중 평균 60% 이상의 PM10 농도 저감효율을 보였으며, 강우 강도 5 mm/h 이하(light rain)일 때 평균 40% 이하의 저감효율이 나타났다. 빗물 수질 분석 결과, 강우 강도가 증가할수록 초기 강우의 산성도와 EC가 증가하는 경향을 보였으며 초기 강우 내 이온 농도 또한 높은 농도로 검출되었다. 이는 대기 중 PM10이 초기의 강도 높은 강우에 따른 저감효과에 상당한 영향을 받는 것으로 판단된다.

수영장에서 소독제 분말 가스 폭발에 의한 흡입화상 2례 (Two Cases of Inhalation Injury Caused by An Explosion of Two Different Chemical Disinfectants(Sodium Dichloroiso Cyanurate & Calcium Hypochlorite) in a Swimming Pool)

  • 이수진;박은영;김미란;이건희;김광남
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제46권2호
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    • pp.198-202
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    • 2003
  • 국내 소아에서는 아직 화학 물질 흡입화상에 대한 보고가 없는 상태로 저자들은 수영장 창고에서 수영장 물의 살균, 소독제인 이염화이소시안산 나트륨과 차아염소산 칼슘을 잘못 혼합하던 중 발생한 소독제 분말 가스 폭발 반응에 노출되어 급격한 호흡 곤란증이 있었던 증례 2례를 경험하였기에 문헌 고찰과 함께 보고하는 바이다.

Effects of Relative Humidity and Temperature on the Transport of Chloride in the Concrete

  • Nam Jin-Gak;Hartt William H.;Kim Ki-Joon
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.821-828
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    • 2005
  • To investigate the role of RH and temperature on the transport of chloride in the concrete, two groups of specimens were configured. For both groups, mix design was based on w/c=0.45, $400kg/m^3$ cement, $794kg/m^3$ fine aggregate and $858kg/m^3$ coarse aggregate. After specimen fabrication these were exposed to four different RH (35, 55, 75 and $95\%$ RH) and temperature (0, 20, 30 and $40^{\circ}C$) conditions. After 3 and 6 months $15\%$ NaCl exposure 5mm cores were taken. These cores were sliced and individual cores were ground to powder. In addition, to evaluate the effect of temperature on the chloride binding some powder samples were leached in the each of four temperature chambers. Chloride titration fur these was performed using FDOT acid titration method. Based upon the resultant data conclusions were reached regarding that 1) effective diffusion coefficient, $D_e$, increased with increasing exposure RH, suggesting that the size and number of water paths increased with elevated moisture content in the specimens, 2) $D_e$ increased with increasing temperature in the range of 0 to $40^{\circ}C$ possibly by elevated thermal activation of chloride ions and reduced chloride binding at higher temperature, 3) water soluble chloride concentration, $[Cl^-]_s$, increased with increasing temperature, and 4) chloride concentration profile for initially dry concrete specimens was higher than for the initially wet ones indicating pronounced capillary suction (sorption) occurred for the dry concrete specimens.

Resistance of Cementitious Binders against a Fall in the pH at Corrosion Initiation

