• 한국광물학회지
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• 제27권1호
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• pp.17-30
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• 2014

폐콘크리트 처리 시 발생하는 시멘트 미분은 $CO_2$ 포집을 위한 광물탄산화 재료로 활용할 수 있다. 이번 연구에서는 폐콘크리트를 활용한 $CO_2$ 포집을 위한 기초연구로 수화시멘트의 수성탄산화 방안과 탄산염광물 형성 특성에 대한 자료를 확보하고자 하였다. 실험을 위해 물 : 시멘트 비를 6 : 4로 하여 28일간 수중 경화하여 시멘트 풀을 제작하고, 첨가제(NaCl과 $MgCl_2$)를 활용한 용출실험과 두 종류의 수성탄산화(직접수성탄산화와 간접수성탄산화)실험을 수행하였다. 용출실험 결과, $Ca^{2+}$ 이온의 용출은 시험된 최대 농도에서 보다 0.1 M NaCl과 0.5 M $MgCl_2$에서 최대로 나타났으며, $MgCl_2$는 NaCl에 비해 10배 이상의 $Ca^{2+}$ 이온을 용출력을 보였다. 미분(< 0.15 mm)의 시멘트 풀은 직접수성탄산화에 의해 1시간 이내에 탄산화에 의해 포트랜다이트가 거의 모두 탄산염 광물로 변화하고, CSH(calcium silicate hydrate)의 분해에 의한 탄산화도 진행되는 것으로 나타났다. 그러나 직접수성탄산화에는 NaCl과 $MgCl_2$와 같은 첨가제가 크게 효율적이지 못하였다. NaCl과 $MgCl_2$를 첨가제로 사용한 용출액에 대한 간접수성탄산화로 100% 순수한 방해석을 생성되었다. $MgCl_2$에 의한 용출액의 경우 탄산화를 위해 알칼리용액 의한 pH의 조절이 필요하였으며, $Mg^{2+}$ 이온의 영향으로 탄산화가 느리게 진행되었다. 수성탄산화 방법과 첨가제의 종류가 생성되는 탄산칼슘광물의 종류와 결정도 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제8권3호
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• pp.247-259
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• 1998

먹는샘물은 국민의 건강과 직결될 뿐 아니라 귀중한 지하수자원이라는 점에서 엄격한 품질기준과 사후관리가 요구된다. 본 연구에서는 대보화강암(20개)과 불국사화강암(4개) 지역에 분포하는 먹는샘물 업체를 대상으로 원수의 수질특성을 수리화학적인 측면에서 해석하였다. 대보화강암과 불국사화강암 지역에 분포하는 먹는샘물 업체의 원수의 수질특성은 수리화학적으로 유사한 경향을 보이지만 상이한 부분도 있다. 수소이온농도, 전기전도도, 총고용물질, 경도, 양이온과 음이온의 함량은 대보화강암 지역이 불국사화강암 지역보다 높게 나타난다. 양이온 중에서 대부분은 Ca>Na>Mg>K의 순으로 함량비를 나타내며 음이온 성분의 함량은 $HCO_3>SO_4>Cl>K$의 순을 보인다. 화강암지역에서 $Ca-Na-HCO_3$ 유형이 가장 우세하며 Ca함량이 가장 높은 현상은 화강암에 풍부하게 포함되어 있는 사장석류의 용해작용에 기인하기 때문인 것으로 보인다. 대보화강암 지역에서는 $Ca-HCO_3(0.84),{\;}Mg-HCO_3(0.81),{\;}SiO_2-Cl(0.74),{\;}Na-HCO_3(0.70)$ 등이 비교적 높은 상관관계를 보이며, 불국사화강암 지역의 경우 K-Mg(0.93), $K-HCO_3(0.92)$, Mg-Cl(0.92), $Cl-HCO_3(0.91)$, K-F(0.90) 등이 다소 높은 상관관계를 보인다. 실리카 상들을 제외한다면 대부분의 지하수는 방해석의 포화도에 가장 근접한 상태를 보여 주며 돌로마이트, 석고, 형석에 대하여는 불포화정도가 다소 큼을 나타낸다. 실리카의 활동도가 증가하는 동안 K, Na같은 알칼리원소의 활동도와 pH는 크게 증가하지 않았는데 이는 장석류로부터의 용해작용 이외에 석영과 같은 실리카상들의 용해작용에 의하여 규산이 어느 정도 공급되었음을 의미한다. 전반적으로 보아 화강암 지역의 지하수가 암석내에 가장 풍부하게 존재 하는 장석류에 대하여 아직도 불포화 상태에 있기 때문에 pH의 증가와 함께 장석류와의 반응이 계속 진행될 수 있을 것으로 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제20권7호
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• pp.1107-1112
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• 2010

