• 제목/요약/키워드: 탄산이온

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강원도 지역 탄산용출수에 대한 심부온도 및 심부환경의 추정 (Estimation of reservoir temperatures and subsurface environments for $CO_2-rich$ springs in Kangwon Province)

  • 최현수;고용권;윤성택;배대석
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.520-523
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    • 2003
  • 강원도 지역의 대표적인 탄산용출수에 대한 수리지구화학적 연구를 통하여 심부 지열 저장지의 온도와 심부환경을 추정하였다. 탄산용출수는 공통적으로 약산성의 pH와 높은 이온함량으로 특징되지만, 화학적으로는 Na-HCO$_3$형, Ca-Na-HCO$_3$형, 그리고 Ca-HCO$_3$형으로 뚜렷이 구분된다. 심부에서 생성된 탄산용출수가 지표로 상승하는 도중에 수반된 지표수 혼합차이로 인해 이런 화학조성의 차이가 유발된 것으로 판단된다. Na-HCO$_3$형 탄산수는 화학 조성상 ‘mature water’의 특징을 보여주는 반면, 다른 두 유형의 탄산수들은 ‘immature water’에 해당하였다. Na-HCO$_3$ 형 탄산수에 대하여 실리카, Na-K 및 Na-K-Ca 지온계를 적용한 결과, 약 l15-157도의 심부저장지 온도가 산출되었으며, 이 결과는 다성분 평형계를 이용한 추정 온도 (약 140-160도)와도 잘 일치하였다. 반면, Ca-HCO$_3$ 형 탄산수들은 지표수와의 혼합 때문에 상대적으로 낮고 넓은 범위의 추정 온도 (약 60-130도)를 나타내었다. 따라서 연구지역 내 탄산용출수의 심부저장지 온도는 Na-HCO$_3$형에 대해서만 타당하게 적용될 수 있으며, 약 140-160도일 것으로 추정된다.

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과포화도에 의한 침강성 탄산칼슘 다형체의 생성거동 (Formation Behavior of Precipitated Calcium Carbonate Polymorphs by Supersaturation)

  • 안영준;전종혁;이신행;유영환;전홍명;안지환;한춘
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권4호
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    • pp.22-31
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    • 2015
  • 속도론적인 관점에서 실험변수를 조절하여 얻어진 결과로부터 침강성 탄산칼슘(precipitated calcium carbonate, PCC)의 생성을 핵생성속도로 규명하였다. 반응온도 $80^{\circ}C$에서 $Ca(OH)_2$ slurry, $Na_2CO_3$ 수용액 및 다양한 농도의 NaOH를 첨가하여 침강성 탄산칼슘의 생성거동을 관찰하였다. 핵생성속도는 주 반응물인 $Ca^{2+}$ 이온과 $CO{_3}^{2-}$ 용해속도를 조건으로 나누어 진행하였다. 두 이온의 농도가 고농도일경우에는 vaterite와 calcite가 혼재되어 나타났다. $Ca^{2+}$ 이온과 $CO{_3}^{2-}$ 이온농도 중 어느 하나만을 낮게 하여 반응시킨 경우에는 주로 calcite가 생성되었으며 두 이온농도가 모두 낮을 경우에는 aragonite가 형성되었다. 또한 NaOH 농도를 증가시킴에 따라 calcite의 생성은 감소하였으며 5M NaOH 수용액 내에서 단일상의 aragonite를 얻을 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 과포화도 조절을 통해 다형체(polymorphs) 중 특정 형태를 합성할 수 있었다.

국산 칼슘-벤토나이트에 대한 납 흡착 (Lead Adsorption onto a Domestic Ca-Bentonite)

  • 고은옥;이재완;조원진;현재혁;강철형;전관식
    • 한국토양환경학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.55-63
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    • 2000
  • 벤토나이트는 매립지로부터 중금속이 유출되는 것을 저지시키기 위한 라이너 물질로 고려되고 있다. 본 연구에서는 국산 벤토나이트를 대상으로 납 흡착실험을 수행하였으며, 평형관계식과 용액화학 및 반응온도가 납흡착에 미치는 영향을 규명하였다. 벤토나이트의 납 흡착반응에서 평형관계식은 Freundlich 등온선을 비교적 잘 만족하였으며, 이 때 실험으로부터 결정된 $K_{F}\;=\;1.14$, n = 1.70, 상관계수($r^2$) : 0.99 이었다. 납이온의 분배계수는 주어진 초기용액농도의 범위에서 농도가 증가할수록 소하였다 pH가 증가할수록 납이온의 분배계수는 증가하였으며, pH>7 이상에서는 침전반응으로 해 그 값이 급격하게 증가하였다. 바탕용액의 이온강도가 증가함에 따라 납이온의 분배계수는 감소하였다. 납이온의 분배계수는 용액중에 존재하는 황산이온의 농도가 증가할 경우에 약간 증가하였으며 반면에 탄산이온의 농도에는 영향을 받지 않았다. 분배계수는 용액의 온도가 증가함에 따라서 증가하였다.

