• Title/Summary/Keyword: 이온용출량

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인공관절의 수명 향상을 위해 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition) 기술로 제조된 인공관절용 NbN 박막의 마모 특성 평가

  • Park, Won-Ung;Jeon, Jun-Hong;Mun, Seon-U;Choe, Jin-Yeong;Im, Sang-Ho;Han, Seung-Hui
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.189-189
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    • 2011
  • 인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 관절 운동을 하는 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 인공관절의 수명을 결정하게 되는데, 헤드 부분에 메탈소재와 라이너 부분에 고분자 소재를 사용하는 MOP (metal on polymer) 구조의 인공관절은 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인하여 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재 시술의 주요 원인이 되고 있다. 또한 메탈 헤드의 마모로 인한 금속이온의 용출은 세포 독성의 문제를 야기하여 인공관절의 수명을 낮추는 또 하나의 요인이 되고 있다. 따라서 인공관절의 수명을 늘리기 위해 DLC, ZrO, TiN 등의 높은 경도 값을 갖는 박막을 금속 헤드 위에 증착하여 상대재인 인공관절용 고분자 소재의 마모량을 줄이고자 하는 연구가 활발하게 진행 되고 있다. 본 연구에서는 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition)공정을 이용하여 Co-Cr-Mo 합금 소재 niobium nitride (NbN) 박막을 증착하여 상대제인 UHMWPE (ultra high molecular polyethylene)의 마모를 줄이고자 하는 연구를 진행하였다. 마모량을 감소시키기 위하여, 박막 증착전에 질소를 이온주입하는 pre-ion implantation 공정을 도입하였으며, 또한 Co-Cr 합금과 NbN박막 사이의 접착력을 증가시키기 위하여 박막의 증착 초기에 이온주입과 증착을 동시에 수행하는 dynamic ion mixing공정을 수행하였다. NbN 박막의 특성을 평가하기 위해 XRD, XPS, AFM 등의 분석을 수행하였으며, 상대재인 초고분자량 폴리에틸렌의 마모량을 측정하기 위해 Pin-on-disk tester를 이용하여 마모 실험을 진행하였다. 마모 실험 결과, pre-ion implantation 공정을 도입한 경우 현재 상용화 되어있는 Co-Cr 합금에 비하여 마모량을 2배 이상 감소시키는 것을 확인 할 수 있었으며, dynamic ion mixing 공정을 도입한 경우 장시간의 마모 시험에 대한 마모 특성이 향상 되는 것을 확인 할 수 있었다.

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A Method to Determine Amount of Adsorbed Oil in Hair Washing Using Absorption Spectroscopy (흡수 분광법을 이용한 세정 과정에서 흡착된 오일의 평가)

  • Song, Sang-Hun;Kim, Hyun young;Son, Seong Gil
    • Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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    • v.45 no.2
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    • pp.105-116
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    • 2019
  • Oil adsorption during hair or body washing is responsible for the hair conditioning. In this study, we established a method to extract oil from a substrate, and to determine amount of adsorbed oil upon substrate using a conventional absorption spectroscopy. We controlled the mole fraction of a surfactant in a mixture of anionic and amphoteric surfactants because that it induces the coacervate that regulates amount of adsorbed oil through the alteration of oil viscosity. Based on this, we established the optimized condition for adsorption and extraction for oil. UV absorbance were employed to estimate the amount of adsorbed oil using optical absorbance after extraction via adsorption. The estimation was confirmed by comparing with a mass analysis in HPLC and an adhesive energy in AFM. It has been proved that this method can be applied to all cases of oil adsorption from the results with various cationic polymers and a complex system of the polymers which regulate the oil adsorption.

A Basic Study on the Effective Management for MSWI Fly Ash (II) - Effect of Leaching Parameter - (소각 비산재의 적정처리를 위한 기초연구(II) - 용출인자의 영향 -)

  • Kim, Jin-Beom;Lee, Woo-Keun;Shim, Yeong-Ju
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.22 no.7
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    • pp.1357-1364
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    • 2000
  • Our study was performed to evaluate the effect of leaching parameters including the physicochemical characteristics and the fractionated composition of heavy metals on the release of heavy metals in fly ash discharged from MSWI. Leaching parameters such as pH, CEC, particle size, and exchangeable fraction among the fractional composition classified by sequential extraction procedure are considered. The leaching rate of heavy metal released by KSLT method is largely dependent on the pH of fly ash. The effect of pH on the release of heavy metals is different from elements. It appears that the leaching rate of cadmium and copper decreases with increasing pH, while lead and zinc increases at the condition of neutral or strong alkali condition, which suggests that the leaching of heavy metals are limited by the solubility. It is found that the effect of CEC is similarly to that of pH, $D_{10}$ among the particle size of fly ash is negative correlated with the concentration of heavy metals leached by KSLT method. In the case of exchangeable fraction, the leaching rate of heavy metals is linearly correlated with the exchangeable fraction for the fly ash below 40 meq/l00g of CEC, but not related out of the range.