Alkaline ionized water (AIW)의 유용성을 검증하기 위한 연구의 일환으로, 생리활성물질의 AIW에서의 활성유지 및 AIW의 항균효과를 검토하였다. 실험에 사용한 물은 AIW (pH 9.5, ORP 120 mV), 정수기를 통과한 정수(PW: pH 7.2, ORP 144 mV) 및 상수용수(DW: pH 7.3, ORP 564 mV)로, 각각의 미네랄 함량은 DW>AIW>PW순으로 나타났다. 특히 DW의 경우 14.5 mg/l의 Ca 이온을 비롯하여 상당량의 미네랄이 확인되었으며, PW에서는 Ca, Mg, K 및 Na 이온이 전혀 검출되지 않았다. AIW, PW 및 DW 자체의 항산화력을 DPPH radical 소거능, 환원력 및 superoxide radical 소거능으로 평가한 결과 매우 미미하였으며, 차이가 인정되지 않았다. 그러나 각각의 물에 vitamin C를 첨가하고($25\;{\mu}g/ml$), $37^{\circ}C$에서 2시간 동안 120 rpm의 속도로 교반하거나, $60^{\circ}C$에서 2시간 정치한 후 잔존 항산화 활성을 평가한 결과, DW에서는 항산화활성의 빠른 감소가 나타났으나 PW 및 AIW에서는 항산화 활성을 유지하였다. 또한 각각의 물에 항혈전제로 사용되고 있는 aspirin을 첨가하고(30 mg/ml), $60^{\circ}C$에서 1시간 열처리 후 잔존 항혈전 활성을 평가한 경우에도 PW>AIW>DW순으로 활성유지효과가 나타났으며, 각각의 잔존활성은 초기 활성의 62.6%, 55.3% 및 52.1%로 나타났다. 각각의 물에 Escherichia coli H7:O157 균주를 초기 OD600 0.18로 조정한 후 $37^{\circ}C$에서 3시간 진탕배양한 경우에도 PW 및 AIW에서는 빠른 생육 감소가 나타났으나, DW에서는 오히려 일시적인 생육증가 후 서서히 감소하였다. 이러한 결과는 생균수 측정에서도 유사하게 나타나 PW 및 AIW에서는 E. coli 생육억제 효과를 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 향후의 식품 및 의료산업에서 용매로서의 물의 상태도 고려되어야 함을 제시하고 있으며, 다양한 분야에서의 AIW 이용 가능성을 제시하고 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.95-102
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• 2015

본 연구는 수산화나트륨(NaOH)과 칼륨명반($AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$)의 농도에 따른 강도특성에 관한 연구이다. 활성화제의 농도에 따른 강도 특성연구를 위해 4%(N1 series)와 8%(N2 series) 농도의 NaOH에 대해 1~5%(K1~K5) 농도의 칼륨명반과 1%(C1)과 2%(C2) 농도의 산화칼슘(CaO)을 고려하였다. 물-결합재 비(W/B)는 0.5, 결합재/잔골재의 비는 0.5로 하였다. 실험결과 알칼리 활성화 슬래그 시멘트(AASC)의 강도는 NaOH와 $AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$의 농도에 영향을 받았다. XRD 분석결과 NaOH와 $AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$에 의해 활성화된 슬래그의 주요 반응생성물질은 ettringite와 CSH로 나타났다. 그러나 초기재령에서 ettringite와 황산염은 미수화된 고로슬래그 미분말의 표면에 침착하거나 고로슬래그 미분말의 수화반응을 방해하였다. $AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$에서 용출된 $SO_4{^{-2}}$ 이온은 고로슬래그 미분말에 포함된 CaO와 첨가된 CaO와 반응하여 석고(gypsum, $CaSO_4{\cdot}2H_2O$)를 생성하고, 다시 CaO와 $Al_2O_3$와 반응하여 ettringite를 생성한다. 따라서 $NaOH+AlK(SO_4)_2{\cdot}12H_2O$는 고로슬래그 미분말의 활성화를 통한 강도향상에 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 대한가정학회지
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• 제39권1호
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• pp.91-102
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• 2001