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불완전 결정성 아파타이트 박막의 특성 및 응용

  • 김현만
    • 세라미스트
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    • 제3권3호
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    • pp.58-70
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    • 2000
  • 뼈 결정과 같이 결정도가 낮은 탄산 인회석 결정의 화학조성 및 구조는 순수 수산화인회석 과 물리적 및 화학적 성질에 있어서 매우 다르다. 극미세 결정으로 결정도가 매우 낮은 불완전 결정이며, 결정 표면은 매우 반응성이 높은 이온으로 구성되어 있어 유기분자나 세포와 활발히 반응할 수 있다. 이와 같은 뼈 결정의 특성을 고형 기질 표면에 불완전 결정도 인회석 박막을 형성시켜 생체재료에 재현하였다. 이 박막에는 뼈세포들이 잘 부착하였는데 특히 골모세포의 부착, 증식, 분화를 촉진하여 장차 이와 같은 뼈 탄산 인회석의 특성을 갖는 인회석을 생체이식 재료로 이용하므로써 우리 몸의 생리에 좀 더 가까운 인공 매식체를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

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탄산화 및 비탄산화된 콘크리트의 투수계수의 해석 기법 개발 (Analytical Modeling for Microstructural Permeability Coefficient of (Non)Carbonated Concrete)

  • 윤인석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.255-264
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    • 2009
  • 콘크리트의 투수계수는 콘크리트 구조물의 내구성능 및 미세구조의 밀실성을 판단할 수 있는 핵심적인 재료 매개변수이다. 투수계수를 산정하기 위한 많은 연구들이 있었으나, 시멘트페이스트 및 골재 각각이 콘크리트의 투수성능에 미치는 영향을 다룬 연구는 드물다. 더우기, 탄산화가 염소이온의 확산계수에 큰 영향을 미칠 수 있음에도 불구하고, 탄산화된 콘크리트에 대한 확산계수를 다룬 연구는 매우 드문 실정이다. 본 연구의 목적은 탄산화 및 비탄산화된 콘크리트의 투수계수를 추정할 수 있는 기초적 접근방법을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 미세구조 모델 및 시멘트의 경화특성을 기초로 투수계수를 산정할 수 있는 해석적 기법이 개발되었는데, 시간단계별로 변화하는 투수계수의 해석과 탄산화된 콘크리트의 투수계수를 계산할 수 있다. 탄산화된 콘크리트에서 감소된 공극량이 계산되었으며 이는 투수계수의 산정에 이용되었다. 해석 결과는 실험적 결과를 얻어서 상호비교하여 검증하였다.

석회암지대 지하수 및 하천수 ${\delta}13CDIC$값의 변화 요인

  • 신우진;정공수
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.402-404
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    • 2005
  • 2004년 7월부터 2005년 2월까지 8개월 동안 강원도 정선지역 탄산염지대 지하수 및 하천수의 ${\delta}^{13}C$의 조사 결과, 탄산염 지대 지하수의 13C는 $-12.07{\sim}-8.63$ (평균 -10.34 ), 탄사염지대 하천수의 ${\delta}^{13}C$$-10.32{\sim}-6.80$ (평균 -7.944 ) 이었다. 하천수와 지하수 ${\delta}^{13}C$는 수온(T)과 음의 상관관계를 보이고 물의 전기전도도(EC)와 양의 상관관계를 보이며, 여름보다 겨울에 높은 값을 보이는 반면 산화환원 전위(Eh), 용존산소(DO), pH와는 상관관계가 미약함을 보이고 있다. 탄산염지대 지하수 및 하천수의 ${\delta}^{13}C$는 연구지역의 지하수와 하천수가 탄산염암의 용해, 대기 $CO_2$와 용존 $CO_2$의 교환, 유입된 대기 $CO_2$가 물 분자와 반응하여 ${HCO_3}^-$ 이온으로 전환될 때 있는 분별작용의 효과에 의해 주로 영향을 받았으며 수중생물의 신진대사에 의한 변화는 미미한 것으로 나타났다.

