• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.303-312
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• 2023

망가니즈 단괴를 구성하고 있는 금속 원소의 산화상태의 규명은 단괴의 형성기작 및 성인에 대한 이해를 증진시키고 단괴 형성 당시 수계의 산화-환원 전위 등의 고해양 환경에 대한 단서를 제공한다. 본 연구에서는 상용 X선 광전자 분광분석(X-ray photoelectron spectroscopy; XPS)을 활용하여 자연계 망가니즈 단괴를 구성하는 광물의 결합상태와 금속 원소의 산화상태에 대한 정보를 획득하고자 하였다. 이를 위하여 위하여 광물학적 변동의 영향이 효과적으로 기록된 동시베리아해 천해 단괴를 그 연구의 대상으로 삼았다. XPS Mn 2p 스펙트럼 분석 결과, 단괴의 중심부에서 외곽부로 이동함에 따라 망가니즈 산화 상태에 유의미한 변화가 있음을 확인할 수 있었다. 단괴의 중심부는 Mn⁴⁺가 약 67.9%의 비율을 보이는 반면, 단괴의 최외곽부는 환원된 형태의 Mn³⁺+Mn²⁺의 증가로 인해 Mn⁴⁺의 비율이 약 63%로 감소하였다. 이와 같은 단괴 성장에 따른 망가니즈 산화수의 감소는 단괴가 성장함에 따라 토도로카이트에서 버네사이트로 산화망가니즈 광물종이 변화한다는 기존 연구 결과로 설명된다. 또한 O 1s 스펙트럼 분석 결과 단괴 중심부에 비하여 외곽에서 Mn-O-H 결합이 우세하게 나타나는데, 이는 층상형 버네사이트가 우세한 외곽부에서 보다 해수 혹은 공극수로 인한 수화가 효과적으로 일어났음을 시사한다. 본 연구 결과는 망가니즈 단괴의 성장 중 수계의 산화-환원 양상 등 고해양 조건의 변동에 대해 XPS 방법론이 직접적으로 활용될 수 있음을 제시하며, 향후 보다 높은 분해능의 방사광 X선원을 이용한 실험을 통해 보다 세밀한 단위의 망가니즈 산화수 정보의 획득 및 미량 금속원소의 산화 상태 연구가 가능할 것임을 보여준다.

• 공업화학
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• 제7권6호
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• pp.1164-1173
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• 1996

현재 국내에서 가동중인 원자력발전소 공급용 핵연료 분말제조 공정에서 발생되는 폐액의 물성과 처리방법에 대한 연구가 수행되었다. 중수로형과 경수로형 발생 폐액에 함유된 우라늄을 회수/처리하기 위하여, 공히 폐액 속의 탄산이온의 제거가 필수적이다. 중수로형은 ADU 형태로 경수로형의 경우 $UO_4$ 화합물 형태로 처리하는 것이, 최종 폐액의 우라늄 농도를 최소화할 수 있었다. 처리후 폐액의 우라늄 농도는 중수로형 폐액의 경우, 폐액을 가열하여 ADU를 제조한 후 여액에 lime을 처리하는 방법으로 1ppm까지, 경수로형 폐액의 경우 $UO_4{\cdot}2NH_4F$형태로 우라늄을 침전시킬 경우 0.8ppm까지 여액중의 우라늄 농도를 낮출 수 있었다. 최적 처리조건은 중수로형 폐액의 경우 $101^{\circ}C$까지 단순 가열방법이, 경수로형 폐액의 경우 가열한 후 $60^{\circ}C$에서 암모니아로 pH를 9.5로 조절한 후 과산화수소 용액을 첨가하여 1시간 반응시키는 경우로 나타났다. 폐액으로부터 회수된 우라늄 화합물은, 중수로형 폐액인 경우 pH가 낮을수록 회수된 ADU 입자의 크기가 증가하였으며, 경수로형 폐액인 경우 회수된 uranium peroxide 화합물을 공기분위기에서 열분해시킨 결과 기존의 AUC 분말이 열분해되어 나타내는 특성과 동일한 특성을 보임에 따라 핵연료분말 제조공정으로 recycle이 가능한 것으로 판단되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권1호
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• pp.21-32
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• 2023