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A Study of the Utilization of Feldspathic Sand as a Fortified Functional Filtering Material for Water Purification (고 기능성 수질 정화 여과재로서의 장석질 모래 활용연구)

  • 고상모;송민섭;홍석정
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.16 no.4
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    • pp.283-293
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    • 2003
  • Domestic water treatment plants operate the rapid and slow filtering system using the filtering sands. Most of them are composed of beach sands, which have less sorption capacity of heavy metals as well as organic contaminants. Therefore, the development of fortified functional filtering materials with high removal capacity of organic and inorganic contaminants is needed to prevent the unexpected load of contaminated source water. This study aims to test the hydrochemical change and the removing capacity of heavy metals such as Cd, Cu, and Pb on the Jumunjin sand, feldspathic sand(weathering product of Jecheon granite), feldspathic mixing sand I(feldspathic sand mixed with 10 wt% zeolite), and feldspathic mixing sand II (feldspathic sand mixed with 20 wt% zeolite). Feldspathic mixing sand I and II showed the eruption of higher amounts of cations and anions compared with the Jumunjin sand and feldspathic sand. They also showed higher eruption of Si, Ca, $SO_4$ ions than that of Al, $NO_3$, Fe, K, Mg, and P. Feldspathic mixing sand II caused higher eruption of some cations of Na, Ca, Al than feldspathic mixing sud I, which is the result controlled by the dissolution of zeolite. Jumunjin sand and feldspathic sand showed very weak sorption of Cd, Cu and Pb. In contrast to this, feldspathic mixing sand I and II showed the high sorption and removal capacity of the increasing order of Cd, Cu and Pb. Feldspathic mixing sand II including 20% zeolite showed a fortified removal capacity of some heavy metals. Therefore, feldspathic mixing sand mixed with some contents of zeolite could be used as the fortified filtering materials for the water filtering and purification in the domestic water treatment plants.

Comparison of Storability on Film Sources and Storage Temperature for Fresh Japanese Mint in MA Storage (Japanese Mint의 MA 저장시 저장온도와 필름종류에 따른 저장성 비교)

  • 박권우;김충호;강호민
    • Journal of Bio-Environment Control
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    • v.9 no.1
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    • pp.40-46
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    • 2000
  • This study was conducted to investigate the comparison of storability on film sources and storage temperature and determine the proper condition for fresh Japanese mint in U storage. The fresh weight in storage was maintained well more than 40$\mu$m ceramic film(CE 40) thickness. The carbon dioxide, ethylene, and acetaldehyde contents in 80$\mu$m ceramic film(CE 80) was higher than those in CE 40. Those were not different among the storage temperatures, rather, those in 3$^{\circ}C$ and 1$^{\circ}C$ storage were higher than those in 1$0^{\circ}C$. The chlorophyll contents loss was promoted by above 5% water loss and 0.5ppm ethylene contents, but mote than 4% carbon dioxide contents restrained from degrading chiorophyll. The storage period in 3$^{\circ}C$ was 30 days that was twice longer than those in other storage temperatures. The visual quality was higher in CE 40 at 3$^{\circ}C$, and this plot was lowest in ion leakage that was shown the degree of chilling injury. It was concluded that storage temperature of at 3$^{\circ}C$ and packaged ceramic 40$\mu$m film to increase storability of Japanese mint would be favorable.

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백상지 공정의 폐쇄화에 따른 초지계내 전분 축적현상에 대한 시뮬레이션 연구

