PURPOSES : Sprinkler facilities play a crucial role in extinguishing fires in the early stages of a building blaze. Data indicate that more than 96% of fires are suppressed by sprinklers before growing out of control. However, corrosion and pitting of the sprinkler piping can reduce system performance as facilities age. The purpose of this study is to develop an eco-friendly water-soluble corrosion inhibitor to improve the reliability and longevity of sprinkler piping. METHODS : This study compared and analyzed silicate-based sprinkler piping shrinkage agents as corrosion inhibitor against existing commercial options. Tests were conducted to evaluate reactivity with fire extinguishing water, including electrolyzed reduced water and normal water. The anticorrosive performance of the silicate-based corrosion inhibitor was evaluated under various conditions to establish suitability before potential development or commercialization. RESULTS : The new corrosion inhibitor demonstrated eco-friendly performance. In testing, none of the primary four hazardous substances that pose the most risk of harm to the human body (specifically, arsenic (As), lead (Pb), cadmium (Cd), and mercury (Hg)) were detected. The inhibitor effectively reduced corrosion of carbon steel (SPP), with weight loss rates averaging 0.12% and not exceeding 0.27%. For copper (CDA 110) weight loss rates were up to 0.03%. Testing under constant temperature and humidity conditions show that the inhibitor kept weight loss was below 0.002 g, with no significant numerical value for the weight loss rate. Overall, the results indicate the potential for an environmentally-safe corrosion inhibitor. CONCLUSIONS : The optimal silicate-based sprinkler system can provide real-time sensor information such as oxygen saturation, pH concentration, and total dissolved solids (TDS). These metrics are closely related to the aging process. By linking this system with an aging monitoring solution, maintenance costs and safety could be improved over the lifespan of the sprinkler system. The sensors and monitoring capabilities are expected to enhance maintenance efficiency and equipment reliability.

Ethyl formate (EF) is a naturally occurring insecticidal compound and is used to control pests introduced from abroad, in quarantine, by a fumigation method. In particular, it is mainly used as a substitute for methyl bromide and is less toxic to humans and less harmful to plants. This study aimed to investigate the possible acute toxicity of EF to useful organisms, and how to reduce phytotoxicity in watermelon, zucchini, and oriental melon. After fumigation with EF for 2 h, the LC50 values for earthworms, honey bees, and silkworms were 39.9, 7.09, and 17.9 g m-3, respectively. The degree of susceptibility to EF was in the order of earthworms, silkworms, and honey bees based on the LC50 value, and EF fumigation induced stronger acute toxicity to honey bees. Phytotoxicity was observed in watermelon leaves treated with a concentration of 7.5 g m-3 EF, and when treated with a concentration of 10.0 g m-3, it was confirmed that the edges of watermelon leaves were charred and seemed to be damaged by acids. Zucchini and melon, and other cucurbits, showed strong damage to the leaves when treated with a concentration of 10 g m-3, and sodium silicate, at concentrations of 10% and 20%, was used to reduce phytotoxicity. Therefore, acute toxicity towards nontarget organisms and phytotoxicity during the fumigation of EF should be reduced for efficient agricultural pest control.

The objective of this study is to assess the impact of spray drying conditions on medium-chain triglyceride (MCT) loading, solubility, and release of an MCT-loaded solid self-emulsifying system in a water-insoluble oily substance. MCT-loaded solid self-emulsifying systems are prepared by spray drying with SDS and calcium silicate. The effects of inlet temperature (60, 80, or 100oC) and feed solution composition (0, 10, 50, 90, or 100% ethanol) on physicochemical properties of MCT-loaded solid self-emulsifying systems are studied. The inlet temperature significantly affects the water solubility of MCT. Moreover, the feed solution composition significantly affects water solubility, release rate, and MCT loading. The MCT-loaded solid self-emulsifying system obtained at 60oC using 90% ethanol feed solution shows the best physicochemical properties among the synthesized products and exhibits better water solubility (4.43 ± 0.44 vs. 0 μg/mL) and release (94.4 ± 1.6 vs. 32.8 ± 7.4%, 60 min) than a commercial product. Furthermore, the MCT-loaded solid self-emulsifying system shows an excellent emulsion droplet size (approximately 230 nm).