리튬이온 배터리(LIB) 제조를 위한 리튬의 사용이 점차 증가함에 따라 그에 따라 발생되는 리튬이온배터리 폐기가 증가될 것으로 사료된다. 이에 따라 폐배터리를 재활용을 하기위한 용매 추출을 통한 재활용에 대한 활발한 연구가 니켈, 코발트 및 망간과 같은 유가금속을 제거한 후 얻은 폐 용액에서 리튬의 회수가 중요하다. 본 연구에서는 폐이차전지 재활용공정 후 발생되는 폐액에서 리튬을 회수하기위해 추출제 Di-(2-ethylhexyl) hosphoricacid(D2EHPA)와 등유의 개질제 Tri-n-butyphosphate(TBP)를 선택적으로 혼합하여 추출조건을 최적화하였다. 폐액에는 리튬과 고농도의 나트륨(Li⁺ = 0.5% ~ 1%, Na⁺ = 3 ~ 6.5%)을 함유하고 있었으며, 리튬의 추출은 유기용매의 다른 구성에서 최종적으로 20% D2EHPA + 20% TBP + 60% 등유로 구성된 유기용매에서 효과적인 추출을 조건을 확립하였다. NaOH의 비누화를 이용한 SX 시스템에서는 평형 pH 4~4.5에서 유기 대 수성(O/A)이 5일 때 약 95% 이상의 리튬이 선택적으로 추출되는 것을 확인하였다. 적은 양의 나트륨으로 염화리튬에서 탄산리튬 분말을 얻기 위해 고순도 중탄산암모늄을 처리하였다. 최종적으로 처리된 탄산리튬에 여러번 세수를 통하여 미량의 나트륨을 제거하고 고순도 탄산리튬 분말(순도 99.2%)을 제조하였다. 따라서 본 연구를 통하여 폐이차전지 재활용공정에서 발생되는 폐액을 활용하여 탄산리튬의 효율적인 제조방법을 확인하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권1호
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• pp.13-24
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• 2014

본 연구에서는 선진국형의 종합적인 빙하코어 연구를 수행하기 위해서 요구되는 빙하시료 전처리 방법 설정과 기초 프록시 분석 기술을 확립하였다. 빙하코어 시료는 2008년 6월에 국제공동으로 몽골 알타이 산맥의 참바가라브산에서 시추한 40.2 m 길이의 빙하코어를 활용하였다. 빙하코어의 기초 프록시인 시각적 층위구분과 ECM 측정은 1차 절삭한 빙하코어의 절단면에서 수행하였으며, 2차 절삭과정을 통해 물 안정동위원소 분석용 시료 1,935개와 화학적 프록시 분석을 위한 시료 374개를 확보하였다. 전체 빙하코어의 시각적 층위구분 결과 총 29개의 불용성 입자층이 관찰되었으며, ECM 측정으로 11개의 ECM 신호 피크를 찾아냈다. 극지연구소에서 제작한 용융장치를 활용하여 분석한 $SO_4{^{2-}}$ 및 $Cl^-$의 농도와 상부 0.7 m와 1.2 m 깊이의 ECM 신호 피크의 비교 결과는 이들 ECM 신호 피크가 러시아 캄차카반도의 Kliuchevskoi 화산 분출과 연관된 것을 보여준다. 이러한 결과는 극지연구소에서 자체 제작한 ECM 측정 시스템으로 분석한 ECM 자료의 신뢰성이 높다는 것을 나타낸다. 마지막으로 참바가라브 빙하코어의 상부 5 m에서 분석한 물 안정동위원소비의 변화는 뚜렷한 계절 주기성을 보이고 있고, 이 결과는 참바가라브 빙하코어의 화학적 프록시 기록이 후퇴적과정에 의해 크게 교란되지 않았다는 것을 지시한다. 본 연구에서 확립한 빙하시료 전처리 방법 설정과 기초 프록시 분석 기술은 앞으로 우리나라가 독자적으로 남북극 및 고산지역에서 시추하는 빙하코어에 적용하여 다양한 고기후 및 고환경 연구에 활용될 것이다.

