• 대한금속재료학회지
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• 제46권2호
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• pp.105-110
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• 2008

Process of the hydroxyapatite (HA) formation on bioactive titanium metal prepared by NaOH treatment in a modified-simulated body fluid (mSBF) containing bovine serum albumin (BSA) was investigated by high resolution transmission electron microscope attached with energy dispersive X-ray spectrometer (EDX). The amorphous titanate, which was formed on titanium surface by NaOH treatment, combined with the calcium ions in the liquid to form an amorphous calcium titanite. With increasing of soaking time in the liquid, an amorphous calcium titanite combined with the phosphate ions to form an amorphous calcium phosphate with low Ca/P atomic ratio, and it grows as aggregates of plate (or needle)-like substance on titanium surface. The crystalline apatite layers, which are needle-shaped with the c axis parallel to the long axis, are formed in an amorphous calcium phosphate with further increase in soaking time. The formation of needle-shaped apatite layers can be explained by electrostatic effects and difference of concentration between calcium, phosphate, and albumin ions.

• 한국광물학회지
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• 제15권4호
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• pp.315-327
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• 2002

벤토나이트에 포함된 몬모릴로나이트의 층간에 Al산화물의 기둥(pillar)을 만든 Al-층간가교 점토를 합성하였다. 이 Al-층간가교점토에 대해 XRD, DTA, 화학분석 등을 실시하여 광물학적 특성을 검토하였으며, 그리고 이 가교점토에 대하여 Batch법의 흡착실험을 통하여 인산이온의 흡착성을 검토하였다. X-선 회절분석의 결과, Al-층간가교점토는 상온에서 층간격이 $18.03 \AA$으로 증가되어 나타났고, $550\AA$가열에서도 약 $17\AA$을 나타내어 열적 안정성이 크며, 글리세롤에 의한 층간격의 팽윤은 매우 미약한 것으로 나타났다. 열분석 결과, 이 점토에는 pillar부분에 관련된 물의 탈수에 의한 것으로 보이는 $270^{\circ}C$와 $420^{\circ}C$의 특징적인 흡열반응이 나타났다. Al-층간가교 점토의 인산 이온에 대한 흡착실험의 결과, 몬모릴로나이트는 거의 흡착능력을 보이지 않는데 비하여 월등히 우수한 인산이온($PO_{4}^{3－}$ /)성을 나타냈다. 시료 2 g에 용액 20 mL의 실험에서 300 mg/L 이하의 인산 농도에서는 거의 100%의 흡착효율을 나타냈다. 그리고 인산 이온에 흡착된 시료를 $500^{\circ}C$로 가열한 후 재차 흡착실험을 행한 결과, 역시 매우 높은 흡착효율을 나타냈다. 따라서 Al-층간가교 점토의 인산 이온 흡착에 대한 재활용의 가능성이 큰 것으로 나타났다

• 대한환경공학회지
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• 제39권8호
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• pp.462-469
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• 2017

최근 부영양화 문제, 인광석 자원이 부족해지고 있는 국제적 상황, 하수처리장 관로 스케일 문제 등에 대응하기 위하여, Struvite 결정화 공정을 하수처리장 슬러지처리 계통의 고농도 인 제거/회수에 적용하려는 시도를 하고 있다. 본 연구는 실제 국내 하수처리장 슬러지처리 계통에 대한 Struvite 결정화 공정 적용 가능성을 평가를 목표하여, 첫째, 운영자료 및 현장측정자료 분석을 통하여 실제 하수처리장 슬러지처리 계통의 인 농도 및 물질수지를 분석하였고, 둘째, 평형화학 계산 프로그램을 활용하여 Struvite 결정화 반응 포텐셜, 이에 따른 최적 $Mg^{2+}$ 주입량, pH 등에 관해 연구하였고, 셋째, 실험실규모 배치실험을 통해 실제 Struvite 결정화 반응 동역학에 대해 연구하였다. 슬러지처리 계통에서의 인 농도 및 물질수지를 분석하였을 때, Struvite 결정화 공정은 소화슬러지 및 탈리여액에 적용함이 바람직한 것으로 파악되었다. 평형화학 계산결과, 안정적인 공정 운영을 위해서는 pH 8 이상, $Mg^{2+}$ 주입량은 몰비 기준 이론 요구량의 1.2배 이상을 첨가해야 하는 것으로 파악하였다. 그리고, Struvite 결정화 반응 동역학은 1차 반응속도식을 따르고, Struvite 결정화 반응이 평형상태에 도달한 경우, 모든 pH 조건에서 인산염인 제거율이 80% 이상으로 우수하게 나타났다. Struvite 결정화 반응 시 NaOH 첨가 없이 폭기만으로 $CO_2$ 탈기를 일으켜 반응 종결 후 pH 8.7 이상까지 상승했으며, $Mg^{2+}$ 주입원의 경우 간수 등 저가 대체물질을 활용할 수 있으므로, 약품비에 의한 운영비 증대 없이 Struvite 결정화 공정을 적용할 수 있으리라 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제39권1호
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• pp.75-82
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• 2006