  • Song, Ha-Won;Jung, Min-Sun;Ann, Ki Yong;Lee, Chang-Hong
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제8권3호
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    • pp.110-115
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    • 2009
  • At the onset of corrosion of steel in concrete, hydrogen ions usually evolve in the process of electrochemical reaction, thereby decreasing the pH of the pore solution, which can be buffered by cement hydration products, as being representatively illustrated by calcium hydroxide. Hence, a fall in the pH is dependent on properties of cement hydration (i.e. hydration products and degree of hydration). The present study tested acid neutralization capacity (ANC) of cementitious binders of OPC(Ordinary Portland Cement), 30% PFA(Pulverized Fuel Ash), 60% GGBS(Ground Granulated Blast Furnace Slag), 10% SF(Silica Fume) to quantify the resistance of cement matrix to a pH fall. Cement pastes were cast at 0.4 of a free W/C ratio with 1.5% chlorides by weight of binder in cast. Powder samples obtained crushed and ground specimen after 200 days of curing were diluted in still water combined with different levels of 1M nitric acid solution, ranging from 0.5 to 20 mol/kg. Then, the pH of diluted solution was monitored until any further change in the pH did not take place. It was seen that the pH of the diluted solution gradually decreased as the molar amount of nitric acid increased. At some particular values of the pH, however, a decrease in the pH was marginal, which can be expressed in the peak resistances to a pH fall in the ANC curve. The peaks occurred at the variations in the pH, depending on binder type, but commonly at about 12.5 in the pH, indicate a resistance of precipitated calcium hydroxide. The measurement of water soluble chloride at the end of test showed that the amount of free chloride was significantly increased at the pH corresponding to the peaks in the ANC curve, which may reflect the adsorption of hydration products to chlorides.

ASPHALT와 CARBON BLACK으로 처리(處理)된 고내구성(高耐久性) 포틀랜드시멘트의 수화특성(水化特性) (The Hydration Characteristics of High-Durable Portland Cement Treated with Asphalt and Carbon Black)

  • 조헌영;김희락;홍원표
    • 공업화학
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    • 제3권1호
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    • pp.148-155
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    • 1992
  • 콘크리트의 내구성을 향상시키는 기존의 공법과는 다르게, 시멘트 입자 표면에 아스팔트 막(膜)을 부분적으로 형성시킨 후 카본블랙을 처리(處理)하여 콘크리트의 전반적인 내구성(耐久性)을 현격히 향상시킨 고내구성(高耐久性) 포틀랜드시멘트(ACTPC)의 수화반응(水和反應) 특성(特性)을 X-Ray, SEM, 전도열량계 등을 사용하여 조사한 결과는 다음과 같다. ACTPC가 물과 접촉하면 발수성을 나타내는 아스팔트 막(膜)은 시멘트 입자(粒子)와 물의 접촉 및 시멘트 입자(粒子)로부터 각종 이온들의 용출(溶出)을 방해하여 초기(初期) 수화반응(水和反應)이 억제되지만, 카본블랙은 결정핵 역할을 하므로 일정기간이후의 수화반응(水和反應)을 촉진한다.

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화력발전소 바닥재의 수용성 금속이온 용출가능성 조사 (Investigation on the Leaching Potential of Water-Soluble Metals from Bottom Ashes in Coal-fired Power Plants)

  • 서효식;고동찬;최한나
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제27권1호
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    • pp.39-49
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    • 2022
  • Bottom ash generated from thermal power plants is mainly disposed in landfills, from which metals may be leached by infiltrating water. To evaluate the effect of metals in leachate on soil and groundwater, we characterized bottom ash generated from burning cokes, bituminous coal, the mixture of bituminous coal and wood pellets, and charcoal powder. The bottom ash of charcoal powder had a relatively large particle size, and its wood texture was well-preserved from SEM observation. The bottom ash of charcoal powder and wood pellets had relatively high K concentration from total element analysis. The eluates of the bottom ash samples had appreciable concentrations of Ca, Al, Fe, SO4, and NO3, but they were not a significant throughout the batch test. Therefore, it is considered that there is low possibility of soil and groundwater contamination due to leaching of metal ions and anions from these bottom ash in landfills. To estimate the trend of various trace elements, long-term monitoring and additional analysis need to be performed while considering the site conditions, because they readily adsorb on soil and aquifer substances.

