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Effects of pH and Redox Conditon on Silica Sorption in Submerged soils
이상은,Lee, Sang-Eun,Neue, Heins Ulitz 한국토양비료학회 1992 한국토양비료학회지 Vol.25 No.2
Silica sorption isotherm belonged to the C-type with weak L-type characteristics according to the classification system of adsorption isotherm. Silica sorption isothem fitted well to the Freundlich and Tempkin equation but not to the Langmuir equation. The color interference probably due to $Fe^{2+}$ during spectrometric silca determination by Molybdenum-blue method affected the sorption isotherm in reduced soils or low pH. Four parameters such as the intercept of Freundlich equation, the slope of Tempkin equation, the "Silica reactivity", and the "C-type slope", where the last two parameters were termed in the current study, were examined to assess treatment effects on silica sorption. Among them the "C-type slope" was found out to be the best parameter. The C-type isotherms showed the same high correlation coefficient as Freundlich and Tempkin equation when regressed to the sorption isothem. Plotting the C-type slope on a logarithmic scale vs. the pH showed high linearity. Using the "C-type slope" as a perameter, the pH and soil type affected the silica sorption while the effect of redox condtion was not significant. All Fe and Al extracted by the various reagents, and OM were highly correlated to silica sorption. Among them $Fe_d$ was identified as the highest influencing soil property. Since there is no equivalent reliable method to discriminate the forms of the soil Al-oxides their likely importance remains unclear. pH와 산화환원(酸化還元) 전위(電位)가 토양(土壤)의 규산흡착(珪酸吸着)에 미치는 영향(影響)을 보기위하여 두개의 필리핀토양과 두개의 한국 토양을 사용하여 실내(室內)에서 실험하였다. 규산의 등온흡착(等溫吸着)은 등온흡착(等溫吸着)의 분류체계(分類體系)에 의하면 약(弱)한 L-type(점근선적(漸近線的) 증가(增加))을 지닌 C-type(직선적(直線的) 증가(增加))에 속(屬)하였다. 규산의 등온흡착(等溫吸着)은 Freundlich와 Tempkin 등온흡착식(等溫吸着式)에 잘 맞았으나 Langmuir 등온흡착식(等溫吸着式)에는 잘 맞지 않았다. Molybdenum-blue 법(法)에 의한 규산 발색시(發色時) 환원(還元) 및 낮은 pH 조건(條件)에서 $Fe^{2+}$ 이온에 기인(起因)된 것으로 보이는 발색장해(發色障害)가 나타났다. Freundlich 식(式)의 절편(切片), Tempkin 식(式)의 기울기, "Silica reactivity"와 C-type slope" 등 4개의 지표(指標)를 규산흡착에 미치는 처리효과 판정(判定)을 위한 지표(指標)로서 검토(檢討)하였다. 이들중 "Silica reactivity"와 C-type slope"는 본(本) 실험에서 제안(提案)된 지표(指標)였다. 4개의 지표(指標)중 "C-type slope"가 가장 좋은 지표(指標)로 판명되었다. C-type 등온흡착(等溫吸着)의 직선회귀(直線回歸)는 Freundlich와 Tempkim식(式)과 거의 동일(同一)한 높은 직선회귀(直線回歸) 상관계수(相關係數)를 보였다. 또한 pH와 log(C-type slope)는 고도(高度)의 직선관계(直線關係)를 보였다. C-type slope를 지표로 이용한 처리효과 분석(分析)결과 pH와 토양종류(土壤種類)는 규산의 토양흡착에 크게 영향을 미치는 반면 산화환원(酸化還元) 전위(電位)의 효과는 없었다. 모든 형태(形態)의 Al과 Fe 및 OM이 규산흡착과 고도(高度)의 상관(相關)을 보였으며 그 중 $Fe_d$가 기여도(寄與度)가 가장 큰 성분(成分)으로 나타났다. 산화(酸化)알루미늄의 분별정량법(分別定量法)이 확립(確立)되어 있지 않은 결과(結果) Al의 기여도(寄與度)는 불확실(不確實)하게 나타나는 것으로 보였다.