• 환경위생공학
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• 제19권2호
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• pp.15-22
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• 2004

Yellow loess, Tidal plat sediment, and mud are blown to be high in adsorption though they have great distinction according to the ratio of clay minerals content and their kinds. Thus one of the samples for this study can be obtained by drying of Yellow loess, Tidal plat sediment, and the mud which is semifinished products that are from the progress of heat treatment and making homogeneity which can be found everywhere in our county. Another sample can be prepared by reducing pollutants with the adsorbent and by homing heavy metals of their on. With the samples, noxious heavy metals such as Pb, Cd, and essential trace elements such as Cu, Fe, Mn by each concentration is tested for adsorption according to pH, the kinds of adsorbents and the amount of injection. With the help of these steps, this study shows that the adsorbents, which are green, reducing the additional pollution and low in price, can be found. It also shows that the optimal condition for removing pollutants can be found and the basic materials for treating water can be offered. The results were as follows ; Yellow loess shows the rates of adsorption by more than 50% and Tidal plat sediment and Mud show it by more than 90%. Thus Tidal plat sediment and Mud are higher than Yellow loess the rates of adsorption. The pH should be treated in natural condition because the rates of adsorption of Pb, Cd, Cu, Mn excepting Fe in mud is higher in pH 7 than in pH 3 of Yellow loess, Tidal plat sediment, and Mud. The drying adsorbents are good to use because the rates of adsorption of heavy metals has tendency to be higher in the drying method than in the burning method. It is considered that the more the mont of the injection of the adsorbent is , the higher the rates of adsorption is, and one gram is reasonable for the amount of the injection of Tidal plat sediment and mud. Yellow loess is suitable for the treatment of the water that includes low concentration of heavy metals because it has the lower rate of adsorption as the concentration of noxious heavy metals is higher. It is thought that Tidal plat sediment and Mud is proper for the treatment of the water that includes high concentration of heavy metals because the rates of adsorption has not been changed as the concentration of heavy metals increases.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제16권4호
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• pp.295-300
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• 2012

Manganese ($Mn^{2+}$) is a trace element that is essential for normal physiology, and is predominantly obtained from food. Several lines of evidence, however, demonstrated that overexposure to $MnCl_2$ exerts serious neurotoxicity, immunotoxicity and developmental toxicity, particularly in male. The present study aimed to evaluate the effect of 0, 1.0, 3.3, and 10 mg/kg/day doses of $MnCl_2$ on the reproductive organs in the immature female rats. Rats (PND 22; S.D. strain) were exposed to $MnCl_2$ ($MnCl_2{\cdot}4H_2O$) dissolved in drinking water for 2 weeks. The animals were sacrificed on PND 35, then the tissues were immediately removed and weighed. Histological studies were performed using the uteri tissue samples. Serum LH and FSH levels were measured with the specific ELISA kits. Body weights of the experimental group animals were not significantly different from those of control group animals. However, ovarian tissue weights in 1 mg and 3.3 mg $MnCl_2$ dose groups were significantly lower than those of control animals (p<0.05 and p<0.01, respectively). Uterine tissue weights of 3.3 mg dose $MnCl_2$ groups were significantly lower than those of control animals (p<0.01), while the 1 mg $MnCl_2$ dose and 10 mg $MnCl_2$ dose failed to induce any change in uterine weight. Similarly, only 3.3 mg $MnCl_2$ dose could induce the significant decrease in the oviduct weight compared to the control group (p<0.05). Non-reproductive tissues such as adrenal and kidney failed to respond to all doses of $MnCl_2$ exposure. The uterine histology revealed that the $MnCl_2$ exposure could affect the myometrial cell proliferation particularly in 3.3 mg dose and 10mg dose group. Serum FSH levels were significantly decreased in 1mg $MnCl_2$ dose and 10 $MnCl_2$ mg groups (p<0.05 and p<0.01, respectively). In contrast, treatment with 1 mg $MnCl_2$ dose induced a significant increment of serum LH level (p<0.05). The present study demonstrated that $MnCl_2$ exposure is capable of inducing abnormal development of reproductive tissues, at least to some extent, and altered gonadotropin secretions in immature female rats. Combined with the well-defined actions of this metal on GnRH and prolactin secretion, one can suggest the $Mn^{2+}$ might be a potential environmental mediator which is involved in the female pubertal process.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.549-555
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• 2004

