• 대한화학회지
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• 제48권2호
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• pp.129-136
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• 2004

타이테늄과 [타이테늄 + 나트륨 (칼륨)]으로 치환된 11${\AA}$의 토버모라이트 고체가 180 $^{\circ}C$의 수열반응 조건하에서 합성되었고, 이 화합물은 Fe$^{2+},\;Zn^{2+},\;Cd^{2+},\;Pb^{2+}$과 같은 중금속 양이온에 대해서 양이온 교환 성질을 보였다. 이 고체에 흡착된 중금속 양이온은 Fe$^{2+}>Zn^{2+}>Cd^{2+}>Pb^{2+}$의 순서로 그 양이 감소하였고, 10% [타이테늄 + 칼륨]으로 치환된 토버모라이트가 최대값을 보였다. 총 양이온 교환능은 10% [타이테늄 + 칼륨]으로 치환된 토버모라이트와 타이테늄으로만 치환된 토버모라이트에 대해서 각각 71에서 89 meq/100 g와 50에서 56 meq/100 g로 측정되었다. 이 결과는 10% [타이테늄 + 칼륨]치환이 비치환 토버모라이이트 보다 2.4배 이상의 양이온 교환능이 있음을 보여준다. 이는 교환체의 활성자리 수의 증가에 의한 것이다. 합성된 토버모라이트의 격자구조로의 타이테늄과 [타이테늄 + 나트륨 (칼륨)]의 포함은 각각 Ti$^{4+}\;{\Leftrightarrow}\;2Ca^{2+}$와 Ti$^{4+}+2Na^+(K^+)\;{\Leftrightarrow}\;3Ca^{2+}$의 치환에 의한 것이다. 합성과정 중 고체의 결정 격자로의 타이테늄과 [타이테늄 + 나트륨 (칼륨)]의 포함에 관한 메커니즘과 이들 고체에 의한 중금속 양이온 흡수가 연구되었다.

• 아시안잔디학회지
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• 제20권2호
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• pp.223-235
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• 2006

잔디 작물에 익숙하지 않은 토양 분석 실험실에서는 잔디 생육에 필요한 인에 대하여서는 과대평가를 하나, 칼륨에 대한 요구도는 대해서는 과소평가를 하는 경향이 있다. 그 이유는 부분적으로 잔디, 정원식물 및 농작물 사이에는 뿌리 발달의 차이가 있기 때문이다. 일반적으로 잔디는 토양으로부터 인을 흡수하는데 좀 더 효율적이기 때문에 인산질 비료에 대한 요구도가 적은 편이다. 작물 재배시에는 농작물의 생산량이 주목적이지만, 잔디밭 관리의 목적은 생산량이 아니기 때문에 근본적으로 칼륨요구 수준이 다르다. 최대의 엽조직 생산을 위해 요구되는 수준이상의 칼륨은 스트레스에 대한 내성을 증가시킬 수 있기 때문에 칼륨 시비 수준을 높일 경우 잔디밭에 유익하다. 또한 토양분석 실험에 대한 철학에도 차이가 있다. 어떤 연구소는 기본적인 양이온 치환의 용량 접근법(BCSR)을 선호하는 반면, 다른 연구소는 사용 가능한 성분의 충분양(SLAN)에 대한 컨셉을 사용한다. 연구소에 따라 이 두 가지 방법을 모두 사용할 수도 있다. BCSR 이론의 사용은 대부분 비료 살포 남용을 야기한다. 그리고 문제가 될만한 비료의 살포와 제품들은 때때로 양이온의 비율의 불균형을 예증하기 위해 사용된다. 토양 실험에 있어서의 BCSR 비율 이론의 유용성은 토양의 구성에 따라 달라질 수 있고 특히 모래로 조성된 지반에서 수행된 토양분석은 문제가 될 수 있다. 또 다른 토양 실험의 문제는 경기장 또는 골프장 그린에 사용된 모래지반이 유리된 칼슘 탄산염을 함유하고 있을 때 발생한다. pH7.0의 암모늄 초산염 추출액은 양이온 치환량의 측정과 양이온 비율의 측정을 한쪽으로 치우치게 할 수 있는 과다한 양의 칼슘을 용해한다. 용질의 pH를 8.1로 맞추는 것은 석회질 토양에서의 실험 절차의 정확성을 향상시킬 수 있다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.118-127
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• 2017

