• 제목/요약/키워드: solutes

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중.저준위 방사성 폐기물 처분부지의 지구화학 특성 I. 지하수 (Geochemical characteristics of a LILW repository I. Groundwater)

  • 최병영;김건영;고용권;신선호;유시원;김두행
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.297-306
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    • 2008
  • 본 연구는 방사성 폐기물 처분장의 지하수 화학 조건을 조절하는 수리지구화학 특성을 규명할 목적으로 수행되었다. 이를 위해 처분장 주변의 관측공 중 12개의 관측공이 선정되었으며, 이들 시료를 심도별로 총 46 지점에서 채취하였다. 또한 지표수 3점과 해수 1점의 시료도 채취하였다. 채취된 시료는 양/음이온 분석이 수행되었으며, 물과 용질의 기원을 규명할 추적자로서 산소-수소, 삼중수소, 탄소, 황 동위원소도 분석되었다. 산소-수소 동위원소 분석 결과 지표수와 지하수는 모두 강우 기원임을 보여주었으며, 삼중수소 농도는 깊이가 깊어짐에 따라 감소하고는 있으나 높은 삼중수소 농도는 최근에 충진된 물임을 나타내고 있었다. 양/음이온 분석 결과를 통한 수질 유형 분석에서는 연구 지역 지하수는 Ca-Na-$HCO_3$ 유형과 Na-Cl-$SO_4$ 유형이 대표적이었으며, 상관 분석 결과 이들 이온은 해염, 물-암석 반응의 영향을 받은 것으로 판단된다. 특히 연구 지역에서 Na 비율이 높은 이유는 양이온 교환 반응에 의해 이루어지고 있음을 보여 주었다. 연구 지역의 산화-환원 조건의 경우에는 심도가 깊어짐에 따라 낮은 DO와 Eh 값을 나타내어 환원 환경이 형성되었음을 나타내며, 높은 Fe와 Mn의 농도는 Fe와 Mn 산화물의 환원 반응이 산화-환원 조건을 조절하고 있음을 보여주었다.

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수분장애(水分障碍) 및 염장애(鹽障碍)하에서 수도체(水稻體)중 효소수준(酵素水準) 및 유기대사산물(有機代謝産物)과 무기(無機)이온 함량의 변화 (Changes in the Contents of Some Metabolites and Ions and in Some Enzyme Levels in Rice Plants Grown under Water-and Salt-stressed Condition)

  • 박노동
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제25권3호
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    • pp.135-141
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    • 1982
  • Pot에 재배(栽培)한 수도(水稻) 진주벼와 이리 348호(號)에 수분 결핍과 염장애를 유도한 다음 몇가지 유기대사산물(有機代謝産物)과 무기(無機)이온의 함량(含量)을 측정(測定)하고 관계되는 몇가지 효소활성(酵素活性)을 측정(測定)하여 비교검토(比較檢討)하였다. 비내염성(非耐鹽性)으로 알려진 이리 348호(號)가 부적환경조건(不適環境條件)에서 수분손실(水分損失)이 심하고 proline의 함량(含量)도 많았다. 2품종(品種) 모두 부적환경조건(不適環境條件)에서 조단백질, 총유리아미노산, proline, polypheonol화합물(化合物)이 증가(增加)됐으나 환원량(環元糧)은 수분장애구(水分障碍區)에서만 축적(蓄積)되었다. 조단백질에 대한 유기용질(有機溶質)의 비(比)는 진주벼의 부적환경구(不適環境區)에서만 증가한 반면 이리 348호(號)에서는 변화가 없었다. 부적환경구(不適環境區)에서 황성(活性)이 증가(增加)한 효소(酵素)로는 protease, ${\alpha}-amylase$, phosphorylase가 있으며, 특히 조단백질에 대한 총유리아미노산의 비(比)의 증가(增加)는 protease에 의한 단백질의 가수분해(加水分解)에 기인했다. $Na^+$$Cl^-$의 함량은 이리 348호(號)에서 진주벼에서 보다 높았다. $Na^+/Ca^{2+}$과 양이온의 일가(一價)/이가(二價)의 값들은 진주벼에서 항상 낮았고, $K^+/Na^+$은 진주벼에서 높았다. 그러므로 이러한 값이 염해(鹽害)와 한발(旱魃)에 대한 저항성과 어떠한 상관(相關)이 있는지 더욱 연구(硏究)할 필요가 있다고 본다.

