탄산수의 알칼리도 및 총 탄소 측정방법 비교 연구

조민기,채기탁,고동찬,유용재,최병영,Jo, Min-Ki,Chae, Gi-Tak,Koh, Dong-Chan,Yu, Yong-Jae,Choi, Byoung-Young 한국지하수토양환경학회 2009 지하수토양환경 Vol.14 No.3

탄산수를 대상으로 알칼리도 및 총 탄소 측정 방법의 타당성을 평가하기 위하여 산중화 적정법, 역적정법, 침전법, NDIR-TC 측정법 등 다양한 측정방법을 적용하였다. 인공적으로 제조한 탄산수(ACW(Artificial $CO_2$-rich Water): pH = 6.3, alkalinity = 68.8 meq/L, $HCO_3^-$ = 2,235 mg/L)의 알칼리도 및 총 탄소를 측정한 결과, 탄산수 제조와 동시에 측정된 시료에서는 상기한 모든 측정방법에서 비교적 정확한 측정값을 얻어내었다. 이때 퍼센트 오차는 0~12% 수준이었으며, 반복측정 분산분석(repeated measure ANOVA)의 사후 분석 결과 각 측정 방법간 차이는 95% 신뢰수준에서 없는 것으로 판정되었다. 또한 이때 정밀도(분산계수)도 4% 이내로 재현성이 높은 측정 방법이라고 할 수 있다. 탄산수와 같이 $CO_2$가 탈기(脫氣: degassing)되는 경우 각 측정 방법의 정도관리를 위하여 24시간, 48시간 동안 $CO_2$를 탈기시킨 후 각 측정 방법을 적용하였다. 그 결과 산중화 적정법과 NDIR-TC 방법으로 측정된 알칼리도는 $CO_2$의 탈기에 상관없이 일정한 값을 유지하고 있었다. 이는 알칼리도의 보존성에 기인한 결과로 해석된다. 반면, 역적정법과 침전법으로부터 구한 알칼리도는 증가하는 것으로 나타났다. 한편 총 탄소 함량은 꾸준히 감소하여 48시간후에는 최대 약 50%의 $CO_2$가 탈기된 것으로 평가되었다. 역적정법과 침전법으로부터 구한 알칼리도가 높아진 이유는 총 탄소 함량이 다른 방법에 비하여 높게 측정되었고, $CO_2$ 탈기를 모델링 한 결과, 측정된 총 탄소 함량에 평형인 pH보다 측정된 pH가 높기 때문이다. 이는 ACW에 잔류한 $CO_2$ 기포의 영향으로 생각된다. $CO_2$ 탈기에 의해 발생한 $CO_2$ 기포는 pH를 낮추지 못하고 알칼리도에 영향을 주지는 않기 때문에 산중화 적정법과 NDIR-TC 측정에서는 분석되지 않지만 역적정과 침전법을 적용하여 총 탄소를 분석할 경우에는 측정값에 포함된다. 따라서 탄산수에서 알칼리도 및 총 탄소의 측정과 해석을 정확하게 하기 위해서는 역적정법이나 침전법을 이용하여 측정한 결과를 비교 검토하는 것이 필요하다. 이 연구의 결과는 탄산수 연구나 $CO_2$ 지중저장에 관련된 연구에 활용될 수 있다. 특히 $CO_2$ 지중저장 연구에 응용될 경우 탈기되지 않는 $CO_2$ 기포의 함량을 반영할 수 있기 때문에 심부 지중의 pH를 보정하거나 $CO_2$의 지중 거동과 $CO_2$ 저장 용량 평가에 응용될 것으로 기대된다. 이 연구를 기반으로 고온 고압 환경에서 직접 총 탄소를 정확하고 편리하게 측정하기 위한 방법을 개발할 예정이다. Alkalinity and total carbon contents were measured by acid neutralizing titration (ANT), back titration (BT), gravitational weighing (GW), non-dispersive infrared-total carbon (NDIR-TC) methods for assessing precision and accuracy of alkalinity and total carbon concentration in $CO_2$-rich water. Artificial $CO_2$-rich water(ACW: pH 6.3, alkalinity 68.8 meq/L, $HCO_3^-$ 2,235 mg/L) was used for comparing the measurements. When alkalinity measured in 0 hr, percent errors of all measurement were 0~12% and coefficient of variation were less than 4%. As the result of post-hoc analysis after repeated measure analysis of variance (RM-AMOVA), the differences between the pair of methods were not significant (within confidence level of 95%), which indicates that the alkalinity measured by any method could be accurate and precise when it measured just in time of sampling. In addition, alkalinity measured by ANT and NDIR-TC were not change after 24 and 48 hours open to atmosphere, which can be explained by conservative nature of alkalinity although $CO_2$ degas from ACW. On the other hand, alkalinity measured by BT and GW increased after 24 and 48 hours open to atmosphere, which was caused by relatively high concentration of measured total carbon and increasing pH. The comparison between geochemical modeling of $CO_2$ degassing and observed data showed that pH of observed ACW was higher than calculated pH. This can be happen when degassed $CO_2$ does not come out from the solution and/or exist in solution as $CO_{2(g)}$ bubble. In that case, $CO_{2(g)}$ bubble doesn't affect the pH and alkalinity. Thus alkalinity measured by ANT and NDIR-TC could not detect the $CO_2$ bubble although measured alkalinity was similar to the calculated alkalinity. Moreover, total carbon measured by ANT and NDIR-TC could be underestimated. Consequently, it is necessary to compare the alkalinity and total carbon data from various kind of methods and interpret very carefully. This study provide technical information of measurement of dissolve $CO_2$ from $CO_2$-rich water which could be natural analogue of geologic sequestration of $CO_2$.

