Cl^- 형태의 음이온 교환 수지를 이용한 오쏘인산 이온의 제거에 관한 연구

김기철(Ki Chul Kim),박수진(Su Jin Park),차란(Ran Cha),정태영(Tae Young Jeong),정형근(Hyung Keun Chung) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.3

Cl^- 형태의 음이온 교환 수지를 이용하여 오쏘인산 이온의 제거에 관한 연구를 수행하여, 오쏘인산의 형태에 따른 이온 교환 메커니즘을 살펴보았다. 또한, 알칼리도의 영향 및 타 이온의 영향을 조사하였다. 유입수에 포함된 오쏘인산 이온의 산 화수가 2와 3인 화학종(HPO₄2- and PO₄3-)의 경우, 이온 교환 반응을 통해 완전히 제거되었으나, 1가 화학종(H₂PO₄-)인 경우는 음이온 교환 수지에 대한 친화도가 Cl- 이온과 경쟁적으로 작용하여 부분적인 제거만 이루어졌다. 이온 교환 반응을 거친 유출수의 pH는 유입수에 포함된 오쏘인산 이온의 당량에 해당하는 Cl- 이온이 유출수에 포함된 것을 근거로 계산한 수치에 비해 상당히 낮은 pH 값을 나타내었다. 이는 1가 이온은 2가 이온으로, 2가 이온은 3가 이온으로 변환되어 이온 교환되었기 때문으로 해석할 수 있었다. 알칼리도가 증가할 경우, pH 강하는 최소화되었다, 알칼리도가 100 mg/L (CaCO₃) 이상일 경우, 100 mg/L의 오쏘인산 이온(H₂PO₄- 이온 포함)을 용액에서 모든 오쏘인산 이온이 제거되었다. 수용액에 포함된 SO₄2-와 NO₃- 이온은 오쏘인산 이온과 함께 제거가 되었으며, 이에 해당하는 만큼 이온 교환 용량이 감소되었다. The removal of orthophosphate ions from aqueous solutions by the anion exchange resin in the form of Cl- ion was investigated to elucidate the ion exchange mechanism which depends on the forms of orhthophoshate ions. In addition, the effects of alkalinity and other common anions were studied. The results showed that the orhthophosphate ions with the oxidation state of 2 and 3 (HPO₄2- and PO₄3-) were effectively removed by the anion exchange resin, whereas the part of the H₂PO₄- ion passed through the ion exchange column. This suggested that the affinity of H₂PO₄- to the ion exchange resin was comparable with that of Clion. In all cases, the effluent pHs have shown to be much lower than the calculated values, indicating that more Cl- ions than the orthophosphate equivalents in the influent were eluded. As the alkalinity increases, the decrease in pH was minimized. When the alkalinity was 100 mg/L (CaCO₃) or greater, 100 mg/L orthophosphate ions including H₂PO₄- were completely removed. The common anions such as SO₄2- and NO₃- were also removed by the anion exchange resin, and thus decreased the ion exchange capacity for the removal of orthophosphate.

지시약에 의한 시멘트복합체의 수소이온농도 측정방법

유명열(Yu Myoung-Youl),이재용(Lee Jae-Yong),최응규(Choi Eung-Kyoo),이현수(Lee Hyun-Soo) 대한건축학회 2003 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.19 No.7

Carbonation does not cause deterioration of concrete but damage on durability of concrete because of corrosion of steel embedded in hydrating cement paste. In order to prevent reinforcing steel from corrosion, it is very important to maintain passivation by measurement of the depth of carbonation and repair. Laboratory techniques that can be used to determine the depth of carbonation are indicators, X-ray diffraction, infra-red spectroscopy and thermogravimetric analysis, etc. In those methods, phenolphthalein method is most useful in practical measurement because the method is easy and rapid to perform despite low reliability. Even though researches, which are carried out to improve the reliability of phenolphthalein method through standardization of usage, are being conducted, phenolphthalein method still has potential problems. 1) It is impossible to measure the degree of early carbonation and 2) the quantity of OH- with varying depth because the pink color indicates the presence of Ca(OH)2 in accordance with pH 8.9. In this study, many indicators are selected and applied to improve the reliability of phenolphthalein and solve the potential problems.