Cement of three alkalinities (equivalent alkalinities of 0.36,0.52 and 0.97) was employed in fabricating a set of classical G109 type specimens. To-date, these have been subjected to a one week wet-one week dry cyclic pending using 15 w/o NaCl solution. At the end of the dry period, potential and macro-cell current were measured to indicate whether the top reinforcing steel was in the passive or active state. Once this bar became active, the specimen was autopsied and the extent of corrosion was documented. Subsequent to visual inspection, concrete powder samples were collected from the upper region of the top rebar trace; and at a certain times concrete cores were taken from non-reinforced specimens. Using these, determinations were made of (1) critical chloride concentration for corrosion initiation ($Cl_{th}^-$), (2) effective chloride diffusion coefficient ($D_e$), and (3) pore water alkalinity ($[OH^-]$). The pore water alkalinity was strongly related to the alkali content of cement that was used in the mix. The chloride concentration, ($Cl^-$), was greater at active than at passive sites, presumably as a consequence of electro migration and accumulation of these species at active site subsequent to corrosion initiation. Accordingly, ($Cl^-$) at passive sites was considered indicative of the threshold concentration fur corrosion initiation. The $Cl_{th}^-$ was increased with increasing Time-to-corrosion ($T_i$). Consequently, the HA(High Alkalinity) specimens exhibited the highest $Cl_{th}^-$ and the NA(Normal Alkalinity) was the least. This range exceeds what has previously been reported in North America. In addition, the effective diffusion coefficient, $D_e$, was about 40 percent lower for concrete prepared with the HA cement compared to the NA and LA(Low Alkalinity) ones.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제9권4호
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• pp.391-395
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• 2002

솎은 과실의 일반성분은 완숙과실 보다 조단백질, 조지방, 회분함량이 높았으나 탄수화물 함량은 낮았다. 무기물 함량은 Ca> Mg＞ P＞ Na＞ K＞ B 순이었다. 중금속 중 As, Cd, Cr, Hg는 검출되지 않았고 Ge, Mo, Ni, Pb 등은 극 미량이었다. 유기산은 tartaric acid, citric acid, malic acid, succinic acid 등이 검출되었으나 솎은 배는 citric acid가 검출되지 않았다. 유리당은 glucose, fructose, sucrose 등이 검출되었으나 솎은 사과는 sucrose 가 검출되지 않았다. 식이섬유 함량은 불용성 식이섬유가 수용성 식이섬유 보다 높았다. DPPH법에 의한 항산화 효과는 사과 추출액이 RC$_{50}$ 81.2~85.2 ${\mu}\ell$/mL로 가장 활성이 높았고 아질산염 소거능은 반응 pH 1.2에서 솎은 사과와 배 추출액이 각각 80%와 63%로 우수한 효과가 있었으며, tyrosinase 저해 활성은 배 추출액이 61.0~89.4%로 가장 높았다.다.

• 자원환경지질
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• 제34권1호
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• pp.105-117
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• 2001

금산-완주지역 형석광화대내 석회암 및 화강암지역 지하수의 수문지화학 및 불소분포 특성을 연구하였다. 연구지역의 지하수는 공통적으로 Ca-HCO$_3$유형이며, 쥬라기 및 백악기 화강암지역의 일부 지하수는 각각 Ca-Na-HCO$_3$및 Na-HCO$_3$유형이다. 형석광화대의 광산폐수에 의한 음용지하수의 오염은 발견되지 않으나, 불소의 음용수 기준치를 초과하는 지하수가 백악기 화강암지역에서 집중적으로 발견된다. 백악기 화강암지역 지하수에는 불소가 최대 11.4 mg/$\ell$ 포함되어 있으며, 불소함량은 관정의 심도가 증가함에 따라 증가한다. 불소 지하수는 F함량에 대해 Na, HCO$_3$, Cl, SiO$_2$, pH 등은 양의 상관관계를, Ca는 음의 상관관계를 보이는 것은 지하수내 불소가 주로 분화지수가 매우 높은 화강암류내 함불소 규산염광물의 용해에 기원한 것임을 시사한다. 연구지역 지하수내 불소의 저감방안으로는 백악기 화강암지역에서의 음용수용 관정개발을 지양하고, 불가피한 경우에는 수질이 허용하는 범위내에서 관정의 깊이를 가능한 얕게하는 것이다.

