• 제목/요약/키워드: Al-Cu

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Structural Behavior of Mixed $LiMn_2O_4-LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ Cathode in Li-ion Cells during Electrochemical Cycling

  • 윤원섭;이상우
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.5-5
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    • 2011
  • The research and development of hybrid electric vehicle (HEV), plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) and electric vehicle (EV) are intensified due to the energy crisis and environmental concerns. In order to meet the challenging requirements of powering HEV, PHEV and EV, the current lithium battery technology needs to be significantly improved in terms of the cost, safety, power and energy density, as well as the calendar and cycle life. One new technology being developed is the utilization of composite cathode by mixing two different types of insertion compounds [e.g., spinel $LiMn_2O_4$ and layered $LiMO_2$ (M=Ni, Co, and Mn)]. Recently, some studies on mixing two different types of cathode materials to make a composite cathode have been reported, which were aimed at reducing cost and improving self-discharge. Numata et al. reported that when stored in a sealed can together with electrolyte at $80^{\circ}C$ for 10 days, the concentrations of both HF and $Mn^{2+}$ were lower in the can containing $LiMn_2O_4$ blended with $LiNi_{0.8}Co_{0.2}O_2$ than that containing $LiMn_2O_4$ only. That reports clearly showed that this blending technique can prevent the decline in capacity caused by cycling or storage at elevated temperatures. However, not much work has been reported on the charge-discharge characteristics and related structural phase transitions for these composite cathodes. In this presentation, we will report our in situ x-ray diffraction studies on this mixed composite cathode material during charge-discharge cycling. The mixed cathodes were incorporated into in situ XRD cells with a Li foil anode, a Celgard separator, and a 1M $LiPF_6$ electrolyte in a 1 : 1 EC : DMC solvent (LP 30 from EM Industries, Inc.). For in situ XRD cell, Mylar windows were used as has been described in detail elsewhere. All of these in situ XRD spectra were collected on beam line X18A at National Synchrotron Light Source (NSLS) at Brookhaven National Laboratory using two different detectors. One is a conventional scintillation detector with data collection at 0.02 degree in two theta angle for each step. The other is a wide angle position sensitive detector (PSD). The wavelengths used were 1.1950 ${\AA}$ for the scintillation detector and 0.9999 A for the PSD. The newly installed PSD at beam line X18A of NSLS can collect XRD patterns as short as a few minutes covering $90^{\circ}$ of two theta angles simultaneously with good signal to noise ratio. It significantly reduced the data collection time for each scan, giving us a great advantage in studying the phase transition in real time. The two theta angles of all the XRD spectra presented in this paper have been recalculated and converted to corresponding angles for ${\lambda}=1.54\;{\AA}$, which is the wavelength of conventional x-ray tube source with Cu-$k{\alpha}$ radiation, for easy comparison with data in other literatures. The structural changes of the composite cathode made by mixing spinel $LiMn_2O_4$ and layered $Li-Ni_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ in 1 : 1 wt% in both Li-half and Li-ion cells during charge/discharge are studied by in situ XRD. During the first charge up to ~5.2 V vs. $Li/Li^+$, the in situ XRD spectra for the composite cathode in the Li-half cell track the structural changes of each component. At the early stage of charge, the lithium extraction takes place in the $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ component only. When the cell voltage reaches at ~4.0 V vs. $Li/Li^+$, lithium extraction from the spinel $LiMn_2O_4$ component starts and becomes the major contributor for the cell capacity due to the higher rate capability of $LiMn_2O_4$. When the voltage passed 4.3 V, the major structural changes are from the $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ component, while the $LiMn_2O_4$ component is almost unchanged. In the Li-ion cell using a MCMB anode and a composite cathode cycled between 2.5 V and 4.2 V, the structural changes are dominated by the spinel $LiMn_2O_4$ component, with much less changes in the layered $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ component, comparing with the Li-half cell results. These results give us valuable information about the structural changes relating to the contributions of each individual component to the cell capacity at certain charge/discharge state, which are helpful in designing and optimizing the composite cathode using spinel- and layered-type materials for Li-ion battery research. More detailed discussion will be presented at the meeting.

