• Biomaterials and Biomechanics in Bioengineering
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• 제4권1호
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• pp.21-32
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• 2019

Eggshell is a waste material after the usage of egg. In this work, biowaste chicken eggshells were used for preparing carbonated hydroxyapatite (HA) nanoparticles of high purity through aqueous precipitation method at room temperature. The eggshell-derived HA will be a cost-effective bioceramics for biomedical applications and an effective material-recycling technology. Additionally, mulberry leaf extract was used as a template to regulate the morphology, size and crystallinity of HA, and the effects of pH value were also examined. Characterization of the samples was performed by X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. Scanning electron microscopy (SEM) was used to determine the size, shape and morphology of HA. The results indicate that only one phase of HA were synthesized in the both absence and presence of mulberry leaf extract at pH of 7 and above, while DCPD or DCPA/DCPD phase was observed at pH 4 condition. The crystallite sizes of the HA samples obviously decreased when adding mulberry leaf extract as a template, while they decreased gradually as the solution pH levels increased. With increasing pH level from 7 to 14, the rod-like HA nanoparticles gradually changed to spherical shape at pH 14. Note that, the obtained product is Mg and Sr containing A- and B-type carbonate HA at alkaline pH and it can be a potential material for biomedical applications.

• 상하수도학회지
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• 제33권2호
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• pp.95-101
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• 2019

High voltage impulse(HVI) has been gained attention as an alternate technique controlling $CaCO_3$ scale formation. Investigation of key operational parameters for HVI is important, however, those had not been reported yet. In this study, the effect of temperature and applied voltage of HVI on $Ca^{2+}$ concentration was studied. As the applied voltage from 0 to 15kV and the temperature increased from 20 to $60^{\circ}C$, the $Ca^{2+}$ concentration decreased, indicating that the aqueous $Ca^{2+}$ precipitated to $CaCO_3$. The $Ca^{2+}$ concentration decreased up to 81% under the condition of 15kV and $60^{\circ}C$. Rate constant for the precipitation reaction, k was determined under different temper1ature and voltage. The reaction rate constant under the 15kV and $60^{\circ}C$ condition was evaluated to $66{\times}10^{-3}L/(mmol{\cdot}hr)$, which was 5 times greater than the k of the reaction without HVI at same temperature. The increases in k by HVI at higher temperature region(40 to $60^{\circ}C$) was much greater than at lower temperature region(20 to $40^{\circ}C$), which implies temperature is more important parameter than voltage for reducing $Ca^{2+}$ concentration at high temperature region. These results show that the HVI induction accelerates the precipitation to $CaCO_3$, particularly much faster at higher temperature.

• 한국광물학회지
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• 제24권2호
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• pp.91-99
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• 2011

울산시에 삼동면에 위치한 천부 관정 지하수들 중 일부는 탁도가 음용수 기준을 크게 초과한다. 광물학적 분석결과, 극미립 부유입자는 지름 $0.5\;{\mu}m$ 이하의 구상 페리하이드라이트(ferrihydrite), 페리하이드라이트로 교대된 나선형 철산화 박테리아 섬유, 그리고 이들의 집합체였다. 페리하이드라이트는 거의 비정질로서 2개의 전자회절환만 관찰되었고, Si와 P가 함유되어 있었다. 나선형 철산화 박테리아는 지하수의 용존 $Fe^{2+}$의 산화뿐만 아니라 페리하이드라이트의 침전 장소를 제공하였다. 주변의 보통 지하수와 비교하여 pH와 Eh가 낮고, Ca 함량과 알칼리도가 높아서 한국 탄산약수의 일반적 수질 특정과 잘 부합되어, 용존철이 풍부한 심부 기원 탄산수의 유입이 추정된다. 따라서 높은 페리하이드라이트 탁도는 pH, Eh, 알칼리도 등의 수질인자와 함께 천부 지하수 관정을 이용한 심부 기원 탄산지하수 추적의 지시자로 활용될 가능성이 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권12호
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• pp.17-27
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• 2015

본 연구에서는 식물추출액을 이용하여 요소를 분해한 다음 이로부터 분해된 탄산이온과 수용액 상태의 칼슘이온이 음전하를 띄는 점토를 매개체로 하여 탄산칼슘을 석출시켜 친환경적으로 흙을 고결시키면서 내구성도 향상시키는 연구를 수행하였다. 식물추출액과 요소가 혼합된 제1용액과 칼슘원(염화칼슘)이 용해된 용액에 소량의 점토가 혼합된 제2용액을 깨끗한 낙동강모래에 섞어서 비빈 다음 다짐방법으로 소형 공시체를 제작하였다. 요소와 염화칼슘의 몰농도를 세 종류(1, 5, 7몰)로 달리하였으며, 각 공시체에 점토를 전체중량의 0%, 1%, 3%의 세가지 비율로 혼합하여 공시체를 제작한 다음 실내에서 7일 동안 양생하였다. 양생이 완료된 공시체에 대해 일축압축시험, 내구성시험, SEM, EDX 및 XRD 분석, 그리고 열중량 분석을 실시하여 사질토의 고결 정도와 구조를 분석하였다. 요소와 염화칼슘의 몰농도가 높을수록 점토 함유량이 증가할수록 일축압축강도와 내구성이 증가하는 경향을 보였다. SEM, EDX 및 XRD 분석을 통하여 점토광물 주변에 탄산칼슘(calcite)이 석출되는 것을 확인하였으며, 열중량 분석으로부터 시료 내에 중량대비 탄산칼슘이 1-2% 정도 석출되었다.