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전분질(澱粉質) 중간수분식품(中間水分食品)의 제조(製造)를 위(爲)한 기초연구(基礎硏究) (A Study for the Manufacture of Starch Based Intermediate Moisture Food)

  • 황인영;박관화
    • 한국식품과학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.227-232
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    • 1981
  • 쌀을 원료로 한 중간수분식품(中間水分食品)을 제조(製造)하기 위만 기초(基礎)조사(調査)를 하기 위해 냉동건조미반(冷凍乾燥未返)에 글러세롤, 소르비톨, 식염(食鹽), 설탕등과 같은 수분활성강하제(水分活性降下薺)를 침투(浸透)시켜 모형 중간수분식품(中間水分食品)을 제조(製造)하고 감압(減壓)마노메터법(法)을 사용(使用)하여 수분활성도(水分活性度)를 측정(測定)하였다. 수분활성도(水分活注度)의 저하도(低下度)가 크게 나타날 수 있는 수분활성강하제(水分活性降下薺)의 선택(選擇), 및 그의 조합방법(組合方法)과 수분활성도(水分活性度)를 예상(豫想)할 수 있는 기존 방정식에 대한 적용 가능성에 대(對)하여 연구(硏究)하였다. 실험(實驗)에 사용(使用)된 수분활성강하제(水分活性降下劑) 중(中)에서는 글리세톨, 소르비톨이 효과적(效果的)이었으며 단일(單一)한 용질(溶質)을 사용(使用)하는것보다는 여러 종류(種類)의 용질(溶質)을 적당(適當)히 혼합(混合)하였을 때에 수분활성도(水分活性度) 저하도(低下度)가 더욱 큼을 알 수 있었다. 수분활성도(水分活性度)를 예견(豫見)할 수 있는 몇 개의 제안(提案)된 식(式)에 적용시켜 제조(製造)한 모형 중간수분식품(中間水分食品)의 수분활성도(水分活性度)를 계산하고 실측치(實測値)와 비교(比較)하여 본 결과 글리세롤과 소르비툴을 수분활성강하제(水分活性降下劑)로 사용한 모형 중간수분식품(中間水分食品)에서는 각각 Ross 방정식(方程式) 및 Norrish 방정식(方程式)이 가장 적합하였다.

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호도약침(胡桃藥鍼)이 수은(水銀)에 의한 급성신불전(急性腎不全) 가토(家兎)의 신세요관(腎細尿管) 물질이훈계(物質移勳系) 장애(障碍)에 미치는 영향(影響) (The Effect of Juglandis Semen Herbal Acupuncture on Alterations of Tubular Transport Function in Rabbits with Mercury-Induced Acute Renal Failure)

  • 이성한;김철홍;윤현민;장경전;안창범;송춘호
    • Korean Journal of Acupuncture
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    • 제23권1호
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    • pp.45-57
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    • 2006
  • Objective : This study was undertaker to determine if Juglandis Semen herbal acupuncture (JSA) exerts protective effect against alterations in membrane transport function in rabbits with mercury-induced acute renal failure. Methods : Nephrotoxicity was induced by subcutaneous administration of Hg(a single dose of 10mg/kg) and JSA was performed at both sides of Shenshu($(BL_{23})$, Sinsu) for 7 days. Results: The administration of Hg at a subcutaneous single dose of 10 mg/kg caused a reduction in GFR to 12% of the basal value and an increase in fractional $Na^+$ excretion to 8.9-fold, indicating generation of acute renal failure. When JSA were given for 7 days prior to Hg administration, such changes were significantly attenuated. The fractional excretion of glucose and phosphate was increased to approximately 102- and 35-fold, respectively, in rabbits treated with Hg alone. The increase in rabbits treated with Hg following ISA are significantly lower than that in animals treated with Hg alone. Uptakes of glucose and phosphate in purified isolated brush-border membrane and $Na^+-K^+-ATPase$ activity in microsomal fraction were inhibited in rabbits treated with Hg alone, suggesting that impairment in proximal reabsorption of glucose and phosphate is resulted from a direct damage of membrane transport carriers and disruption of the normal $Na^+$ gradient. Such changes were prevented by JSA. Conclusion These results indicate that the administration of Hg causes impairment in reabsorption of solutes in the proximal tubule via the generation of reactive oxygen species. JSA provides the protection against the Hg-induced impairment in proximal reabsorption, and its effect may be resulted from its antioxidant action.