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이온 전리함 및 TLD 법을 이용한 Multi-Detector Computed Tomography의 흡수선량 및 체표면 선량 평가 (Evaluation of Absorbed Dose and Skin Dose with MDCT Using Ionization Chamber and TLD)

  • 전경수;오영기;백종근;김옥배;김진희;최태진;정동혁;김정기
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제24권1호
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    • pp.35-40
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    • 2013
  • 최근 세기조절 방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)와 같은 고 정밀 방사선 치료의 발전과 함께 두 경부 환자의 진단 및 치료 계획 그리고 추적관찰(follw-up)을 목적으로 한 CT 촬영 횟수가 크게 증가하고 있다. 이러한 CT 촬영의 증가와 MDCT와 같은 CT의 발전과 한 검사로 받는 피폭 선량이 상대적으로 다른 검사에 비하여 월등히 크기 때문에 환자 피폭 선량의 정확한 선량 평가가 요구된다. 본 연구에서는 두 경부용 물팬텀(cylindrical water phantom)을 자체 제작하여, 연필형 이온 전리함 및 30 cc 이온 전리함 그리고 LiF:Mg,Cu,P TL 분말을 사용한 열형광 선량 측정법(Thermoluminescent Dosimetry, TLD)을 이용하여 Multi Detector Computed Tomography, MDCT의 흡수 선량 및 체표면 선량을 비교 평가하였다. MDCT의 슬라이스 폭의 일정한 선량 균일성을 확인하기 위하여 콜리메이션 2 mm 단일 빔의 프로필을 1 mm 간격으로 80 mm 측정한 결과 빔의 폭이 12 mm이고 선량 분포는 80~100%로 빔의 출력은 +Y 방향으로 높게 나타났다. 물팬텀의 중심부에서 연필형 이온 전리함 및 30 cc 이온 전리함과 TLD의 흡수 선량은 각각 31.83 mGy, 33.58 mGy, 32.73 mGy로 TLD의 흡수 선량은 이온전리함으로 구한 흡수선량과 오차범위 내에서 일치하고 있음을 알 수 있었다. 체표면 10 mm 깊이에서의 TLD 선량은 33.92 mGy로 중심부보다 약 3.5% 높게 평가 되었다. 이러한 흡수선량은 두 경부 환자가 최초 진단을 위한 CT 촬영으로부터 치료계획 및 추적관찰을 목적으로 한 CT촬영까지 4회의 CT촬영을 할 경우, 이로 인한 피폭 선량이 약 14 cGy임을 알 수 있었다. 따라서 방사선치료를 위한 CT 촬영으로 인한 환자의 피폭이 적지않음을 확인하였고 가능한 한 피폭을 줄이려는 노력을 기울여야 할 것이다.

하계 새만금 갯벌의 수질 분포 및 지화학적 특성에 관한 연구 (Geochemistry and Water Quality in the Tidal Flat of Saemangum Area, West Sea of Korea in Summer)

  • 박경수;박승윤;이삼근;이윤
    • 한국습지학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.133-147
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    • 2004
  • 전북 군산 및 부안 지역을 중심으로 이루어지는 새만금간척공사 수역과 그 주변 해역의 수질 및 저질 분포 특성을 구명하기 위하여 2001년 9월에 총 101개 퇴적물 시료와 69개의 해수 시료를 채취, 분석하였다. 주요 수질 항목별 평균 및 표준편차는 수온 $25.51{\pm}0.68^{\circ}C$, 염분 $29.88{\pm}5.01psu$, COD $1.40{\pm}0.78mg/L$, 용존무기질소 (DIN) $0.352{\pm}0.417mg/L$, 그리고 인산인 $0.027{\pm}0.023mg/L$ 이었다. 영양염류 및 COD는 동진강 및 만경강 하구에서 매우 높은 농도를 보였으며, 곰소만과 새만금 입구 수역은 매우 낮은 값을 보였다. COD, 영양염류 농도 및 N/P 등은 염분과 유의적 역상관관계를 보였으며, 이는 대부분의 오염 물질이 육상 기원임을 시사하였다. 주성분 분석에 의한 수질 분포 역시 새만금 수역으로 유입되는 지류에서 높은 영양염류 및 유기물 농도를 보여 타 수역에 비하여 수질오염도가 높았다. 퇴적물의 경우 주요 중금속류 및 일반저질항목별 농도는 알루미늄 $2.28{\pm}0.92%$, 카드뮴 $0.61{\pm}0.27ppm$, 구리 $8.95{\pm}4.06ppm$, 철 $1.19{\pm}0.37%$, 망간 $182.31{\pm}77.45ppm$, 니켈 $10.83{\pm}4.97ppm$, 납 $15.20{\pm}4.35ppm$, 아연 $41.34{\pm}34.62ppm$, COD $2.68{\pm}1.85mg/g\;dry$, AVS $0.04{\pm}0.08mg/g\;dry$, 강열감량 $1.29{\pm}1.08%$, 함수율 $24.11{\pm}4.49%$, 총질소 $0.02{\pm}0.02%$ 그리고 총탄소 $0.22{\pm}0.30%$ 이었다. 저질의 공간 분포 특성은 수질처럼 명확하지는 않았으나, 금강하구 수역에서 전반적으로 높은 농도를 보였다. 저질 항목별 상관관계는 중금속과 유기물함량 간에 유의적 관계가 있었으며 (p<0.05), 퇴적물내의 농축비 (enrichment factor)가 대부분 수역에서 1-2의 범위를 보여 중금속의 외부 유입이 심각하지 않은 것으로 밝혀졌다. 또한 퇴적물 내의 중금속 농도 역시 일반적인 해양 퇴적물에서 검출되는 범위 이내로 새만금 및 주변 수역의 저질 상태는 매우 양호한 것으로 판단된다.

