• 제목/요약/키워드: 칼슘이온효과

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고탁도 원수대응 침지식 멤브레인 여과에서 공기폭기 및 용액조성에 따른 파울링 및 처리효율 관찰 (Observations of Treatment Efficiency and Fouling in Submerged Membrane Filtration Treating High-Turbidity Source Water)

  • 장호석;변영권;김정환
    • 멤브레인
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    • 제27권1호
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    • pp.77-83
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    • 2017
  • 무기실리카 입자로 구성된 고탁도 원수를 처리하는 침지식 정밀여과 운전에서 휴민산과 2가 양이온의 존재유무에 따라 시간에 따른 파울링 저항을 관찰하였다. 공기폭기로 인한 무기실리카 입자의 파울링 감소효과는 휴민산과 칼슘이 혼합으로 존재 시 감소하였다. 파울링층의 전자현미경 관찰결과 칼슘의 존재 시 휴민산의 무기실리카 입자 표면흡착이 관찰되었다. 이는 멤브레인 표면에 조밀한 파울링층을 형성시켜 공기폭기 효과를 감소시킨 것으로 판단된다. 용액의 조성에 따른 고탁도 원수의 탁도 제거율에는 큰 변화가 없었으나 공기폭기량에 따라 칼슘과 무기실리카 입자의 혼합 존재 시 유기물질의 제거율은 80% 이상으로 증가하였다. 이는 공기폭기 하에 무기실리카 입자 표면에 흡착된 일부 휴민산들이 멤브레인 표면으로부터 함께 역수송 되어 유기물질 제거율을 증가시킨 것으로 사료된다.

부자 강심성분의 작용기전에 관한 연구 (Studies on the Positive Inotropic Mechanism of Aconiti Tuber)

  • 김명석;김용식
    • 대한약리학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.9-15
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    • 1981
  • 부자성분중 강심효과를 나타내는 부자부타놀분획의 작용기전을 심근수축기전이 있어서 중심적인 역활을 하는 칼슘이온과의 상호관계에서 검토하였으며 아울러 동물생체내 혈동력학에 대한 영향을 관찰하였다. 부자부타놀분획 적출 고양이 유두근표본의 수축력증가작용에 있어서 심근외칼슘과 상승적이었으며 부자부타놀분획 $10^{-4}g/ml$는 칼슘 0.06mM과 동등한 심근수측증강 효과를 나타내었다. 심근세포막의 칼슘통로 억제약물인 verapamil 존재하에서 저하된 유두근 수축력은 부자부타놀분획에 의하여 용량의존적으로 회복되었으며, 이로부터 부자부타놀분획의 강심작용기전의 일부는 심근세포막의 완만내향성 칼슘통로를 통한 칼슘유입을 측진하는 것과 관계가 있을 것으로 추측하였다. 정상가토의 혈동력학에 있어서 부자부타놀분획은 디지탈리스배당체와는 달리 용량의존적으로 전신동맥압을 저하시키고, 경동맥혈류량을 증가시켰으며, 심박동수에는 크게 의미있는 변화를 보이지 않았다.

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알긴산칼슘 비드 상 흡착에 의한 흔적량 구리(II)와 납(II)의 동시 농축 및 정량 (Preconcentration and Determination of Trace Copper(II) and Lead(II) in Aqueous Solutions by Adsorption on Ca-Alginate Bead)

  • 최종문;최선도
    • 대한화학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.590-598
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    • 2004
  • 수용액 중 흔적량 Cu(II)과 Pb(II)을 알긴산칼슘 비드에 흡착 농축시켜 정량하는 방법에 대해 연구하였다. 알긴산칼슘 비드는 시료용액에 일정량의 Ca(II)과 알긴산을 첨가하여 용액 내에서 형성되도록 하였다. 그리고 효율적인 흡착농축을 위해서 검토해야 할 수용액의 흡착 pH, Ca(II)의 농도, 알긴산의 양, 겔화 방지를 위한 에탄올의 농도, 흡착 평형시간과 탈착을 위해 사용하는 산의 종류 및 농도 등의 조건을 최적화하였다. 흔적량 Cu(II)과 Pb(II)이 포함된 시료 용액에 Ca(II)과 에탄올을 가한 후 용액의 pH를 5.0으로 고정하고, 알긴산을 첨가하여 알긴산칼슘 비드가 용액 내에서 형성되도록 하였다. 흡착 평형이 이루어지면 막 필터로 용액을 거르고, 걸러진 알긴산칼슘 비드를 소량의 완충용액으로 세척한 후 질산용액을 가하여 초음파 세정기에 넣고 역 분산시켰다. 역 분산을 위해 사용하는 탈착제로는 질산이 가장 좋았고, 이때 질산의 농도가 1.0 mol/L 이면 정량적으로 탈착되었다. 공존이온에 대한 방해효과를 Na(I), K(I) 및 Mg(II)에 대해 검토한 결과 Pb(II)에 대해서는 방해효과가 없었으나 과량 존재할 때 Cu(II)에 대해서는 흡광도를 감소시키는 방해를 야기하였다. 2가지 물 시료에 본 방법을 적용한 결과 $90.4{\sim}104.3%$의 회수율을 얻었으므로 수용액 중 흔적량 존재하는 Cu(II)과 Pb(II)을 분리 흡착 농축할 수 있는 효과적인 방법이라고 생각한다.