pH 제어에 의한 아미노산 결정화 및 핵생성 속도 추산

김왕수,구기갑 한국공업화학회 2018 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2018 No.0

pH에 따른 아미노산의 이온화반응 및 용해도 특성을 이용하여 L-methionine 산성 수용액에 약산의 짝염기로 구성된 아세테이트 염 수용액 첨가 시 수소이온농도 감소에 따라 과포화도가 발생하는 결정화 공정에 대한 연구 결과이다. 본 연구에서는 준안정영역을 포화용액과 핵생성 시점의 수소이온농도 차이로 판단하였으며, 용액 내 수소이온농도의 감소속도와 준안정영역 간의 선형회귀로부터 핵생성 속도 메커니즘을 해석하였다. L-methionine 분자 내 카르복실기와 아미노기 간의 강한 수소결합력에 의해 결정 간 응집이 발생하며, 핵생성 속도가 빠를수록 구형에 가까운 응집체가 제조되어 분말 유동성이 향상됨을 확인하였다.

국내 유통 중인 음료식품과 속쓰림과의 관련성에 관한 연구

김영관 ( Young Kwan Kim ),문정섭 ( Jeong Seop Moon ),류수형 ( Soo Hyung Ryu ),이정환 ( Jung Hwan Lee ),김유선 ( You Sun Kim ) 대한소화기학회 2010 대한소화기학회지 Vol.55 No.2

목적: 국내에 유통되는 음료식품에 의한 속쓰림 발생의 빈도를 조사하고 음료식품이 속쓰림을 일으키는 기전을 규명하고자 하였다. 대상 및 방법: 2004년 11월부터 2005년 6월까지 속쓰림을 주소로 서울백병원에 내원한 382명의 환자를 대상으로 설문지를 통하여 35종류의 음료식품에 의한 속쓰림의 빈도를 조사하여 점수화하였다. 각 음료의 수소이 온지수, 적정산, 삼투질농도를 측정하여 속쓰림 점수와의 관련성을 검정하였다. 결과: 속쓰림 점수가 가장 높은 음료는 커피(1.15)와 소주(1.12)였으며 가장 낮은 음료는 우롱차(0.17)와 당근주스(0.18)였다. 과실채소음료의 적정산이 속쓰림과 관련성이 있었다(r=0.78; p=0.023). 탄산음료는 가장 낮은 수소이온지수를 보였으나 속쓰림 점수와의 관련성은 없었다(r=?0.54; p=0.460). 주류는 수소이온지수가 높을수록 속쓰림 점수가 높았으며(r=0.84; p=0.037) 삼투질농도와는 역의 관계가 있었다(r=?0.86; p=0.028). 무카페인커피는 일반커피보다 속쓰림 점수가 의미 있게 낮았으며(p<0.001) 일반우유는 저지방우유보다 속쓰림 점수가 더 높게 나타났다(p=0.008). 결론: 이번 논문은 속쓰림을 호소하는 환자들에게 적절한 음료식품을 선택할 수 있도록 정보를 제공하여 치료에 도움을 줄 수 있을 것이다. Background/Aims: The aim of this study was to investigate the frequency of heartburn produced by beverages available in Korea and to clarify the mechanism causing heartburn. Methods: We measured pH, titratable acidity, and osmolality of 35 beverages in vitro and correlated them with the severity of heartburn reported by questionnaire in 382 patients from November 2004 to June 2005. Results: Coffee (1.15) and soju (1.12) showed the highest heartburn score, while oolong tea (0.17) and carrot juice (0.18) showed the lowest heartburn score among all beverages. Titratable acidity of citrus juices correlated with heartburn (r=0.78; p=0.023). Soft drinks had the lowest pH, which was unrelated with heartburn scores (r=?0.54; p=0.460). Increasing pH among alcoholic beverages was correlated with heartburn scores (r=0.84; p=0.037), and osmolality was inversely associated with heartburn scores (r=?0.86; p=0.028). The heartburn score of decaffeinated coffee was significantly lower than that of regular coffee (p<0.001). Regular milk caused more heartburn than low-fat milk (p=0.008). Conclusions: Our findings provide dietary information that helps to select appropriate beverages to the patients with heartburn. (Korean J Gastroenterol 2010;55:109-118)