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X-선(線) 조사(照射)가 Ehrlich 암세포(癌細胞)의 용적(容積), 단백양(蛋白量) 및 수종(數種) Sulfhydryl 기(基)에 미치는 영향(影響)에 관(關)하여 (Effect of X-Irradiation on the Levels of some Sulfhydryl Groups, Protein and Cell Volume of Ehrlich Ascites Tumour Cells)

  • 유춘식;주영은
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제3권2호
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    • pp.9-16
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    • 1969
  • It is well known that a number of -SH and -SS containing substances afford a certain measure of protection against radiation effects in many biological systems, and it is conceivable that inherent -SH levels in Ehrlich ascites tumour (ELD)cells may be of decisive improtance with respect to the development of cellular radiation injury. So far, little effort has been directed to elucidate the changes in levels of different -SH and -SS groups in ELD cells when the tumour-bearing whole animal was subjected to the sublethal dose of X-irradiation. The present study was designed to bring some lights in the possible changes of and relationship between various sulfhydryl levels, such as P-SH, NP-SH and NP-SS, as well as the content of protein and cell volume of ELD cells, after subjecting the ELD mice to 1,200 r of X-irradiation. The animals used in this experiment were all mixed bred mice of $20{\sim}25\;gm$ in body weight (approximately 2 months old) irrespective of sex. 12 mice in one experiment were inoculated intraperitoneally with 0.2 ml of ascites tumour cells $(2{\times}10^6\;cells)$, and on the 7th day of the tumour growth, they were X-irradiated with 1,200 r, using the conventional X-ray machine under the following conditions: 200 Kv at 15 mA, 0.5 mm Cu filter, target-skin distance: 50 cm. Radiation dose was measured with the the Philip integrating dosimeter. At 24, 36, 48 and 60 hours after the X-irradiation, the mice were killed by cervical dislocation, and the tumours were taken out. Freshly withdrawn ascites tumours were placed in ice, and immediately the cell concentration was measured with the Coulter Cell Counter (Model B), and the hematocrit of the tumour cells were also determined. Cell volume was thus calculated by the cell concentration and hematocrit value. P-SH content of ELD cells was measured potentiometrically according to the method of Calcutt & Doxey, and NP-SH and NP-SS contents were measured spectrophotometrically by the method described by Ellman. Protein content of ELD cells was determined with the Folin phenol reagent by Lowry et al. Altogether, 48 experimental mice were used, and 12 mice with the only exception of X-irradiation were used as the control. Results obtained indicate that the contents of all the cellular sulfhydryl groups as well as cell volume and protein content of the ELD cells increase significantly as time progresses after the sub-lethal X-ray dose of 1,200 r was given and that all the increase is in a lineal fashion. The regression lines of the relative values, (i. e., taking each control value as 1) of all the values obtained, and the regression lines of cell volume, protein and NP-SH are identical, whereas those of NP-SS and P-SH appear to be widely seperated. However, the difference of those two lines (NP-SS & P-SH) were found to be not significant statistically (p>0.05). Therefore, it can be concluded from the above results that all the values examined increase in a lineal fashion with no statistically significant difference among them. Also, with the radiation dose of 1,200 r, the ELD cell becomes enlarged and swollen progressively up to 60 hours post-irradiation and it becomes more than two times of the original normal size at 60 hours after the irradiation, and up to this stage, it seems apparent that the cell division has been slow due to the X-irradiation applied in this experiment. It is well understandable that the contents of NP-SH, NP-SS, P-SH and protein of the ELD cells increase in parallel with the increase of the cell volume by the X-ray does used, but it also seems interesting to note that all the cellular substances tested show no appreciable difference in the pattern of increase.

