• 공업화학
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• 제16권2호
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• pp.180-186
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• 2005

본 논문은 유기물과 중금속이 함께 포함되어 있는 폐수 슬러지의 시멘트 고형화를 위해 포졸란물질인 실리카흄을 고화보조재로 사용한 연구결과이다. 실리카흄을 고화보조재로 사용할 경우 고화체의 일축압축강도는 현저히 증가하는 결과를 보여주었으며, 실리카흄의 시멘트 대체가 전체 배합물의 15%까지 증가하였을 때 일축압축강도는 실리카흄을 전혀 사용하지 않았을 경우에 비하여 66.7%까지 증가하는 결과를 보여주었다. 또한 시멘트가 실리카흄으로 대체되는 양이 증가하면서 총 유기탄소와 중금속인 크롬의 용출량은 감소하는 결과를 보여주었으며, 배합물 중 실리카흄이 5%를 차지할 때 중성의 용출액에서 총 유기탄소의 85%가 용출억제되었으며, 산성의 용출액에서 0.76 mg-Cr/g-Cr의 크롬만이 용출되었다. 전자주사현미경과 X-선 회절분석, 적외선 분광분석 등을 이용한 미세구조분석 결과 실리카흄은 시멘트경화 초기에 크링커 입자를 피복하여 초결(initial setting)과 수화를 저해하는 에트링가이트(ettringite)의 형성을 감소시키는 것으로 나타났다. 본 연구결과 중금속과 유기물이 혼합된 슬러지의 시멘트 고형화에 있어서 실리카흄의 첨가는 유기물질이 시멘트 수화반응에 미치는 악영향을 억제하고 중금속 및 유기물의 용출을 감소시키는 것으로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권2호
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• pp.289-297
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• 2019

Indiscriminate disposal of waste and citation of open dumpsites are some of the key factors affecting the various soil geotechnical properties. Atterberg limit and consolidation tests were conducted to determine the effects of two open waste dumpsites (Uselu Market and New Benin) on geotechnical properties of their underlying soils. Soil sample collected from Uselu Market dumpsite in Benin City metropolis showed slightly lower hydraulic conductivity (K) of $1.0{\times}10^{-6}$ with plasticity index of 18.53% compared to sample collected 1.6 m from the same dumpsite which had high K value of $2.42{\times}10^{-3}$ with plasticity index of 6.9%. Soil sample collected from New Benin dumpsite in Benin City metropolis showed slightly lower K of $1.45{\times}10^{-6}$ with plasticity index of 13.8% than sample collected 1.6 m from the same dumpsite which had high K value of $2.14{\times}10^{-2}$ with plasticity index of 6.0%. X-ray florescent analyser (X-MET 7000) and direct soil pH meter were used to determine the composition of the aforementioned soil samples. The result of samples collected from both dumpsites indicated a low hydraulic conductivity compared to samples collected 1.6 m from both dumpsites. Also, the chemical composition and pH of both dumpsite underlying soils indicated high level of soil contaminants with pH of 3.3 and 3.5 which is very acidic unlike pH of other samples which were in the neutral range (6.8-7.1). Hence, a liner is recommended for all dumpsites or engineered landfill systems to mitigate against the challenges associated with open waste dumping system in the environment.

• 약학회지
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• 제50권5호
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• pp.313-321
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• 2006

