• 제목/요약/키워드: 이온선택전극

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이온선택성 미소전극을 이용한 암모니아성 질소 및 질산성 질소의 연속 농도 측정 (Continuous Measurement of Ammonium-nitrogen and Nitrate-nitrogen using a Ion-Selective Microelectrode)

  • 임미지;선지윤;박정진;변임규;박태주;이태호
    • 한국물환경학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.718-724
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    • 2008
  • The ion selective microelectrode (ISME) has been used for measuring the ion profile of DO, $NH_4{^+}-N$, $NO_2{^-}-N$ and $NO_3{^-}-N$ in biofilm. In this study we evaluated the detection limit and validity of ISME and applied ISME for the continuous measurement of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentration in the modified Ludzack-Ettinger (MLE) process. Average detection limits of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ ISME were $10^{-4.44}M$ and $10^{-4.62}M$, respectively. Since the ISME with $5{\sim}10{\mu}m$ of tip diameter showed a faster response time than that of $1{\sim}5{\mu}m$, the ISME with a tip diameter of $5{\sim}10{\mu}m$ was fabricated and used to make real-time ion detections. Direct monitoring of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentrations in the aerobic (2) tank causes the instability of the electromotive force (EMF) for the initial 5~8 hours and also causes remarkable error values of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentration. This phenomenon is caused by aeration and mixing in the reactor. Thus, the measuring chamber was newly designed for the aerobic (2) tank and then the EMF of the ISME were stabilized in less than 1 hour. Errors of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentration were decreased after stabilization of the EMF. The ISME analysis were well corresponded to the results of auto analyzer and ion chromatography. Consequently, the concentration of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ could be continuously measured for 178 hours by the ISME.

풀빅산과 카드뮴(Ⅱ)과의 착화합 반응 : 풀빅산의 농도와 pH의 영향 (Complexation of Cadmium(Ⅱ) with Soil Fulvic Acid : Effect of pH and Fulvic Acid Concentration)

  • 최세영;정근호;전송희;문희정
    • 대한화학회지
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    • 제38권8호
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    • pp.585-589
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    • 1994
  • 토양에서 추출하여 이화학적 성질을 잘 규명한 풀빅산과 카드뮴과의 착화합 반응을 풀빅산의 서로 다른 농도와 다양한 pH 조건하에서 이온 선택성 전극을 이용하여 연구하였다. 결합상수는 Scatchard Plot에 근거한 연속분포모델을 이용하여 구하였다. 이 모델은 결합자리의 성격에 대한 정보 없이도 자연산 유기 고분자의 결합 자리의 다양성을 잘 반영해 줄 수 있다. $logKi(\mu)$의 평균값은 pH가 높아질 수록(pH 4.0: ${\mu}=3.79{\pm}0.74\;l\;mol^{-1}$; pH 6.0: ${\mu}=4.51{\pm}0.78\;l\;mol^{-1}$) 풀빅산의 농도가 묽어질 수록 ([FA] = 50 $mgl^{-1}:{\mu}=4.16{\pm}0.60\;l\;mol^{-1};[FA]=151\;mgl^{-1}: {\mu}=3.75{\pm}0.56\;l\;mol^{-1}$)증가하는 경향을 나타냈다. 가장 강한 결합자리의 결합에 대한 결합상수인 고유결합상수(logKint)는 pH 4.0과 pH 5.0에서 4.72 l $mol^{-1}$이었으며 pH 6.0에서는 6.03 l $mol^{-1}$으로 증가하는 경향을 나타냈다.

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전도성 향상을 위한 구리호일 위 CNT의 직접성장 및 전계방출 특성 평가 (Direct Growth of CNT on Cu Foils for Conductivity Enhancement and Their Field Emission Property Characterization)

  • 김진주;임선택;김곤호;정구환
    • 한국진공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.155-163
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    • 2011
  • 탄소나노튜브(CNT)와 합성기판 사이의 전도성 향상을 목적으로, 현재 리튬이온이차전지 등의 분야에서 전극으로 이용되고 있는 구리 호일을 합성기판으로 하여, 그 위에 수직배향 CNT 성장의 합성 최적화를 도모하였다. 합성은 수평식 CVD 합성장비를 이용하였으며, 최적의 합성조건은 구리호일 위에 10 nm의 Al2O3 버퍼층과 1 nm 두께의 Fe 촉매층을 증착한 후, 아세틸렌 가스를 이용하여 $800^{\circ}C$에서 20분간 합성한 조건으로 설정하였다. CNT는 base-growth의 성장형태를 따랐고, Fe 1 nm 두께인 경우, $7.2{\pm}1.5nm$의 촉매나노입자가 형성되었으며, 이를 이용하여 $800^{\circ}C$에서 20분 성장결과, 직경 8.2 nm, 길이 $325{\mu}m$의 수직배향 CNT를 얻을 수 있었다. 합성시간이 길어져도 CNT의 결정성, 직경 및 겹(wall) 수에는 큰 변화가 없었다. 끝으로, 구리호일 위에 수직 성장시킨 CNT의 전계방출 특성을 측정한 결과, 실리콘 산화막 위에 성장시킨 CNT와 비교하여, 월등히 낮은 전계방출 문턱전압과 10배 정도 높은 전계향상계수를 보였다. 이는 CNT와 금속기판 사이의 계면에서 전기전도도가 향상된 결과에 기인하는 것으로 사료된다.