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Studies on the Chemical Constituents of the New Zealand Deer Velvet Antler Cervus elaphus var. scoticus-(I)

  • Lee, Nam Kyung;Shin, Hyun Jung;Kim, Wan Seok;Lee, Jong Tae;Park, Chae Kyu
    • Natural Product Sciences
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    • 제20권3호
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    • pp.160-169
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    • 2014
  • 44 compounds and 9 minerals were isolated from and detected in the New Zealand deer velvet antler Cervus elaphus var. scoticus L$\ddot{o}$nnberg. The chemical structures of (1 - 26) were identified on the basis of the spectroscopic methods and comparisons with literature, respectively. The structures were identified as cholesterol (CS, 6), 7-keto-CS (7), $7{\beta}$-hydroxy-CS (8), and $7{\alpha}$-hydroxy-CS (9), and included 12 steroid $3{\beta}$-O-(palmitic/stearic/myristic acid esters; PM/SA/MS) [CS-$3{\beta}$-O-PM (1 - 1), CS-$3{\beta}$-O-SA (1 - 2), CS-$3{\beta}$-O-MR (1 - 3), 7-keto-CS-$3{\beta}$-O-PM (2 - 1), 7-keto-CS-$3{\beta}$-O-SA (2 - 2), 7-keto-CS-$3{\beta}$-O-MR (2 - 3), $7{\beta}$-hydroxy-CS-$3{\beta}$-O-SA (3 -1), $7{\beta}$-hydroxy-CS-$3{\beta}$-O-PM (3 - 2), $7{\beta}$-hydroxy-CS-$3{\beta}$-O-MR (3 - 3), $7{\alpha}$-hydroxy-CS-$3{\beta}$-O-SA (4 - 1), $7{\alpha}$-hydroxy-CS-$3{\beta}$-O-PM (4 - 2), and $7{\alpha}$-hydroxy-CS-$3{\beta}$-O-MR (4 - 3)], dinonyl phthalate (5), 8 nucleic acids analogues [uracil (10), deoxyguanosine (11), deoxyuridine (12), uridine (13), deoxyadenosine (14), adenosine (15), inosine (16), and guanosine (17)], and the 9 free amino acids [L-phenylalanine (18), L-isoleucine (19), L-leucine (20), L-tyrosine (21), L-valine (22), L-proline (23), L-threonine (24), L-alanine (25), and L-hydroxyproline (26)]. Also, there are 8 kinds of amino acids [asparagine, serine, glutamine, glycine, histidine, arginine, methionine, and lysine], 2 sialic acids [N-acetylneuraminic acid (27), ketodeoxynonulosonic acid (28)], and 9 minerals [Na > K > Ca > Mg > Fe > Zn > B > Al > Cu] were detected from the autoaminoacid analyzer and ICP spectrometer, HPAEC-PAD/HPLC-FLD, respectively. 9 kinds of oxycholesterol-$3{\beta}$-O-fatty acid ester (2 - 1, 2 - 2, 2 - 3, 3 - 1, 3 - 2, 3 - 3, 4 - 1, 4 - 2, and 4 - 3) and 3 nucleic acids (12, 14, and 15) were isolated from the velvet antler for the first time. 6 kinds of steroids (7, 8, 9, 2 - 1, 3 - 1, and 4 - 1) were examined for their anti-proliferative effects against L1210, P388D1, K562, MEG-01, KG-1, MOLT-4, A549, HepG2, MCF-7, SK-OV-3, and SW-620 cancer cell lines. They showed anti-proliferative effects with $IC_{50}$ values of 0.06, 2.16, 2.42, > 50.0, 1.66 and $8.31{\mu}M$ against L1210, while the values were 24.05, 9.44, 5.22, 0.25. 9.48 and $49.77{\mu}M$ against P388D1, respectively. The others were inactive.