암석 또는 광미시료에 포함되어 있는 황철석의 산화에 의해 발생하는 산성배수를 저감하기 위하여 황철석 표면에 철인산염 피막을 형성시킬 수 있다. 첫 단계로 표준황철석을 이용한 실내실험을 통하여 최적의 피막형성 조건을 도출하였다. 피막형성제와 황철석을 24시간 반응시킬 때 최적조건은 $10^{-2}M\;KH_2PO_4,\;10^{-2}M\;H_2O_2$, PH 6으로 결정되었으며, 이 조건으로 황철석을 피막처리한 후 반사현미경, 주사전자현미경, 에너지분산분광기로 피막의 형성을 확인하였다. 피막의 내구성을 검증하기 위하여 온도 pH, 산화제의 농도변화에 따른 인산염의 용출을 조사한 결과, $4^{\circ}C$와 $70^{\circ}C$에서 온도의 영향은 거의 없었으며, 강산 또는 강알칼리 환경에서 $3.4\%$미만, 산화제의 농도별 조건하에서 $1.0\%$미만의 인산염이 피막으로부터 용출되었다. 실험 결과는 암석 또는 광미시료의 철인산염 피막형성 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제42권1호
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• pp.33-41
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• 2017

Background: Phosphate rock and its by-product are widely used in various industries to produce phosphoric acid, gypsum, gypsum board, and fertilizer. Owing to its high level of natural radioactive nuclides (e.g., $^{238}U$ and $^{226}Ra$), the radiological safety of workers who work with phosphate rock should be systematically managed. In this study, $^{238}U$, $^{232}Th$, $^{226}Ra$, and $^{40}K$ levels were measured to analyze the transport characteristics of these radionuclides in the production cycle of phosphate rock. Materials and Methods: Energy dispersive X-ray fluorescence and gamma spectrometry were used to determine the activity of $^{238}U$, $^{232}Th$, $^{226}Ra$, and $^{40}K$. To evaluate the extent of secular disequilibrium, the analytical results were compared using statistical methods. Finally, the distribution of radioactivity across different stages of the phosphate rock production cycle was evaluated. Results and Discussion: The concentration ratios of $^{226}Ra$ and $^{238}U$ in phosphate rock were close to 1.0, while those found in gypsum and fertilizer were extremely different, reflecting disequilibrium after the chemical reaction process. The nuclide with the highest activity level in the production cycle of phosphate rock was $^{40}K$, and the median $^{40}K$ activity was $8.972Bq{\cdot}g^{-1}$ and $1.496Bq{\cdot}g^{-1}$, respectively. For the $^{238}U$ series, the activity of $^{238}U$ and $^{226}Ra$ was greatest in phosphate rock, and the distribution of activity values clearly showed the transport characteristics of the radionuclides, both for the byproducts of the decay sequences and for their final products. Conclusion: Although the activity of $^{40}K$ in k-related fertilizer was relatively high, it made a relatively low contribution to the total radiological effect. However, the activity levels of $^{226}Ra$ and $^{238}U$ in phosphate rock were found to be relatively high, near the upper end of the acceptable limits. Therefore, it is necessary to systematically manage the radiological safety of workers engaged in phosphate rock processing.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권4호
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• pp.72-77
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• 2007

중금속으로 인한 토양오염은 인간에게 치명적인 영향을 끼치기 때문에 환경적인 관심사가 된다. 이 연구에서 인산2 수소칼륨$(KH_2PO_4)$은 중금속으로 오염된 토양을 복원하기 위한 소스로 사용하였고 영향인자로서 반응시간, 인산염 용액의 초기농도와 pH, 중금속 종류(납, 카드뮴, 아연), 토양입경을 고려하였다. 중금속은 납 > 아연 > 카드뮴 순으로 제거되었고, 납에서 최대효과를 얻을수 있었다. 납의 제거효율은 95%에서 100%였으며, 반응은 10분동안 신속하게 일어났다. 납의 제거율은 95%에서 100%였고, 반응은 10분 동안 신속하게 일어났다. 납고정화 매커니즘은 인산염의 용해와 매우 낮은 용해도를 갖고 있는 새로운 광물질을 형성한다는 것이다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제19권4호
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• pp.190-199
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• 2002