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CO<sub>2</sub> 가스의 존재 여부와 용액의 pH가 Silica/Pb(II) 용액 계면에서 Silica 표면의 특성에 미치는 영향
이상은,Lee, Sang-Eun 한국토양비료학회 2003 한국토양비료학회지 Vol.36 No.5
$CO_2$ 가스 존재여부와 pH가 Pb(II)와 sodium dodecyl sulfonate(SDS, $C_{12}H_{25}SO_3Na$) 흡착에 따른 silca 표면의 특성 변화에 미치는 영향을 contact angle 과 AFM을 이용한 힘 측정을 통하여 살펴보았다. 대기와 접촉하여 $CO_2$가 용해되는 조건에서 Pb와 SDS가 $10^{-4}M$ 씩 들어 있는 혼합용액을 처리하였을 때, fused silica 표면의 contact angle은 $PbCO_3$의 침전 때문에 최대 $46^{\circ}$로 낮았다. 반면에 $N_2$ 개스를 불어넣는 $CO_2$ 부재조건에서는 $PbCO_3$의 침전이 없었기 때문에 contact angle이 최대 $90^{\circ}$로 크게 증가되었다. $CO_2$ 부재조건에서 pH에 따른 contact angle과 AFM에서 측정한 점착력($F_{ad}$) 변화 양상은 $PbOH^+$ 화학종 분포와 유사하였으므로, Pb(II)의 silica 표면 흡착형태는 $PbOH^+$ 로 판단되었다. 한편 contact angle 과 AFM 측정결과 모두 Pb 단독처리에서 소수성을 발현하였다. 이 결과는 현재까지의 알려진 이론으로 설명할 수 없었으며 이를 위하여 원자수준에서의 심도 깊은 연구가 필요하다고 판단되었다. Effects of the existence of $CO_2$ gas and pH on the silica surface characteristics at silica/Pb(II) and sodium dodecyl sulfonate (SDS, $C_{12}H_{25}SO_3Na$) solution interface were studied. The hydrophobic characteristics of silica surface was delineated by contact angle measurement and surface force measurement using atomic force microscopy (AFM). In $CO_2$ free condition provided by purging $N_2$ gas, the contact angle of fused silica surface in $10^{-4}M$ Pb(II) and SDS solution increased greatly up to $90^{\circ}$ compared with $40^{\circ}$ in atmospheric condition. It was due to the precipitation of $PbCO_3$ in atmospheric condition. In $CO_2$ free condition the change of contact angle and adhesion force ($F_{ad}$) in AFM, affected by pH change, was similar to the distribution of $PbOH^+$ ion in speciation diagram corresponding to $10^{-4}M$ total Pb(II). Therefore, it was convinced that the $PbOH^+$ ion among Pb(II) species would be the main adsorbing type on silica surface. Both of contact angle measurement and surface force measurement using AFM showed that the Pb only treatment made the silica surface hydrophobic. However, it could not be explained theoretically by current knowledge, and required further study in atomic level to solve the problem.
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단계별로 얻어진 이차원 분할표의 모수 추정을 위한 정확최대우도추정법과 단계별추출추정법의 비교
이상은,강기훈,정석오,신기일,Lee, Sang-Eun,Kang, Kee-Hoon,Jeung, Seok-O,Shin, Key-Il 한국통계학회 2010 Communications for statistical applications and me Vol.17 No.1
단계별로 얻어진 $I{\times}J$ 이차원 범주형 자료에서 분할표 일부의 칸에서 도수가 붕괴(collapse)된 상태로 조사가 이루어진 것을 단계별추출(step-wise sampling)이라 한다. 단계별추출로 얻어진 자료를 분석할 경우 단계별추출법을 사용하여 분석하면 분석의 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 단계별추출법 중에서 최대우도추정법을 이용하여 얻어진 정확최대우도추정량(exact maximum likelihood estimator)과 단계별추출최대우도추정량을 연구하였다. 또한 MSE와 편향(bias)을 기준으로 모의실험을 통하여 두 추정법을 비교하였다. In multinomial scheme with step-wise sampling, maximum likelihood estimates of multinomial probabilities are improved when some frequencies are merged. In this study, for cell probabilities in a I by J independent contingency tables, exact MLE and step-wise estimation methods are applied and the results are compared using MSE and Bias.
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원자층 두께를 갖는 대면적 TiO<sub>x</sub> 나노쉬트 합성
이상은,원종한,박희정,Lee, Sang Eun,Won, Jonghan,Park, Hee Jung 한국결정성장학회 2017 韓國結晶成長學會誌 Vol.27 No.6
원자층 두께의 2차원 나노쉬트(2 dimensional nanosheets)를 이용하여 제작한 필름은 나노쉬트 크기에 따라 다양한 물성을 나타낸다. 이는 필름의 물성이 쉬트와 쉬트 사이 계면물성에 의존하기 때문이다. 따라서 큰 나노쉬트의 합성은 필름의 계면물성 의존도를 줄일 수 있다는 점에서 매우 중요하다. 본 연구에서 단결정 성장된 출발물질과 화학적 박리법을 이용하여 마이크로미터 이상의 크기를 갖는 원자층 두께의 $TiO_x$ 나노쉬트를 제조하는데 성공하였다. 또한 제조 공정 중 유기물을 이용한 박리 단계 시 기계적 원심 교반속도가 나노쉬트 크기와 농도에 밀접히 연관되어 있음을 알 수 있었다. Films fabricated using atomic layer 2-dimensional nanosheets exhibit various physical properties depending on the size of the nanosheet. This is because the physical properties of the film depend on the interfacial properties between the sheets. Therefore, the synthesis of large-sized nanosheets is very important because it can reduce the dependency of the film on the interfacial properties. In this study, we succeeded in fabricating $TiO_x$ nanosheets with atomic layer thickness over micrometer size by using single-crystallized starting material and its chemical exfoliation. In addition, it was revealed that the mechanical agitation speed (the stirring speed of a magnetic bar) during the exfoliation step using the organic material is closely related to the nanosheet size and the colloidal concentration of the nanosheets.
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