감마선이 조사된 세포막모델을 통한 음이온의 능동 전달 특성

고인호,여진동 한국방사선학회 2015 한국방사선학회 논문지 Vol.9 No.4

감마선이 조사된 세포막 모델에서 음이온의 능동전달특성을 연구하였다. 이 실험에 사용된 세포막 모델은 세포막의 구형단백질, 당단백질 등의 기능을 지니고 있는 친수성의 극성인 poly(1-methyl-4-vinylpyridinium iodide-co-divinylbenzene: MeVP-DVBI)분말을 세포막의 인지질에 해당하는 소수성의 극성인 polysulfone과 결합시킨 불균질의 복합막을 사용하였다. 첫 번째 조사되지 않은 막에서 OH-, Cl-, Na+의 초기플럭스는 실험조건을 제막의 두께 80-200㎛로 할 때 정비례로 감소하였고, MeVP-DVBI의 농도를 20-80%로 할 때 OH-, Cl-는 지수 값으로 증가하였고 Na+는 지수 값으로 감소하여 음이온(OH-, Cl-)의 능동전달을 증대시키고 NaOH의 농도를 0-0.5mol/L로 할 때 0-2mole/cm2·h로 지수 값으로 증가하였다. 두 번째 조사된 막에서 OH-, Cl-, Na+의 초기플럭스는 대체적으로 조사되지 않은 막과 비교해서 감소하여 음이온의 능동전달이 감소하였는데 이는 방사선조사로 H+이온 농도의 증가를 가져와 음이온의 초기플럭스가 감소하였기 때문으로 생각된다. 조사된 막의 pH의 추진력은 조사되지 않은 막보다 유의성 있께 증가하였고 세포막모델에서 OH-와 Cl-의 능동전달특성이 비정상적이기 때문에 세포장해가 세포에서 발현된다. The active transport characteristics of anions of cell membrane model which irradiated by 60Co γ-ray was investigated. The cell membrane model used in this experiment was a sulfonated copolymerized membrane of poly(1-methyl-4-vinylpyridiniumiodide-co-divinylbenzene : MeVP-DVBI). First, the initial flux of OH- and Cl-, Na+ of membrane which was not irradiated was decreased with increase of thickness of membrane 80-200㎛, increased with increase of NaOH concentration 0-0.5mol/L and MeVP-DVBI concentration 20-80% was increased with initial flux of OH- and Cl-, decreased with initial flux of Na+. Second, the initial flux of membrane which was irradiated was less than that. And the driving force of pH of irradiated membrane was significantly increased more than membrane which was not irradiated. The initial flux of the OH- ion was decreased with increase of H+ ion concentration. As selective transport of OH- and Cl- of cell membrane model were abnormal, cell damages were appeared at cell.

Active Transport Characteristics of Anions through a Cell Membrane Model which Irradiated by γ-ray

고인호(In Ho Ko),여진동(Jin Dong Yeo) 한국방사선학회 2015 한국방사선학회 논문지 Vol.9 No.3

감마선이 조사된 세포막 모델에서 음이온의 능동전달특성을 연구하였다. 이 실험에 사용된 세포막 모델은 세포막의 구형단백질, 당단백질 등의 기능을 지니고 있는 친수성의 극성인 poly(1-methyl-4-vinylpyridinium iodide-co-divinylbenzene: MeVP-DVBI)분말을 세포막의 인지질에 해당하는 소수성의 극성인 polysulfone과 결합시킨 불균질의 복합막을 사용하였다. 첫 번째 조사되지 않은 막에서 OH⁻, Cl⁻, Na⁺의 초기플럭스는 실험조건을 제막의 두께 80-200㎛로 할 때 정비례로 감소하였고, MeVP-DVBI의 농도를 20-80%로 할 때 OH⁻, Cl⁻는 지수 값으로 증가하였고 Na⁺는 지수 값으로 감소하여 음이온(OH⁻, Cl⁻)의 능동전달을 증대시키고 NaOH의 농도를 0-0.5mol/L로 할 때 0-2mole/cm2· h로 지수 값으로 증가하였다. 두 번째 조사된 막에서 OH⁻, Cl⁻, Na⁺의 초기플럭스는 대체적으로 조사되지 않은 막과 비교해서 감소하여 음이온의 능동전달이 감소하였는데 이는 방사선조사로 H⁺이온 농도의 증가를 가져와 음이온의 초기플럭스가 감소하였기 때문으로 생각된다. 조사된 막의 pH의 추진력은 조사되지 않은 막보다 유의성 있께 증가하였고 세포막모델에서 OH⁻와 Cl⁻의 능동전달특성이 비정상적이기 때문에 세포장해가 세포에서 발현된다. The active transport characteristics of anions of cell membrane model which irradiated by ⁶⁰Co γ-ray was investigated. The cell membrane model used in this experiment was a sulfonated copolymerized membrane of poly(1-methyl-4-vinylpyridiniumiodide-co-divinylbenzene : MeVP-DVBI). First, the initial flux of OH⁻ and Cl⁻, Na⁺ of membrane which was not irradiated was decreased with increase of thickness of membrane 80-200㎛, increased with increase of NaOH concentration 0-0.5mol/L and MeVP-DVBI concentration 20-80% was increased with initial flux of OH⁻ and Cl⁻, decreased with initial flux of Na⁺. Second, the initial flux of membrane which was irradiated was less than that. And the driving force of pH of irradiated membrane was significantly increased more than membrane which was not irradiated. The initial flux of the OH⁻ ion was decreased with increase of H⁺ ion concentration. As selective transport of OH⁻ and Cl⁻ of cell membrane model were abnormal, cell damages were appeared at cell.