형광화학센서는 형광분자의 화학적으로 유도된 형광의 소광 또는 증광을 통해 생체 등에서 특정 물질을 관찰할 수 있기에 그 활용도가 높다. 본 연구에서는 두 개의 서로 다른 킬레이트 결합자리를 가지는, 파이렌 이중체를 발색단의 형광분자(Pyex)를 이용하여, PET (photoinduced electron transition)와 AID (absorbance intensity decreasing)의 형광 소광 원리에 집중하여, 전자구조계산과 TD (time-dependent) 계산을 근거로 금속 양이온의 형광 소광 원리를 분류하고, 더불어 그에 관여하는 금속 양이온의 원자오비탈까지 탐색하였다. 그 결과 Pyex와 그 칼륨이온 복합체에서는 실험값과 일치하는 형광이, 납과 은 이온 복합체에서는 소광이 나타났다. 구체적으로는 납 이온의 경우 PET를 주된 원인으로 AID와 함께 작용하여 소광을 발생시키고, 은 이온의 경우는 AID에 의해 소광이 일으키는 것으로 밝혀졌다. 또한 납 이온의 p 오비탈이 소광에 관여하는 것으로 볼 수 있는 결과도 나타났다.

• 한국연초학회지
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• 제7권2호
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• pp.141-149
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• 1985

뿌리에서 흡수된 질소는 대부분이 질산태이온으로 잎의 엽맥까지 도달하나 엽육에서 급격히 환원되어 유기태질소로 동화한다. 잎의 주맥을 통과하여 세맥까지 질산태질소로 이동되며 전질소의 1/2이상의 양까지 다다르나 엽육에서는 전질소함량이 엽맥의 5배까지 증가되어도 질산태질소는 $10^{-2}$ 정도로 급격히 환원되었다. 칼륨은 엽맥까지 질소와 동반 이동하나 엽육에서의 질산태질소환원에 의하여 이동이 차단되는 현상을 보였다. 엽육에 축적된 칼륨은 능금산의 축전을 촉진하였고 질산환원효소의 활성이 왕성하게 일어나는 하위엽에 높은 농도로 축적되었다.

• 분석과학
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• 제13권4호
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• pp.466-473
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• 2000

용매고분자막 상에 칼륨과 다양한 나트륨이온 선택성 중성 운반체의 착물형성상수(${\beta}_{MLn}$)를 고분자막형 광센서(optode)와 이온선택성 전극(ISE)을 이용하여 결정하였다. 수소이온선택성 발색물질(chromoionophore : ETH 5294)에 가장 널리 쓰이는 나트륨 이온선택성 물질들(4-tert-butylcalix[4]arenetetraacetic acid tetraethyl ester, ETH 2120, bis[(12-crown-4)methyl] dodecyl-methylmalonate 및 monensin methyl ester)을 첨가한 막과 첨가하지 않은 막으로 두 가지 다른 조성의 PVC 막을 제작하여, 일정 pH(0.05 M Tris-HCl, pH7.2)에서 알칼리금속 양이온(나트륨과 칼륨)의 농도 변화에 따른 광학적 감응을 측정하고, 또 일정한 알칼리금속 양이온 농도(0.1M)에서 pH변화에 따른 광학적 감응을 측정하였다. 또한 유사한 조성의 막을 각각 재래식 전극체에 장착하고 일정한 알칼리금속 양이온의 농도(0.1M)에서 pH 변화에 따른 전위치를 측정하였다. 양이온/수소이온의 활동도 비($a_{M^+}/a_{H^+}$)와 상대흡광도로 도시한 광센서 감응곡선과 수소이온농도에 따른 전위차 감응곡선으로부터 나트륨 이온선택성 리간드들의 착물형성상수를 결정하였다. 목적이온과 방해이온에 대한 착물형성상수들의 비로부터 얻어진 값은 실험적으로 얻어진 이온선택성 전극의 선택계수와 근접함을 확인하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제8권3호
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• pp.173-179
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• 2010