뢰스-고토양 퇴적물의 전처리 과정에 따른 입도분석 결과 비교 (Comparisons of Grain Size Analysis Results by Different Pretreatments Procedures in Loess-paleosol Sediments)

  • 윤순옥;박충선;황상일
    • 대한지리학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.553-572
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    • 2010
  • 퇴적물이나 토양의 입도분석은 가장 중요하고 기초적인 지구과학적 연구방법 중 하나이다. 본 연구는 뢰스-고토양 퇴적물을 대상으로 10가지 전처리 과정에 따른 입도분석 결과의 차이를 비교하였다. 퇴적물의 분산에 있어 확산제의 효과가 가장 크지만, 확산제와 염산의 처리 순서에 따라 큰 차이를 보인다. 이는 염산의 염소 이온과 확산제의 나트륨 이온 사이의 정전기적 인력으로 인해, 나트륨 이온이 효과적으로 퇴적물의 칼슘 이온을 치환하지 못하기 때문으로 생각된다. 또한 과산화수소와 염산은 끓는 물보다는 효과적이지만 퇴적물의 분산에 큰 영향을 미치지 않는다. 따라서 연구 목적 및 시료 특성에 맞는 적절한 방법을 선정해야 신뢰할 수 있는 입도분석 결과를 얻을 수 있을 것이다.

생석회 혼합토의 압축특성에 관한 연구 (Compressibility Characteristics of the Lime Treated Clay)

  • 민덕기;황광모;오미희
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.23-29
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    • 2003
  • 본 연구에서는 외부적인 원인에 의한 지반의 산성화가 생석회 혼합토의 압축특성에 미치는 영향을 조사하고, 생석회 처리효과를 증대시키기 위해 산화철, 염과칼슘, 황산칼슘 등의 제 2의 화학적 첨가제를 혼합하였다. 이 생석회 혼합토의 압축특성을 알아보기 위해 rapid inflection point method을 이용하여 신속한 압밀시험을 실시하였다. 공장폐수 또는, 산성비 등에 기인한 지반 산성화는 토양 속에 존재하는 황산염과 생석회의 칼슘이온이 반응하여 팽창성 광물인 ettringite 등을 생성시키므로 인공 산성비를 이용하여 pH를 변화시켜 생석회 혼합토에 혼합하였다. 실험결과, pH가 감소함에 따라 압축지수는 증가되고, 선행압밀하중과 압밀계수는 감소하는 경향을 보여 생석회 혼합토의 압축 특성에 악영향을 미치는 것으로 나타났다. 화학적 첨가제 중 염화칼슘을 혼합한 생석회 혼합토의 경우, 압축지수를 감소시키고, 압밀계수와 투수계수는 증가하는 경향을 보였다. 산화철을 혼합한 생석회 혼합토의 경우, 생석회 혼합토에 비해 선행압밀하중이 크게 증가하는 것으로 나타나 압축특성을 개선시키는데 효과적인 것으로 나타났다.

동절기 해상으로 유출된 저유황 중질유 제거를 위한 발열 흡착포 (Exothermic Oil Absorbent Sheet for Low-sulfur Fuel Oil (LSFO) Spilled into Seawater in the Winter Season)

  • 박한규;오경근;배병욱;송영채
    • 한국항해항만학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.297-302
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    • 2022
  • 탄산칼슘과 염산 수용액에 폴리프로필렌 섬유를 침지시켜 표면에 염화칼슘 결정을 생성시킴으로써 발열 흡착포를 제작하였다. 발열 흡착포를 유출 기름으로 인해 유막이 형성된 해수면에 적용하면 염화칼슘 결정이 주변의 수분을 흡수하여 이온화되면서 용해열을 방출한다. 염화칼슘의 용해열을 유동점 이하의 저온에서 응고된 저유황 중질유를 액화시켜 흡유 가능한 상태로 전환시킨다. 발열 흡착포의 제작을 위해 폴리프로필렌 표면에 염화칼슘 결정을 생성시키기 위한 탄산칼슘과 염산의 최적 몰농도는 각각 0.25 M과 0.5 M이다. 저유황 중질유 발열 흡착포의 흡유능은 해수 온도에 따라 다르지만, 우리나라 인근 해역의 동절기 평균 수온인 10℃에서 4.5-7.08 g/g으로 매우 우수하였다. 염화칼슘 발열 흡착포를 사용하면 동절기 선박사고로 인하여 해양에 유출된 저유황 중질유를 효과적으로 흡유하여 제거할 수 있다.

