• 대한화학회지
• /
• 제66권2호
• /
• pp.78-85
• /
• 2022

천연 백토를 6M의 황산에 넣어 80 ℃의 온도로 기계적 교반하에서 6시간 동안 가열하여 처리 한 산활성 점토를 수중의 세슘 이온(Cs⁺)의 제거를 위한 흡착제로서 사용하였다. 천연 백토와 산활성 점토의 물리·화학적 변화를 X-선 형광분광기, 비표면적 분석기, 그리고 에너지 분산형 X-선 분광기를 이용하여 관찰하였다. 천연 백토를 산으로 처리 하는 동안, 천연 백토를 구성하고 있는 결정 격자로부터 Al₂O₃, CaO, MgO, SO₃ and Fe₂O₃가 일부분 용해되고 결과적으로 활성 부위와 더불어 기공의 부피와 비표면적의 증가를 초래하였다. 산활성 점토는 천연 백토에 비해 비표면적과 기공의 부피가 2배 정도 높았다. 산활성 점토에 의한 Cs⁺ 흡착은 1 분 내에 가파르게 증가하였고 60 분에 이르렀을 때 평형에 도달하였다. 25 mg L^-1의 Cs⁺ 농도에서, 96.88%의 흡착 효율이 산활성 점토에 의해 성취되었다. Cs⁺의 흡착 데이터를 흡착 등온선과 반응속도 모델에 도입하였다. 산활성 점토에 의한 Cs⁺ 흡착 거동은 Langmuir 등온선에 잘 적용되었고 Langmuir의 등온선 계수인 Q는 10.52 mg g^-1이 되는 것으로 밝혀졌다. 산활성 점토/물 계에서 Cs⁺ 흡착은 더 높은 상관계수 R²과 실험값 q_e,exp과 계산값 q_e,cal 의 근접으로 인해서 유사 일차 반응속도보다는 유사 이차 반응속도에 적합하였다. 연구의 전체적인 결과들은 산활성 점토가 수중으로부터 Cs⁺을 제거하는데 효율적인 흡착제로 사용될 수 있다는 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제59권3호
• /
• pp.399-409
• /
• 2021

백운석을 칼슘/마그네슘 화합물 소재로 활용하기 위해 마이크로웨이브 소성로(950 ℃, 60 min)을 이용하여 소성하여 고반응성 경소백운석(CaO·MgO)을 제조하였다. Hydration test(ASTM C 110) 기준에 따라 실험을 실시하였으며 수화 반응성 결과, 중 반응성(max 74.1 ℃, 5 min)으로 분석 되었다. 경소백운석의 수화 반응에 기초하여 경소백운석과 염(MgCl₂·6H₂O) (a) 1:1, (b) 1:1.5, (c) 1:2 wt%로 실험을 진행하였다. 염 첨가 비율이 증가 할수록 경소백운석의 MgO가 Mg(OH)₂로 증가되는 것을 X-선 회절 분석 결과 확인하였다. 분리 반응 후 칼슘은 CaCl₂ 용액 상태로 80 ℃, 24 시간 동안 교반시켜 흰색 결정체인 CaCl₂가 제조 되었다. XRD 분석 결과, CaCl₂·(H₂O)x(calcium chloride hydrate)로 경소백운석과 염 첨가 반응에 의한 CaO는 CaCl₂로 분리 되는 것을 확인하였다. 그리고 CaCl₂ 용액에 NaOH 첨가 반응으로 순도 99 wt%의 Ca(OH)₂ 합성하였으며, 합성된 Ca(OH)₂를 열처리 과정을 통하여 CaO를 제조하였다. 탄산칼슘을 제조하기 위해 CaCl₂ 용액에 Na₂CO₃ 첨가 반응으로 CaCO₃를 합성하였으며, 형상은 큐빅(cubic) 형태로 순도 99 wt%로 분석 되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제53권5호
• /
• pp.497-509
• /
• 2002

연구배경 : 대표적 세포내 감염질환인 결핵에 대한 숙주의 방어기전 및 면역반응은 아직도 정확히 이해되지 못하고 있으며 이러한 병리기전을 연구하기 위하여서는 적절한 감염모델이 필요하다. 전혈 (whole blood)은 체액성 면역과 세포성 면역을 모두 포함한 생체의 상태를 반영하므로 다양한 대상에서 면역상태의 차이에 따른 개체간 결핵균 살균력의 차이를 비교 할 수 있는 적절한 모델로 추정된다. 따라서 본 연구의 목적은 인체의 결핵균 전혈 배양모델을 개발하여 궁극적으로 시험관내에서 숙주면역의 정도를 측정하는 대리 표지자를 개발하고자하는 것이다. 방 법 : PPD 양성 정상인을 대상으로 제대혈, 결핵환자, 당뇨 및 폐암환자와 비교하였다. 