The removal performances of divalent heavy metal ions (Pb2+, Cu2+, Cd2+, Sr2+ and Mn2+) were studied using the Na-P1 zeolite synthesized from Jeju scoria in the batch and continuous fixed column reactor. The uptakes of heavy metal ions by synthetic Na-P1 zeolite decreased in the order of Pb2+>Cu2+>Cd2+>Sr2+>Mn2+ based on the selectivity of each ion to ionic exchange site of Na-P1 zeolite for single and mixed solutions in batch or continuous fixed column reactor. For mixed solution, each heavy metal ion uptake was lower than that in single solution, and especially the uptake for Mn2+ decreased greatly. In batch reactor, the uptakes of heavy metal ions by synthetic Na-P1 zeolite were described by Freundlich or Langmuir equation, but they followed the former better than the latter. In continuous fixed column reactor, the maximum ion exchange capacity obtained for each of heavy metal ions, was about 90% of that in batch reactor. The uptakes of heavy metal ions by synthetic Na-P1 zeolite increased with the increase of initial heavy metal concentration and solution pH, and the decrease of the amount and particle size of synthetic zeolite.

최근 의료영상분야에서 형광체와 광도전체 물질을 이용한 디지털 평판형 X선 영상검출기가 폭넓게 이용되고 있다. 본 연구는 CsI:Na 형광체층과 광민감도가 우수한 비정질 셀레늄(a-Se)층의 이중 접합구조로 구성된 변환구조 설계를 위한 몬테카를로 시뮬레이션과 X선에 대한 광학적 및 전기적 반응특성을 조사하였다. 먼저 CsI:Na의 발광스펙트럼과 a-Se의 광흡수 스펙트럼을 측정하여 X선에 의한 신호 변환특성을 분석하였다. 또한, 인가전기장의 함수에 따른 X선 민감도을 측 정하여 상용화된 a-Se(500㎛)의 직접변환 검출기와 비교 평가하였다. 측정결과로부터, 10 V/μm에서 CsI:Na(180 ㎛)/a-Se(30㎛) 변환센서의 X선 민감도는 7.31 nC/mR-cm2 이고, a-Se(500㎛) 검출기는 3.95nC/mR-cm2로 약 2배 정 도 높은 값을 보였다.

Venturia nashicola에 의한 검은별무늬병 저항성 품종을 육성하기 위하여 저항성 유전자원 탐색을 1997~1999년까지 국립원예특작과학원 포장검정 및 인공 접종을 실시하여 저항 성친으로 서양배 "청마려"을 선발하였다. 농촌진흥청 국립원예특작과학원 과수과에서 고품질 만생종 "만수"에 "청마려"를 1997년에 교배하여 저항성 우량 계통인 중간모본 "원교나-흑성 2호" 을 2008년에 선발하였다. 2008년 만개일은 4월 19일로 "만수" 보다 1

배는 배우체 자가 불화합성을 보이며, 이것은 단일 유전자좌의 복대립 유전자에 의하여 제어된다. '원교 나-자수정 2호'는 농촌진흥청 국립원예특작과학원에서 고품질 조생종 '원황'에 '92-18-79' (오사이십세기 자식계통, S4smS4sm)를 2001년에 교배하여 얻은 계통 중에 자가 결실성이며 품질이 우수하여 중간모본으로 선발되었다. 만개기는 '오사이십세기'보다 1일 정도 빠르고 '원황'과는 유사하다. 수세는 중, 수자는 반개장형이다. 검은별무늬병(V