본 연구는 기능성 식품으로 흑미의 성분조성 연구를 위하여 식이섬유부분에 중점을 두고 백미, 점미와 흑미의 세포벅을 구성하고 있는 다당류의 분석을 행했다. 분석은 수가용성, 열수가용성, ammonium oxalate 가용성, sodium hyroxide 가용성, potassium hydroxide 가용성, alkali 불용성 획분으로 구분하여서 정제와 분석을 행하였다. 총식이섬유 함유량은 점미 5.4%, 백미 4.2%, 흑미 7.5%로 흑미가 대체로 높게 나타났다. 쌀의 종류에 상관없이 sodium hydroxide 가용성분이 높게 나타났고 그중에서 특별히 흑미는 4.01%로서 섬유소의 50%이상을 함유하는 것으로 나타났다. 수용성분은 식이섬유소를 총중량으로 점미가 80%, 백미가 66%, 흑미 86%를 나타냈다. 백미의 도정으로 수가용성분의 함량이 증가한 것으로 사료된다. Pectic substances 는 수가용성분, 열수가용성분, ammonium oxalate 가용성분으로서 점미가 2.40%로 백미 1.59%, 흑미 1.12%보다 높은 결과를 나타냈다. Alkali 가용분은 hemicellulose 부분으로서 흑미가 5.80%로서 점미 2.58, 백미 2.22%보다 2배이상 포함된 것으로 나타났다. 흑미의 식이섬유소의 77% 가량이 hemicellulose로서 흑미의 기능성 식품으로서의 효능은 이 부분에 중점을 두고 연구되어야 할 것으로 사료된다. 또한 이로서 흑미의 세포벽이 견고함으로 사료되어서 흑미의 수화나 조리시 전분이 쉽게 용출되기 어려운 점으로 미루어 조리특성에 대한 연구도 필요한 것으로 사료된다. 알칼리 불용분은 cellulose로서 쌀의 종류간 유의적인 차이는 없었다. 각 추출획분에서 uronic acid를 분리동정하였을 때 점미는 0.90%, 백미는 0.66%, 흑미는 1.8%로서 흑미에서 uronic acid 함량이 두 배 이상으로 나타났다. 흑미의 uronic acid 함량이 가장 많이 용출된 분획은 sodium hydroxide 부분으로서 hemicellulose구조가 polyuronic acid의 형태인 것으로 사료된다. 추출획분의 구성단당은 여러 곡물연구의 보고와 유사하게 glucose, arabinose, xylose 함량이 대체로 높게 나타났다. 점미가 수가용성분에서 goucose대비 용출함량이 고르게 나타나는 경향을 보였고 흑미는 알칼리가용분에서 glucose가 상당량(0.68%) 포함되고 있음을 보여주었고 arabinose(0.68%), xylose(0.05%)도 다른 종류에 비해서 다량 함유한 것으로 나타났다. 흑미는 총식이섬유 함량이 높고 pectic substances, hemicellulose, uronic acid 함량이 높아서 콜레스테롤 저하 등의 효과가 기대되며 고섬유식품으로서 조리 특성 연구가 필요한 것으로 사료된다.

• 청정기술
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• 제10권1호
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• pp.47-51
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• 2004

