• 제목/요약/키워드: 환원전위

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하수슬러지의 생물전기화학 혐기성소화에 대한 인가전압의 영향 (Influence of Applied Voltage for Bioelectrochemical Anaerobic Digestion of Sewage Sludge)

  • 김동현;송영채;풍경
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.542-549
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    • 2015
  • 하수 슬러지의 생물전기화학 혐기성소화에 대한 인가전압의 영향을 0.2-0.4 V에서 수행하였다. 인가전압 0.3 V에서 pH와 VFAs는 7.32, 760 mg COD/L로 매우 안정한 값을 유지하였다. 이때 비메탄생성량은 $1.32L\;CH_4/L.d$이었으며, 바이오가스의 메탄함량은 73.8%로서 생물전기화학 혐기성소화조에 0.3 V의 낮은 전압을 인가하여도 혐기성 소화의 성능을 크게 향상 시킬 수 있었다. 0.4 V를 인가하였을 때, VFAs 성상의 포름산과 프로피온산 비율이 증가하였으며, 비메탄 생성량과 바이오 가스의 메탄함량은 각각 $1.24L\;CH_4/L.d$ 및 72.4%로 약간 감소하였다. 인가전압 0.2 V에서 pH는 6.3으로 감소하였으며, VFAs 농도는 5,684 mg COD/L로 크게 증가하였다. 또한, VFAs 구성성분 중에서 프로피온산과 뷰티르산의 비율이 급격히 증가하였고 비메탄생성량과 메탄함량이 크게 감소하였다. 인가전압 0.2 V에서 생물전기화학 혐기성 소화조의 성능 저하는 이산화탄소의 환원반응에 대한 열역학적인 전위구동력의 부족에 기인하였다.

지하수수질측정망 자료를 활용한 경남지역 지하수 수질: 배경수질전용측정망에 의한 심도·지질별 특성 (Groundwater Quality in Gyeongnam Region Using Groundwater Quality Monitoring Data: Characteristics According to Depth and Geological Features by Background Water Quality Exclusive Monitoring Network)

  • 차수연;서양곤
    • 청정기술
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    • 제26권1호
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    • pp.39-54
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    • 2020
  • 본 연구에서는 경상남도 지역의 지하수 수질 특성을 파악하고 효과적인 지하수 관리를 위한 기초적인 자료를 제공하기 위하여 지하수수질측정망 자료를 이용하여 심도와 지질별로 분석하였다. 토양지하수정보시스템의 배경수질전용측정망을 통하여 2013년부터 2017년까지 5년 동안의 503 세트 자료를 수집하였다. 총대장균군과 몇 극소량 존재하는 항목 즉 수은, 페놀 등을 제외한 수질매개변수는 심도와 지질에 따라 유의하거나 아주 유의하였다. 심도가 깊어짐에 따라 pH와 전기전도도는 증가하였고, 수온, 용존산소 산화물 환원 전위, 비소, 총대장균군 그리고 탁도는 감소하였고, 먹는물 수질 부적합율은 낮아졌다. 양이온과 음이온의 농도 합은 쇄설성퇴적암에서 가장 높았고 변성암에서 가장 낮았다. 먹는물 수질 부적합율은 변성암에서 가장 높았고 쇄설성퇴적암, 미고결퇴적물, 그리고 관입화성암 순이었다. 상층관정과 쇄설성퇴적암의 일부 지점에서 외부 오염물질에 의한 오염의 가능성을 의미하는 Na-Cl 수질특성을 보였다.

n-Si(111) 기판 위에 전기증착에 의한 Fe 박막의 성장과 구조적 특성 (Growth and Structural Properties of Fe Thin Films Electrodeposited on n-Si(111))

  • 김현덕;박경원;이종덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.1663-1670
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    • 2006
  • 펄스 전기증착법에 의해 단결정 Fe 박막을 n-Si(111) 기판위에 직접 성장시켰다. CV 분석 을 통해 $Fe^{2+}n-Si(111)$ 계면은 쇼트키 장벽 형성에 따른 다이오드 특성을 가진다는 사실을 알 수 있었다. 또한 인가 전압에 따른 전기용량의 변화를 보여주는 Mott-Schottky chottky(MS) 관계식을 이용하여 전해질 내에서 n-Si(111) 기판의 flat-band potential(EFB)을 조사하였으며, 0.1M $FeCl_2$ 전해질 내에서 EFB와 산화-환원 전위는 각각 -0.526V 과 -0.316V 임을 알 수 있었다. Fe/n-Si(111) 계면반응 시, Fe 증착 초기 단계에서의 핵 형성과 성장 운동학은 과도전류 특성을 이용하여 조사하였으며, 과도전류 특성을 통해 Fe 박막의 성장모드는 "instantaneous nucleation and 3-dimensional diffusion limited growth"임을 알 수 있었다. 주파수가 300Hz, 최대 전압이 1.4V인 펄스 전압을 이용하여 n-Si(111) 기판위에 Fe를 직접 전기 증착 시켰으며, 형 성 된 Fe 박막은 단결정 ${\alpha}-Fe$로 Si 기판위에 ${\alpha}-Fe(110)/Si(111)$의 격자 정합성을 가지고 성장하였음을 XRD 분석을 통해 확인하였다.