전혈을 희석하여 결핵균 Mycobacterium avium과 M. tuberculosis $H_{37}Ra$에 낮은 감염률로 감염시키고 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 배양기 속의 회전교반기에서 회전시키면서 배양(rotating culture) 하였다. 배양 1 일, 3일 및 4일 뒤 증류수로 긴장저하용해 시킨 후 Middlebrook 7H10/OADC 평판배지에서 결핵균 집락이 형성될 때까지 3-4주간 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 배양기에 배양하여 집락수를 계산하였다. 일부실험에서 TNF-${\alpha}$의 분비능을 90%이상 감소시키 기 위하여 methylpredmsolone과 pentoxifylline을 첨가하여 면역조정을 하였으며, CD4+ T-림프구와 CD8+ T-림프구를 magnetic bead에 코팅된 단클론 항체를 사용하여 제거하였다. 결핵균의 수는 용해질 $m{\ell}$ 당 CFU로 계산하였다. 살균력은 ${\Delta}$ log killing ratio로 표시하였다. ${\Delta}$ logKR=$log_{10}$(Final CFU/Initial CFU). 결 과 : 1. 제대혈의 결핵균 살균력이 PPD 양성 대조군에 비하여 다소 감소된 경향을 보였으며, 결핵환자의 결핵균 살균력은 PPD 양성 대조군과 특별한 차이를 보이지 않았다. 또한 당뇨군과 폐암군의 결핵균 살균력도 정상 대조군에 비하여 특별한 차이를 보이지 않았다. 2. Methylprednisolone과 pentoxyfylline을 사용한 면역조정 시에 제대혈, PPD 양성 정상 대조군과 결핵군 모두에서 전혈에서의 결핵균의 살균력이 감소되는 경향을 보였다. 3. CD4+ 및 CD8+ T-림프구 삭제시 log KR가 증가되어 유의하게 결핵균 살균력이 감소되었으며 CD4+ 및 CD8+ T-림프구 동시 삭제시 현저한 상승효과를 보였고 이러한 결과는 Mycobacterium avium보다는 독력이 없는 균인 Mycobacterium tuberculosis $H_{37}Ra$에서 보다 뚜렷하였다. 4. 폐결핵 치료후의 결핵균 살균력은 치료 전과 비교하여 유의하게 ${\Delta}$ logKR가 감소하였으며, 배양 3-4일에도 현저한 결핵균 증식의 억제를 보였다. 결 론 : 인체의 결핵균에 대한 감수성인 개체간의 면역상태를 전혈에서 결핵균 살균력을 통하여 비교할 수는 없었다. 그러나 인체 전혈 모델은 간단하고 임상경과 관찰이 쉬우며 결핵환자에서 치료 전과 후에 현저한 결핵균 살균력의 차이를 보이므로, 최근 결핵연구의 가장 중요한 과제의 하나인 백신 개발에서 그 성과를 판단하는 vaccine trial에 이용할 수 있을 가능성을 시사한다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.195-205
• /
• 1985

크릴을 보다 유효하게 식량으로 이용하기 위한 방안의 하나로, 크릴을 원료로 하여 식품가공용 중간소재, 즉 크릴페이스트(krill paste)를 제조하기 위한 가공조건, 중간소재로서의 이용법 및 저장안정성을 검토하고 아울러 제품의 화학성분을 분석하였다. 동결크릴을 쵸퍼 (chopper)로 마쇄하고 마쇄크릴양에 대하여 $25\%$에 해당하는 물을 첨가한 다음 교반 해동한 후 원심분리($1,500{\times}g$, 10min.)하여 액즙과 잔사를 분리하는 것이 좋았다. 이 액즙을 간접가열방식으로 $98^{\circ}C$, 20분간 가열한 다음 스폰지상의 열응고단백질을 여포로 여과하여 마쇄함으로써 크릴페스트를 얻을 수 있었고, 동결저장 중 크릴페이스트의 결착성증진, 지질산화 및 변색방지를 목적으로 크릴페이스트에 대해 중합인산염 $0.2\%$와 sodium erythorbate $0.3\%$를 첨가하여 이를 carton box에 충전포장하여 접촉식동결장치로써 급속동결($-35^{\circ}C$)시킨후 동결저장하였다. 