There are three kinds of liquid petroleum marker which is extracted by the basic or acidic, and both developer. Korean marker, Unimark 1494 DB (marker) have been spectrophotometrically analysed by the determination of absorbance at 582 nm after base extraction by Unimark 1494 DB Developer C-5 (developer). Some blue dyes which have same reactive radical of marker and can be changed deep blue color in base developer extraction (BDE), may be increased absorbance at 582 nm, but dyes or markers which can be increased the absorbance, were not unclear. In this experiment, effects of three dyes or marker such as Orimax Green 151 (the mixture of CI Solvent Yellow 16 and CI Solvent Blue 70), quinizarin and Orimax Blue 2N (CI Solvent Blue 35), and two solvent such as topasol (P-250) and lubricant (P-8) on the absorbance were studied by HITACHI Recording Spectrophotometer U-3300. It shows that all of them increased absorbance at 582 nm after BDE. Absorbance at 582 nm can be showed 0.0544 by Orimax Green 151 at the concentration of 3.96 mg/l, quinizarin at the concentration of 1.38 mg/l, and Orimax Blue 2N at the concentration of 2.73 mg/l in the artificial petroleum (normal diesel oil: topasol: lubricant=2 : 4: 4), respectively. Absorbance, 0.0544 indicates that concentration of marker is 1.64 mg/l in the reference curves, respectively. And also these results can be showed that the artificial petroleum have about 10% cheep fuel such as kerosene which have marker (16.0 mg/l). Absorbance of P-250 was 0.01361-0.22842 depending upon the purchasing date, and that of P-8 was 0.05644. pH of developer was 14.83, and so this result indicates that Unimark 1494 DB is a base extractable petroleum marker, phenylazophenol (US Patent No. 5,252,106). In the BDE, the slight color of Orimax Blue 2N, Orimax Green 151 and quinizarin in artificial petroleum changed to deep bright blue color, respectively. These result indicate that the absorbance at 582 nm by BDE may be increased not only by azo, diazo, amine and ketone (anthraquinone, coumarin) dyes or markers, but also the contaminants of P-250 and P-8 which have same as reactive radical of dyes or markers.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권1호
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• pp.36-43
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• 2009

Zn, Ni 및 불소로 복합 오염된 토양의 정화를 위해서 동전기 정화(Electrokinetic remediation)기술을 적용하였다. 토양에서 탈착된 불소는 음이온 형태이고, Zn, Ni은 양이온으로 존재하기 때문에 간극수가 이동하는 전기삼투(electro-osmosis)와 이온이 이동하는 전기이동(electro-migration)의 두 가지 기작에 의해 제거되는 경향이 달랐다. 불소는 알칼리 조건에서 토양으로부터의 탈착이 증가하고, Zn과 Ni은 산성조건에서 탈착이 증가된다. 두 가지 탈착 특성이 다른 오염물질을 순차적 pH조절을 통해 효과적으로 제어할 수 있었다. 정전압 하에서의 영향을 평가하기 위하여 2V/cm를 적용하여으며, 2주간의 실험을 통해 Zn은 20.5%, Ni은 2.5%, 불소는 57.4% 제거되었다. Zn과 Ni의 제거율은 낮았으나 토양 ph조절을 통해 이동 가능함을 확인하였다. 토양 pH조절을 통하여 특성이 다른 복합오염물질을 동전기 정화 기술로 제거할 수 있을 것으로 사료된다.

• 멤브레인
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• 제24권3호
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• pp.201-212
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• 2014

본 연구는 국내 최초로 도입된 Y 정수장의 세라믹막 고도정수처리를 위한 최적 운영 인자를 도출하기 위하여 수행되었다. 경제성과 수질조건을 만족하면서도 세라믹막 여과성능을 지속 유지할 수 있는 최적 운영조건을 도출한 결과, Y 정수장의 평상시 수질 조건에서 막역세척으로 인한 배출수 발생량을 최소화시키면서도 막여과성능을 유지할 수 있는 최적 여과지속시간(역세척 주기)은 시설용량($16,000m^3$/일) 기준 시 4.0시간으로 조사되었다. 또한 화학세척(CIP)에 따른 막차압 회복력을 조사한 결과, 구연산을 이용한 산세정을 통하여 철, 망간, 알루미늄 등의 막 파울링을 일으키는 무기오염물질은 제거되지만 막회복률은 낮았다. 반면 차아염소산나트륨을 사용한 알칼리 세정을 통해서는 막 운영 초기 막차압으로 회복되는 것으로 나타났다. 막차압을 발생시키는 파울링 주요 원인물질은 친수성 고분자 유기오염물인 polysaccharides로 조사되었으며, 화학세척(CIP)시 막성능 회복률은 세척약품 온도에 의한 영향이 매우 크며, 온도가 높은수록 막성능 회복률이 향상되는 것으로 조사되었다.