벼논오리 방사가 쌀 수량 및 품질에 미치는 영향 (Influence of Rice-Duck Farming System on Yield and Quality of Rice)

  • 강양순;김정일;박정화
    • 한국작물학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.437-443
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    • 1995
  • 오리방사에 의한 화학제 기능대체 효과와 유기미의 수량 및 품질을 검토코자 사양질답에 관행 시비량의 70%를 감비하고 일품벼를 중묘 이앙하여 이앙 3주후에 3주령오리를 10a당 30마리 밀도로 방사하고 무농약으로 재배하여 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 오리 3년차 방사논의 방사 직전 잡초 발생수는 무방사구보다 거의 반으로 줄어들었으나 피의 발생은 오히려 현저히 증가되었고 최고분얼기 잡초방제가는 관행 88%보다 92%로 높았으나 그 이후에 피의 방제는 효과가 적었다. 2. 오리 방사는 벼물바구미와 멸구류, 기타 곤충등과 소동물을 거의 포식하였으나 수잉기에 발생된 혹명나방피해는 방제하지 못하였다. 3. 오리 방사구는 관행구보다 표면수가 항상 현탁되어 있고 표층토의 산화환원전위차가 높아 유수형성기의 엽색이 관행 38.6보다 41.8로서 더 짙은 녹색을 유지하였으며 등숙기 까지 높은 근활력을 유지하였다. 4. 오리 방사구에서는 유기미 쌀수량이 648kg /10로서 관행구보다 3% 증수되었고 생산된 유기미는 '94년 고온년의 특이성으로 청미비율이 높아 관능검사에 의한 식미는 약간 나쁜 경미한 차이를 보였다.

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비소로 오염된 달천광산 토양의 자연저감 능력에 대한 pH-Eh영향 (Effects of pH-Eh on Natural Attenuation of Soil Contaminated by Arsenic in the Dalchen Mine Area, Ulsan, Korea)

  • 박맹언;성규열;이민희;이평구;김민철
    • 자원환경지질
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    • 제38권5호
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    • pp.513-523
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    • 2005
  • 울산 달천광산의 지하수 및 토양 중에 함유되어 있는 비소의 오염현황을 파악하고, pH와 산화-환원 전위 값의 변화에 따른 자연저감 능력을 평가하였다. 달천광산 지역 비소 오염의 주 근원광물인 유비철석의 광미 내 함량은 최대 $2\%$이며, 비독사석, 니콜라이트, 램멜스버가이트, 거스도르파이트, 코발트석과 황철석 등의 비소함유광물 역시 비소오염의 근원이 되고 있으며, 비소함량은 광물에 따라 다양한 차이를 보인다 광미장 내 유비철석과 황철석의 표면이 부분적으로 철산화물과 철비산염으로 산화된 것을 관찰할 수 있어, 풍화반응이 상당히 진행되었음을 알 수 있다. 지하수 내 비소의 함량과 pH는 뚜렷한 상관관계를 보이지 않지만, 포화대 및 비포화대의 지하수의 비소 농도는 Eh가 감소함에 따라 농도가 감소하는 정(+)의 상관관계를 보인다. RMB(Red Mud Bauxite)는 비소제거 효율이 우수하여 달천광산 지역의 비소로 오염된 지하수 및 토양을 복원 시 자연저감 촉진제로 이용될 수 있을 것이다.

