• Title/Summary/Keyword: 자연산화

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삼산제일광산 폐광석의 풍화와 2차광물의 침전에 관한 광물학적 연구

  • 연규훈;이평구;최상훈;박성원;염승준
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.396-399
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    • 2004
  • 산화환경에 노출된 폐광석에 포함되어 있는 황화광물은 산소와 물과의 화학반응을 통해 산화작용을 받게 되고, 이로 인하여 Fe, Mn, Pb, Zn, Cu 및 As등의 원소의 용해반응이 발생할 것으로 예상된다. 그러나 이와 같이 용해된 금속이온은 pH등 환경의 변화에 따라 2차광물(산화광물 및 황산염광물)로 침전되거나 흡착되어 수용액으로부터 제거되어 자연적으로 고정화 될 수 있다. 이처럼 황화광물의 산화작용에 의해 형성된 2차광물에 대한 광물학적 연구는 광산복원을 결정하는데 직접적인 지구화학적 자료로 활용될 수 있다. 삼산제일광산에 방치된 폐광석을 대상으로 XRD, SEM/EDS을 이용하여 광물학적 연구를 수행한 결과 침전과 공침, 흡착 등의 화학반응을 통하여 현재 고정화되고 있는 것이 확인되었다.

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Acid Treatment on AZ31B Magnesium Alloy (AZ31B 마그네슘 합금의 산세 거동)

  • Kim, Hye-Jeong;Park, Yeong-Hui;Seo, Jang-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.18-18
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    • 2012
  • 마그네슘 합금의 화성처리는 주로 탈지-산세-디스머트-화성처리의 4단계를 거쳐 진행되는 것으로 알려져 있다. 즉, 마그네슘 합금은 공기 중에서 자연 산화막이 쉽게 생성되며 이때 생성된 산화막을 제거하기 위한 산세 공정이 필수적이다. 본 연구에서는 AZ91D 마그네슘 주조재에 주로 사용되어 왔던 다양한 산 종류에 따른 AZ31B 마그네슘 판재의 산 에칭 후의 표면 상태 및 부식 거동을 관찰하였다. 따라서 AZ31B에 적합한 산 종류를 선별하고 그에 따른 표면 거동에 대한 논의를 통하여 마그네슘 합금의 표면에 대한 이해를 높이고자 한다.

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Physicochemical Effect on Permeate Flux in a Hybrid Ozone-Ceramic Ultrafiltration Membrane Treating Natural Organic Matter (자연유기물을 처리하는 혼합 오존-세라믹 한외여과 시스템에서 물리화학적 특성이 투과플럭스에 미치는 영향)

  • Kim, Jeong-Hwan
    • Membrane Journal
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    • v.18 no.4
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    • pp.354-361
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    • 2008
  • Effects of operational conditions and solution chemistry on permeate flux in a hybrid ozone-ceramic ultra-filtration (UF) membrane system treating natural organic matter (NOM) were investigated. Results showed that the extent of permeate flux decline was higher at higher cross-flow velocity and ozone dosage, but it was higher at lower transmembrane pressure (TMP). The mechanism of fouling mitigation was found to be more dependent upon reaction between ozone and natural organic matter at/near catalytic membrane surface than scouring effect due to ozone gas bubbles. Addition of calcium into model NOM solution at high pH led to significant decline in permeate flux while the calcium effect on permeate flux decline was less pronounced at lower pH. After permeate flux decline during the early stage of filtration, the flux started recovering and approached fully to the initial value of it due to degradation of NOM by catalytic ozonation at ceramic membrane surface in the hybrid ozone-ceramic membrane system.

Heavy Metal Retention by Secondary Minerals in Mine Waste Rocks at the Abandoned Seobo Mine (서보광산 폐광석 내 2차 광물에 의한 중금속 고정화)

  • 이평구;강민주;최상훈;신성천
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.36 no.3
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    • pp.177-189
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    • 2003
  • The main purposes of this study are to utilize mineralogical studies such as optical microscope, XRD and SEM/EDS analyses to characterize the oxidation of sulfide minerals and the mechanisms controlling the movement of dissolved metals from waste rocks at the abandoned Seobo mine. Mineralogical research of the waste rocks confirms the presence of anglesite, covellite, goethite, native sulfur and nsutite as secondary minerals, suggesting that these phases control the dissolved concentrations of As, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn. The dissolved metals are precipitated, adsorbed and/or coprecipitated with(or within) Fe(Mn)-hydroxides and Mn(Fe)-hydroxides. The main phases of secondary mineral, Fe-hydroxide, can be classified as amorphous or poorly crystalline and more crystallized phases(e.g. goethite) by crystallinity. Amorphous or poorly crystalline Fe-hydroxide has relatively high As contents(9-24 wt.%). This poorly crystalline Fe-hydroxide changes toward more crystallized phase(e.g. goethite) which contains relatively low As(0.6-7.7 wt.%). These results are mainly due to the progressive release of As with the crystallization evolution of the As-trapping poorly crystalline Fe-hydroxides. It is also attributed to the differences of specific surface areas between the poorly crystalline Fe-hydroxides and well crystallized phases. The dissolved metals from waste rocks at Seobo mine area are naturally attenuated by a series of precipitation(as Fe, Mn, Cu, Pb), coprecipitation(Fe, Mn) and adsorption(As, Cu, Pb, An) reactions. The results of mineralogical researches permit to assess the environmental impacts of mine waste rocks in the areas, and can be used as a useful data to lay available mine restoration plan.