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.31-37
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• 2013

텍스쳐링에 의해 실리콘 웨이퍼의 표면반사율을 감소시키는 것은 실리콘 태양전지의 효율향상을 위해 매우 중요한 공정이다. 본 연구에서는 에칭속도 제어를 위해 촉매제를 포함한 산 용액으로 텍스쳐링 처리한 웨이퍼의 표면효과와 그 태양전지 특성을 평가 고찰하였다. 텍스쳐링 전 $HNO_3-H_2O_2-H_2O$ 용액의 전처리는 표면반사율의 초기 저감효과를 가져왔다. 이는 산화특성에 의해 유기 불순물이 제거되고 텍스쳐링을 위한 핵의 생성에 기인한다고 할 수 있다. 이후 공정에서 불산/질산 용액에 인산 및 초산과 같은 완충제를 첨가한 혼합용액을 제조하고, 적정 농도 조합과 그 처리시간의 최적화를 통해 개선된 텍스쳐링 효과를 얻을 수 있었으며 이 효과는 표면반사율 감소를 통해 확인할 수 있었다. 이렇게 제조된 실리콘 웨이퍼에 반사방지막 코팅 후 태양전지를 제작하여 그 변환효율을 측정한 결과 16.4%의 양호한 특성을 나타냈다. 이는 개선된 텍스쳐링 처리에 의해 저감된 표면특성에 의한 단락전류의 증가에 기인한 것으로 추정된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제41권1호
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• pp.99-108
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• 2008

1980년대 이후 전 세계적으로 발굴지에서 출토되는 인골 분석에 대한 고고학적 중요성이 증가하면서 인골의 자연과학적 연구가 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 출토 인골의 고고유전학 연구가 점차 활성화 되어감에 따라 고대 DNA 연구를 위한 주요 방법 및 기술적 지식의 축적이 이루어지고 있다. 인골의 보존 상태는 매장환경과 밀접하게 연관되어 있는데 국내에서 출토되는 인골, 동물 뼈 등과 같은 생물유체의 보존 상태가 좋지 못한 주요 원인은 우리나라의 토성(土性) 및 기후적인 특성 때문이다. 그러나 조선시대 회곽묘(灰槨墓)에서는 대체로 보존 상태가 좋은 인골이 출토되고 있는데, 이는 회곽의 구조적 화학적 특성에서 기인된 것이다. 이것은 묘제(墓制)와 장법(葬法)이 피장자(埋葬者)의 매장 환경을 조절함으로써 인골이 잘 보존 될 수 있음을 보여주는 좋은 사례이다. 인골의 미생물에 의한 오염, 물리 화학적 손상 등 다양한 원인은 고대 DNA 분석에 많은 영향을 미치기 때문에 이를 효과적으로 제거할 수 있는 DNA 분석법이 요구된다. 특히, 고대 DNA가 사람 DNA에 의하여 오염되지 않았음을 증명하기 위한 실험 절차가 체계적으로 검증되어야만 연구결과의 신뢰성을 확보할 수 있다. 우리나라 고대 인류의 이동과 그들의 문화를 이해하기 위하여 고대 DNA 분석과 더불어 안정동위원소를 이용한 인골의 골화학 분석 등 인골에 대한 자연과학적 분석이 종합적으로 병행되어야 한다. 더불어 출토 인골의 고고유전학 연구는 형질인류학, 고고학과 같은 인문사회학적 연구와 동시에 수행될 때 가장 좋은 양질의 결과를 얻을 수 있으며 이러한 학제 간 연구는 더욱더 활성화 되어야 한다. 본고는 출토 인골 연구의 학문적 가치와 종합연구의 필요성을 자연과학적 연구의 입장에서 강조하였다. 또한 출토 인골의 DNA 연구 방법과 그 결과를 예로 소개함으로써 고고유전학 연구에 대한 이해를 돕고자 하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제33권5호
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• pp.361-368
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• 2018