비닐하우스 내 조 재배시 저농도 에탄올을 이용한 잡초억제 효과 (Weed Control Technology with Low Concentration Ethanol in Protected Cereal Crop Cultivation)

  • 황재복;윤을수;박창영;정기열;최영대;전승호;이용환
    • 한국잡초학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.115-120
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    • 2012
  • 딸기 등 시설후작으로 조 등 잡곡의 재배를 위해 잡초 및 토양소독을 위해 저농도 에탄올에 의한 효과는 다음과 같았다. 토양의 산화환원전위는 저농도 에탄올 처리 2일 후 -200~-400mV로 최저를 보였고, 에탄올 처리 후 토양 미생물 밀도는 처리 전에 비해 세균, 방선균은 증가하였으며, 곰팡이 밀도는 큰 변동이 없었다. 뿌리썩이선충는 50L $m^{-2}$, 100L $m^{-2}$에서 각각 97%, 98%로 방제 효과가 있었다. 잡초방제가는 75L $m^{-2}$, 100L $m^{-2}$ 처리량에서 30일 후에는 각각 96%, 98%이었으며, 50일 후에는 각각 92%, 84%이었다. 저농도 에탄올 처리량별 조의 수량은 물을 처리한 구와 처리량이 25L $m^{-2}$와 50L $m^{-2}$구에서는 수량이 없었고, 75L $m^{-2}$, 그리고 100L $m^{-2}$구에서는 각각 1,570kg $ha^{-1}$, 그리고 1,230kg $ha^{-1}$이었다.

천연해수 중 온도 변화에 따라 전착한 환경친화적인 석회질 피막의 특성 분석 (Properties analysis of environment friendly calcareous deposit films electrodeposited at various temperature conditions in natural seawater)

  • 이찬식;강준;이명훈
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권7호
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    • pp.779-785
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    • 2015
  • 일반적으로 선박 및 해양구조물, 그리고 심해 설비의 가장 적절한 부식 방지법으로는 음극방식법이 널리 사용되고 있다. 해수 중에 이러한 음극방식법이 적용될 경우, 음극전류가 용존 해 있는 산소를 환원시킴으로써 음극분극 된 설비 표면에 수산화 이온을 다량 발생시키게 되고, 이로 인하여 계면에서의 pH는 증가하게 된다. 또한 탄산이온의 농도 역시 증가하게 되어, 바닷물 속에 용해되어 있는 마그네슘과 칼슘 이온들이 이들 수산화 이온 및 탄산 이온과 결합함으로써, 수산화마그네슘 및 탄산칼슘을 주성분으로 하는 무기물 층이 설비 표면에 석출하게 되는데 이렇게 형성된 피막을 일반적으로 "석회질 피막"이라고 한다. 이러한 무기물 층은 해수라는 부식환경에서 모재를 보호하는 물리적 장벽으로서의 역할을 함은 물론 음극방식을 할 때 요구되는 전류밀도를 감소시키는 역할을 하게 된다. 한편 이러한 해수 중에서의 석회질 피막의 형성은 전위, 전류, pH, 온도, 시간 등을 포함한 많은 변수들에 의해 변화하게 되는데, 이에 본 연구에서는 여러 가지 변수들 중 특히나 해수의 온도 및 시험편 표면 조건에 따른 무기물 층의 피막구조변화 및 특성변화를 살펴봄으로서 환경친화적인 코팅막의 개발에 대한 설계지침을 제공 할 수 있었다.

전해수 생성온도에 따른 그람양성균과 그람음성균의 살균 효과 (Bactericidal Effect of Electrolyzed Activated Water Prepared at Different Water Temperatures on Gram-Positive and Gram-Negative Bacteria)

  • 이정민;정현정;방우석
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권8호
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    • pp.1227-1232
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    • 2016
  • 본 연구에서는 다양한 온도의 물로 제조한 전해수를 이용하여 그람양성균과 그람음성균에 대한 살균력을 확인하였다. 전해수의 물성은 물의 온도가 높아질수록 pH와 유효 잔류염소 농도 값이 높아졌으나, 산화환원전위 값은 감소하였다. 4, 22, $40^{\circ}C$의 물을 이용하여 생성한 전해수에 Escherichia coli O157:H7을 15분 동안 처리하였을 때 각각 1.18, 4.47, 5.46 log CFU/mL 감소하였으며, Staphylococcus aureus는 각각 0.72, 4.90, 5.54 log CFU/mL 감소하였다. 이를 통해 전해수를 생성하는 물의 온도가 증가할수록 살균 효과가 높아지는 것을 알 수 있다. 4, $40^{\circ}C$의 물을 이용하여 생성한 전해수에 균주를 처리한 경우, Listeria monocytogenes의 D 값(일정한 온도에서 90 %의 미생물이 사멸하는 데 걸리는 시간)이 각각 6.60, 1.57분으로 나타나 가장 낮았으며, $22^{\circ}C$ 전해수에서는 Salmonella Enteritidis의 D 값이 2.92분으로 가장 낮은 값을 나타내었다. 그람양성균과 그람음성균을 비교하였을 때 모든 온도에서 D 값에 대한 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). 본 연구 결과는 전해수를 제조할 경우 높은 온도의 물을 이용하여 제조하는 것이 미생물 살균 효과가 높다는 것을 보여주고 있다. 따라서 전해수를 생성할 때 물의 온도를 고려하여 높은 살균력을 나타내는 전해수를 생성할 수 있으며, 이는 물의 온도 외에도 물의 경도나 물의 종류 등을 고려하여 최적의 살균 전해수를 제조함으로써 식품산업에 적용하기 위한 자료로 활용될 것으로 기대된다.