고준위폐기물처분장에서 완충재는 오랜 기간 동안 방사성핵종의 붕괴열과 여러가지 화학조건의 지하수에 노출되며, 이러한 열수조건은 완충재물질의 차수 및 핵종저지 방벽성능에 심각한 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 국산 스멕타이트를 대상으로 열수실험을 수행하고, 열수반응에 의한 스멕타이트 점토의 팽창도, 층전하, 양이온교환능의 변화를 조사하였다. 열수실험 결과, 온도와 용액 중 칼륨농도를 증가시켰을 때, 스멕타이트의 팽창도는 감소하였고, 층전하는 더 큰 음전하를 가졌으며, 양이온교환능도 감소하였다.

• 대한화학회지
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• 제40권8호
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• pp.557-564
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• 1996

각기 다른 양이온$(Na^+, Li^+, K^+, NH_4^+)$을 구조이성질체인 일련의 합성 올리고당에 첨가함으로써, 양이온의 결합정도가 올리고당의 연결위치에 따라 달라지리라는 것을 FAB CAD MS/MS(Fast Atom Bombardment Collision Activated Dissociation Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry)를 이용하여 안정성 측면에서 연구하였다. 알카리 양이온화된(cationized) 올리고당들은 양성자화(protonated)된 형태보다 더 큰 안정성을 나타내어 -40 eV의 충돌 에너지 수중에서 연결부위와 작용기들이 분절된 스펙트럼형태를 보인 반면, 양성자화된 올리고당은 -10 eV에서 에서 같은 정도의 분절을 보였다. 첨가된 양이온 중, 칼륨 양이온이 첨가된 올리고당이 다른 것에 비해 안정화되어 triple quadrupole기종의 허용에너지 조건하에서는 분절이온을 생성하지 않는다. 다른 양이온화된 올리고당들은 충돌기체인 argon의 압력이 0.8mTorr 상태에서 양이온의 종류에 따라$Nap^+>Li^+>NH_4^+$순으로 안정성을 나타내었다. 올리고당과 결합하는 금속양이온들은 질소를 포함하고 있는 아미노당에 위치하며, 이는 아미노당을 포함하는 분절이온마다 각 양이온에 해당하는 만큼의 질량이 이동된 분절피크들이 나타나는 것으로 설명 가능하다. 또한 양이온화된 것이 양성자화된 것보다 더 큰 안정성을 지니는 이유는 금속 양이온과 아미노당의 N-acetyl 작용기 및 fucose의 산소 사이에 크라운에테르 형태의 결합을 형성하는 것으로 설명할 수 있다. 이 때 참여한 금속 양이온의 크기 및 연결위치-이성질 부분의 구조적 형태에 따라 결합정도의 차이를 보여 각기 다른 분절스펙트럼의 형태를 나타내며 안정성면에서도 1-6>1-4>1-3 연결위치의 순으로 나타났다.

• 아시안잔디학회지
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• 제23권1호
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• pp.133-142
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• 2009