이때 부산물로 얻어지는 진한 도색의 새우와 같은 방향을 갖고 있는 엑스분은 그대로 또는 농축하여 조미료나 수우프소재로, 잔사는 양어이료로서 이용할 수 있다는 결론을 얻었다. 이상의 조건하에서 제조된 크릴페이스트제품의 일반성분은 수분 $78\%$, 조단백질 $12.9\%$, 조지방 $5.9\%$였으며, 수은, 카드뮴, 아연, 납 및 구리 등의 유해성중금속함양은 각각 0.001ppm, 1.15ppm, 9.1ppm, 0.63ppm 및 11.38ppm으로 이 는 식품위생적으로 안전한 함량이었다. 크릴페이스트제품의 구성아미노산은 taurine, glutamic acid, aspartic acid, leucine, lysine 및 arginine등의 함량이 많아 전체아미노산의 $55\%$를 차지하였으며, 유리아미노산은 taurine, lysine, glycine, arginine, proline 등의 함량이 많아 전체유리아미노산의 $65\%$를 차지하였다. 또한 크릴케이스트제품의 지방산조성은 포화산이 $32.4\%$, monoene산이 $29.6\%$, polyene산이 $38.0\%$였으며, 주요 구성 지방산으로서는 eicosapentaenoic acid ($17.8\%$), oleic acid($16.9\%$), palmitic acid($15.3\%$), myristic acid ($8.7\%$) 그리고 docosahexaenoic acid($8.4\%$)의 함량이 많았다. 명태냉동고기풀로서 어육소시지를 가공할 때 제품 품질에 손색없이 크릴페이스트로서 명태냉동고기들을 $20{\sim}30\%$ 대체할 수 있었다. 또한 이때 식용색소를 사용하지 않아도 크릴페이스트의 색소만으로 어육소시지의 색깔을 유지시킬 수 있었다. 동결저장 중 크릴페이스트제품의 품질은 $-30^{\circ}C$에서 100일간 저장하여도 화학적, 미생물학적으로 안정하였고, 중합인산염 $0.2\%$와 sodium erythorbate를 $0.3\%$ 첨가함으로써 식품가공용 중간소재로서 제품의 기능성을 향상시킬 수 있었다. 그리고 지질산화 및 변색도 억제시킬 수 있었다. 크릴을 원료로 하여 식품가공용 중간소재로서 이용가치가 있고, 저장성도 좋은 크릴페이스트제품을 가공할 수 있다는 결론을 얻었다.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.145-150
• /
• 2012

한우 깔짚 더미에서 배출되는 $CH_4$의 일별 배출량은 측정 시작일의 273.013 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}1.047{\mu}g\;m^{-2}s^{-1}$)을 최대로 하여 점차 감소하여 측정 마지막 일에는 2.309 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}0.061{\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$)이었다. $N_2O$의 일별 배출량은 $CH_4$의 배출량과 달리 측정 시작일에는 0.267 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}0.018{\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$)로 미미하였으나 시간이 지남에 따라 지수적으로 증가하여 시험 시작 후 43일째에 3.596 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}0.454{\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$)로 최대를 기록한 후 서서히 감소하여 마지막 일에는 1.888 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}0.012{\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$) 이었다. 지구온난화지수를 이용한 $CH_4$과 $N_2O$ 배출량을 $CO_2$-eq로 환산했을 때, 시험첫 날 $CH_4$에 의한 $CO_2$-eq가 전체 환산량의 약 99%였다. 