감마선이 조사된 세포막모델을 통한 음이온의 능동 전달 특성

고인호,여진동 한국방사선학회 2015 한국방사선학회 논문지 Vol.9 No.4

The active transport characteristics of anions of cell membrane model which irradiated by 60Co γ-ray was investigated. The cell membrane model used in this experiment was a sulfonated copolymerized membrane of poly(1-methyl-4-vinylpyridiniumiodide-co-divinylbenzene : MeVP-DVBI). First, the initial flux of OH- and Cl-, Na+ of membrane which was not irradiated was decreased with increase of thickness of membrane 80-200㎛, increased with increase of NaOH concentration 0-0.5mol/L and MeVP-DVBI concentration 20-80% was increased with initial flux of OH- and Cl-, decreased with initial flux of Na+. Second, the initial flux of membrane which was irradiated was less than that. And the driving force of pH of irradiated membrane was significantly increased more than membrane which was not irradiated. The initial flux of the OH- ion was decreased with increase of H+ ion concentration. As selective transport of OH- and Cl- of cell membrane model were abnormal, cell damages were appeared at cell. 감마선이 조사된 세포막 모델에서 음이온의 능동전달특성을 연구하였다. 이 실험에 사용된 세포막 모델은 세포막의 구형단백질, 당단백질 등의 기능을 지니고 있는 친수성의 극성인 poly(1-methyl-4-vinylpyridinium iodide-co-divinylbenzene: MeVP-DVBI)분말을 세포막의 인지질에 해당하는 소수성의 극성인 polysulfone과 결합시킨 불균질의 복합막을 사용하였다. 첫 번째 조사되지 않은 막에서 OH-, Cl-, Na+의 초기플럭스는 실험조건을 제막의 두께 80-200㎛로 할 때 정비례로 감소하였고, MeVP-DVBI의 농도를 20-80%로 할 때 OH-, Cl-는 지수 값으로 증가하였고 Na+는 지수 값으로 감소하여 음이온(OH-, Cl-)의 능동전달을 증대시키고 NaOH의 농도를 0-0.5mol/L로 할 때 0-2mole/cm2․ h로 지수 값으로 증가하였다. 두 번째 조사된 막에서 OH-, Cl-, Na+의 초기플럭스는 대체적으로 조사되지 않은 막과 비교해서 감소하여 음이온의 능동전달이 감소하였는데 이는 방사선조사로 H+이온 농도의 증가를 가져와 음이온의 초기플럭스가 감소하였기 때문으로 생각된다. 조사된 막의 pH의 추진력은 조사되지 않은 막보다 유의성 있께 증가하였고 세포막모델에서 OH-와 Cl-의 능동전달특성이 비정상적이기 때문에 세포장해가 세포에서 발현된다.

암모니아 추가 주입에 의한 배열회수보일러 급수의 수소이온농도 조절

목용강,문승재,이재헌,Mok, Yong-kang,Moon, Seung-Jae,Lee, Jae-Heon 한국플랜트학회 2015 플랜트 저널 Vol.11 No.2