리튬이차전지 성능 모사를 위한 전기화학적 모델링 (A Review on Electrochemical Model for Predicting the Performance of Lithium Secondary Battery)

  • 양승원;김나연;김은새;임민홍;박주남;송지훈;박선호;;유명현;이용민
    • 전기화학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.43-52
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    • 2019
  • 리튬이차전지(Lithium Secondary Batteries)를 에너지원으로 채용하는 분야가 다양해짐에 따라, 기존 요구 특성뿐만 아니라 각 분야에 특화된 성능 평가 결과까지 요구하고 있다. 이에 대응하기 위해 각 전지 제조사는 연구 인력을 충원하고 고가의 장비를 지속적으로 도입해서 다수의 전지를 오랜 기간 평가해야 하는 어려움을 겪고 있다. 이를 해소하기 위해, 전지 모델링(Modeling)을 기반으로 한 모사(Simulation) 기법을 도입하여, 실험 횟수를 최소화하고 실험 시간도 단축하려는 시도를 지속하고 있다. 현재까지 다양한 리튬이차전지 모델링 기법이 보고되고 있으며, 목적에 따라 최적 기법이 선택 및 활용되어 왔다. 본 리뷰 논문에서는 뉴만(Newman) 모델을 기반으로 한 전기화학적 모델링(Electrochemical Modeling) 기법을 상세히 설명한다. 특히, 전극 반응속도를 나타내는 버틀러-볼머식(Butler-Volmer Equation), 각 상(Phase)에서 전자와 이온의 균형 방정식 (Material and Charge Balance Equations), 그리고 전지의 온도 변화를 설명할 수 있는 에너지 균형 방정식 (Energy Balance Equation)의 물리적 의미를 쉽게 설명하고, COMSOL Multiphysics를 이용한 간단한 해석 과정과 결과를 제시한다.

갑상선 기능 항진 기니픽 심근에서 ${\alpha}_1-Adrenergic$ 수용체 자극이 막전위, 수축력 및 세포내 $Na^+$$H^+$ 활성도에 미치는 영향 (Effects of ${\alpha}_1-Adrenergic$ Stimulation on Membrane Potential, Twitch Force, Intracellular $Na^+,\;and\;H^+$ Activity in Hyperthyroid Guinea Pig Ventricular Muscle)

  • 김진상;채수완;조규박
    • 대한약리학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.39-51
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    • 1995
  • 갑상선 기능 항진증 심장에서의 ${\beta}-adrenoceptor$의 역할은 잘 알려져 있으나 ${\alpha}-adrenoceptor$에 대해서는 알려져 있지 않은 바, 저자 등은 갑상선 기능 항진증 기니픽 심장의 유두근에서 일반 미세 전극과 이온-선택적 미세 전극을 이용하여 세포내 $Na^+$$H^+$ 활성도에 대한 phenylephrine의 영향을 연구하였다. Phenylephrine ($10^{-5}$ 또는 $3{\times}10^{-5}M$)에 의한 ${\alpha}_1-adrenoceptor$ 자극은 다양한 활동전위의 변동, 수축기 막전위의 과분극 ($1.5{\pm}0.1mM$), 세포내 활성도 증가 ($0.4{\pm}0.15mM$), 현저한 수축력 증가 ($220{\pm}15%$) 그리고 세포내 pH의 증가 ($0.06{\pm}0.002\;unit$)를 일으켰고, 이와 같은 변동이 prazosin과 atenolol에 의해 차단되었다. 그래서 이들 효과가 ${\alpha}_1-adrenoceptor$를 경유함을 알 수 있었고, 역시, 세포내 $Na^+$ 활성도와 수축력 증가 효과가 $Na^{+}-H^{+}$ 교환기 억제제인 ethylisopropylamiloride로 차단됨으로 보아 ${\alpha}_1-adrenoceptor$ 자극은 $Na^{+}-H^{+}$ 교환기를 자극하여 세포내 $a^{i}_{Na}$와 pH를 증가시킴을 시사한다. 이는 ${\alpha}_1-adrenoceptor$ 자극에 의한 세포내 $Na^+$감소와 초기 수축력 감소 효과를 나타내는 정상 기니픽 심장과는 매우 다른 결과로 갑상선 기능 항진증 심장에서 ${\alpha}_1-adrenoceptor$는 매우 중요한 기능을 갖고 있음을 의미한다.

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