CO2 지중저장 주입정에서의 CO2-H2O-시멘트 반응 운송 모델링

조민기 ( Min Ki Jo ),채기탁 ( Gi Tak Chae ),최병영 ( Byoung Young Choi ),유순영 ( Soon Young Yu ),김태희 ( Tae Hee Kim ),김정찬 ( Jeong Chan Kim ) 대한지질공학회 2010 지질공학 Vol.20 No.4

CO2 지중저장에서는 대량의 CO2를 장기간 안전하게 저장하여야하기 때문에 CO2 누출이 발생할 경우 CO2 지중저장의 목적이 달성될 수 없을 뿐만 아니라 주변지역으로 CO2가 확산되어 보건/환경/생태에 큰 영향을 미칠 수 있다. CO2 주입시 주입정을 통한 누출의 가능성이 가장 높기 때문에, 본 연구에서는 관정 시멘트에 crack이 발생하였다는 가정 하에 crack으로 CO2가 누출될 경우 CO2-H2O-시멘트 간에 발생할 수 있는 화학 반응을 지구화학 모델링을 통하여 예측하였다. 모델링 결과 CO2-plume이 진행됨에 따라 시멘트 페이스트를 구성하는 portlandite와 CSH(Calcium Silicate Hydrate)가 용해되고, 2차적으로 CSH의 침전과 calcite의 침전이 발생하는 것으로 예상되었다. 약 3년 후에는 침전물의 대부분을 calcite가 차지하고 약 30년까지 침전물의 대부분을 이루게 된다. 본 연구 결과는 CO2 누출 시 주입관정 내 시멘트에서 발생할 수 있는 화학적인 변화를 이해하고, 반응 모델은 누출을 방지하기 위한 시멘트 관련 연구/개발에 응용될 수 있을 것으로 기대된다. CO2 leakage from a geological formation utilized for CO2 storage could result in failure of the facility and threaten the environment, as well as human safety and health. A reactive transport model of a CO2-H2O-cement reaction was constructed to understand chemical changes in the case of CO2 leakage through a cement crack in an injection well, which is the most probable leakage pathway during geological storage. The model results showed the dissolution of portlandite and CSH (calcium silicate hydrate) within the cement paste, and the precipitation of secondary CSH and calcite as the CO2 plume migrated along the crack. Calcite occupied most of the crack after 3 year of reaction, which could be maintained until 30 years after crack development. The present results could be applied in the development of technology to prevent CO2 leakage and to enhance the integrity of wells constructed for CO2 geological storage.