현재 반도체 공정에서 사용되는 세정기술은 대부분이 1970년대 개발된 RCA 세정법인 과산화수소를 근간으로 하는 습식 세정으로, 표면의 입자를 제거하기 위한 SC-1 세정액은 강력한 산화제인 과산화수소에 의한 표면과 입자의 산화와 암모니아에 의한 표면의 에칭이 동시에 일어나 입자를 표면으로부터 분리시킨다. 금속 불순물을 제거하기 위한 SC-2 세정액은 염산과 과산화수소 혼합액을 사용하며 금속 불순물을 용해시켜 알칼리나 금속 이온을 형성하거나 용해 가능한 화합물을 형성시켜 제거한다. 또한 황산과 과산화수소를 혼합한 Piranha 세정액은 효과적인 유기물 제거제로서 웨이퍼에 오염된 유기물을 용해 가능한 화합물로 만들거나 과산화수소에 의해 형성되는 산화막내에 오염물을 포함시켜 불산 용액으로 산화막을 제거할 때 함께 제거된다. 최근 금속과 산화막을 동시에 제거하기 위해 희석시킨 불산에 과산화수소를 첨가한 세정공정이 사용되고 있으며 불산에 의해 표면의 산화막이 제거될 때 산화막내에 포함된 금속 불순물을 동시에 제거시킬 수 있다. 그러나 이와 같이 습식세정액 내에 공통적으로 포함되어 있는 과산화수소의 분해는 그만큼 가속화되어 사용되는 화학 약품의 양이 그만큼 증가하게 되고 조작하기 어려운 단점도 있다. 이를 해결하기 위해 환경친화적인 관점으로 화학약품의 사용을 최소화하는 등 RCA세정을 보완하는 연구가 계속 진행되고 있다. 본 연구에서는 RCA세정법을 환경적으로 대체할 수 있는 세정에 사용되는 전리수의 pH변화에 따른 전리수 분석을 하였다. 전리수의 제조를 위하여 전해질로는 NH4CI (HCI:H2O:NH4OH=1:1:1)를 사용하였다. pH 11 이상, ORP -700mV~-850mV인 환원수와 pH 3 이하, ORP 1000mV~1200mV인 산화수를 제조하였으며, 초순수를 첨가하여 pH 7.2와 ORP 351.1mV상태까지 조절하였다. 이렇게 만들어진 산화수와 환원수를 시간 변화와 pH 변화에 따라 Clean Room 안에서 FT-IR과 접촉각 측정기로 실험하였다. FT-IR분석에서 산화수는 pH가 높아질수록, 환원수는 낮아질수록 흡수율이 낮아졌다. 접촉각 실험에서는 산화수의 pH가 높아질수록 환원수의 pH가 낮아질수록 접촉각이 커짐을 확인하였다. 결론적으로 전리수를 이용하여 세정을 하면, 접촉성을 조절할 수 있어 반도체 세정을 가능하게 할 수 있으며, 환경친화적인 결과를 도출할 것으로 전망된다.

• 공업화학
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• 제9권6호
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• pp.803-810
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• 1998

능금산법으로 제조된 페롭스카이트 촉매에서 입자상물질의 연소반응에 대하여 연구하였다. 페롭스카이트 산화물의 A 및 B site에 금속이온을 치환시켜 연소반응의 활성을 증가시켰다. 또한 반응온도, 산소의 농도, 공간속도, $SO_2$ 및 물의 영향에 대하여 조사하였다. $LaCoO_3$형 촉매의 A site에 알칼리족 금속을 치환시키면 연소개시 온도가 낮아졌고, 알카리족 금속은 Cs>K>Na의 순서로 연소활성을 증가시켰다. 그러나 $La_{0.6}Cs_{0.4}CoO_3 $촉매에서 B site에 Fe나 Mn을 치환시키더라도 연소개시 온도의 변화가 거의 없었다. 산소의 농도가 증가함에 따라 연소개시 온도는 낮아졌고 이산화탄소의 생성속도는 산소분압의 영향을 별로 받지 않았다. 한편 공간속도의 증가에 따라 연소개시온도가 낮아졌고, 이산화황에 대한 촉매의 비활성화는 일어나지 않았으며, 반응물 중에 첨가된 물에 의해 연소반응이 촉진되었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제36권4호
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• pp.383-389
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• 1993

Intact leaf과 detached epidermis에 있는 공변세포의 전기 생리학적 특성에 대한 빛과 이산화탄소의 효과를 조사하였다. 빛을 intact leaf의 abaxial side에 처리하면 공변세포막이 과분극 (hyperpolarization)되었다. 닭의장풀의 intact leaf에 있는 공변세포들은 빛에 의해 최대 13 mV 그리고 이산화탄소에 의해 42 mV까지 membrane potential difference(MPD)가 negative하게 변했다. 자주달개비에서도 비슷한 결과를 얻었다. 그러나, 빛과 이산화탄소를 detached epidermis에 있는 공변세포에 처리할 경우에는 공변세포의 MPD가 변하지 않았다. 위의 결과로부터, 엽육세포가 공변세포의 MPD 변화에 영향을 주는 것으로 사료되어, 엽육세포들을 광합성 억제제들을 침윤시켜 엽육세포 광합성의 어느 기작이 공변세포 MPD 변화에 영향을 주는지 조사하였다. CCCP로 침윤한 잎의 공변세포막은 적색광에 의해 약간 탈분극(depolarization)되었고, 이산화탄소에 의해 과분극되었다. 반면에, DCCD와 DCMU로 침윤한 경우에는 대조구 잎과 마찬자기로 적색광과 이산화탄소에 의해 과분극되었다. Azide로 침윤한 잎에 적색광을 처리하면 공변세포의MPD는 변하지 않았고, 이산화탄소를 처리하면 다른 처리구들에 비해 훨씬 감소한 막의 과분극을 보였다. 이는 azide가 잎에 손상을 유도하며 세포내 대사활성을 감소시킨 결과 이산화탄소에 의한 MPD 변화가 작았고, 적색광은 아무 효과도 보이지 않은 것으로 사료된다. 따라서, 엽육세포가 적색광을 감지하며 빛에 의해 유도된 공변세포막 과분극은 순환적 광인산화 반응에 의해 생성된 에너지에 의존하나 이산화타소에 의해 유도된 공변세포막 과분극은 광합성가 무관하다고 볼 수 있다. 또한 이산화탄소를 intact leaf에 처리하면 공변세포 액포가 알칼리화되는 것을 관찰하였는데, 이는 막의 과분극이 양성자 이온의 방출에 의해 일어난다는 것을 의미한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권4호
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• pp.200-209
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• 2003