  • 이학래;안현견
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.138-138
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    • 2000
  • 국내의 백상지 공정은 공정에 투입되는 청수의 양을 줄이면서 동시에 폐수 배출 양을 감 소시키기 위해 많은 노력을 하고 있다. 공정으로 유입되는 청수의 양과 처리된 폐수의 양을 줄이기 위한 방법으로 PDFCpolydisk filter)를 도입하여 백수를 여과하여 showertf sealing 에 재사용하고 있으며 공정수 재활용에 따른 유기 물질과 무기물질의 계 내로의 축적을 방 지하기 위한 효과적인 폐수 처리방법을 모색하고 있다. 일반적으로 청수를 백수로 대체할 경우 공정 백수 내에 TDSCtotal dissolved solid), T TSSCtotal suspended solid), CODCchemical oxygen demand), 전기 전도도와 칼숨 경 도 등이 증가되며 음이온성 저해 물질Canionic trash)이 증가하여 보류 및 지력증강용 첨가제의 효율 을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 마모, 슬라엄, 펠트 막힘 등의 문제를 유발하게 된다고 알려져 있다. 청수를 백수로 대체함에 따라 생기는 이러한 문제를 해결하면서 효율적인 청수 절약 방안 을 세우기 위해서는 무엇보다도 문제를 유발하는 원인 물질의 축적 양을 예측하는 것이 중 요하다고 판단된다. 본 연구는 백상지 공정의 폐쇄화 수준이 높아짐에 따른 공정 백수 내의 유기물질의 축적 현상을 분석하는 것올 목적으로 하였다. 이를 위해 산화전분을 유기물질의 대표하는 물질로 설정하였다. 이는 백상파지와 함께 초지계 내로 유업되는 산화전분은 파지의 4%를 차지할 정도로 유입량이 많을 뿐만 아니라 음이온성을 띄고 있어서 지료에 홉착율이 낮고 양이온성 고분자의 효율을 저해하며 슬라임의 원인이 되기도 하는 물질이기 때문이다. 산화전분의 축적 현상을 분석하기 위하여 pilot 설비 상세 설계도를 참고하여 하루 생산량 이 16 T/D이고 백상파지만이 파지로 유입되는 백상지 생산 공정을 모델로하였으며, 산화전 분의 홉착과 용출 모델을 만들어 상용 시율레이터를 이용하여 시율레이션 프로그램을 작성 하였다. 시률레이션 프로그램에서는 장섬유 미세섬유, 충전제를 지료 구성 성분으로 설정하였고 O Orccotoma 등이 사용한 일과 보류도 모델을 응용하여 보류도 모델올 만들었다. 산화전분은 백상파지에 포함된 형태로만 초지계 내로 유입되며 백상파지가 해리되는 과정에서 완전히 백수에 용출되었다가 지료 구성 성분에 홉착되는 것으로 가정하였다. 지료 홉착된 산화전분 의 양은 용존 산화전분 총량에 비례하는 것으로 가정하였으며, 이 때 이 비례상수를 전분 홉착율이라 정의하였다. 시율레이션 결과, 공정 폐쇄화가 진행됨에 따라 백수 내의 산화 전분 농도는 증가하게 되 며, 폐쇄화 수준이 높아질수록 백수 내 전분 농도의 증가량은 더 높아졌다. 백수 내의 전분 농도의 증가량은 백상파지 첨가량이 증가할수록, 표면 사이징 양이 증가할수록 커졌다.

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Effects of simulated acid rain on garlic in spraying copper hydroxide solution (쿠퍼 수화제 살포시 마늘에 미치는 인공산성비의 영향)

  • Chung, Bong-Jin;Lee, Seong-Dal;Myung, Eul-Jae;Kim, Yong-Tae;Kim, Seung-Ho
    • The Korean Journal of Pesticide Science
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    • v.6 no.3
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    • pp.175-182
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    • 2002
  • This experiment was conducted to investigate the effects of acid rain in spraying copper hydroxide 77% wettable power(WP) on leaf surface morphology and crop injury of the garlic(Allium sativum L.). Leaf chlorosis, hooked leaves, wrinkled epidermal cells and increased stomata open of garlic were induced by foliar application of simulated acid rain(SAR). It was become to be severe in application of copper hydroxide solution after application of SAR, but those yield of garlic was not significantly different from the untreated control. Leaf chlorosis was sharply increased above 100 ppm of copper ions. Amount of solved copper ions in copper hydroxide solution was remarkably increased below pH 5.5 and the residue in garlic leaves was significantly increased by application of copper hydroxide solution after spraying SAR compared with application of copper hydroxide solution only. When calcium carbonate was applied together with copper hydroxide leaf chlorosis was less than copper hydroxide only.

PIII&D (Plasma immersion ion implantation & deposition) 기술을 이용하여 제조된 NbN 박막이 인공관절용 UHMWPE 소재의 마모에 미치는 영향 평가