Nuclear spent fuel (SNF) disposal in deep geological repositories is considered as one of sound options for the long-term and safe sequestration of radiotoxic SNF and the sustainable use of nuclear energy. The chemical behaviors of various radionuclides originated from SNF should be well understood to evaluate the migrational behaviors of radionuclides and their reactions and interactions with various geochemical components. Formation of secondary minerals, colloids, other insoluble precipitates is of interest since the concentrations of radionuclides in groundwaters can be limited by the solubility of those solid phases. Particularly when evaluating their solubility, the use of well-defined solid materials in terms of chemical composition and molecular structure is crucial to obtain reliable measurement results. In this study, a synthetic calcium uranyl silicate (Ca-U(VI)-silicate, or uranophane) was prepared and characterized by using various analytical methods including powder X-ray diffraction (pXRD), scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray spectrometry (SEM/EDX), and vibrational (FTIR and Raman) spectroscopies. Uranyl silicate minerals are significant to the disposal of nuclear wastes. Our simulation demonstrates that uranophane (Ca[UO2SiO3OH]2·5H2O), one having a U:Si ratio of 1:1, can be a mineral species limiting U(VI) solubility under groundwater conditions in Korea. For the preparation of Ca-U(VI)-silicate, we applied a two-step hydrothermal synthetic procedure reported in literature with modification. Briefly, we conclude that the obtained mineral phase is the ‘α-uranophane’; our characterization results show that the structural and spectroscopic properties of the synthetic Ca-U(VI)-silicate agree well with those of α-uranophane. For instance, the pXRD patterns obtained from the solid show nearly identical diffraction peak positions with those from the reference XRD pattern. From IR and Raman spectroscopy it is noticed that the stretching modes of UO2 2+ and SiO4 4- ions result in strong absorption bands in a region of 700 ~ 1,100 cm-1. Elemental compositions of the synthetic solids were also estimated by using EDX analysis, which results in a Ca:U:Si ratio close to 1:2:2 on average. However, we found that it is difficult to obtain good crystallinity of uranophane, which can be observable by using SEM and its image analysis. We believe that this work serves as a model study to provide synthetic routes of radionuclide-related mineral phases and applicable solid phase characterization methods. In the presentation, the potential use of the U(VI)-silicate solid phase for the upcoming groundwater solubility measurements will be discussed. Keywords: Hexavalent Uranium, Silicate

본 연구의 목적은 포졸란의 항생제 내성균과 장내 유해 미생물 억제에 관한 체외배양 항균 활성을 조사하는 것이었다. 대조군 (CON, 포졸란 무첨가 대조군)과 DP0.3 (증류수와 포졸란 분말 0.3%를 혼합하여 제조한 배지군), DP0.5 (증류수와 포졸란 분말 0.5%를 혼합하여 제조한 배지군), PE (포졸란 분말 추출물을 이용하여 제조한 배지군)으로 구분하였다. Lacctobacillus casei 균수는 CON과 비교할 때 DP0.3 처리군에서 유의하게 높았으나 (P<0.05) 기타 처리구 사이의 차이는 없었다. Clostridium butyricum, E. coli, Salmonella typhimurium 균수는 CON과 비교할 때 포졸란 처리구가 유의하게 낮았다 (P<0.05). Clostridium butyricum, Salmonella typhimurium 균수는 DP0.3, DP0.5와 PE 사이, E. coli 균수는 DP0.5와 PE 사이의 유의차가 있었다 (P<0.05). MRSA와 VRE의 균수는 CON과 비교할 때 포졸란 처리구가 유의하게 낮았다 (P<0.05). MRSA 균수는 DP0.5와 DP0.3, PE 사이의 차이가 있었고, VRE 균수는 PE> DP0.3> DP0.5> CON 처리구 순서로 유의하게 높았다 (P<0.05). 이와 같은 결과를 통해 포졸란의 항생제 내성균 및 장내 유해 미생물에 대한 항균활성이 확인됨에 따라 가축용 천연항균제, 보조사료 규산염제로써의 활용이 가능할 것으로 보인다.