Octamethylenethiafulvalene과 염화오스뮴, 이리듐, 백금 및 금 화합물의 합성과 특성에 관한 연구 (Synthesis and Characterization of Octamethylenethiafulvalene Compounds with Osmium, Iridium, Platinium and Gold Chloride)

  • 정찬규;이홍우;김영진;최성낙;김영인
    • 대한화학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.442-447
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    • 2001
  • Octamethylenethiafulvalene(OMTTF)와 $HAuCl_4{\cdot}3H_2O$를 THF 용액 내에서 직접 반응시켜 $(OMTTF)AuCl_4$를 합성하였다. $(OMTTF)_2PtCl_4,\; (OMTTF)_2\;IrCl6{\cdot}2H_2O,\; (OMTTF)OsCl5{\cdot}THF$ 등은 각각 $H_2PtCl_6{\cdot}xH_2O,\;H_2IrCl_6{\cdot}xH_2O$$H_2OsCl_6$를 사용하여 유사한 방법으로 합성하였다. 합성된 화합물들은 자기적(EPR, 자화율 측정), 분광학적(IR, UV-Vis), 전기화학적(CV) 특성과 전기전도도를 측정하였다. 상온에서의 분말 전기전도도는 모두 ~$10^{-7}\; S{\cdot}cm^{-1}$ 이하의 낮은 전기전도도를 나타내었다. 합성 과정에서 OMTTF로부터 Au, Pt, Ir, Os 금속 화합물로 전하 이동이 이루어져 OMTTF는 완전히 이온화된 $OMTTF^+$ 양이온 라디칼로 존재하였다. $OMTTF^+$ 양이온 라디칼의 안정성은 산화·환원 전위 값에서 확인하였다. 자화율 결과로부터 $(OMTTF)_2IrCl_6{\cdot}2H_2O$$(OMTTF)OsCl5{\cdot}THF$에서는 $OMTTF^+$ 이온에 존재하는 홀전자와 중심 금속(Ir 및 Os)에 편재화된 홀전자들 사이에는 강한 반강자성 상호작용이 존재함을 알 수 있었다.

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호스트-게스트의 입체선택적 착물형성에 의한 메틸아닐리늄 이온 혼합물의 전기화학적 분석 (Electrochemical Determinations of Methylanilinium Ion Mixtures by the Stereoselective Complexations of Host-Guest)

  • 정종화;장덕진;이부영;서무룡;김재상;이심성
    • 분석과학
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    • 제5권3호
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    • pp.239-247
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    • 1992
  • 메틸기가 한 개 또는 두 개 치환된 10가지 메틸아닐리늄 이온과 18-크라운-6와의 착물 형성 및 선택성을 메탄올에서 적하수은 전극에 의해 조사하였다. 메틸아닐리늄 이온과 18-크라운-6와의 착물의 안정도 상수는 메틸기의 위치와 개수에 따른 입체장애 효과에 의해 큰 차이를 나타내었다. 또한 반파전위의 차가 매우 작아 일반적인 방법으로는 분석이 불가능한 메틸아닐리늄 이성질체 혼합물 등에 보조 착화제로 18-크라운-6를 첨가하여 입체장애에 의한 착물반응의 선택성을 이용하여 분석을 시도하였다. 그 결과 18-크라운-6와 두 게스트 이온의 안정도 상수의 차, ${\Delta}log\;K$가 대략 0.7~1.3인 경우 이성분 혼합물의 확인이 정성적으로 가능하였으며, 1.6 이상인 경우에는 정량적인 개별분석도 가능하였다. 이는 18-크라운-6가 아닐리늄의 메틸치환기의 위치에 따라 입체장애의 정도를 선별적으로 인식하여 큰 착물형성 선택성을 나타낸 결과로 각 환원파의 음전위 이동 정도가 크게 달라지기 때문이다.

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