일반적으로, 골프장의 퍼팅그린(putting green)지역에서 사용되는 토양은 매우 낮은 CEC(양이온치환용량)와 알루미늄 및 철 수산화물의 코팅이 없는 모래로 이루어진 근권 혼합물로 구성되었다. 이러한 성질로 인해서, 그린 토양에 의한 칼륨(K)의 보유는 극히 제한될 수 밖에 없다. 새로운 상업용 칼륨 비료는 골프장의 그린지역에서 적절한 칼륨의 유지에 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 잔디 품종 'Floradwaf' bermudagrass(Cynodon docfyfon L. $P_{ERS}$.)을 유리 온실에서 재배하면서 상업용 칼륨 비료의 용출(leaching)과 영양분 공급 잠재력을 평가하였다. 전체 12주의 실험기간 동안 격주로 칼륨의 농도를 측정하기 위해 절취된 잔디와 용출액이 수집되었다. 깎여진 잔디는 48시간 동안 $70^{\circ}C$에서 건조되었고 건물중량 측정이 이루어졌다. $K_2SO_4$를 제외한, 사용된 칼륨 비료원들은 bermudagrass의 성장에 주목할 만한 차이를 보여 주지 못했다. 그러나 첫 번째 와 두 번째 용출액 수집 기간 동안에 칼륨의 용출은 큰 차이가 관찰되었다. 코팅이 되지 않은 0-20-20 액체 비료가 가장 많은 양의 칼륨을 용출시켰고, 두 번째로, MKP, 세 번째로 KCL, 네 번째로 $KNO_3$가 칼륨을 용출시켰다. 코팅이 된 칼륨 비료원들(CKCL, $CKNO_3$, $CK_2SO_4$)이 가장 적은 양의 칼륨을 용출시쳤다. 사용된 칼륨 비료원들에 관계없이 첫 번째 세 번의 용출 수집기간 동안에 칼륨의 80%가 용출되었다. 용출된 칼륨의 양 및 건조중량과 영양분 칼륨의 흡수와는 상관관계가 관찰 되지않았다. 칼륨의 회수율은 82%에서 104%까지 분포하였다. 그러므로, 사용된 코팅이 된 칼륨(K) 비료원들(CKCL, $CKNO_3$, $CK_2SO_4$)이 환경친화적인 칼륨(K) 비료원들로 사료되고 추천된다.

• 폴리머
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• 제37권4호
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• pp.533-538
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• 2013

염화나트륨은 우리 몸의 체액에 존재하며, 혈액 속에 약 0.9 wt%의 농도로 존재하여 삼투압을 유지하는 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 사람들이 섭취하는 소금의 양은 증가하는 추세이며, 과량 섭취로 인해 고혈압 등의 원인이 되기도 한다. 본 연구에서는 생체적합성 이온성 고분자들의 특정 반대이온을 칼슘과 칼륨으로 치환시켜 나트륨 이온과의 이온교환을 통해 고분자에 나트륨이 흡착되어 대변으로 배출시킬 수 있는지를 in vitro 실험과 in vivo 실험을 통해 연구하였다. 조사된 고분자들 중 칼슘과 칼륨의 폴리스티렌설폰산, 칼슘 치환된 카라기난과 타마린드가 우수한 나트륨 치환 능력을 보유하고 있음을 확인하였고, 체온과 인공위액 및 인공장액의 조건에서도 나트륨 치환능을 유지하는 것을 확인하였다. 이러한 고분자들의 난용성 특징을 통해 구강 내에서는 맛의 변화를 주지 않으면서 나트륨을 흡착해 배설하는 메카니즘을 나트륨 과다 섭취에 따른 문제 해결을 위해 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.103-110
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• 2011

방사선이 조사된 세포막 모델에서 $K^+$와 $Na^+$의 능동전달 효과에 대해서 연구하였다. 이 실험에 사용된 세포막 모델은 스티렌과 디비닐벤젠의 슬폰화 혼성중합막이다. 이온의 초기플럭스는 양쪽의 $H^+$ 이온농도 증가와 함께 증가하였다. 실험범위 pH $0.5^{-3}$에서 방사선이 조사되지 않은 막의 $K^+$의 초기 플럭스는 $7.9{\times}10^{-4}\;-7.49{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$이고 $Na^+$의 초기 플럭스는 $10.6{\times}10^{-4}\;-7.68{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$이다. 방사선이 조사된 막의 $K^+$의 초기 플럭스는 $35.0{\times}10^{-4}\;-42.4{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$ 이고 $Na^+$의 초기 플럭스는 $52.0{\times}10^{-4}\;-43.3{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$이다. 막은 $K^+$를 선택하였고 $K^+/Na^+$의 비는 약 1.1이다. 조사된 막의 pH의 구동력은 조사되지 않은 막보다 약 3-4배 정도 유의 있게 증가하였다. 세포막 모델의 $K^+$와 $Na^+$의 능동전달이 비정상적이기 때문에 세포장해가 세포에서 나타나게 된다.