단결정 β-Ga₂O₃ 반도체를 이용한 쇼트키 배리어 다이오드 제작

김현섭,조민기,차호영,Kim, Hyun-Seop,Jo, Min-Gi,Cha, Ho-Young 대한전자공학회 2017 전자공학회논문지 Vol.54 No.1

In this study, we have fabricated Schottky barrier diodes (SBD) on single-crystal ${\beta}-Ga_2O_3$ semiconductor that has received much attention for use in next-generation power devices. The SBD had a Pt/Ti/Au Schottky contact on a $2{\mu}m$ Sn-doped low concentration N-type epitaxial layer. The fabricated device exhibited a breakdown voltage of > 180 V, a specific on-resistance of $1.26m{\Omega}{\cdot}cm^2$, and forward current densities of $77A/cm^2$ at 1 V and $473A/cm^2$ at 1.5 V, which proved the potential for use in power device fabrication. 본 연구에서는 최근 차세대 전력 반도체로 관심을 받고 있는 단결정 ${\beta}-Ga_2O_3$를 이용한 쇼트키 배리어 다이오드 제작 및 특성 분석을 수행하였다. 쇼트키 배리어 다이오드는 Sn으로 도핑된 $2{\mu}m$ 두께의 저농도 N 타입 에피층 상에 Pt/Ti/Au 쇼트키 접합으로 제작되었으며 측정된 특성은 > 180 V의 항복전압, $1.26m{\Omega}{\cdot}cm^2$의 온 저항, 그리고 1 V의 순 방향 전압에서 $77A/cm^2$, 1.5 V에서 $473A/cm^2$의 순방향 전류 특성을 나타내었다. 본 연구를 통하여 단결정 ${\beta}-Ga_2O_3$의 전력반도체 활용 가능성을 확인 할 수 있었다.

AlGaN/GaN-on-Si 이종접합 기반의 고감도 수소센서

최준행,조민기,김형탁,이호경,차호영,Choi, June-Heang,Jo, Min-Gi,Kim, Hyungtak,Lee, Ho-Kyoung,Cha, Ho-Young 한국전력공사 2019 KEPCO Journal on electric power and energy Vol.5 No.1

에너지 고갈 문제에 대한 대처 방안으로 수소에너지는 직간접적인 긍정적 효과를 가져온 반면, 사용시 안정성이 매우 중요한 사항이기 때문에 수소가스에 대한 정확하고 빠른 감지를 가능하게 하는 센서 기술이 요구된다. 본 연구에서는 AlGaN/GaN 이종접합 반도체 플렛폼을 활용하여 Pd 촉매 기반의 수소센서를 개발하였으며 감도를 높이기 위하여 식각 구조를 도입하였다. 온도 및 바이어스 전압이 센서의 반응도에 미치는 영향을 수소가스 위험도 최하한선 농도인 4% 수소 농도에 노출된 경우에 대하여 세심하게 분석하였다. AlGaN/GaN 이종접합의 우수한 특성에 식각 구조가 도입된 결과 56%의 높은 반응도와 0.75 초의 빠른 응답 속도 성능을 달성하였다. Hydrogen energy has positive effects as an alternative energy source to overcome the energy shortage issues. On the other hand, since stability is very important in use, sensor technology that enables accurate and rapid detection of hydrogen gas is highly required. In this study, hydrogen sensor was developed on AlGaN/GaN heterostructure platform using Pd catalyst where a recess structure was employed to improve the sensitivity. Temperature and bias voltage dependencies on sensitivity were carefully investigated using a hydrogen concentration of 4% that is the safety threshold concentration. Due to the excellent properties of AlGaN/GaN heterostructure in conjunction with the recess structure, a very high sensitivity of 56% was achieved with a fast response speed of 0.75 sec.

The effectiveness and safety of acupuncture combination treatment on smoking cessation: A protocol for systematic review

최인서,성원석,조민기,김정현,박연철,김은정,백용현,김근우,서병관,In Suh Choi,Won-Suk Sung,Min-gi Jo,Jung-Hyun Kim,Yeon-Cheol Park,Eun-Jung Kim,Yong-Hyeon Baek,Geun-Woo Kim,Byung-Kwan Seo Academy of Convergence Korean Medicine 2022 대한융합한의학회지 Vol.3 No.1