An Experimental Study on the Restoration Creation of Tidal Flats (간석지 생태계 복원에 관한 실험적 연구)

  • Lee, Jeoung-gyu;Lee, Nam-hoon
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.8 no.1
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    • pp.77-82
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    • 2000
  • Seven constructed and three natural tidal flats were compared to evaluate state-of- the-art of creation and restoration technology for tidal flats. parameters studied were physico-chemical and biological characteristics of soils and rate of respiration. The natural tidal flats had higher contents of silts, nitrogen and organic matter compared to the constructed ones. The natural ones had reductive Bone below 2 cm whereas the constructed ones had oxidative zone from the surface to below 20 cm. The bacterial population in the soil of the constructed tidal flats was one to two magnitudes lower than that in the natural ones. Biomass of macrobenthos and microbial respiration rate, however, were not different significantly between the natural and the constructed tidal flats. The purification capacity by diatom+bacterial+meiobenthos and macrobenthos in the constructed tidal flats was higher than that in the natural ones due to deeper permeable layer for purification in the constructed tidal flats. There was an exceptional constructed tidal flat with similar physico-chemical and biological characteristics to natural ones. Shearing stress to the surface of the tidal flat by the flow of seawater was as low as that of natural ones. These hydraulic conditions seemed to be a controlling factor on structures and functions of tidal flats. The control of hydraulic condition seemed to be one of the most important factors to create natural-like tidal flats.

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Development of the Biological Oxidation Filter System for Water Treatment (수처리용 생물산화 여과장치 개발)

  • 염병호;정충혁;문정석;최승일
    • Environmental engineer
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    • s.181
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    • pp.70-75
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    • 2001
  • 본 연구는 '99년 7월에 벤처형 중소기업 기술개발 지원사업으로 신규 계약된 과제로서 상수원수의 전처리 및 하수 2차 침전수의 재처리 공정에 활용될 생물 산화 여과지를 개발하는 것이다. 생물 산화 여과 system은 상수 원수의 전처리, 상수도의 고도정수 처리, 하수 및 폐수처리에 이용될 수 있는 것으로, 특히 물리적 여과기능과 포기 과정을 통한 산화 기능을 포함하는 생물학적 분해 및 자연정화처리환경을 유지하여 수질이 악화된 상수도의 전·후처리나 하.폐수의 3차 처리에 적용하기 위한 것이다. 생물 산화 여과 시스템은 여과지의 하부 장치에 균등한 공기(산소)공급시설을 하여 여과층에 연속적으로 공기를 공급하면서 여과를 함으로서 생물막 여과 및 산화 기능으로 유기물질, 철, 망간 등을 제거하고 공기의 부상력에 의하여 조류, 부유물질, 냄새 등을 동시에 제거하는 System이다. 현재 상수처리 공정으로서의 생물 산화 여과지 개발을 위해 Bench-scale과 semi-pilot plant를 거쳐 Y시 M취수장애 pilot plant를 설치하여 연구를 진행중에 있으며, 또한, G시 G하수처리장에 하수처리 공정에 관한 연구를 위해 pilot plant를 설치하고 하수 3차 처리와 저농도 하·폐수 처리를 중심으로 연구중에 있다. 아래의 연구 결과는 정수처리 공정 연구를 위한 Bench-scale plant실험을 통해 얻은 결과치이며 현재까지 진행된 연구는 주로 정수처리 공정 중심으로 이루어 졌으나 pilot plant에서는 정수 및 하수처리에서의 생물산화여과공정의 연구가 진행중이다. 현재 연구가 진행중이므로 각 인자별 최적운전조건 등은 계속적인 실험과 연구를 통해 찾아지겠으나 현재까지 수행된 연구자료를 기반으로 볼 때 생물산화 여과장치는 탁도, SS, VSS 등의 제거에 탁월한 효능을 보이고 있다. 수처리용 장치로서의 이러한 기본적인 기능 이외에 NPOC, DOC 제거에도 뛰어난 효능을 보이고 있으며 특히 정수처리 공정에서 문제시 되고 있는 동절기 암모니아성 질소제거 또한 큰 가능성을 보여주고 있다. 그 동안 외국기술에 전면 의존해 오던 생물 산화 여과방식의 국내개발은 비용 절감뿐만 아니라 국내 실정에 맞는 기술개발이라는 점에서 향후 그 적용 범위를 넓혀 갈 수 있을 것이다.