발생계배 연골세포의 분화기구에 대한 연구 11. 분화에 미치는 칼슘이온의 영향 (Studies on the Differentiation of Chondrogenic Cells in Developing Chick Embryo II. Effect of Calcium ton on the Chondrosenesis)

  • 김수동;손종경박대규강신성
    • 한국동물학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.460-468
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    • 1991
  • 계배 limb bud간충직 연골원성 세포로부터 연골원세포로의 분화과정에서 Ca2+의 역할을 추구해 보기 위하여 Hamburger-Hamilton stage 23/24의 계배 limb bud간충직세포들을 미세배양법으로 배양하면서, Ca2+, calcium ionophore인 A23187, calcium channel blocker인 D600을 각각 농도 및 처리기간을 변화시켜 처리하면서 연골화의 정도를 검정하여, 연골세포 분화에 미치는 Ca2+의 작용양상을 분석하였다. 그 결과 Ca2+은 3 mM의 농도로 배양초기에 처리하였을 때 가장 효과적으로 연골화를 촉진하였으며, A23187(0.05 $\mu$ M) 처리는 세포내로 Ca2+유입을 증가시켜 연골화를 촉진시킨 반면, D6OO(30 $\mu$ M이하) 처리는 세포내로 Ca2+ 유입을 차단시킴으로서 연골화를 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 결과에 따른 세포내로의 칼슘 유입 변화는 45Ca로 확인하였다. 그러므로 Ca2+에 의한 간충직세포의 연골세포로의 분화촉진 작용은 Ca2+이 연골화의 응집시기에 세포간의 접촉을 유도할 뿐만 아니라 배양 초기에 Ca2+이 세포 내로 들어감으로써 수반되는 일련의 기작에 의한 것임을 알았다.

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응집에 의한 생물학적 처리수의 색도 및 난분해성 유기물 제거 (Removal of Color and non-biodegradable organic matter from biologically treated effluent by coagulation.)

  • 서태경;박상민;박노백;전항배
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.859-863
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    • 2008
  • 축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

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미생물막 형성을 막기 위한 살균 물질 함유 막: 총설 (Membrane Containing Biocidal Material for Reduced Biofilm Formation: A Review)

  • 손수현;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제32권1호
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    • pp.23-32
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    • 2022
  • 세균은 분리막, 식품 포장 필름 및 바이오 의료 기기와 같은 다양한 미생물 막의 표면 위에서 자란다. 미생물 막의 성장은 엑소폴리사카라이드의 복잡한 구조 형성과 밀접한 관련이 있다. 미생물 막이 항균제의 대량 수송의 어려움으로 성장하게 될 경우 항균효과는 급격하게 감소한다. 항균 활동을 활성화하기 위해서 막의 표면은 살균 특성이 있는 기능성 물질들로 변형, 코팅 또는 고정한다. 한 가지 아이디어는 막 표면에 양전하 이온을 도입하는 것이다. 양전하 이온인 4차 암모늄 그룹의 존재는 마그네슘이나 칼슘같이 세균 세포벽에 존재하는 2가 금속이온을 대체할 수 있다. 세포막 파괴의 효능은 표면환경에서 사용 가능한 작용제들의 이동성에 달려있다. 이 리뷰에서는 4차 암모늄 그룹, 헬라민(helamine), 쌍성이온(zwitterion)과 같이 여러 살생물제를 포함하고 있는 막들을 다룬다.

친환경 유기농자재 처리에 따른 정화토양의 개선 효과 (Impact of Environmentally-friendly Organic Agro-Materials on Chemical Properties of Remediated Soils)

  • 김동진;안병구;이진호
    • 한국유기농업학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.753-767
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    • 2013
  • 정화토양 RSA(remediated soil A)와 RSB(remediated soil B)의 토양 특성을 조사한 결과, 사질양토로서 작물 별 토양 특성 권장 기준에 적정 토성이지만, 높은 토양 pH와 치환성 칼슘, 다소 낮은 양이온치환용량(cation exchange capacity, CEC)과 치환성 칼륨, 매우 낮은 토양유기물 함량과 유효인산 함량을 보여 작물 생육에 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 그러나, 친환경농자재인 부산물비료, charcoal, biochar를 토양개량제로 처리 후 토양 특성이 수준 이상의 개선을 보여준 것으로 보인다. 토양 pH 경감 효과는 볼 수 없었으나, 토양유기물 함량 증가, 유효인산 함량 증가 등의 효과가 있었으며, 총질소(total nitrogen, T-N)와 치환성 칼륨의 함량이 다소 증가하였다. 그리고, 치환성 칼슘의 함량이 작물 별 권장 기준 이상으로 높은 것을 감안하였을 때 biochar 처리구에서 치환성 칼슘 함량을 감소시킨바, 지속적인 연구 또한 필요할 것으로 판단된다. 이는 토양경작법에 의하여 정화된 토양에 대하여 부산물비료, charcoal, biochar 등의 친환경농자재를 토양개량제로 사용할 경우 토양 개선 효과가 나타난 것으로 생각되며, 특히 biochar의 경우 토양 특성 변화에 많은 영향을 주었다. 따라서, 정화토양을 지속적으로 유지하고 관리 할 경우 토양의 질을 꾸준히 증진시킬 수 있을 것으로 기대된다.