Stress-Governed Expression and Purification of Human Type II Hexokinase in Escherichia coli

  • Jeong, Eun-Ju;Park, Kyoung-Sook;Yi, So-Yeon;Kang, Hyo-Jin;Chung, Sang-J.;Lee, Chang-Soo;Chung, Jin-Woong;Seol, Dai-Wu;Chung, Bong-Hyun;Kim, Moon-Il
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권4호
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    • pp.638-643
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    • 2007
  • The full encoding sequence for human type II hexokinase (HXK II) was cloned into the E. coli expression vector pET 21b and expressed as a C-terminally hexahistidine-tagged protein in the BL2l (DE3) strain. The IPTG-induced HXK II approximately accounted for 17% of the total E. coli proteins, and 81% of HXK $II_{6{\times}His}$ existed in inclusion bodies. To improve the production of soluble recombinant HXK II protein, in the functionally active form, we used low temperature, and the osmotic stress expression method. When expressed at $18^{\circ}C$, about 83% of HXK $II_{6{\times}His}$ existed in the soluble fraction, which amounted to a 4.1-fold yield over that expressed at $37^{\circ}C$. The soluble form of HXK $II_{6{\times}His}$ was also highly produced in the presence of 1M sorbitol under the standard condition $(37^{\circ}C)$, which indicated that temperature downshift and low water potentials were required to improve the yield of active recombinant HXK II protein. The expressed protein was purified by metal chelate affinity chromatography performed in an IDA Excellose column charged with $Ni^{2+}$ ions, resulting in about 40mg recombinant HXK II protein obtained with purity over 89% from 51 of E. coli culture. The identity of HXK $II_{6{\times}His}$ was confirmed by Western blotting analysis. Taken together, using the stress-governed expression described in this study, human active HXK II can be purified in sufficient amounts for biochemical and biomedical studies.

염 스트레스가 근대(Beta vulgaris var. cicla L.)의 무기이온 및 glycine betaine 함량에 미치는 영향 (Effects of Salt Stress on Inorganic Ions and Glycine Betaine Contents in Leaves of Beta vulgaris var. cicla L.)

  • 최성철;김종국;추연식
    • 생태와환경
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    • 제46권3호
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    • pp.388-394
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    • 2013
  • 염(NaCl) 스트레스 하에서 근대의 이온축적 및 삼투조절물질로 알려진 Glycine betaine (GB) 함량 변화를 알아보기 위하여 0, 100, 200, 300 및 400mM의 염(NaCl)을 처리하여 생장, 이온양상 및 GB 함량을 조사하였다. 염(NaCl) 농도와 처리시간이 증가함에 따라 근대 잎의 건중량은 염(NaCl) 0, 100 그리고 200 mM은 큰 변화를 보이지 않았으나 300 mM 이상의 염(NaCl) 농도에서는 감소하는 경향이 나타내었다. 양이온 함량은 염(NaCl) 농도 및 처리시간이 증가함에 따라 증가하였으며, 주로 $Na^+$ 이온을 축적하며 $K^+$, $Mg^{2+}$, $Na^+$, $Ca^{2+}$ 그리고 $Fe^{2+}$ 순으로 식물체 내에 함유하는 것으로 나타났다. 총 이온함량과 삼투몰 농도는 염(NaCl) 농도가 증가함에 따라 증가하는 양상을 보였으며, $Na^+$와 같은 무기이온을 직접적인 삼투 조절자로 이용하는 것으로 나타났다. Glycine betaine은 10일째까지는 함량의 변화를 보이지 않았으나 염 처리 후 20일째 200 mM 염(NaCl) 농도까지 현저하게 Glycine betaine 농도가 증가하였으며, 300mM 염(NaCl) 농도에서는 다소 감소되는 양상을 보였다. 근대는 염(NaCl) 스트레스에 대한 세포질성 삼투 조절물질로 Glycine betaine을 축적하는 특성을 나타내었다. 결과적으로, 근대는 식물체 내로의 염(NaCl)의 유입을 배제하는 기작보다는 효율적인 염(NaCl)의 재분배 및 구획화와 무기이온을 삼투조절에 이용하며, Glycine betaine과 같은 세포질성 삼투조절물질을 축적하는 생리적 특성으로 염(NaCl) 환경을 극복하는 것으로 여겨진다.