포항지역 널리 분포하고 있는 규질이암으로부터 상업화를 위한 50리터 bench scale 수열장치를 사용하여 Na-A형 제올라이트의 합성을 성공적으로 수행하였고 또한 이 제올라이트를 이용하여 환경 개선재로 활용하는 연구를 수행하였다. 초기물질로 사용된 규질이암은 제올라이트의 주요 성분인 SiO2 및 Al2O3가 각각 70.7% 및 10.0% 함유되어 제올라이트의 합성에 유리한 조성을 가지고 있다. 이전의 실험실적 규모에서 수행된 동일한 조건인 Na2O/SiO2 = 0.6, SiO2/Al2O3 = 2.0, H2O/Na2O = 98.6의 조성비로 80℃에서 18시간 동안 합성한 결과, Na-A형 제올라이트의 결정도 및 결정형태는 실험실적 규모와 유사하였고, 회수율 및 양이온 교환능은 각각 95% 및 215 cmol/kg으로 실험실적 규모에서 보다 약간 우수한 결과를 나타냈다. 합성된 Na-A형 제올라이트를 이용하여 모사폐액(Pb, Cd, Cu, Zn 및 Mn)에 중금속 제거율을 조사한 결과, 중금속 제거율은 Pb 〉 Cd 〉 Cu = Zn 〉 Mn의 순서이었다. Mn을 제외한 다른 중금속들은 1500 mg/L에서 99% 이상의 제거율을 보였고, Mn의 경우도 98%의 제거율을 보여 합성된 Na-A형 제올라이트는 중금속 흡착제로서 우수한 특성을 나타냈다.

시설재배가 증가하면서 토양 중 특정 양분이 축적되고, 이로 인하여 과잉양분에 의한 작물의 피해가 발생하고 있다. 본 시험은 염 스트레스 조건하에서 토마토의 양분흡수와 흡수된 염의 집적양상을 알아보기 위하여 국립농업과학원 유리온실에서 수행하였다. 펄라이트에서 발아된 완숙토마토(품종 : 선명, 농우바이오) 건묘를 선발하여 Ross 양액에서 20일간 생육시킨 후, Ross 양액과 NaCl 및 CaCl2를 50 및 100mM로 2주간 처리하였다. 따라서 토마토 유묘를 대상으로 하여 염 종류 별 식물체 내 양분흡수 이동과 염 집적 형태 변화를 알아보기 위해 염 처리 2주후에 토마토 유묘를 채취하여, 부위별(잎, 줄기, 뿌리)로 무기성분(Ca, Na)을 분석하고, 염의 집적양상을 알아보기 위하여 유묘 잎을 Spurr 방법으로 전처리 한 후, SEM으로 집적형태를 관찰하였다. 토마토 유묘의 초장은 염 처리에 의해 크게 저해되었으며, 농도가 증가할수록 생육억제효과는 더 컸다. 염류종류에 따라 무기성분의 흡수양상이 다르게 나타났는데, NaCl이 처리된 토마토는 줄기에 다량의 Na가 축적되었으며, CaCl2가 처리된 토마토는 잎에 다량의 Ca가 축적되었다. 각 부위별 무기성분함량은 무처리에 비해 약간씩 높았다. 식물체내 염의 집적형태로 Ca-oxalate crystal이 가장 많이 존재하는 것으로 알려져 있다. 본 시험에서도 Ca-oxalate는 처리조건에 상관없이 관찰되었는데, 집적정도는 염 처리에 의해 다소 증가하였으며, 특히 잎의 해면조직과 뿌리의 피층 부분에서 다량이 존재였다.

본 연구는 마포소각장에서 발생된 용융슬래그로부터 Na-A형 제올라이트를 합성하여 환경 저감재로 재활용키 위한 목적에서 수행되었다. 초기물질로 사용된 용융슬래그는 용제(flux)로 사용된 Fe 성분(19.6% of Fe2O3, and 18.9% of FeO)이 비교적 높기는 하지만, 상대적으로 제올라이트의 주요 성분인 SiO2, Al2O3 및 Na2O가 각각 26.6%, 10.9% 및 2.7% 함유되어 제올라이트의 합성에 유리한 조성을 가지고 있다. 제올라이트의 수열합성은 80℃에서 수행되었으며, SiO2/Al2O3 = 0.80~1.96인 넓은 범위의 화학조성에서 Na-A형 제올라이트가 합성되는 것을 확인하였다. 제올라이트의 양이온 교환 능력은 10 h 이상의 합성시간에서 일정하게 거의 220 cmol/kg인 것으로 측정되었다. 합성된 제올라이트의 중금속 (As, Cr, Cd, Cu, Mn 및 Pb)에 대한 흡착능을 측정한 결과, As 및 Cr을 제외한 모든 중금속에서 높은 흡착율을 보였다. As와 Cr은 Eh-pH분석을 통해 각각 HAsO42-와 CrO42-인 이온상으로 존재하고 있음을 확인하였다. As와 Cr에 대한 제올라이트의 흡착률이 낮은 것은 이들 이온상들의 크기가 Na-A형 제올라이트의 pore size (4 a)보다 상대적으로 큰 유효 이온반경(4 a, 직경 8 a)을 가지고 있기 때문인 것으로 결론지었다.

