• 한국광물학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.331-342
• /
• 2009

옥천층군이 주요 지질인 옥천군 북부지역 지하수 조사 관정에서 지하수 내 비소 농도 범위는 0.0051~0.0887 mg/L이다. 지하수 내 비소의 농도는 주 양이온 및 음이온 등의 주요 수질인자와 뚜렷한 상관관계를 찾을 수 없었을 뿐만 아니라 주요 지질 및 공간분포와도 관련이 없었다. 코어 암석 시료에 대한 박편분석, X-선회절분석, 전자현미분석 결과 황철석, 황동석, 유비철석 등의 황화광물들이 확인되었는데 이러한 황화광물류의 산화가 일차적인 비소의 기원으로 판단된다. 용해도 특성 분석 결과, 방해석$(CaCO_3)$, 돌로마이트(CaMg$(CO_3)_2$) Magnesite $(MgCO_3)$ 등의 탄산염광물들과 포화상태임을 확인하였다. 비소는 일차적으로 함비소 황화광물의 산화에 의해 발생되지만 본 연구 지역과 같이 알칼리 산소 조건(pe+pH>10)의 지하수 환경에서 이차적으로 탄산염광물과 평형을 이루는 $Ca_3(AsO_4)_2(c)$와 $Mn_3(AsO_4)_2(c)$ 등의 비소 광물들의 침전과 용해 평형과정이 지하수 내 비소의 최대 농도를 제한할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
• /
• pp.495-499
• /
• 2000

The relative affinity of seaweed alginate, polyguluronate and polymannuronate for cations was investigated. The cations used in this study were $Ca^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Co^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Hg^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Rb^{1+}$, $Sr^{2+}$ and $Zn^{2+}$. The ability of cations to precipitated polymers was determined as the relative affinity of seaweed alginate, polyguluronate and polymannuronate for cations. The relative affinity of polymers for cations in order are as follow: Seaweed alginate: $Fe^{3+}$,$Cu^{2+}$,$Cd^{2+}>Pb^{2+}>Co^{2+}$,$Zn^{2+}>Ca^{2+}>Sr^{2+}$,$Rb^{1+}>Mn^{2+}>Mg^{2+}$,$Hg^{2+}$ Ployguluronate:$Fe^{3+}$,$Cu^{2+}$,$Cd^{2+}>Ca^{2+}$,$Co^{2+}$,$Pb^{2+}>Sr^{2+}$,$Rb^{1+}$,$Zn^{2+}>Hg^{2+}$,$Mn^{2+}>Mg^{2+}$ Polymannuronate:$Fe^{3+}$,$Cd^{2+}$,$Cu^{2+}>Ca^{2+}$,$Pb^{2+}>Zn^{2+}$,$Rb^{1+}$$Sr^{2+}$,$Hg^{2+}>Co^{2+}>Mn^{2+}>Mg^{2+}$

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제32권3호
• /
• pp.347-359
• /
• 2023

With the development of infrastructure, there is a critical shortage of filling materials all over the word. However, a large amount of silt accumulated in the lower reaches of the Yellow River is treated as waste every year, which will cause environmental pollution and waste of resources. Microbial induced calcium carbonate precipitation (MICP) technology, with the advantage of efficient, economical and environmentally friendly protection, is selected to solidify the abandoned Yellow River silt with poor mechanical properties into high-quality filling material in this paper. Based on unconfined compressive strength (UCS) test, determination of calcium carbonate (CaCO₃) content and scanning electron microscope (SEM) test, the effects of cementation solution concentration, treatment times and relative density on the solidification effect were studied. The results show that the loose silt particles can be effectively solidified together into filling material with excellent mechanical properties through MICP technology. The concentration of cementation solution have a significant impact on the solidification effect, and the reasonable concentration of cementation solution is 1.5 mol/L. With the increase of treatment times, the pores in the soil are filled with CaCO₃, and the UCS of the specimens after 10 times of treatment can reach 2.5 MPa with a relatively high CaCO₃ content of 26%. With the improvement of treatment degree, the influence of relative density on the UCS increases gradually. Microscopic analysis revealed that after MICP reinforcement, CaCO₃ adhered to the surface of soil particles and cemented with each other to form a dense structure.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권12호
• /
• pp.1249-1256
• /
• 2005