우리나라의 몇 가지 경작지 토양을 대상으로 하여 카드뮴의 토양-물 분배계수를 측정하였다. 토양에 대한 카드뮴의 흡착은 토양 영구전하에 의한 이온교환 반응과 토양 가변전하에 의한 표면착물 반응의 합으로 표현할 수 있으며, 이때 카드뮴의 분배계수는 pH와 이론적 으로 다음의 상관관계를 갖는다. $log\;K_d=a_0+b_0{\times}pH$ (단, $a_0$와 $b_0$는 상수). 토양에 대한 카드뮴의 회분형 흡착실험에서 분배계수는 토양의 pH 변화에 따라 정으로 증가하였다. 그러나 pH 3.5 이하 및 pH 8.5 이상에서는 측정한 분배계수가 위의 식으로 예측한 값보다 낮게 나타났다. 이는 산성 조건에서는 알루미늄의 용해가 일어나고, 알칼리 조건에서는 토양 유기물이 용해되어 용액 내 카드뮴의 분배에 영향을 미쳤기 때문으로 판단된다. 각각의 토양에 대한 유기물 함량을 이용 해 표준화한 분배계 수 ($K_{d-om}$)에 의하여 위 식의 상관계수는 $0.52^{**}$에서 $0.70^{**}$으로 상승되어 예측력을 개선할 수 있었다. 또한, 실제 오염토양에서 측정한 분배계수와 표준화한 함수식을 이용하여 예측한 분배계수 사이에는 고도의 유의적인 상관관계 ($r^2=0.68^{**}$)를 보였다.

• 자원환경지질
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• 제30권5호
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• pp.477-491
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• 1997

충남 비봉지역에서 산출되는 초염기성 암체는 경기편마암복합체내에 북북동 방향을 따라 200 m 연장을 갖고 국부적으로 산출되고 있으며, 주변 편마암체와 주로 단층접촉을 하며 평행하게 분포하고 있다. 초염기성암은 대부분 듀나이트와 하즈버가이트이며 부분 또는 완전히 사문암화되었다. 본 암석은 원생입상, 등립입상 및 등립입상-모자이크 조직을 보이며 부분적으로는 변성작용을 반영하는 잔쇄반상(잔쇄거정질) 조직 및 여러시기의 재결정 흔적을 보인다. 이 암석은 감람석 $(Fo_{89-92})$, 엔스테타이트에서 브론자이트 조성의 사방휘석, 투휘석 조성의 단사휘석, 투각섬석에서 파가사이트 조성의 각섬석, 첨정석, 그리고 사문석, 활석, 녹리석, 방해석, 자철석등을 포함한다. 이 초염기성암은 마그네슘비가 높고, 알칼리 이온의 함량이 낮으며 희토류원소가 결핍된 특징을 보인다. 이런 지화학적, 광물학적 특징은 전세계의 맨틀포획암 및 구조적으로 지표면에 노출된 초염기성암과 유사하다. 암석의 산상 및 암석학적, 광물학적, 지화학적 특징은 이 초염기성암의 산상이 맨틀슬랩형으로 단층작용에 의해 지표면에 정치된 알파인형 (alpine type)의 초염기성암과 유사하다. 암석학적 특징과 함께 광물 조성은 비봉지역의 초염기성암이 상부 각섬암상부터 녹색편암상 범위에서 수회의 후퇴변성작용을 받았음을 암시한다.