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이온 몰 전도도가 나노여과막에 의한 폐수 중의 중금속 분리특성에 미치는 영향 (Effect of Ionic Molar Conductivity on Separation Characteristics of Heavy Metals by Nanofiltration Membranes in Waste Water)

  • 오정익
    • 토지주택연구
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    • 제4권1호
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    • pp.119-124
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    • 2013
  • 나노여과막은 일반적으로 하전막이며, 용질의 하전성, 막과의 상호작용에 의해서 특징 있는 분리특성을 보인다. 본 연구에서는 나노여과막에 의한 폐수 중의 중금속류의 제거에 미치는 하전특성을 조사했다. 크롬(Cr), 철(Fe), 구리(Cu), 아연(Zn), 비소(As), 주석(Sn), 납(Pb)을 각각 0.1mg/L 첨가한 모의폐수를 제조하여 나노여과막(a)와 나노여과막(b)를 이용하여 운전압력 0.24MPa, 온도 $25^{\circ}C$에서 여과실험을 수행하였다. 그 결과, 나노여과막(a)와 나노여과막(b)에 의한 염소 이온의 제거율은 12.8%, 3.5%였고, 황산이온의 제거율은 78%, 9.3%였고 TOC의 제거율은 70.4%, 26.2%이었다. 한편, 중금속의 제거율은 나노여과막(a)의 경우 크롬(Cr) 92.5%, 철(Fe) 90.9%, 구리(Cu) 93.1%, 아연(Zn) 92.6%, 비소(As) 74.6%, 주석(Sn) 97.3%, 납(Pb) 93.4%이었고, 나노여과막(b)의 경우는 크롬(Cr) 69.9%, 철(Fe) 84.6%, 구리(Cu) 87.0%, 아연(Zn) 73.3%, 비소(As) 15.2%, 주석(Sn) 80.1%, 납(Pb) 87.7%이었다. 여기서, 나노여과(a), 나노여과(b)의 경우 공통적으로 크롬, 철, 동, 아연, 주석, 납에 비하여 비소의 제거율은 상대적 낮았다. 상기 실험결과에서 폐수 중에 다량 함유되는 염소이온 및 황산이온에 대한 중금속류의 분리계수와 이온성분의 수중에서의 활동정도를 나타내는 인자인 이온 몰 전도도로 해석할 수 있었다. 그 결과, 몰 전도도 비가 큰 중금속 이온일수록, 나노여과막에 의한 중금속 이온의 제거율이 높아지는 경향을 알 수 있었다.

정유량 한외여과에서 자연대류 불안정성의 막오염 감소 및 임계 플럭스 증가 효과 (Effect of Natural Convection Instability on Reduction of Fouling and Increasing of Critical Flux in Constant-flow Ultrafiltration)

  • 장아름;남상원;염경호
    • 멤브레인
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    • 제22권5호
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    • pp.332-341
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    • 2012
  • 실리카 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각) 변화에 따라 발생되는 자연대류 불안정 흐름의 막오염 저감효과를 차압의 변화 정도를 측정하여 규명하였다. 막표면에 케이크 층을 형성함으로서 막오염을 발생시키는 나노 사이즈의 실리카 입자(평균 크기 = 7, 12, 22, 50 nm 및 78 nm)가 함유된 5가지 종류의 콜로이드 용액을 사용하여 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각 = $0^{\circ}{\sim}180^{\circ}$)에 따른 차압의 변화를 교반이 없는 dead-end 정유량 한외여과 실험을 통해 측정하였다. 상대적으로 크기가 작은 실리카 입자(7, 12 nm 및 22 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서 막모듈 경사각을 $30^{\circ}$ 이상으로 유지하면 막모듈에 자연대류 불안정 흐름이 발생되어 막오염 형성을 크게 억제시켜 차압의 증가가 거의 나타나지 않았다. 이 자연대류 불안정 흐름의 발생은 막표면에 형성된 실리카 케이크층의 벌크용액으로의 역이동(back transport)을 유발시킴으로서 차압의 증가를 억제시키는 막성능 개선 효과를 나타내었다. 그러나 상대적으로 크기가 큰 실리카 입자(50 및 78 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서는 자연대류 불안정 흐름 발생의 효과가 거의 없었다. 임계 플럭스 측정 결과 실리카 입자의 크기가 작을수록 그리고 막모듈 경사각이 클수록 막모듈에의 자연대류 불안정 흐름의 발생 강도가 커져 막오염 형성이 억제되었으며, 이로 인해 임계 플럭스가 증가하였다.