니트로사민은 산성이나 열을 가했을 때 2급 아민과 질소산화물이 반응해서 생성되는 발암물질이다. 일반적으로 위해 물질에 대한 안전성평가는 그 노출량을 mg/kg body weight/day로 산출하여 독성기준치와 비교하는 방법을 사용한다. 이런 방법은 정책 근거자료로는 적합하나 소비자들에게 식생활 정보로 제공하기에 미진한 부분이 있다. 따라서 주재료 및 조리법으로 분류한 음식군에 대한 NDMA(N-nitrosodimethylamine), NDBA (N-nitrosodibutylamine) 및 6종 니트로사민(NDMA, NDBA, NDEA (N-nitrosodiethylamine), NPYR (N-nitrosopyrrolidine), NPIP (N-nitrosopiperidine), NMOR (N-nitrosomorpholine) 함량 분포를 파악하여 식습관 교육에 도움을 주고자 본 연구를 실시하였다. 2014~2016년 국민건강영양조사 24시간 회상법 자료를 사용하여 만 7세 이상을 연구 대상으로 음식별 레시피와 섭취량을 추출하였고, 2013~2015년 총식이조사 원자료를 바탕으로 음식 한끼니 제공량 내 니트로사민 함량 분포를 R프로그램으로 산출하였다. 볼락, 장어, 멸치 육수, 명태 등의 기여로 어패류 및 해조류를 주재료로 한 음식군은 섭취량과 상관없이 NDMA, NDBA 및 총 6종 니트로사민 모두에 대한 노출을 높이는 것으로 나타났다. 또한 조리법에 따른 분류에서는 국 및 탕류와 찌개 및 전골류가 가장 크게 노출에 기여하는 것으로 나타났다. 곡류, 과실류 및 유제품류 주재료 음식군, 밥류 및 밥 외의 다른 재료를 부가한 음식군들의 니트로사민 노출에 대한 기여도는 매우 낮은 것으로 나타났다. 니트로사민의 경우 조리시 생성되는 여타 화합물과는 달리 국, 탕, 찌개, 전골 등 끓임을 주로 하는 음식과 어패류를 주재료로 하는 음식에서의 기여율이 매우 높은 것으로 나타났으며, 이는 기존에 가공육류를 니트로사민의 주노출원으로 생각하던 것과는 매우 큰 차이를 보인다.

• 한국광물학회지
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• 제22권3호
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• pp.177-189
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• 2009