• 대한수의학회지
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• 제39권5호
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• pp.878-895
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• 1999

Ischemic preconditioing (IPC), i.e., a preliminary brief episode of ischemia and reperfusion, has been shown to reduce the cell damage induced by long ischemia and reperfusion. Superoxide radical which is produced during reperfusion after ischemia was recognized as a factor of the ischemic injury and it is dismutated into $H_2O_2$ and $O_2$ by two types of intracellular superoxide dismutase (SOD), Cu,Zn-SOD in cytoplasm and Mn-SOD in mitochondria. Recently oxygen free radicals are suggested to induce the apoptosis, however mechanism of the reduced apoptosis by ischemic preconditioing was unknown, while many studies performed in mammalian heart indicated that ATP-sensitive $K^+$ ($K_{APT}$) channel activation related with the protective effects. The aim of present study is to investigate 1) whether IP upregulate the Cu,Zn-SOD and Mn-SOD activities, and 2) whether ischemic preconditioning decreases apoptosis via $K_{APT}$ channel activation in timely reperfused skeletal muscle after long ishemia. The experimental animals, Sprague-Dawley rats weighing 250~300g, were divided into 8 groups; 1) control group, 2) ischemic preconditioning only groups, 3) pinacidil, a $K_{APT}$ channel opener, treatment only groups, 4) glibenclamide, a $K_{APT}$ channel blocker, treatment only groups, 5) ischemia groups, 6) ischemia after IPC groups, 7) ischemia and pinacidil treatment groups, and 8) IP and ischemia after glibenclamide pretreatment groups. Animals of the control group were administered with the vehicle (DMSO) alone. Pinacidil (1mg/kg) was administered intravenously 5 minutes after initiation of ischemia, and glibenclamide (0.5mg/kg) was injected intravenously 20 minutes before IPC. In rats that were ischemic preconditioned, the left common iliac artery was occluded for 5 minutes followed by 5 minutes of reperfusion by three times using vascular clamp. Ischemia was done by occlusion of the same artery for 4 hours. The specimens of left rectus femoris muscle were obtained immediately (0 hour), 12 hours, 24 hours after drug administrations, IP or ischemia and reperfusion. The immunoreactivities of SOD and its alterations were observed by use of sheep antihuman Cu,Zn-SOD and Mn-SOD antibodies on the $10{\mu}m$ cryosections. The incidencies of apoptosis were observed by TUNEL methods with in situ apoptosis detection kit on $6{\mu}m$ paraffine section. The results obtained were as follows : 1. After IPC, immunoreactivities of Cu,Zn-SOD mainly in the small-sized fibers were increased by 24 hours, that of Mn-SOD at 0 hour and 24 hours. 2. No significant changes in immunoreactivities of SOD was observed in the pinacidil and in the glibenclamide treatment only groups, and in the ischemia only groups. 3. The immunoreactivities of the Cu,Zn-SOD were increased in the ischemia after IPC groups and the ischemia and pinacidil treatment groups. 4. The immunoreactivities of the Cu,Zn-SOD in the IPC and ischemia after glibenclamide pretreatment groups were not increased except for the 12 hours reperfusion group. But, Mn-SOD immunoreactivities were increased in the 0 hours, 12 hours and 24 hours after reperfusion. 5. In the control group, the IPC only groups, and the pinacidil treatment only groups, negative or trace apoptotic reactions were observed, but the positive apoptotic reaction occured in the glibenclamide treatment groups. 6. Moderate or many number of apoptosis were revealed in the ischemia groups, and also the IPC and ischemia after glibenclamide pretreatment group except for 12 hours and 24 hours after reperfusion. However, the incidence of apoptosis was decreased in the ischemia after IPC groups and in the ischemia and pinacidil treatment groups. 7. There is a coincidence between the increase of Cu,Zn-SOD immunoreactivities and the decrease of apoptosis in the presence of ischemia and reperfusion. These results suggest that the protective effects of ishemic preconditioing may related to the SOD activation, and the ischemic preconditioning decreases the apoptosis partially via $K_{APT}$ channel activation in timely reperfused rat skeletal muscle. It is also suggested that inhibition of apoptosis by IPC may related with the SOD activation.