Molecular Dynamics Simulation Study for Ionic Strength Dependence of RNA-host factor Interaction in Staphylococcus aureus Hfq

  • Lazar, Prettina;Lee, Yun-O;Kim, Song-Mi;Chandrasekaran, Meganathan;Lee, Keun-Woo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권6호
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    • pp.1519-1526
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    • 2010
  • The behavior of peptide or protein solutes in saline aqueous solution is a fundamental topic in physical chemistry. Addition of ions can strongly alter the thermodynamic and physical properties of peptide molecules in solution. In order to study the effects of added ionic salts on protein conformation and dynamics, we have used the molecular dynamics (MD) simulations to investigate the behavior of Staphylococcus aureus Hfq protein under two different ionic concentrations: 0.1 M NaCl and 1.0 M NaCl in presence and absence of RNA (a hepta-oligoribonucleotide AU5G). Hfq, a global regulator of gene expression is highly conserved and abundant RNA-binding protein. It is already reported that in vivo the increase of ionic strength results in a drastic reduction of Hfq affinity for $Q{\beta}$ RNA and reduces the tendency of aggregation of Escherichia coli host factor hexamers. Our results revealed the crucial role of 0.1 M NaCl Hfq system on the bases with strong hydrogen bonding interactions and by stabilizing the aromatic stacking of Tyr42 residue of the adjacent subunits/monomers with the adenine and uridine nucleobases. An increase in RNA pore diameter and weakened compactness of the Hfq-RNA complex was clearly observed in 1.0 M NaCl Hfq system with bound RNA. Aggregation of monomers in Hfq and the interaction of Hfq with RNA are greatly affected due to the presence of high ionic strength. Higher the ionic concentration, weaker is the aggregation and interaction. Our results were compatible with the experimental data and this is the first theoretical report for the experimental study done in 1980 by Uhlenbeck group for the present system.

콜로이드 용액의 한외여과에서 자연대류 불안정 흐름의 막성능 개선 효과 (Improvement of Membrane Performance by Natural Convection Instability Flow in Ultrafiltration of Colloidal Solutions)

  • 조윤주;염경호
    • 멤브레인
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    • 제21권1호
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    • pp.84-90
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    • 2011
  • 실리카 콜로이드 용액의 한외여과에서 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각) 변화에 따라 발생되는 자연대류 불안정 흐름이 막오염 형성 감소에 미치는 효과를 규명하였다. 막표면에 케이크 층을 형성함으로써 막투과 플럭스의 감소를 발생시키는 실리카 입자(평균 크기 = 7, 12, 22, 50 및 78 nm)가 함유된 5가지 종류의 콜로이드 용액을 사용하여 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각 = $0{\sim}180^{\circ}$)에 따른 막투과 플럭스 변화를 교반이 없는 회분식(dead-end) 한외여과 실험을 통해 측정하였다. 자연대류 불안정 흐름 발생이 막성능에 미치는 효과는 플럭스 향상도($E_i$)로서 평가하였다. 상대적으로 크기가 작은 실리카 입자(7, 12 및 22 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 한외여과에서는 막모듈의 경사각이 커짐에 따라 자연 대류 불안정 흐름 발생의 강도가 증가하였으며, 동일한 경사각에서 실리카 입자의 크기가 작을수록 자연대류 불안정 흐름의 발생 정도가 더 크게 나타났다. 자연대류 불안정 흐름의 발생은 막표면에 형성된 실리카 케이크층의 벌크 용액으로의 역이동(back transport)을 유발시킴으로써 플럭스 향상의 막성능 개선 효과를 나타내었다. 그러나 상대적으로 크기가 큰 실리카 입자(50 및 78 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 한외여과에서는 자연대류 불안정 흐름 발생이 나타나지 않았다. 이 결과로부터 실리카 입자의 크기가 자연대류 불안정 흐름의 발생 강도에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.