Flip Chip의 Solder Bump 형성을 위한 Ni/Au 무전해 도금 공정 연구 (Ni/Au Electroless Plating for Solder Bump Formation in Flip Chip)

  • 조민교;오무형;이원해;박종완
    • 한국재료학회지
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    • 제6권7호
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    • pp.700-708
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    • 1996
  • Flip chip bonding에 무전해도금기술을 적용하여 solder bumper형성의 최적 조건을 규명하였다. 시편은 AI 패턴된 4 inch Si 웨이퍼를 사용하고, 활성화 처리시 zincate 용액을 사용하였으며, 무전해 도금은 Ni-P 도금액고 Au immersion 용액을 사용하였다. 활성화 물질의 AI 침식정도 및 Zn 석출 정도를 알아보기 위하여 EDS측정을 하였고, 각 공전에서의 표면형상을 알아보기 위해 SEM 분석을 하였다. 열처리 후 금도금층의 주 결정성장 방향은 XRD를 이용하여 측정하였다. 산처리에서 질산과 황산 중 질산에 의한 산화막제거 정도가 더 우수하게 나타났다. 활성화 처리시 zincate 용액을 희석시킬수록 입자 크기가 미세해 지고, 활성화 물질은 pH 13-13.5, 상온, 농도 15-25%의조건에서 크기가 작은 Zn 활성화 물질이 균일하게 분포하였다. Ni과 Auan전해도금 속도는 온도와 pH가 증가할수록 증가하였다. Ni 무전해 도금 조건은 pH 4.5, 온도 $90^{\circ}C$, 시간 20분이며, Au 무전해 도금조건은 pH7, 온도 $80^{\circ}C$, 시간 10분이었다. 상온에서 $400^{\circ}C$까지 30분동안 열처리 한 후 금도금막의 결정 방향은 pH 7, 온도 $80^{\circ}C$, 시간 10분이었다. 상온에서 $400^{\circ}C$까지 30분 동안 열처리 한 후 금도금막의 결정 방향은 pH 7에서 (111), pH 9에서는 (200)과 (111)이 주 peak로 나타났으며, 열처리에 의한 결정 방향의 변화는 없었다. 전체 공정에서 최종적인 표면 형상에 영향을 주는 단계는 활성화 처리로서 flip chip의 bonding layer형성에 가장 중요한 요소임을 알 수 있었다.보다 자생지(自生地)에서 높은 함량(含量)을 보였다. 5. 무기성분함양(無機成分含量)의 차이(差異)는 K의 경우(境遇) 자생지(自生地)에서 보다 재배지(栽培地)에서 평균적(平均的)으로 10배이상(倍以上) 정도(程度) 높은 함량(含量)의 차이(差異)를 보였으나 Mn, Zn, Na, Cu 등(等)은 일정(一定)한 경향(傾向)을 보이지 않는 것으로 나타났다. 6. 유리(遊離) 아미노산(酸)의 함량(含量)은 자생지(自生地은)보다 재배지(栽培地)에서 전반적(全般的)으로 높은 함량(含量)을 나타내었고, 특(特)히 Arginine은 다른 성분(成分)들과 비교(比較)해 볼 때 가장 높은 조성(組成)의 차이(差異)를 나타내었다. 7. 야생(野生)더덕과 재배(栽培)더덕의 정유성분수율(精油成分收率)은 자생지재배(自生地栽培)에서는 모두 0.004% 였고 재배지(栽培地)에서는 야생(野生)더덕이 0.005%였다. 8. 더덕의 재배장소(栽培場所)에 따른 향기성분(香氣成分)은 총(總) 21종(種)이었으며 自生地(自生地)에서 야생(野生)더덕은 16종(種), 재배(栽培)더덕은 18종(種)이었고, 재배지(栽培地)에서 야생(野生) 더덕은 14종(種), 재배(栽培)더덕은 20(種)이었다. 9. Trans-2-hexanol은 야생(野生)더덕의 자생지(自生地) 재배(栽培)에서 피이크 면적(面積) 당(當) 50.3%, 재배지(栽培地)에서 피이크 면적(面積) 당(當) 43.3%를 보였으며 amylalcohol, furfuryl acetate, 2-methoxy-4-vinyl phenol(MVP)는 재배(栽培)더덕에서만 확인(確認)되었다.는 KI, BMI와 유의적인 양의 상관관계를 보였고 (p<0.01), HCL-C은 비체중, BMI, LBM, TBM와 유의적인 음의 상관관계를 보였으며, (p<0.01), KI, SBP와도 음의 상관관계를 보였다. (p<0.05), LCL-C는 KI와 유의적이인 양의