SiC-based composite materials with light weight, high durability, and high-temperature stability have been actively studied for use in aerospace and defense applications. Moreover, environmental barrier coating (EBC) technologies using oxide-based ceramic materials have been studied to prevent chemical deterioration at a high temperature of 1300℃ or higher. In this study, an ytterbium silicate material, which has recently been actively studied as an environmental barrier coating because of its high-temperature chemical stability, is fabricated on a sintered SiC substrate. Yb2O3 and SiO2 are used as the raw starting materials to form ytterbium disilicate (Yb2Si2O7). Suspension plasma spraying is applied as the coating method. The effect of the mixing method on the particle size and distribution, which affect the coating formation behavior, is investigated using a scanning electron microscope (SEM), an energy dispersive spectrometer (EDS), and X-ray diffraction (XRD) analysis. It is found that the originally designed compounds are not effectively formed because of the refinement and vaporization of the raw material particles, i.e., SiO2, and the formation of a porous coating structure. By changing the coating parameters such as the deposition distance, it is found that a denser coating structure can be formed at a closer deposition distance.

규산 시비가 토마토 플러그 묘소질에 미치는 영향과 묘의 저온저장시 규산의 저온장해 경감효과를 검토하였다. ‘Rapito’품종을 공시하여 30일간 32구 규격의 플러그 트레이에서 육묘한 뒤, 여섯 개의 규산 처리 농도구 (8, 16, 32, 64, 128 및 256mM)를 설계하여 20일 동안 주 2회 관주 처리한 뒤, 묘소질을 대조구와 비교하였다. 처리 농도는 16mM과 32mM 처리가 초장, 엽면적, 생체중, T/R율 및 근권부 발육 등 대부분의 생육 지표에서 타 처리구에 비해 양호했으며, 특히 16mM의 농도에서 가장 좋은 묘소질을 보였으나, 64mM 이상의 고농도에서는 대조구에 비해 전반적으로 생육이 억제되는 경향을 보였다. 토마토 묘의 생리적 반응에서 엽온에서는 처리구별 차이가 나타나지 않았으나, 증산율은 32mM이상의 농도 처리구에서 기공확산 저항이 증가하면서 증산율이 감소되는 경향을 보였다. 또한, 처리 횟수에 따른 효과를 검토하기 위해 16mM농도의 규산을 20 일 동안 6, 10, 20회 관주처리 한 결과, 대부분의 생육지표에서 처리 횟수간에는 큰 차이가 없었으나, 무처리구에 비해 묘소질이 향상되었으며, 특히 뿌리표면적, 근장, root tip수등 근권부의 생육이 현저히 증가하였다. 아울러 규산처리가 저온저장시 토마토 묘의 저온장해를 감소시키는 효과가 있음을 확인하였다.

Lithium silicate, a lithium-ion conducting ceramic, is coated on a layer-structured lithium nickel manganese oxide (LiNi0.7Mn0.3O2). Residual lithium compounds (Li2CO3 and LiOH) on the surface of the cathode material and SiO2 derived from tetraethylorthosilicate are used as lithium and silicon sources, respectively. Powder X-ray diffraction and scanning electron microscopy with energy-dispersive spectroscopy analyses show that lithium silicate is coated uniformly on the cathode particles. Charge and discharge tests of the samples show that the coating can enhance the rate capability and cycle life performance. The improvements are attributed to the reduced interfacial resistance originating from suppression of solid-electrolyte interface (SEI) formation and dissolution of Ni and Mn due to the coating. An X-ray photoelectron spectroscopy study of the cycled electrodes shows that nickel oxide and manganese oxide particles are formed on the surface of the electrode and that greater decomposition of the electrolyte occurs for the bare sample, which confirms the assumption that SEI formation and Ni and Mn dissolution can be reduced using the coating process.