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Study on the reducibility of substituted $LaMnO_3$ (치환된 $LaMnO_3$의 환원반응성에 대한 연구)

  • Lee, Sang-Beom;Jeon, Hyun-Pyo
    • The Journal of Natural Sciences
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    • v.14 no.2
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    • pp.41-54
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    • 2004
  • $LaMnO_3$ and A site substituted $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$(a=$5.33\AA$, c=$13.27\AA$), B site substituted $LaMn_{0.9}Cu_{0.1}O_3$(a=$5.52\AA$, c=$13.31\AA$) mixed oxides were prepared by Citrate sol-gel method. The powder X-ray diffraction patterns of these oxides were indexed with single phase hexagonal perovskite structures. According to the TRR result, oxygen stoichiometry of these oxides were oxidative nonstoichiometry as like $LaMnO_{3.16}$, $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_{3.10}$ and $LaMn_{0.9}Cu_{0.1}O_{3.14}$ Reduction reactions of un-substituted $LaMnO_3$ was two steps, but specific site(A site of B site) partially substituted $LaMnO_3$ oxides were procees to three reactions.

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Purification and characterization of TPx from archeabacteria, Halococcus agglomeratus (고염 원시박테리아(Halococcus agglomeratus)에 존재하는 TPx 분리 및 생화학적 특성연구)

  • Choi, Yong-Soo;Cha, Mee-Kyung;Kim, Il-Han
    • The Journal of Natural Sciences
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    • v.14 no.2
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    • pp.67-82
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    • 2004
  • A thiol-specific antioxidant protein (TSA or TPx) was purified from Halophilic archeabacteria Halococcus agglomeratus, by DEAE-Cellulose, Phnyl, sepharose, Sephadex G-75, Sephacryl S-100, Sephacryl S-200, and Q-Wepharose FF. This protein exhibited the preventeive effect against the inactivation of glutamine synthehase (GS) activity was support by a thiol-reducing equicalent such as dithiothreitol. TPx activity was maximal at NaCl concentration above 500mM. The molecular mass of the protein was determinated to be 22-kDa by SDS-PAGE. The TPx purified from Halococcus agglomeratus seems to be similar to other TPx family, except for the salt requirement for the maximal antioxidant activity.

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Induction of lipid peroxidation and melanoma cell death by turmeric oleoresin through its photosensitizing properties (심황색소의 감광활성과 빛 조사에 의한 지질산화 및 세포독성 유도 효과)

  • Kim, Hee Jeong;Hong, Jungil
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.54 no.1
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    • pp.59-65
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    • 2022
  • Curcuminoids in turmeric oleoresin (TO) are known to be effective antioxidants; they exhibit photosensitizing properties under light. In this study, the photoreactive properties of TO and its consequent induction of lipid peroxidation and cytotoxicity were evaluated. TO exhibited photosensitizing activities as evidenced by the reduction of nitro blue tetrazolium and by the decolorization of formazan under light, whereas light-irradiated TO did not enhance the levels of reactive oxygen species. The levels of hydroperoxide and thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) were significantly elevated under a fluorescent light (10 W/m2) in corn, canola, and soybean oils containing 10-40 and 20-80 ㎍/mL of TO (p<0.05) but not in olive oil. Canola oil was the most sensitive to photo-oxidation induced by TO. The level of TBARS from linoleic acid in the oil in water system was, however, decreased by TO under light. The cytotoxicity effect of TO on melanoma cells was also substantially enhanced under light.

Properties of the interfacial oxide and high-k dielectrics in $HfO_2/Si$ system ($HfO_2/Si$시스템의 계면산화막 및 고유전박막의 특성연구)