  • Park, Won-Ung;Kim, Eun-Gyeom;Mun, Seon-U;Kim, Gyeong-Hun;Im, Sang-Ho;Han, Seung-Hui
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.228-228
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    • 2012
  • 인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등으로 인하여 발생하는 관절의 손상 부위를 대체하기 위하여 고안된 관절의 인공 대용물이다. 인공 관절 중 인공 고관절의 경우 관절 운동을 하는 라이너(Liner)와 헤드(Head) 부분이 마모에 관여하여 인공관절의 수명에 영향을 미치게 되는데, 헤드 소재로서는 Co-Cr-Mo 합금이, 라이너 소재로서는 고분자 소재인 UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene)가 주로 사용되고 있다. 이러한 MOP (Metal-On-Polymer) 구조의 인공관절의 경우, 충격흡수의 장점이 있는 반면, 관절 운동시 발생하는 UHMWPE의 wear debris에 의한 골용해로 인하여 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재시술을 필요로 하게 된다. 또한 메탈 헤드의 마모로 인한 금속이온의 용출은 세포 독성의 문제를 야기하여 인공관절의 수명을 낮추는 또 하나의 요인이 되고 있다. 이러한 문제점들을 해결 하기 위하여, 본 연구에서는 PIII&D (Plasma Immersion Ion Implantation & Deposition)공정을 이용하여 Co-Cr-Mo 합금 소재 위에 niobium nitride (NbN) 박막을 증착하여 상대재인 UHMWPE의 마모를 줄이고자 하는 연구를 진행하였다. 마모량의 감소를 위하여, 박막을 증착하기 전에 Co-Cr-Mo 합금 위에 질소를 이온주입 하는 pre-ion implantation 공정을 도입하였으며, Co-Cr-Mo 합금과 NbN박막 사이의 접착력을 증가시키기 위하여 박막의 증착 초기에 이온주입과 증착을 동시에 수행하는 dynamic ion mixing공정을 수행하였다. 실험 결과 pre-ion implantation 공정을 도입한 경우 현재 상용화 되어있는 Co-Cr-Mo 합금에 비하여 마모량을 2배 이상 감소시키는 것을 확인 할 수 있었으며, dynamic ion mixing 공정을 도입한 경우 장시간의 마모 시험에서도 UHMWPE의 마모량을 2배 가까이 줄일 수 있었다.

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Properties for Solidification of Sewage Sludge by Steelmaking Slag with $CaO-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}$ system ($CaO-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}$계 제강슬래그를 이용한 하수슬러지 고화체 물성연구)

  • Lee, Hoon-Ha;Sohn, Jin-Gun;Lee, Park-Seok;Cho, Gyu-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Resources Recycling Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.150-155
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    • 2006
  • 제강공정에서 발생되는 $CaO-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}$계 조성을 갖는 2 차 정련슬래그 (래들 슬래그)를 이용하여 하수슬러지용 고화재개발 및 하수슬러지 고화체의 물성에 관한 연구를 수행하였다. 래들슬래그는 냉각과정에서 분화되는 성질이 있어 냉각후 분말상의 슬래그가 만들어진다. 분말상 슬래그의 주 결정상은 $12CaO{\cdot}7Al_{2}O_{3}$$2CaO{\cdot}SiO_{2}$로 구성되어 있다. $12CaO{\cdot}7Al_{2}O_{3}$ 상은 속경성 시멘트의 특징이 있다. 또한 $CaSO_{4}$와 혼합사용시 ettringite 상을 형성시켜 하수슬러지의 함수율 저감효과 및 강도발현 효과가 우수한 결과를 얻었다. $Cl^{-}$ 이온의 고정화면에서는 고화재중 래들슬래그의 혼합비가 높을수록 고화체 구조내에 $Cl^{-}$ 이온이 고정화되어 용출량은 감소하였다. 고화재로서 제강부산물을 사용하기 때문에 경제성이 있으며, $Cl^{-}$ 이온 함량이 높은 하수슬러지 고화재로서의 재활용이 기대된다.

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Influence of Burial Environments on Excavated Ceramics (매장환경이 출토 토기에 미치는 영향)

  • Jang, Sung-Yoon;Nam, Byeong-Jik;Park, Dae-Woo;Yu, Jae-Eun
    • Journal of Conservation Science
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    • v.27 no.4
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    • pp.441-450
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    • 2011
  • This study investigated potential damages and conservation methods for the ceramics (without glaze) by examination of physical and chemical effects from the burial environments. For this study, pottery samples excavated from Daejeon Hakha, Asan Eumbong, Hwasung Sogeunsan and Kongju Haengbokdosi were examined with released ions and extraction through desalination. The result showed that the ion inflow into the ceramics was dependent upon the porosity and the absorption of ceramics. The high temperature fired ceramics (over $1,000^{\circ}C$) have low porosity and absorption, therefore almost no salt infiltration during the burial period. However, low temperature fired ceramics (under $800^{\circ}C$) have high porosity and absorption, and most of salts were removed during the desalination. The 40 to 60% of salts were removed in two days and 60 to 80% of slats were released in a week. Furthermore, fertilizer residues such as $K_2SO_4$, in soils were detected in the ceramcis. Also the characteristics of buried soil affected ion infiltration into ceramics. Ceramics buried in sandy soil had relatively less ion contents from buried environments than those in clayey soil. Therefore, low temperature fired ceramics could do not only cleaning but also desalination if it is necessary, and the period could be decided to the condition of ceramics.