본 연구에서는 pilot 정수처리 공정 내에서 pH, 총용존고형물(TDS), 알칼리도 및 칼슘경도 등을 조절하여 송 배 급수관내의 CCPP(Calcium Carbonate Precipitation Potential)를 생성시켰으며 이 생성된 수용액이 모의관로에서 어느 정도 부식방지 효과가 있는지를 조사하였다. CCPP로 조절된 처리수는 실제 송 배 급수시스템에 사용되고 있는 상수도 관망의 재질을 선택하여 모의관로(Simulated Distribution System, SDS) pilot plant를 만들어 운전하였다. 운전결과 $Ca(OH)_2$, $CO_2$ gas, $Na_2CO_3$ 등으로 수질을 조절한 모의관로와 조절하지 않은 매설관로에서의 CCPP 농도는 평균 0.61 mg/L 및 -7.77 mg/L로 많은 차이를 보였다. 또한 수질을 조절한 모의관로와 조절하지 않은 매설관로 유출수의 Fe, Zn, Cu 이온들의 분석결과 모의관로의 경우가 매설관로에 비해 중금속 농도변화가 크게 저감되었다. 모의관로에서 CCPP 조절에 의해 형성된 피막은 6개월이 경과한 이후에는 scale이 형성되었으며 시간이 경과할수록 보다 조밀하고 고르게 형성되는 것을 관찰할 수 있었다. 수질조절 후 형성된 방식 피막의 결정화합물 성분 및 구조를 파악하기 위해 아연도 강관 내벽에 형성된 scale의 XRD 분석을 실시하였다. 분석결과 10개월이 경과한 경우에는 $Zn_4CO_3(OH)_6{\cdot}H_2O$(Zinc Carbonate Hydroxide Hydrate)로 나타났으며 19개월이 경과한 후의 XRD 분석결과는 $CaCO_3$(Calcium Carbonate) 및 $ZnCO_3$(Smithsonite) 형태로 변화하는 것을 알 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.174-178
• /
• 2008

본 연구에서는 균일침전법으로 합성된 $CaCO_3$를 하소한 후 수화시키는 방법을 이용하여 소석회를 제조하였다. 소석회를 제조하기 위하여, 염화칼슘$(CaCl_2)$과 우레아(Urea)가 출발 물질로 사용되었으며 염화칼슘 수용액과 우레아 수용액을 혼합하여 가열하는 동안 반응용기 내에서 탄산칼슘이 합성되었다. 침전물들을 여과하고 증류수와 에탄올로 수 차례 세척하였으며 건조시켰다. 소석회는 하소된 탄산칼슘의 수화과정을 통하여 합성되었다. 최적의 합성조건을 선정하는데 있어 실험의 잡음인자를 최소화하고 결과를 통계적으로 추론할 수 있는 실험계획법(다구치 실험계획법)을 이용하였다. 제조된 탄산칼슘을 $1000^{\circ}C$에서 30분 동안 하소시킨 후 에탄올 및 옥살산이 첨가된 증류수로 수화시킴으로써 결정입자 크기가 약 50 nm인 소석회를 제조할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제7권4호
• /
• pp.64-75
• /
• 1998

본 연구의 목적은 분무배소법에 의해 조성과 입도분포가 매우 균일하고 고순도인 Fe 산화물과 Mn 산화물의 복합산화물 또는 Mn 페라이트 분말을 제조하는데 있다. 본 연구에서는 우선 염산 용액에$SiO_2$, P, Al, Ca, Na 등의 불순물들을 다량 함유하고 있는 Fe와 Mn 성분을 정해진 조성으로 용해시킴으로써 분무배소의 원료용액을 제조하였다. Na와 Ca를 제외한 대부분의 불순물들은 원료 산 용액의 pH를 약 3이상으로 유지시킴으로써 공침현상에 의해 효과적으로 제거되었으며 Na와 Ca 성분은 분말제조 후 수세에 의해 제거가 가능하였다. 반면 PVA, resin amine 등의 고분자 응집제들은 불순물 제거에 거의 효과가 없는 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 불순물들이 효과적으로 제거된 정제된 산 용액을 노즐을 이용하여 고온의 배소로 내로 분무시킴으로써 Fe 산화물과 Mn 산화물의 복합 산화물 또는 Mn 페라이트 분말을 제조하였다. 이때 생성된 분말들은 매우 균일하게 혼합되어 있었으며, 배소로 내에서의 반응온도가 증가할수록 생성된 분말의 입도는 증가하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제22권7호
• /
• pp.1015-1020
• /
• 2012

Antifungal cement mortar or microbiological calcium carbonate precipitation on cement surface has been investigated as functional concrete research. However, these research concepts have never been fused with each other. In this study, we introduced the antifungal calcite-forming bacteria (CFB) Bacillus aryabhattai KNUC205, isolated from an urban tunnel (Daegu, South Korea). The major fungal deteriogens in urban tunnel, Cladosporium sphaerospermum KNUC253, was used as a sensitive fungal strain. B. aryabhattai KNUC205 showed $CaCO_3$ precipitation on B4 medium. Cracked cement mortar pastes were made and neutralized by modified methods. Subsequently, the mixture of B. aryabhattai KNUC205, conidiospore of C. sphaerospermum KNUC253, and B4 agar was applied to cement cracks and incubated at $18^{\circ}C$ for 16 days. B. aryabhattai KNUC205 showed fungal growth inhibition against C. sphaerospermum. Furthermore, B. aryabhattai KNUC205 showed crack remediation ability and water permeability reduction of cement mortar pastes. Taken together, these results suggest that the $CaCO_3$ precipitation and antifungal properties of B. aryabhattai KNUC205 could be used as an effective sealing or coating material that can also prevent deteriorative fungal growth. This study is the first application and evaluation research that incorporates calcite formation with antifungal capabilities of microorganisms for an environment-friendly and more effective protection of cement materials. In this research, the conception of microbial construction materials was expanded.