본 연구는 구리 아연 금속합금의 산화 환원 반응과 합성 알루미늄 실리케이트의 흡착 반응을 이용한 폐수 중 중금속 처리에 관한 연구이다. 극세사 형태로 제조된 구리 아연 금속합금이 수용액 중에 서 산화 환원반응에 의해 아연보다 이온화 경향이 작은 중금속은 환원 처리되고, 이온화 된 아연 및 미 반응 중금속은 흡착 처리하여 제거하는 연구이다. 극세사 형태로 제조된 금속합금 물질은 표면적이 커서 1회 처리만으로도 반응 평형에 도달하게 하여 효율이 높은 것으로 나타났다. 크롬(Cr+3)은 redox 반응 1 회 처리만으로도 100.0 % 제거 되었으며, 수은은 98.0 %, 주석 92.0 %, 구리는 91.4 % 정도 제거되었 다. 카드뮴, 니켈, 납도 각각 40.0 %, 50.0 %, 58.0 %가 제거 되었다. 크롬(Cr+3)은 아연과 이온화 경향 차이가 거의 없지만 제거 효율이 높은 것으로 나타났는데 이는 3가 크롬은 이온 상태로 존재하면 redox 반응에서 발생한 OH- 이온과 결합하여 수산화물 침전을 형성하는 것으로 판단된다. Redox 반응 후 증 가한 아연 및 미반응 중금속 농도를 알루미늄실리케이트를 1회 통과하여 거의 100.0 % 제거할 수 있었 다. 이는 합성 알루미늄 실리케이트의 비표면적이 크고 금속 이온의 흡착능력이 우수한 것으로 나타났으 며, 반응 후 알루미늄 이온은 증가하지 않는 것으로 보아 이온 교환이 아닌 흡착으로 아연 및 중금속 이 온들을 제거할 수 있는 것으로 나타났다.

도시의 건축물은 고층화와 미려함에 초점을 맞춘 추세로 건축되고 있다. 도시의 아름다움을 유지하고, 높은 가치를 지키기 위해서는 항상 좋은 상태로 건축물을 관리해야 하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 건축물의 내외장재 를 깨끗하게 유지하여야 하며 많은 비용을 필요로 한다. 따라서 사용자들은 비, 눈, 또는 공기 오염으로부터 원래의 상태를 유지할 수 있는 자기 세정력을 요구하고 있다. 본 연구는 도장된 패널에 자기 세정 기능을 더하여 건축물의 관리 비용을 줄여주는 해법을 제시하고자 한다. polymethylsilicate를 함유한 소수성 PVDF 도막을 물로 처리했을 때 polymethylsilicate의 가수분해에 의해 코팅 소재의 표면에 하이드록시기가 형성되어 세정력을 가지게 되므로 물에 침 지한 후 표면의 색과 접촉각의 변화를 관찰하였다. 물 처리에 의해 소재의 표면에 친수성기를 형성하는 것은 매우 순 한 과정이므로 여러 가지 환경 오염원으로부터 건축물을 보호할 수 있는 자기세정 시스템의 새로운 응용 분야를 열 어줄 것이다.

시설재배지에서 수용성 규산칼륨 처리가 수박의 생육, 수량, 양분흡수 및 토양특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수용성 규산칼륨을 무처리, 1.63mM, 3.25mM, 6.50mM의 4수준을 두어 토양관주 처리하였으며, 처리시기는 착과전 2회와 착과후 4회로 총 6회를 7일 간격으로 처리하였다. 시험후 토양화학성은 수용성 규산처리에 따라 pH, EC 유효인산, 치환성 K, Ca, Mg, NO3-N은 증가하였으며, 유기물 함량은 대조구와 비슷하였다. 수확 기 수박 생육 특성 중 경경, 생중 및 건물중은 수용성 규산칼륨 처리에서 두껍고 무거웠으며, 만장과 절수는 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 수박 수확기 잎에 함유되어 있는 무기성분 함량은 수용성 규산칼륨 수준이 높아짐에 따라 N은 감소하고 P와 K는 증가하였으나 Ca 과 Mg는 차이가 없었다. 생육단계별 엽록소함량은 착과 전에는 수용성 규산칼륨처리에 따른 차이가 없었으나 착과후 및 수확기로 갈수록 수용성 규산칼륨 수준이 높아짐에 따라 엽색도가 높아지는 경향을 보였다. 흰가루병 발생정도는 대조구에 비하여 수용성 규산칼륨 수준이 높을수록 발생정도가 낮았다. 수박의 과중은 수용성 규산 칼륨 처리에 의해 0.1~0.5kg/개 무거워졌으며, 당도는 0.5~0.6 oBrix 정도 높아졌고, 상품수량은 대조구에 비하여 2~4% 증수되었다. 이상의 결과 시설수박 재배지에 수용성 규산칼륨 처리는 양분흡수 증가, 수박 상품수량 증가 및 흰가루병 발생 억제로 시설 수박재배에 친환경적인 방법으로 안정생산에 활용할 수 있으리라 본다.