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동/서해병 해역 표층 퇴적물의 중금속 분포 특성 비교 (Comparative Study on Distribution of Heavy Metals of the Surface Sediments in East/West Oceanic Dumping Areas)

  • 김필근;박맹언;성규열;임성택;오설미
    • 자원환경지질
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    • 제42권2호
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    • pp.121-131
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    • 2009
  • 폐기물 해양 투기 지역인 동해병과 서해병 해역 표층퇴적물의 입도, 광물학적 특성, 퇴적속도 및 중금속 함량을 분석하여 중금속 분포 특성을 비교하였다. 동해병과 서해병 해역의 입도는 각각 $7.95{\sim}8.51{\Phi}$$7.42{\sim}8.15{\Phi}$의 범위이며, 동해병 해역의 일부 정점을 제외한 모든 정점의 퇴적상은 니질 퇴적물에 속한다 연구지역 표층퇴적물의 주 구성 점토광물은 일라이트이며, 카올린 계열 광물과 녹니석, 스멕타이트로 소량 구성되어 있다. $^{210}Pb$에 의해 추정된 동해병해역 표층퇴적물의 퇴적속도는 1.11 mm/yr$\sim$1.73 mm/yr이며, 서해병해역 퇴적물의 퇴적속도는 1.87 mm/yr이다. 상관성 분석 결과, 니켈, 구리, 크롬 및 아연은 평균입도, 알루미늄 및 철과 밀접한 상관성을 보인다. 반면, 연구지역 퇴적물의 카드뮴과 납은 이들 요소들과 상관성이 결여되어 있을 뿐만 아니라, 부화지수가 1.5이상으로 인위적인 오염의 징후를 보인다. 그리고 카드뮴과 납의 $I_{geo}$-class 역시 대부분 $2{\sim}4$로 moderately polluted$\sim$strongly polluted로 분류된다. 특히, 동해병의 $I_{geo}$-class가 최대 4인 strongly polluted로 분류되어 서해병 해역보다 높다. 이는 동해병 해역에 투기되는 폐기물이 서해병 해역에 투기되는 폐기물뿐만 아니라, 광물성폐기물, 하수도준설토사, 건설공사 오니 등이 추가로 배출되고 있으며, 양적으로도 서해병 보다 두 배 이상 투여되기 때문인 것으로 판단된다.

스피루리나 첨가 요구르트의 품질 특성 및 항산화능 (Quality Characteristics and Antioxidant Activity of Spirulina added Yogurt)