철 (산수)산화물은 높은 반응성과 큰 비표면적 등의 특성을 갖는 이차광물로서 환경관련 산업이나 연구에서 무기 및 유기 오염물질들을 효과적으로 제거할 수 있는 수착제로 널리 활용되어 오고 있다. 이러한 철 (산수)산화물들 중에서 침철석(${\alpha}$-FeOOH)은 지중에서 가장 많이 분포하고 안정된 광물로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 침철석을 이용하여 비소를 제거하는데 있어서 주요한 기작인 흡착반응에 대하여 알아보았다. 순수한 침철석을 얻기 위하여 실험실에서 합성하였으며, 침철석의 다양한 광물학적, 물리화학적 특성들을 분석하여 비소와의 흡착반응을 해석하는데 이용하였다. 그리고 비소의 화학종별 침철석에 대한 흡착특성을 비교하기 위하여 흡착 등온식을 얻기 위한 평형흡착실험, pH에 따른 흡착실험, 흡착반응속도 실험 등을 수행하였다. 합성된 침철석의 영전하점(point of zero charge, PZC)은 7.6으로 다른 철 (산수)산화물들에 비해서 상대적으로 약간 높은 값으로 측정되었다. 침철석의 비표면적은 $29.2\;m^2/g$으로 다른 철 (산수)산화물들에 비해 비교적 낮게 나타나서 흡착력이 다소 떨어질 것으로 예상되었다. 침철석에 대한 친화도는 3가 비소(아비산 이온)가 5가 비소(비산 이온)보다 훨씬 더 커서 동일한 pH 조건에서 3가 비소가 5가 비소보다 침철석에 많이 흡착되는 것으로 조사되었다. pH에 따른 비소 화학종별 흡착특성을 살펴보면 3가 비소는 중성의 pH 범위(7.0~9.0)에서 가장 높은 흡착을 보였으며, 산성 또는 염기성 pH 조건에서는 흡착량이 크게 감소하는 것으로 나타났다. 5가 비소의 경우에는 낮은 pH 조건에서 가장 흡착이 잘 일어났으며 pH가 증가함에 따라서 흡착은 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 거시적인 현상은 pH에 따라서 각 비소종의 화학적 존재형태와 침철석의 표면 전하가 변하기 때문에 발생하는 정전기적인 작용에 의한 것으로 생각된다. 침철석과 비소와의 흡착반응속도를 가장 잘 모사하는 반응속도 모델은 parabolic diffusion 모델인 것으로 평가되었으며, 회귀 분석 결과 5가 비소가 3가 비소보다 반응속도상수가 크게 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권6호
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• pp.494-500
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• 1996

중요한 환경문제로 대두되고 있는 중금속 오염의 대처 방안으로 식물을 이용한 경제적인 정화 방법을 모색하고자 미나리의 중금속 흡수능력을 검정하고 카드늄 결합단백질을 동정하였다. 미나리의 중금속 흡수능력은 미나리를 카드늄 $(Cd^{2+})$, 크롬 $(Cr^{3+})$ 및 납 $(Pb^{2+})$의 농도를 달리한 배양액에서 재배한 후 미나리에 잔류하는 중금속을 정량함으로써 측정되었다. 중금속의 처리 기간은 3일과 7일로 하였고, 생장 저해가 일어나는 농도까지 처리하였다. 카드늄은 16.68 ppm, 크롬은 20 ppm까지 지속적으로 잔류량이 증가하였고 그 농도 이상에서는 생장 저해가 일어나면서 잔류량의 증가율이 둔화되었다. 식물체 부위별 카드늄과 크롬의 잔류량은 뿌리에서 월등하게 높게 나타났고 줄기와 잎의 순으로 낮아졌다. 납의 경우는 카드늄과 크롬에 비하여 잔류량이 가장 높은 뿌리에서 4배 정도 잔류량이 높게 나타났다. 20 ppm의 중금속 용액에서 7일간 재배한 미나리 뿌리에는 건조중량 1 g에 대하여, 카드늄이 6.1 mg, 크롬은 5.2 mg 그리고 납은 23.6 mg이 잔류하고 있었다. 이것은 잔류하고 있는 중금속 중에서 카드늄은 80%, 크롬은 92%그리고 납은 96%이상이 미나리 뿌리에 잔류하고 있는 것이다. 20 ppm카드늄이 함유된 배양액에서 7일간 자란 미나리 뿌리 추출액을 Sephadex G-50과 DEAE-Cellulose 크로마토그래피를 수행하여, polyacrylamide gel 전기영동 상으로 단일 단백질 분리대의 중금속 결합단백질을 정제하였다. 이 단백질의 분자량은 gel filtration 상에서 약 5,000 Da이었고 아미노산의 조성을 보면 산성 아미노산이 27.3%, cystein이 9.9%로서 중금속 결합단백질의 특성을 가지고 있었다. 그러나 그 아미노산 조성은 지금까지 알려진 phytochelatin과는 다른 새로운 중금속 결합단백질로 나타났다.