  • 남서은;남석우;유정호;고대홍
    • Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.45-47
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    • 2002
  • 반도체 소자의 고집적화 및 고속화가 요구됨에 따라 MOSFET 구조의 게이트 절연막으로 사용되고 있는 SiO₂ 박막의 두께를 감소시키려는 노력이 이루어지고 있다. 0.1㎛ 이하의 소자를 위해서는 15Å 이하의 두께를 갖는 SiO₂가 요구된다. 하지만 두께감소는 절연체의 두께와 지수적인 관계가 있는 누설전류를 증가시킨다[1-3]. 따라서 같은 게이트 개패시턴스를 유지하면서 누설전류를 감소시키기 위해서는 높은 유전상수를 갖는 두꺼운 박막이 요구되는 것이다. 그러므로 약 25정도의 높은 유전상수를 갖고 5.2~7.8 eV 정도의 비교적 높은 bandgap을 갖으며, 실리콘과 열역학적으로 안정한 물질로 알려진 HfO2[4-5]가 최근 큰 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 HfO₂ 박막을 실제 소자에 적용하기 위하여 전극 및 열처리에 따른 HfO₂ 박막의 미세구조 및 전기적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해, HfO₂ 박막을 reactive DC magnetron sputtering 방법으로 증착하고, XRD, TEM, XPS를 사용하여 ZrO₂ 박막의 미세구조를 관찰하였으며, MOS 캐패시터 구조의 C-V 및 I-V 특성을 측정하여 HfO₂ 박막의 전기적 특성을 관찰하였다. HfO₂ 타겟을 스퍼터링하면 Ar 스퍼터링에 의해 에너지를 가진 산소가 기판에 스퍼터링되어 Si 기판과 반응하기 때문에 HfO₂ 박막 형성과 더불어 Si 기판이 산화된다[6]. 그래서 HfO₂같은 금속 산화물 타겟 대신에 순수 금속인 Hf 타겟을 사용하고 반응성 기체로 O₂를 유입시켜 타겟이나 시편위에서 high-k 산화물을 만들면 SiO/sub X/ 계면층을 제어할 수 있다. 이때 저유전율을 갖는 계면층은 증착과 열처리 과정에서 형성되고 특히 500℃ 이상에서 high-k/Si를 열처리하면 계면 SiO₂층은 증가하는 데, 이것은 산소가 HfO₂의 high-k 박막층을 뚫고 확산하여 Si 기판을 급속히 산화시키기 때문이다. 본 방법은 증착에 앞서 Si 표면을 희석된 HF를 이용해 자연 산화막과 오염원을 제거한 후 Hf 금속층과 HfO₂ 박막을 직류 스퍼터링으로 증착하였다. 우선 Hf 긍속층이 Ar 가스 만의 분위기에서 증착되고 난 후 공기중에 노출되지 않고 연속으로 Ar/O₂ 가스 혼합 분위기에서 반응 스퍼터링 방법으로 HfO₂를 형성하였다. 일반적으로 Si 기판의 표면 위에 자연적으로 생기는 비정질 자연 산화막의 두께는 10~15Å이다. 그러나 Hf을 증착한 후 단면 TEM으로 HfO₂/Si 계면을 관찰하면 자연 산화막이 Hf 환원으로 제거되기 때문에 비정질 SiO₂ 층은 관찰되지 않았다. 본 실험에서는 HfO2의 두께를 고정하고 Hf층의 두께를 변수로 한 게이트 stack의 물리적 특성을 살펴보았다. 선증착되는 Hf 금속층을 0, 10, 25Å의 두께 (TEM 기준으로 한 실제 물리적 두께) 로 증착시키고 미세구조를 관찰하였다. Fig. 1(a)에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층의 두께가 0Å일때 13Å의 HfO₂를 반응성 스퍼터링 방법으로 증착하면 HfO₂와 Si 기판 사이에는 25Å의 계면층이 생기며, 이것은 Ar/O₂의 혼합 분위기에서의 스퍼터링으로 인한 Si-rich 산화막 또는 SiO₂ 박막일 것이다. Hf 금속층의 두께를 증가시키면 계면층의 성장은 억제되는데 25Å의 Hf 금속을 증착시키면 HfO₂ 계면층은 10Å미만으로 관찰된다. 그러므로 Hf 금속층이 충분히 얇으면 플라즈마내 산소 라디칼, 이온, 그리고 분자가 HfO₂ 층을 뚫고 Si 기판으로 확산되어 SiO₂의 계면층을 성장시키고 Hf 금속층이 두꺼우면 SiO/sub X/ 계면층을 환원시키면서 Si 기판으로의 산소의 확산은 막기 때문에 계면층의 성장은 억제된다. 따라서 HfO₂/Hf(Variable)/Si 계에서 HfO₂ 박막이 Si 기판위에 직접 증착되면, 순수 HfO₂ 박막의 두께보다 높은 CET값을 보이고 Hf 금속층의 두께를 증가시키면 CET는 급격하게 감소한다. 그러므로 HfO₂/Hf 박막의 유효 유전율은 단순 반응성 스퍼터링에 의해 형성된 HfO₂ 박막의 유전율보다 크다. Fig. 2에서 볼 수 있듯이 Hf 금속층이 너무 얇으면 계면층의 두께가 두꺼워 지고 Hf 금속층이 두꺼우면 HfO₂층의 물리적 두께가 두꺼워지므로 CET나 EOT 곡선은 U자 형태를 그린다. Fig. 3에서 Hf 10초 (THf=25Å) 에서 정전 용량이 최대가 되고 CET가 20Å 이상일 때는 high-k 두께를 제어해야 하지만 20Å 미만의 두께를 유지하려면 계면층의 두께를 제어해야 한다.

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