탈기기-저압드럼 일체형 배열회수보일러로 구성된 복합화력발전소에서 발생한 저압증기발생기의 튜브파손 사례를 관찰하였다. 수소이온농도 변화를 관찰한 결과 복수펌프 후단에 주입된 암모니아가 탈기기를 통과한 후 저압 드럼 내에서 암모니아 분배율에 따라 증기와 함께 다량의 암모니아가 소모되어 급수 내 수소이온농도 저하를 확인하였다. 이를 해결하기 위해 저압드럼 내에 암모니아를 직접 주입할 수 있도록 추가 주입위치를 선정하였으며 적정량의 암모니아 용액을 주입함으로써 보일러 급수의 최적 수소이온농도인 9.2~9.6 으로 조절이 가능하다는 결론을 얻었다. This study was conducted on combined cycle power plant consisting of HRSG with integral deaerator type to avoid tube failures of low pressure evaporator tubes. Based on the observation of pH variation at the discharge of boiler feed water pump by continuous pH measurement for a period of time, it was identified that pH of feed water is getting reduced as ammonia is distributed into vapor and liquid depending on the distribution ratio of ammonia in the LP drum after the deaerator. To solve this problem, the counterplan was prepared by reexamination of ammonia injection point and quantity. In conclusion, it was accomplished that 9.2~9.6 is the optimized pH range for boiler feed water by arranging additional piping for ammonia to inject directly to LP drum.

건설폐토석의 성토에 따른 지반환경적 영향

신은철(Shin, Eun-Chul),강정구(Kang, Jeong-Ku),안민희(Ahn, Min-Hee) 한국지반환경공학회 2011 한국지반환경공학회논문집 Vol.12 No.12

산업단지 조성 시 건설폐토석을 활용하기 위해 건설폐기물로부터 선별 처리된 토석에 대하여 물리 역학적 특성과 용출 특성을 분석하였다. 지반 내 알칼리 이온의 확산에 대한 실험은 XRF, ICP방법을 이용하여 분석하였다. 또한, 환경적인 영향을 확인하기 위하여 어류독성시험을 병행하였다. 건설폐토석은 실내실험에서 공학적인 성토기준과 토양오염 기준을 만족하였다. 그러나 건설폐토석과 물이 1:1의 비율로 혼합된 수용액은 알칼리 이온에 의해 높은 농도의 pH를 유지하는 것으로 나타났다. 수도이온농도가 9.0이상으로 상승하는 주요 원인은 CSH계 시멘트 성분에 의한 수산화칼슘용액인 것으로 추정된다. 건설폐토석 내 높은 pH 농도는 어류의 생태에 독성을 유발하게 된다. 조사자료를 바탕으로 Visual Modflow Ver. 2009를 이용하여 지반 내 pH 농도의 확산범위를 분석하였다. 건설폐토석 내 높은 pH 농도는 시멘트 성분으로 인해 장기간 동안 존재할 수 있으므로 성토 초기에 양질의 화강풍화토와 혼합하여 pH를 조절하는 것이 필요하다. The recycled soil that is proceeded from demolition concrete structures was analyzed by the methods of the physical and mechanical tests of soil and TCLP test to use the soil in low landfilling for the construction of an industrial complex. The laboratory test for diffusion of alkali ion in soil mass was analyzed by the methods of XRF and ICP. The fish toxicity test was also conducted to find an environmental influence. The recycled soil through the laboratory test satisfied the engineering property for low landfilling and the criteria of soil contamination. However, the solution which producted by 1:1 ratio of recycled soil and water contained the high pH concentration by alkali ion. The calcium hydroxide solution by CSH cement paste was estimated as the main reason why pH concentration is increased more than 9.0. The high pH concentration in recycled soils causes a toxicity to the livability of fishes. A diffusion area of pH concentration in the ground was analyzed by the Visual Modflow Ver. 2009 program based on geotechnical investigation. The high pH concentration in the recycled soils can be remained as high value due to cement paste in the long term period. Therefore, in the early stage of landfilling work, the mixing with the weathered granite soil is necessary to control the pH concentration.

농도 분극 현상에서의 이온의 흐름과 pH 변화의 가시화

고성희(Sung Hee Ko),강관형(Kwan Hyoung Kang) 한국가시화정보학회 2010 한국가시화정보학회 학술발표대회 논문집 Vol.2010 No.11

Ion concentration polarization is an electrokinetic phenomenon which occurs in membrane systems, such as an electrodialysis and fuel cell system. But the phenomenon is not fully understood because hydrodynamics, electrokinetics and electrochemistry are coupled with each other. Here, we report a change of pH value of buffer solution in concentration polarization phenomena. To measure and visualize the change of pH, litmus solution which is one of pH indicators was used. It is conjecture that the pH of solution changes because hydrogen ions concentrated in cathodic side and hydroxide ions concentrated in anodic side. We expect that this research can contribute to the application area of ion concentration polarization, such as biological sensing and desalination.