규산은 작물의 필수원소에는 포함되어있지 않으나, 화본과 작물을 중심으로 내도복성과 병충해 저항성의 향상 , 군락구조 개선에 의한 광합성 능력의 향상 등에서 폭넓게 그 유용성이 알려져 왔으며, 최근에는 원예작물에서도 규산질 비료의 시용이 수량이나 병충해저항성을 향상시키는 효과가 입증되고 있어 친환경농업 관점에서도 주목을 밭고 있다. 본 실험은 배추 육묘 중 규산질 비료의 시용이 묘소질과 저온, 고온, 건조 등 환경내성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 수행하였다. 규산염 처리농도를 8, 16, 32, 64 및 128mM로 설계 하여 주 2회 관주 처리 하고, 처리 3주 후에 생육조사 및 스트레스 내성에 대해 평가하였다. 생육조사 결과, 8, 16 및 32m의 농도에서는 대부분의 생육지표가 대조구에 비해 약간 증가하는 경향을 보였으나 8mM처리만 제외하고 통계적 유의차는 나타나지 않았다. 고농도인 128mM의 규산 처리구에서는 모든 생육 지표가 감소하였다. 총 뿌리 면적, 뿌리 길이 및 근단 수는 8, 16 및 32mM의 농도에서 증가했지만 64 및 128mM의 처리구 에서는 감소하였다. 규산 처리 농도가 증가함에 따라 증산 속도는 감소한 반면 기공확산 저항은 증가하는 경향을 보였다. 상대적 이온 누출율도 대조구에 비해 규산염 처리구에서 감소되었으나, 처리 농도간 유의차는 나타나지 않았다. 규산처리에 의해 고온과 저온 장해 지표도 감소되었으며, 농도간에는16과 32mM이 가장 효과적이었다. 규산처리에 따라 건조내성도 증가하여 대조구는 단수 후 3일째부터 위조되기 시작하여 5일째는 전 개체가 위조하였으나, 규산처리구는 4일(8, 64, 128 mM) 또는 5일(16과 32mM) 부터 위조가 시작되어 6일 (8mM)이나 7일(16, 32 ,64및 128 mM)이 지나서야 모든 공시 개체가 위조되었다.

A silicate carbon star is a carbon star which shows circumstellar silicate dust features. We col- lect a sample of 44 silicate carbon stars from the literature and investigate the validity of the classification. For some objects, it is uncertain whether the central star is a carbon star. We confirm that 29 objects are verified silicate carbon stars. We classify the confirmed objects into three subclasses based on the evolution phase of the central star. To investigate the effect of the chemical transition phase from O to C, we use the radiative transfer models for the detached silicate dust shells. The spectral energy distributions and the infrared two-color diagrams of the silicate carbon stars are compared with the theoretical model results. For the chemical transition model without considering the effect of a disk, we find that the life time of the silicate feature is about 50 to 400 years depending on the initial dust optical depth.

본 실험은 분식물의 삽목번식시 배지에 첨가한 규산질 비료가 분식물의 발근과 생육에 미치는 영향을 조사하 였다. 칼란코에 ‘Kaluna’와 ‘Taos’ 품종은 50구 트레이 에 번식하였고 카네이션 ‘Kazan’과 ‘Tula’ 품종은 128구 트레이에 삽목하였다. 규산질 비료를 상업배지(토실이 상토, 신안그로)와 펄라이트를 5 : 1(v/v)로 섞어 배지 1L당 규산질 비료[MgCa(SiO3)2]를 0, 40, 80, 120, 또는 160g을 첨가하여 발근한 후 정식하였다. 두 작물 모두 배지 1L당 규산질 비료를 40g 첨가한 처리구에서 초장, 엽두께, 뿌리의 생체중과 건물중이 가장 높았다. 하지만 두 작물 모두 규산질 비료의 농도가 높아질수록 초장이 억제되었다. 주사전자현미경(SEM) 촬영을 통한 식물 조직 관찰 결과 규산질 비료를 첨가해주었을 경우 뿌 리와 잎의 조직이 더 조밀해졌다.