에이니그마타이트(Na4(Fe2+,Ti,Fe3+)12(Fe3+,Si)12O40)는 Na가 풍부한 알칼리 화성암에 흔히 산출되는 광물이며, 분지 개방형 단쇄형 규산염광물로 분류된다. 3개의 산출이 다른 자연산 에이니그마타이트를 대상으로 뫼스바우어 분광분석을 실시하였으며 상세한 결정화학적 연구가 수행되었다. 뫼스바우어 분광분석 결과 9개의 흡수선이 분리되었는데, 3쌍의 흡수선은 팔면체 자리를 점유하는 Fe2+의 피크이며, 저속도 구간의 독립적인 2개의 흡수선과 대응하는 한 개의 중첩된 흡수선은 각각 사면체와 팔면체 자리의 Fe3+의 피크로 밝혀졌다. Fe2+와 Fe3+의 정확한 함량비에 의해 화학분석치가 재계산되었으며, Fe 양이온의 사면체 자리와 팔면체 자리에 대한 정확한 자리점유율로 상세한 결정화학적 정보를 제공하였다. 상당한 함량의 Fe3+/tet는 사면체 자리점유에 있어 Fe3+가 Al3+보다 우위를 보여준다. 결정화학적로 규명된 에이니그마타이트(AEN1)의 상세한 화학조성은 (Na3.97Ca0.03)(Ca0.11Mn0.59Fe2+8.07Ti2.07Mg0.70Fe3+0.43Al0.04)(Fe3+0.56Al0.18Si11.26)O40으로 밝혀졌다.

포항부근에 널리 분포하는 제3기 퇴적암인 규질이암(siliceous mudstone)으로부터 Na2O/SiO2 =0.6, SiO2/Al2O3 = 2.0, H2O/Na2O=119 몰 비의 수열조건에서 반응시간(10~70시간)을 변화시켜 Na-A형 제올라이트를 합성하는 반응기구에 대한 연구를 수행하였다. 각 조건에서의 합성상은 X-선회절분석을 통하여 확인하였고, 적외선 분광분석, 열분석 및 주사전자현미경에 의한 특성분석을 수행하였다. 이러한 결과를 토대로, 규질이암으로부터 Na-A형 제올라이트의 단계별 반응기구는 초기에 규산 소다와 알루민산 소다의 반응에 의해 Na-A형 제올라이트가 1차적인 핵생성이 이루어진 후, 반응시간이 증가됨에 따라 잔여 알루민산 소다와 용해된 규질이암의 반응에 의해 Na-A형 제올라이트의 결정이 성장하였고 또한 하이드록시 소달라이트가 생성되었다. 그리고 반응 시간이 50시간의 장시간이 되면 Na-A형 제올라이트로부터 용해되면서 빠져나온 성분은 하이드록시 소달라이트와 반응에 의해 새로운 상인 Na-P형 제올라이트가 생성되는 일련의 과정으로 해석될 수 있다.