유전율법을 이용한 다공질 매질의 공극률 및 유효공극률의 측정에 관한 연구 (Determination of porosity and effective porosity of saturated porous media using a permittivity method in the laboratory)

  • 김만일;니시가끼마코토
    • 지질공학
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    • 제13권4호
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    • pp.419-428
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    • 2003
  • 지반을 대상으로 지하수의 이동 및 오염물질 침투에 대한 평가를 위해, 지반을 구성하고 있는 매질의 공극률과 유효공극률을 파악하는 것은 매우 중요하다. 이들은 물질 이동을 결정하는 중요한 물리적 파라메터이다. 본 연구에서는 새로운 유전율 시스템인 FOR-V (Frequency domain reflectometry with vector network analyzer)를 적용하여 표준사 (Standard sand)와 강모래 (River sand)에 대한 공극률 및 유효공극률을 측정하기 위한 실험적 연구를 실시하였다. 또한, 이들을 측정하기 위해, 다공질 매질에 대한 유전율상수의 특성을 고려한 유전율 믹싱모델 (dielectric FDR-V 시스템을 적용한 주입실험 (Injection test)과 주입물질의 농도를 측정하는 치환실험 (Replacement test)을 수행하였다. 두 종류의 실험 결과치를 비교한 결과, 측정된 유효공극률을 공극률과 비교해 보면, 약 85 - 92 %의 범위 내에 존재하는 것으로 측정되었다. 일반적인 흙의 유효공극률은 공극률에 대해 약 90 % 범위 내에 분포하고 있는 것으로 알려져 있으나, 본 연구에서는 다소 낮은 결과치를 보이고 있다. 이러한 현상은 시스템의 측정 프로브의 측정 범위가 직경 0.36 cm의 동축측정프로브 끝부분에서 이루어져 비교적 작기 때문에 제작된 흙 시료전 체적에 대한 유효공극률의 결과치이기 보다는 프로브가 위치한 지점에 대한 측정치로 판단된다. 이러한 측정 프로브의 특성을 고려해 볼 때, FDR-V 시스템은 연구자가 의도한 연구에 따라 특정 지점에 대한 지반의 정밀한 물리적 특성을 파악할 수 있을 것으로 사료된다.

KURT 암반 단열에서 현장 용질이동 실험: 실험 장치 설치 및 현장 용질 이동 실험 (In Situ Solute Migration Experiments in Fractured Rock at KURT: Installation of Experimental System and In Situ Solute Migration Experiments)

  • 이재광;백민훈;이태엽;박경우;정종태
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.229-243
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    • 2013
  • 암반 단열을 통한 용질의 이동 및 지연 특성 규명을 위한 현장 실험을 수행하기 위하여 현장 용질이동 실험 장치를 설계하여 한국원자력연구원 부지 내에 건설된 지하연구시설(KAERI Underground Research Tunnel, KURT)에 설치하였다. 현장 용질이동 실험 장치를 주입부, 회수부 그리고, 자료처리부 등 3개의 주요 부분으로 구성하였다. 지하수 유동이 있는 단열을 선정하기 위하여 총 5개의 공을 시추하였으며, BIPS(Borehole Image Processing System)를 이용한 시추공 영상 분석을 통하여 시추공의 단열 특성을 조사하였다. 시추공 영상 분석 결과를 통하여 단열 연결성 분석을 수행한 결과, YH 3-1 시추공과 YH3-2 시추공에 존재하는 단열이 상호 연결성이 높은 것으로 확인되었다. 수리시험을 통하여 현장 실험 대상 단열을 선정하였으며, 용질이동을 관찰하기 위하여 플루오레신, 에오신, 브롬 등의 비수착성 추적자 및 루비듐, 니켈, 사마륨, 지르코늄 등의 수착성 추적자를 이용하여 현장 용질이동 실험을 수행하였다.