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바닥용 건조시멘트 모르타르 배합 내 In-situ 탄산화 적용을 위한 CO2 주입 특성 및 물리적 특성 검토 (Evaluating the Effectiveness of In-Situ Carbonation in Floor Dry Cement Mortar Applications)

  • 김진성;조성현;김춘식
    • 한국건축시공학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-10
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    • 2024
  • In-situ 탄산화 기술은 시멘트 기반 건설재료의 제조과정에서 CO2를 주입하여 시멘트 수화과정에서 용출되는 Ca2+ 이온과 CO2의 탄산화 반응을 통해 CaCO3의 형태로 CO2를 격리하는 광물탄산화 기술이며, 본 연구에서는 현재 국내 건설현장에서 시공되고 있는 바닥용 건조시멘트 모르타르 배합의 범위에서 In-situ 탄산화 기술을 적용 시, CO2의 주입 유량 및 총 주입량을 검토하고, 바인더인 단위시멘트량 감축에 따른 제품의 품질 검토를 실시하였다.

U(VI)의 화강암 수착에 대한 매개변수적 연구 (A Parametric Study on the Sorption of U(VI) onto Granite)

  • Min-Hoon Baik;Won-Jin Cho;Pil-Soo Hahn
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.135-143
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    • 2004
  • 국산화강암에 대한U(VI) 수착에 대한 실험적 연구를 지화학적 매개변수들인 접촉시간, pH, 이온강도, 탄산염 농도 등의 함수로 회분식으로 수행하였다. 국산 화강암에 대한 U(VI)의 수착의 분배계수 $K_{d}$ 는 실험 조건에 따라 약 1-200 mL/g의 값의 범위를 가지는 것으로 나타났다. 화강암 입자에 대한 U(VI)의 수착은 접촉시간, pH 및 탄산염 농도 등에는 크게 의존하였으나 이온강도에는 크게 의존하지 않는 것으로 나타났다. 화강암 입자들에 대한U(VI)의 수착은 용액에서 pH와 탄산염의 농도에 의존하는 우라늄 화학종과 밀집한 관계가 있음을 알 수 있었다. 또한 속도론적 수착 실험에 의하여 2 단계 일차식 속도론적 거동이 화강암 입자들에 대한 우라늄의 속도론적 수착을 지배할 수 있는 것으로 유추되었다. pH 7 이상의 알칼리 영역에서 화강암에 대한 우라늄의 수착이 크게 감소되었는데 이는 화학종 계산에 의해 예측된 바에 따라 음이온의 U(VI)-탄산염 복합체 형성에 기인하였을 것이다.

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소양호에서 추출한 수중 부식질(AHS)의 오존처리에 대한 연구 (A Study on the Ozonation of Aquatic Humic Substances(AHS) Extracted from Soyang Lake Water)

  • 안복엽;이동석;신현상
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.453-461
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    • 2000
  • 본 연구에서는 XAD-8 수지 추출방법을 이용하여 소양호에 존재하는 수중 부식질의 월별 농도분포를 조사하였고, 추출과정을 통하여 확보한 수중 부식질에 대하여 pH와 탄산이온농도에 따른 오존처리특성을 흡광도와 DOC를 이용하여 검토하였으며, 오존처리한 수중 부식질의 생분해성 및 구조적 변화를 살펴보았다. 1997년 5월에서 10월에 조사된 소양정수장 유입수의 DOC 농도분포는 1~3 mg/L이었고, 수중 부식질의 농도는 0.2~0.8 mg/L로 DOC 농도의 약 20~30%이었다. 수중 부식질 중에서 휴믹산은 약 15~25%, 풀빅산은 약 75~85%로 분포하였다. 오존처리과정의 적정 pH 영역은 오존처리에 따른 부식질의 흡광도 감소율 및 DOC 제거율을 기준으로 판단할 때 pH 7~9 범위이었다. 오존처리과정에서 탄산이온을 첨가하여 라디칼 반응을 억제할 경우 시료의 흡광도 감소율은 증가한 반면 DOC의 제거율은 감소하였다. 오존처리한 시료의 생분해성은 약 50% 이상 증가하였다. $^{13}C-NMR$ 분석결과 오존처리 후 부식질내 방향족화합물의 함량은 49%에서 17%로 감소된 반면, 지방족화합물은 34%에서 51%, 카르복실화합물의 함량은 17%에서 32%로 증가하였다.

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