자연계에 존재하는 다양한 지구물질의 조성은 여러 성분들로 구성된 다성분계이므로 자연계의 현상을 이해하기 위해서는 이러한 다성분계 지구물질의 구조를 규명하는 것이 필수적이다. 이러한 중요성에도 불구하고 다성분계 비정질의 자세한 원자-나노 구조는 비정질 자체가 갖고 있는 여러 가지고유의 무질서도 등으로 인하여 최근까지도 정확히 알려지지 않았다. 본 연구에서는 일차원 O-17 MAS와 이차원 3QMAS NMR을 이용하여, 다성분계 비정질인 Ca-Na 알루미노규산염 [(CaO)x(Na2O)1-x] (A12O3)0.5(SiO2)6. CNAS)의 자세한 원자단위의 조성에 따른 변화를 보고한다. 비정질 CNAS의 비연결 산소 (non-bridging oxygen, NBO) 중 Ca-NBO는 Na/Ca 비율이 증가함에 따라서 (Ca, Na)-NBO를 형성한다. 이는 비정질 CNAS 내에서 비연결산소와 Ca와 Na 간에 강한 상호작용이 있음을 지시한다. 연결산소인 경우(bridging oxygen, BO, Si-O-Si나 Si-O-Al)의 경우에도 Na/Ca 비율에 따라, 감소의 폭이 비연결 산소보다는 상대적으로 작지만 화학차폐(NMR chemical shift)가 선형적으로 감소한다. 비정질 규산염의 연결산소의 결합각과 결합길이의 분포에 의해 결정되는 위상무질서도(topological disorder)는 Ca 함량이 증가할수록 비선형적으로 증가한다. 이러한 결과들은 비정질 CNAS의 구조가 기존에 알려진 데로 비연결산소만이 Na와 Ca 같은 구조교란양이온(network modifying cation)에 의해 많은 영향을 받는 것이 아니라 연결산소도 이들 양이온에 의하여 영향을 받음을 지시한다 이에 따라 다양한 양이온세기가 비정질의 무질서도에 미치는 영향을 정리하였다.

딕카이트로부터 스멕타이트를 수열법으로 합성하고 XRD, IR, TG, DTA, EDS 및 XRF를 사용하여 물리·화학적 특성을 분석하였다. 합성 스멕타이트에 대해 Greene-Kelly 시험을 한 결과, 베이델라이트임을 확인하였다. IR 분석결과, 합성 베이델라이트의 Al-OH 진동에 의한 특징적인 흡수띠인 818, 770 cm-1 피크가 관찰되었으므로 순수한 베이델라이트임을 확인되었다. DTA-7G 실험결과 합성된 베이델라이트는 약 16%의 수분을 함유하고 있었으며, 117℃에서 탈수 작용이 발생하고, 482℃와 685℃ 두 곳에서 탈수산화 작용에 의한 흡열 반응이 나타났다. 또한, 1028℃에서 합성 반응물은 뮬라이트와 크리스토발라이트로 재결정되었다. CEC, M.B. 시험 및 팽윤도를 분석한 결과, 각각 l16~l18 cmol/kg, 84~91%, 29~32 mL/2 g으로 양호한 결과를 나타내었다. EDS 및 XRF 분석 결과, 구조식은 Na0.5Al2.5Si3.5O10(OH)2이었다.

소각재 용융슬래그를 출발물질로 하여 알카리 조건하에서 활성화시킴으로써 Na-A형 제올라이트를 합성하였다. 합성실험은 스텐레스 철재로 제작된 반응용기를 사용하였다. 출발물질은 슬래그 외에 수정인공합성 공장에서 배출되는 '규산질 수용액'과 NaAlO₂ 수용액을 사용하였는데, 전자의 화학조성은 SiO₂ 5.7 wt% Na₂O 3.2 wt%이고, 후자는 몰비가 Na₂O/Al₂O₃= 1.2와 H₂O/Ma₂O=9의 조건으로 알루미늄 드로스와 NaOH 수용액을 반응시켜 제조하였다. 위에서 언급된 슬래그, '규산질 수용액' 그리고 NaAlO₂ 수용액을 혼합시킨 혼성물을 약 80℃에서 7∼8시간 반응시키면 Na-A형 제올라이트가 단일상으로 합성되었다. 출발물질의 이상적인 혼합비율은 Na₂O:Al₂O₃:SiO₂의 몰비가 1.3∼l.4 : 0.8∼0.9 : 2이었으며 반응용액과 슬래그의 비율은 1 : 7∼10 (g/cc)이었다. 합성된 제올라이트의 형태는 균일한 입방형이었으며 입도는 약 1 ㎛이었다. 한편, Ca<SUP>2+</SUP>이온에 대한 이온교환 용량(CEC)은 180∼210 meq/100 g이었으므로 통용되는 세제용 제올라이트와 비교하면 약 80% 수준이었으므로 폐수처리나 오염된 중금속처리와 같은 환경처리용으로 사용될 수 있을 것이다.