• 상하수도학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.53-63
• /
• 1997

The corrosion problems in water distribution system are reduced by decreasing the agressivity of drinking water which is evaluated by marble test and saturation indices(LSI or CCPP etc.). Marble test is a reliable method to determine the actual saturation condition of treated water. This study was done to determined the aggressivity of tap water and the effectiveness of $Ca(OH)_2$ and NaOH dosage for corrosion control. The drinking water in Seoul were evaluated by marble test and Langelier Index(LSI) and Calcium Carbonate Precipitation Potential(CCPP). The results indicated that the drinking water in Seoul were undersaturated as Calcium Carbonate($CaCO_3$). The LSI and CCPP of the water treated with $Ca(OH)_2$ were higher than that of water treated with NaOH. Therefore, to increase the Alkalinity and Calcium Hardness for corrosion control in water distribution system, $Ca(OH)_2$ is more effective than NaOH.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
• /
• pp.196-197
• /
• 2005

Cathodic protection is one of the successful ways to prevent corrosion of steel structures in marine environments. The unique feature of cathodic protection in seawater is the formation of calcareous deposits on cathodic metal surface. The formation principles of calcareous deposit seawater had been known for a long time. That is, cathodic reduction reactions associated with cathodic protection in seawater generate $OH^-$ at the metal surface in accordance with the formular ; 1/2 $O_2$ + $H_2O$ + $2e^-$ $2OH^-$ and $2H_2O$ + $2e^-$ ${\rightarrow}$ $H_2$ + $2OH^-$. These reactions increase the pH at the metal / seawater interface. The high pH causes precipitation of $Mg(OH)_2$ and $CaCO_3$ in accordance with the formular ; $Mg^{2+}$ + $2(OH)^-$ ${\rightarrow}$ $Mg(OH)_2$ and $Ca^{2+}$ + $HCO_3^-$ + $OH^-$ ${\rightarrow}$ $H_2O$ + $CaCO_3$. These are typically the main compounds in calcareous deposits. It obviously has several advantages compared to the conventional coatings, since the environment-friendly calcareous deposit coating is formed by the elements($Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$) naturally present in seawater. In this study, environmental friendly calcareous deposit films were prepared on steel plates by electro plating technic in natural seawater. The influence of current density on composition ratio, structure and morphology of the coated films were investigated by scanning electron microscopy formation process of calcareous deposits films in natural seawater. And we confirmed the properties of all the films can be improved greatly by controlling the material structure and morphology with effective use of the electroplating method in natural seawater.

• 자원리싸이클링
• /
• 제12권1호
• /
• pp.33-40
• /
• 2003

약 90%의 $Mn_3$$O_4$를 함유하는 고탄소폐로망간을 중저탄소폐로망간으로 제조하는 과정의 bag filter에 채집된 분진에는 소량의 Na, K, Fe, Si, Ca, Mg등의 불순물이 함유된다. 환원배소로 망간을 MnO의 상태로 만든 분진을 질산으로 침출하여 고농도 망간 침출액을 조제하고, 조제된 침출액에서 불순물을 제거하기 위한 기초실험을 하였다. 침출액중의 철 성분은 침출액의 pH를 4 이상으로 하여 수산화철 침전을 생성시킨 다음 여과에 의해 제거하므로써 여액 내의 잔류농도가 수ppm 이하가 되도록 하였고, 이 때 규소성분도 수산화철과 함께 공침시켜 10ppm 이하로 제거하였다. 4N의 질산을 사용하는 경우 질산 $1ell$ 대하여 환원된 분진 150g을 첨가하면 침출액의 pH가 4이상으로 되어 철과 규소 성분이 제거된 Mn농도가 약 10%인 침출액을 조제 할 수 있었다. 그리고 Ca 와 Mg를 옥살산염 형태로 침전시켜 제거할 목적으로 수행한 단일 옥살산염 수용액에서의 Mn과 Ca, Mg의 용해 및 침전 특성 조사에서는 수용액의 온도가 높을수록 반응속도가 빨라져 Mg의 제거에 유리하며, pH가 낮을수록 고농도의 Mn용액을 얻을 수 있으며 이 때 용액내의 Ca/Mn 및 Mg/Mn은 pH에 관계없이 일정하였다.