• 한국재료학회지
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• 제6권3호
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• pp.275-281
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• 1996

YIG 전구체 분말은 요소의 열분해반응을 이용한 균일침전법에 의해서 질산염으로부터 제조하였다. 침전은 철이온이 먼저 침전한 후 이트륨이온이 침전하는 과정으로 이루어졌다. YGI전구체 분말은 철산화물과 비정질로 구성되어 있으며 그 분말의 대략적인 화학식은 2.5Fe2O3.Y3(OH)9-2x(CO3)x.nH2O로 되어있다. YIG 전구체 분말의 열분해과정은 dehydration, 철산화물의 recrystallization, yttrium carbonate 및 yttrium oxide의 형성과 고상반응등 여러단계로 구성되어 있다. 열처리온도가 증가함에 따라 Y2O3와 Fe2O3의 고상반응에 의해 YFeO3 intermediate을 경유해서 YIG상이 형성됨을 확인하였다. 단일상의 YIG는 120$0^{\circ}C$에서 6시간 공기중에서 소성함에 의해서 얻을 수 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제9권6호
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• pp.505-509
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• 2000

The purpose of this study was to evaluate the effects of $Ca(OH)_2$ and $CO_2$ additions on the corrosion of metal coupons(ductile iron, galvanized steel, copper and stainless steel). Corrosion rate and released metal ion concentration of ductile iron and galvanized steel decreased by adjusting alkalinity, calcium hardness and pH with $Ca(OH)_2$ & $CO_2$ additions on copper and stainless steel were less than those on ductile iron and galvanized steel. When ductile iron coupon was exposed to water treated with Ca(OH)$_2$&$CO_2$, additions, the main components of corrosion product formed on its surface were $CaCO_3$ and $Fe_2 O_3 or Fe_2 O_4$ which often reduce the corrosion rate by prohibiting oxygen transport to the metal surface.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제26권4호
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• pp.385-393
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• 2009

Different types magnesium hydroxide groups have been obtained using the hydrothermal precipitation technique from magnesium sulfate and calcium carbonate solution. The Mg atom coordinated around O atom of ${SO_4}^{2-}$ in another layer to form a multi-layer structure crystal. The influence of synthesis parameters on the morphological characteristics and size of magnesium hydroxide groups precipitated in aqueous were investigated such as different of additive and pH. Magnesium hydroxide groups were decomposed gradually and converted finally to MgO particles after heated in air temperature up to $1050^{\circ}C$. The particle size and it's distribution morphology, crystal phase and thermal behavior of the samples were characterized through XRD, SEM, EDS, and TG/DTA.

• International Journal of Railway
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• 제6권3호
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• pp.90-94
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• 2013

Cement or lime is generally used to improve the strength of soil. However, bacteria were utilized to produce cementation of loose soils in this study. The microo rganism called Bacillus, and $CaCl_2$ was introduced into loose sand and soft silt and $CaCO_3$ in the voids of soil particles were produced, leading to cementation of soil particles. In this study, loose sand and soft silt typically encountered in Korea were bio-treated with 3 types of bacteria concentration. The cementation (or calcite precipitation) in the soil particles induced by the high concentration bacteria treatment was investigated at 7 days after curing. Based on the results of Scanning Electron Microscope (SEM) tests and EDX analyses, high concentration bacteria treatment for loose sand was observed to produce noticeable amount of $CaCO_3$, implying a significant cementation of soil particles. It was observed that higher calcium carbonate depositions were observed in poorly graded distribution as compared to well graded distribution. In addition, effectiveness of biogrouting has also been found to be feasible by bio-treatment without any cementing agent.

• 자원리싸이클링
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• 제23권5호
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• pp.21-27
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• 2014

리튬함유 폐액에서 $D_2EHPA$를 추출제로 사용하여 용매추출법에 의해 리튬의 회수에 관한 연구를 실시하였다. 수용액상의 pH, 추출제 농도 및 상비 변화 등 리튬의 추출에 영향을 미칠 수 있는 인자들에 대한 실험을 실시하였다. 실험 결과, 평형 pH가 증가할수록 리튬의 추출율이 증가하였고, pH 6.0에서 20% $D_2EHPA$에 의해 최대 50%의 리튬 추출율을 보였다. McCabe-Thiele diagram 분석으로 부터 리튬은 상비(O/A) 3.0에서 4단으로 95%이상 추출이 가능하였다. 한편 탈거액으로 황산을 사용하였고, 리튬 탈거의 최적 황산 농도는 90 ~ 120 g/L 이었다. 연속탈거 공정을 통하여 리튬이 11.85 g/L까지 농축 가능하였으며, 이 용액으로 부터 침전법에 의해 탄산리튬의 제조가 가능하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권9호
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• pp.85-95
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• 2012

유기산 재료를 이용한 지반 개량은 미생물을 배양하여 지반의 고결화로 인해 친환경적으로 지반의 강도를 증대시키는 방법으로 다양한 토질 성상에 대해 유기산 재료를 혼합 후 미생물 증식으로 강도 증대효과를 규명한 바가 있으나, 현재까지 현장 적용성을 평가한 바가 없다. 본 논문에서는 유기산재료를 이용하여 지반의 미생물 증식으로 인한 지반 고결화에 대해 연구를 실시하였으며, 이를 위해 재령 56일까지 동평판재하시험, 동적콘관입시험, 들밀도시험, SEM-EDS분석을 통해 지반강도의 변화에 대해 규명하였다. 시험 결과, 유기산 재료를 첨가한 지반의 강도와 강성은 증가하는 경향을 나타냈으며, SEM-EDS로부터 탄산칼슘의 증가를 규명할 수 있었다. 향후 유기산 재료를 활용한 친환경적인 지반개량 공법의 지속적인 연구와 관심이 필요하다고 사료된다.