  • 신유미;손찬욱;심현정;김민희;김미연;권오윤;김미리
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.68-75
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    • 2008
  • 스피루리나 고유의 색과 냄새로 인한 관능적 품질 저하를 개선하고, 영양성이 풍부하고 기능성이 뛰어난 스피루리나 첨가 요구르트를 개발하기 위하여 우유와 탈지분유에 스피루리나를 0%, 0.25%, 0.5%, 1%의 농도로 첨가하여 $40^{\circ}C$에서 12시간 발효시킨 후 키위퓨레와 올리고당을 첨가하여 요구르트를 제조한 후 스피루리나 첨가량에 따른 이화학적, 미생물학적, 관능적 특성 및 기능성을 측정하였다. 스피루리나 첨가 농도가 높아질수록 pH 감소와 적정산도의 증가폭이 커졌으며, 점도 역시 스피루리나 첨가 농도가 증가할 수록 높아졌다. 생균수는 대조구가 $5.8{\times}10^8$ CFU/mL, 스피루리나 0.25%. 0.5%, 1% 첨가구가 각각 $6.3{\times}10^8$ CFU/mL, $1.5{\times}10^9$ CFU/mL, $3.4{\times}10^9$ CFU/mL로 스피루리나 첨가 농도가 높을수록 생균수가 증가하는 경향을 보였다. DPPH radical소거능 및 Hydroxyl radical 소거능에 대한 항산화 활성 역시 스피루리나 첨가량이 증가할수록 높아지는 경향을 보였다. 또한 7점 척도법으로 관능검사 실시 결과 대조구가 4.7점, 스피루리나 0.25%, 0.5%, 1% 첨가구가 각각 5.2점, 4.0점, 3.7점으로 스피루리나 0.25% 첨가구의 기호도가 가장 높았다. 또는 시판제품과의 순위법 검사에서 스피루리나 0.25% 농도의 첨가구가 3위를 나타내 비교적 높은 기호도를 보였다. 요구르트의 영양성분을 분석한 결과 스피루리나 첨가구는 대조구에 비해 일반성분 중 열량, 탄수화물, 수분, 조회분, 조단백질은 유의적으로 높아졌다. 또한 무기질 중 Na, K, P, Fe, Mg, Cu, Zn, Al이 유의적으로 높아졌으며 Cd, Pb, Hg 등의 중금속은 검출되지 않았다. 이상과 같이 스피루리나를 0.25% 첨가하여 요구르트를 제조할 때 유산균의 생육 및 산 생성을 촉진시켰으며, 요구르트의 관능적인 면에서도 좋은 결과를 보였다. 따라서 여러 가지 유용한 생리 활성을 가지는 스피루리나는 새로운 기능성 요구르트의 개발에 있어서 좋은 천연물 소재로서의 가능성을 가지고 있다고 사료된다.

구룡산(九龍山)(옥천(決川)) 함(含)우라늄 흑색(黑色) 점판암(粘板岩)의 지화학(地化學) 및 성인(成因) (Geochemistry and Genesis of the Guryonsan(Ogcheon) Uraniferous Back Slate)

  • 김종환
    • 자원환경지질
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    • 제22권1호
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    • pp.35-63
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    • 1989
  • 구룡산(九龍山)(또는 옥천(沃川)) 함(含)우라늄 흑연질점판암(黑鉛質粘板岩)은 옥천대(沃川帶) 서북부(西北部)에 따라 증상(層狀) 또는 부딘상(狀)으로 90km이상(以上) 연장(延長) 분포(分布)한다. 함(含)우라늄점판암(粘板岩)의 오토레디오그라프에 나타나는 퇴적(堆積), 속성(續成), 변성구조(變成構造)는 우라늄과 동시퇴적물(同時堆積物)로서 속성작용과정(續成作用過程)에서 전혀 이동(移動)하지 않고 황성변성(廣域變成) 초기(初期)에 제자리에서 미립(微粒)우라니나이트로 재결정(再結晶)하였음을 보여준다. 동시(同時)에 유기물(有機物)은 미세환장흑연(微細環狀黑鉛)으로 되었다. 라미나구조(構造)의 발달(發達)과 평균(平均) 19.64% C, 2.32% S의 함유(含有)는 함(含)우라늄흑니(黑泥) 퇴적(堆積)의 일반조건(一般條件)으로서의 극(極)히 낮은 퇴적화(堆積比), 고유기물함유(高有機物含有), 염기성황경등을 충족(充足)하였으며 Th/U가 0.07로서 해수원(海水源)임을 뜻한다. 지역별(地域別) CaO, $P_2O_5$의 평균치(平均値)가 매우좁은 범위(範圍)의 일정치(一定値)이며 높은 CaO 평균치(平均値)를 나타내어 전퇴적(全堆積)분지를 통(通)하여 동일(同一) pH(7.8-8.0)조건(條件)의 환경(環境)에서 퇴적(堆積)하였음을 나타낸다. 함(含)우라늄점판암(粘板岩)은 같은 성인(成因)의 타산장(他産狀)에 비(比)하여 미량원소(微量元素) 부화도(富化度)가 매우 높다. 고부화(高富化)의 중요(重要)한 원인(原因)으로서 미량원소(微量元素)의 소스(source)인 해수(海水)의 주기적(週期的) 교체(交替)가 요구(要求)되는데 사이크릭퇴적구조(堆積構造)는 그러한 현상(現象)을 뒷받침하여 준다. 흑니(黑泥)의 성인별(成因別) 구성광물(構成鑛物)과 원소(元素)의 수반관계(隨伴關係)에서 쇄설성광물(鑛物)에는 Si, Al, K, Na, Ti, Zr, Th, Be, B, Li, 유기물(有機物)후락숀에, U, Ni, Cu, Co, Zn, Ag, Mo, Pb, Sn, Cd, S, Fe, V, Cr, Y, 탄산염광물(炭酸鹽鑛物)에 Ca, Mg, Mn, P, Ba가 높은 상관(相關)을 나타낸다. 유기물(有機物)의 우라늄고정심전능력(固定沈澱能力)에 있어 사프로페릭(Sapropelic)형(型)보다 휴믹(Humic)형(型)에서 더 높다. 육성식물(陸性植物)의 분해물(分解物)인 휴무스(Humus)는 고대성(古生代) 중기(中期)에 출현(出現)한다. 우라늄 함유(含有) 흑니(黑泥)는 이 시대(時代)의 형성물(形成物)로서 이런 형(型)의 광상(鑛床)은 생물상(生物相)의 진화(進化)에 규제(規制)된 광화작용(鑛化作用)의 산물(産物)이다.