Objective : This study was performed to determine if Scutellaria balicalensis Georgi extract (SbGE) prevents oxidant-induced membrane transport dysfunction in renal tubular cells. Methods : Membrane transport function was estimated by measuring $Na^+$-dependent inorganic phosphate transport in opossum kidney (OK) cells. $H_2O_2$ inhibited phosphate transport in a dose-dependent manner. Results : The inhibitory effect of $H_2O_2$ was significantly prevented SbGE over concentration range of 0.005-0.05%. $H_2O_2$ caused ATP depletion, which was prevented by SbGE. $H_2O_2$ induced the loss of mitochondrial function as evidenced by decreased MTT reduction and its effect was prevented by SbGE. The $H_2O_2$-induced inhibition of phosphate transport was not affected by a potent antioxidant DPPD, but the inhibition was prevented by an iron chelator deferoxamine, suggesting that $H_2O_2$ inhibits $Na^+$-dependent phosphate transport via an iron-dependent nonperoxidative mechanism in renal tubular cells. Conclusion : These data suggest that SbGE may exert the protective effect against oxidant-induced membrane transport dysfunction by a mechanism similar to iron chelators in renal epithelial cells. However, furher studies should be carried out to find the active ingredient(s) of SbGE that exerts the protective effect.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권3호
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• pp.268-273
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• 1999

토지이용 유형과 유효인산 함량이 다양한 56개 토양을 대상으로 범용 분광광도계를 사용한 Lancaster법과 분석과정 및 측정과정을 간편화시킨 Soiltek$^{(R)}$ KA-1에서 제시하는 방법으로 측정한 유효인산함량에 대하여 정확도 및 정밀도를 비교 분석하였다. 두 방법으로 분석된 인산함량은 고도의 유의성 있는 정의상관 ($r=0.998^{***}$)을 보였으며, 기울기는 0.97로 거의 일치하여 두 방법간의 정확성은 차이가 없었다. 또한, 두 방법으로 측정된 인산함량 분석결과의 표준편차, CV, 상대정밀도(RS)는 거의 차이가 없으므로 정밀도에서도 차이가 없었다. 따라서, 분석과정 및 기기조작의 편리성 및 신속성을 고려한다면 Soiltek$^{(R)}$ KA-1에서 제시하는 방법으로 유효인산 함량을 측정하는 것도 유용한 방법이라고 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제19권8호
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• pp.1033-1038
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• 2009

포도당 및 간장박의 농도가 각각 20 g/l 및 10 g/인 배지에서 Sphingomnas paucibilis NK2000가 생산하는 젤란의 최대 생산성은 배지의 초기 pH를 6.8로 하였을 경우, 플라스크 규모에서 7.46 g/l이었으며, 7 l 생물배양기에서는 7.35 g/l이었다. 배지의 pH를 6.8로 유지하면서 7 l 생물배양기에서 젤란을 생산할 때, 젤란의 최대 생산성은 pH 조절제로 수산화나트륨을 사용하였을 경우에 8.42 g/l 이었으며, 인산칼슘을 사용하였을 경우에 8.50 g/l이었다. Sphingomnas paucibilis NK2000를 배양하여 젤란을 생산할 경우에 배지에 첨가되는 인산칼슘의 최적 농도는 5.0 g/l이었다. 인산칼슘의 농도가 5.0 g/l인 배지를 사용하여 7 l 생물배양기에서 젤란을 생산하였을 때, 젤란의 최대 생산성은 8.93g/l이었다. 본 연구를 통하여 배지의 pH를 조절하지 않고 인산칼슘의 농도를 최적화한 배지를 사용하여 젤란의 생산성을 향상시킬 수 있는 경제적인 방법을 개발하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.241-248
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• 2009

거풍광산 주변 밭의 오염된 중금속을 토양오염공정시험법과 TCLP를 이용하여 분석한 결과 비소, 납, 카드뮴, 구리, 아연과 같은 중금속의 농도가 전국 토양 평균치를 초과하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 중금속 오염된 토양의 안정화를 위해서 구연산칼슘인산염 용액을 이용하는 방안에 대한 기초연구를 실험실 조건과 현장 조건에서 수행하였다. 실험실 조건에서 구연산칼슘인산염 용액을 투여한 실험 결과, 고압멸균처리한 반응조에 비해 토착미생물 군집이 존재하는 반응조에서 용존 인산염의 농도가 현격히 감소하였으며, 중금속 안정화율도 높다는 것을 확인하였다. 현장 실험에서도 구연산칼슘인산염 용액 투여가 용존 인산염 감소와 중금속 안정화 결과를 가져왔다. 이는 미생물의 인산염 사용이 중금속 안정화 향상에 도움이 되었음을 의미한다. 현장 실험에서 미생물군집을 분석한 결과, 구연산칼슘인산염 용액 투여로 다양성이 증대되었으며, Anaerofilum과 Treponema 같은 혐기성 미생물 개체가 우점종으로 발현되는 결과를 얻었다. 이러한 결과들을 살펴볼 때, 구연산칼슘인산염의 투여로 인한 토착미생물 신진대사 활성화를 통해서 토양 내 혐기성 환원 조건을 제공하거나 토양미생물이 인산염을 중금속 안정화에 이용되기 쉽게 도와주는 미지의 기작을 통해서 해당 현장의 중금속 안정화에 기여한 것으로 해석된다.