Objectives: Smoking had a long negative impact on public health. The ingredients of a cigarette are major risk factors for several diseases. Owing to the problems about economic and quality of life, we need to ensure smoking cessation (SC). There are several approaches for SC including pharmacological therapy, nicotine replacement therapy, education, and behavioral intervention. However, due to some limitations, other alternative approaches are gaining popularity. Acupuncture has been reported to have few side effects and be more effective than some conventional treatments in several articles. However, there are no systematic reviews on the comparison of acupuncture combination treatment with other conventional monotherapies. Methods: Randomized controlled trials that used acupuncture as an adjunct treatment for SC will be searched and data will be summarized according to the predefined criteria. The primary outcome will be the abstinence rate, and secondary outcomes will be adverse events and biochemical indicators. We will use Review Manager to perform a meta-analysis, Cochrane Collaboration Risk of Bias tool for the risk of bias assessment, and the Grades of Recommendation, Assessment, Development and Evaluation approach to determine the quality of evidence. We will investigate the efficacy and safety of acupuncture combination treatment for SC with this study. Ethics and dissemination: This study will provide reliable clinical evidence on additional effect of acupuncture on smoking cessation. We will publish our results in a peer-review journal.

단결정 β-Ga₂O₃ 반도체를 이용한 쇼트키 배리어 다이오드 제작

김현섭(Hyun-Seop Kim),조민기(Min-Gi Jo),차호영(Ho-Young Cha) 대한전자공학회 2017 전자공학회논문지 Vol.54 No.1

본 연구에서는 최근 차세대 전력 반도체로 관심을 받고 있는 단결정 β-Ga₂O₃를 이용한 쇼트키 배리어 다이오드 제작 및 특성 분석을 수행하였다. 쇼트키 배리어 다이오드는 Sn으로 도핑된 2 μm 두께의 저농도 N 타입 에피층 상에 Pt/Ti/Au 쇼트키 접합으로 제작되었으며 측정된 특성은 > 180 V의 항복전압, 1.26 mΩ · cm2의 온 저항, 그리고 1 V의 순 방향 전압에서 77 A/㎠, 1.5 V에서 473 A/㎠의 순방향 전류 특성을 나타내었다. 본 연구를 통하여 단결정 β-Ga₂O₃의 전력반도체 활용 가능성을 확인 할 수 있었다. In this study, we have fabricated Schottky barrier diodes (SBD) on single-crystal β-Ga₂O₃ semiconductor that has received much attention for use in next-generation power devices. The SBD had a Pt/Ti/Au Schottky contact on a 2 μm Sn-doped low concentration N-type epitaxial layer. The fabricated device exhibited a breakdown voltage of > 180 V, a specific on-resistance of 1.26 mΩ · ㎠, and forward current densities of 77 A/㎠ at 1 V and 473 A/㎠ at 1.5 V, which proved the potential for use in power device fabrication.

비장애인의 웹 접근성 인식 재고를 위한 체험형 웹사이트 연구 – 시각질환자를 중심으로

강유나(Yuna Kang),이애리(Ae-ri Lee),홍수정(Su-jung Hong),조민기(Min-gi Jo),이문환(Moon-Hwan Lee) 한국HCI학회 2022 한국HCI학회 학술대회 Vol.2022 No.2

디지털 정보격차가 사회문제로 대두되는 현재, 모두가 평등한 정보 향유를 할 수 있도록 웹 접근성에 대한 인식 재고가 필요한 상태이다. 본 연구는 비장애인에게 시각 질환자의 시점을 체험할 수 있는 기회를 제공하고, 시각 질환자의 인식 개선을 위한 기본 지식과 웹 접근성에 대한 정보를 제공하는 체험형 웹사이트 콘텐츠를 제작하였다.

요추 추간판 탈출증의 4종 한의표준임상경로(CP) 개발 및 시범적용 연구

김정현(Jung-Hyun Kim),채상엽(Sang Yeup Chae),고민정(Min-Jung Ko),조민기(Min-Gi Jo),장준영(Jun-Yeong Jang),김준연(Jun Yeon Kim),김하나(Ha-Na Kim),박경주(Kyeong Ju Park),황지민(Ji-Min Hwang),구본혁(Bonhyuk Goo),박연철(Yeon-Cheol Park) 대한한의학회 2021 대한한의학회지 Vol.42 No.3