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석탄회를 이용한 석탄광산 폐기물의 안정화 효율성 평가: 컬럼 시험 (Evaluating Stabilization Efficiency of Coal Combustion Ash (CCA) for Coal Mine Wastes: Column Experiment)

  • 오세진;김성철;고주인;이진수;양재의
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.1071-1079
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    • 2011
  • 본 연구는 다량의 중금속을 함유하는 폐석탄 광산에 적치된 폐석으로부터 발생하는 침출수의 안정화를 위해 석탄회를 안정화제로서의 적용성을 평가하는데 목적이 있다. 석탄폐석에 석탄회를 적용하여 컬럼시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1) 석탄회의 pH는 비산재와 바닥재가 각각 11.1, 9.7의 강알칼리성을 갖는 것으로 나타나 강산성 조건의 폐석 (pH 3.5)를 교정하였으며 유기물을 비롯하여 식물 생장에 필요한 영양소인 인산, 칼슘 등을 함유하는 것으로 나타나 폐석과 혼합할 경우 비옥도가 개선될 수 있을 것으로 판단된다. 2) 폐석만을 충진한 컬럼에서 발생하는 침출수의 pH는 3.5~4.0의 수준을 시험기간 동안 지속적으로 유지하는 것으로 나타나지만, 석탄회의 처리량에 따라 40% (pH 5.0~6.0) > 20% (pH 4.5)로 나타나고, 동일 처리량 (40%)의 처리방법에 따른 효율성은 완전혼합 (pH 5.0~6.0) 방법이 층위처리 (pH 4.0~4.5)에 비해 pH 상승효과가 높은 것으로 조사되었다. 3) 침출수의 Ca과 Mg의 함량은 4 pore volume까지 빠르게 용탈되다 그 이후부터 안정화 되었으며 석탄회에서 용탈된 Ca과 Mg의 영향으로 폐석에 함유되었던 Cu, Pb, As, 및 Al 등이 탄산이온 ($CO_3^{2-}$) 또는 수산화이온 ($OH^-$)과 불용성 화합물을 형성하여 안정화 되는 것으로 사료된다. 4) 철의 용존함유량에 대한 분석결과 석탄회 처리구의 용존량이 석탄회를 40% 층위처리한 처리구를 제외하고 대조구에 비해 약 8-74% 정도 감소하는 것으로 조사되었다. 5) 석탄회를 이용한 폐석의 중화 및 철의 용존량 감소 효율성을 평가한 결과 폐석의 중화 효율성은 석탄회를 40% 완전혼합한 경우 가장 높았으며 철의 용존량 감소 효율성은 석탄회를 20% 완전혼합한 경우가 가장 좋은 것으로 조사되었다. 따라서 석탄회를 이용하여 현장에서 폐석을 처리할 경우 약 20-40%의 석탄회를 처리해야 높은 효율성을 얻을 수 있을것으로 사료된다.