이후 $CH_4$의 배출량이 감소하고 $N_2O$의 배출이 증가하면서 34일 째에 $CH_4$과 $N_2O$에 의한 CO-eq 비율이 50:50이 되었으며 이후 $N_2O$의 영향이 더 컸다. $CH_4$과 $N_2O$의 배출량 변동성을 보기 위해 $CH_4$과 $N_2O$의 일 평균 배출량에 대한 일별 표준오차의 비율을 계산하였다. $CH_4$의 경우 그 비율이 11일째까지는 1.0% 이하였으나 시간이 지날수록 증가하여 57일 후에는 10.9%까지 증가하였다. $N_2O$의 경우 $CH_4$에 비해 그 비율이 컸는데 (0.4%~51.0%), $CH_4$의 경우와 달리 초기에 높았으며 시간이 지날수록 줄었다. $CH_4$과 $N_2O$의 생성이 활발할 경우 일 평균 배출량에 대한 일별 표준오차의 비율이 적으나 그렇지 않을 경우 비율이 높아졌는데 이는 배출장소의 비 균질성에 기인한다고 볼 수 있다. 따라서 퇴비화 과정의 온실가스 배출량을 줄이기 위해서는 $CH_4$ 감소를 위해 초기 공기 공급을 늘리며, 교반 등을 통해 비균질성을 감소시켜야 한다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.455-462
• /
• 2000

점증하는 적조로부터 수산피해를 줄이는 것은 시급한 문제이다. 황토를 살포하여 적조생물입자를 응집 제거하는 것이 하나의 방법이 되고 있다. 황토를 이용하여 적조생물입자에 대한 응집실험을 한 결과는 다음과 같다. 본 실험에 사용한 황토입자의 입도 분포는 정규분포를 보여주는 하나의 peak로 나타났으며, 입자의 평균 지름은 $25.0 {\mu}m$이고, 약$84.5{\%}$의 황토입자가 $9.8-55.0{\mu}m$의 범위에 속하며 변동계수는 $65.1{\%}$이었다. 황토의 금속성분을 분석한 결과는 규소 (Si)가 $48{\%}$, 알루미늄 (Al)이 $35{\%}$, 철 (Fe)이 $11{\%}$로서 $94{\%}$를 차지하며 나머지 $48{\%}$는 칼릅 (K), 구리 (Cu), 아연 (Zn), 티타늄 (Ti) 등으로 구성되어 있었다. 전자현미경 사진에 나타난 황토입자의 표면은 거칠고 다공질이며 부정형의 입자로 되어 있었다. 황토입자는 $10^(-3)M$ NaCl의 수용액 중에서 pH가 증가함에 따라 negative zeta potential 값이 증가하여 pH 9.36에서 -71.3mV를 나타내고 이후 거의 일정한 값을 나타내었으며, pH 1.98에서 +1.8 mV를 나타내어 amphoteric surface charge를 가지는 물질의 성질을 나타내었다. 전하결정이온은 $H^+, OH^-$ 이온이고, pH 2 부근에서 PZPC를 나타내었다. 용액의 전해질이 NaCl일 경우 $10^(-2)M (pNa=2)$ 이상의 농도에서는 $Na^+$ 이온의 농도가 증가함에 따라서 황토입자의 negative zeta potential 값은 일률적으로 감소하다가 $Na^+$ 이온의 농도가 1M (pNa=0)이 되었을 때 zeta potential은 0에 근접하였다. 용액의 전해질이 2 :l electrolyte ($CaCl_2$와 $MgCl_2$)의 경우 $Ca^(+2)$ 이온의 농도가 증가함에 따라서 황토입자의 negative zeta potential 값이 일률적으로 감소하다가 약 $10^(-3)M (pCa=3)$의 농도에서 등전점을 나타내고 전하역전이 일어났다. 해수중의 황토와 적조생물 입자는 비슷한 negative zeta potential을 나타내었고, 점토 중에서 해사가 가장 큰 negative zeta potential을 나타내었다. 해수중에서 황토입자와 적조생물입자의 EDL은 해수에 포함된 고농도의 염류 농도로 인하여 극히 얇게 압축되고, 이런 상태에서 두 입자가 상호 접근할 경우 모든 간격에서 LVDW attractive force의 절대값이 EDL repulsive force의 절대값보다 항상 큰 값을 나타낸다. 해수중에서 황토입자와 적조생물입자는 모든 간격에서 negative total interaction energy 값 (attractive force)을 나타내어 항상 용이하게 floe을 형성할 수밖에 없는 조건에 있다. 적조생물입자의 응집제거 효율은 황토의 농도가 증가함에 따라서 지수함수적 ($Y=36.04{\times}X^(0.11); R^2=0.9906$)으로 증가하였으며, 황토의 농도 800mg/l까지 급격한 증가를 보이다가 황토의 농도가 계속 증가함에 따라서 완만한 증가를 나타내었다. 적조생물은 황토 6,400mg/l에서 거의 $100{\%}$ 응집제거 되었다. 황토 800 mg/l을 사용하고 G-value를 $1, 6, 29, 139 sec^(-1)$로 단계적으로 증가시킴에 따라 응집제거 효율은 지수함수적으로 증가하였다. 이는 응집반응의 효율을 높이기 위해서는 황토입자와 적조생물입자 사이에 충분한 충돌이 일어날 수 있도록 교반하는 것이 매우 중요함을 나타내 주는 것이다. $800mg/l$의 농도에서 황토는 철을 함유하지 않은 다른 점토보다 $28.8{\~}60.3{\%}$ 더 높은 처리효율을 나타내었다. 황토에는 >SiOH의 음전하단과 수중의 phenolphthalein alkalinity를 소모하는 수화금속화합물의 양전하단이 공존하며, 이 수화금속화합물에 의하여 황토가 나머지 점토 특히 해사와 다른 응집특성을 보여주는 것으로 생각된다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제46권2호
• /
• pp.261-272
• /
• 2004

본 연구는 돈분과 팽연왕겨를 6:4로 혼합하여 함량을 65% 정도로 조절한 후 에스컬레이트식 축분교반기로 교반하면서 바닥에서 강제 송풍이 이루어진 대단위 퇴비화 시설에서 수행하였으며 본 시설을 이용한 축분 퇴비화중 퇴적더미의 온도는 15일령에 가장 높은 76$^{\circ}C$까지 상승한 후 25일령까지는 62$^{\circ}C$ 이상에서 온도가 유지되었으며 그 후 온도가 서서히 감소하여 완숙퇴비 단계에는 20$^{\circ}C$까지 떨어졌다. 수분 함량의 변화는 1일령부터 25일령까지 약 20%가 줄었으며 15일령부터 후발효 단계까지 급격하게 수분의 감소가 있었고 후발효 이후 수분 함량은 30%${\sim}$40% 사이로 유지되었다. 완숙퇴비의 안정성에 주된 인자로 알려진 퇴적더미내의 미생물상의 조사 결과 중온성 세균은 $10^8$-$10^10$ $CFUg^{-1}$, 사상균은 $10^3$-$10^4$, 방사선은 $10^6$-$10^8$의 범위에 상존하는 것으로 밝혀져 퇴비화 최종단계(퇴비화 45일령)에서는 축분퇴비의 안정성이 있는 것으로 사료되었으며 공정단계별 부숙도에 영향을 미치는 요인의 특성 변화를 구명하고자 실시한 결과는 다음과 같다. 1) 암모니아태 질소 함량은 퇴비화되면서 퇴비화 초기인 1일령에 최고치인 421.87mg/kg에서 점차 감소하여 완숙에는 104.89mg/kg으로 낮아졌다. 암모니아태 질수와 질산태 질소의 비율은 퇴비화 초기에는 11이상이었으며 퇴비화 45일령(완제품 단계)에서는 2 이하로 감소되었다. 2) 종자 발아지수는 퇴비내 독성물질과 영양소에 크게 좌우되었으며 퇴비화 전반기에는 무희석처리구의 수치로 볼 때 독성물질에 의한 저해로 간주가 되며 25일 이후 작물의 양적 영양소에 따라 발아지수가 달라졌다. 45일의 발효완료 단계에서의 발아지수는 80 이상을 나타내었다. 3) Humic acid의 E4:E6는 퇴비화 기간 중 25일 이전에는 E4:E6 ratio가 8.86에서 6.76 범위에서 감소하는 경향을 나타내었으며 25일 이후 완제품까지는 6.76에서 4.67의 범위에서 감소하였으며 이때의 퇴비화 전기간의 $r^2$ 값은 0.96이였다. 4) 수용성 탄소는 퇴비화 전반기에 0.54%에서 0.78%로 증가하였으며 그 이후는 0.42%까지 감소하는 경향을 나타냈다. 수용성 질소의 경우는 퇴비화 15일령까지 0.22%에서 0.32로 증가하다가 퇴비화 15일령 이후는 지속적으로 감소하는 경향을 나타냈다. 결과적으로 수용성 탄소와 수용성 질소간의 상관계수는 퇴비화 25일령까지인 전반기에 0.12인 반면 퇴비화 25일령 이후에는 0.5로 나타났다.