• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.251.1-251.1
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• 2010

바이오디젤은 동식물성 기름과 메탄올의 트랜스에스테르화 반응에 의해 생산되는 지방산메틸에스테르(FAME, fatty acid methyl esters)로서, 트랜스에스테르화 공정에는 KOH, NaOH, $NaOCH_3$등의 균질계 화학촉매를 이용한 방법, 무촉매 공정인 초임계 메탄올 이용 방법, 그리고 효소촉매를 이용한 방법이 있다. 초임계 공정은 에너지 소비와 장치비가 커서 경제성이 떨어지는 것으로 보고되며 화학촉매 공정은 반응 효율이 높다는 장점을 가지고 있지만, 반응 및 정제단계가 복잡하고 정제과정에 폐수를 발생시키는 문제점을 가지고 있다. 고정화 효소를 사용하는 효소 공정은 에너지 비용의 절감, 후 처리 공정의 단순화, 고 순도의 글리세롤을 얻을 수 있는 장점이 있지만, 반응 속도가 느리고 효소 가격이 비싸다는 단점이 있어 현재까지 상업화되지 못하고 있다. 반응속도가 높고 재사용이 가능한 효소 촉매 공정 개발을 위해 본 연구에서는 Candida rugosa, Rizhopus oryzae 2종을 실리카에 동시 고정화하였다. 고정화 Lipase의 제조는 실리카겔을 과산화수소를 이용하여 전처리를 하고 Acetone과 3-APTES의 혼합용액을 첨가한 후 실리카겔과 (silanization)을 진행 하였다. 그리고 glutaraldehyde를 첨가 하여 공유 결합을 형성 한 후에 증류수를 사용하여 실리카겔을 회수하여 lipase(Rizhopus oryzae, Candida rugosa 10% 용액)를 고정화 하였다. 고정화 효소의 효소 활성을 측정한 결과 3000-3500 Unit(${\mu}mol/g{\cdot}min$)으로 측정되었다. 제조된 고정화 효소를 이용하여 Canola Oil을 바이오디젤로 전환하는 실험을 진행하였으며 생성물로부터 고정화 효소를 분리한 후에 상층의 에스테르층을 취하여 수세한 뒤 원심분리하여 FAME 함량을 측정한 결과 83%의 바이오디젤을 얻을 수 있었다. 그리고 효소 촉매 트랜스에스테르화 반응의 Enzyme, Water, Methanol 투입량의 반응 변수들에 대하여 반응표면분석법(Response Surface Methodology)을 적용하여 최적 반응조건을 도출하는 연구를 수행하였다.

• 폴리머
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• 제25권1호
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• pp.71-77
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• 2001

불포화 폴리에스테르 수지(unsaturated polyester,UP)는 대표적인 열경화성 수지로 점도가 낮아 다양한 복합재료 공정을 용이하게 이용할 수 있어 범용 복합재료 수지로 많이 쓰이고 있다. 그러나 UP는 경화 후 부피가 5-8%정도 감소하고 알칼리에 약하며 brittle하다는 결점을 가지고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 다양한 종류의 첨가제와의 블렌딩을 통하여 해결하려는 연구들이 수행되어지고 있다. 본 연구에서는 UP말단에 폴리우레탄(polyurethane, PU)을 도입하여 강인성을 향상시키고 이때 폴리우레탄의 soft segment인 폴리올이 UP/PU 고분자 네트워크 혼합체의 강인성에 미치는 영향을 살펴보았다. UP 말단 히드록실기에 메틸디이소시아네이트(methyldiisocyanate, MDI)를 먼저 반응시킴으로써 PU를 UP말단에 도입할 수 있었다. UP에 대한 PU의 함량이 2 wt%일 때가 가장 높은 강인성 값을 보였다. 이는 UP와 PU의 결합에 의한 효과이며 그 이상일 때 강인성 값들이 감소하는 것은 미반응물로 존재하는 폴리올 때문인 것으로 보여진다. 그리고 폴리올의 분자량이 증가할수록 분자의 움직임이 떨어지게 되어 충분히 반응에 참여하지 못하기 때문에 강인성 값은 떨어지는 것으로 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권2호
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• pp.348-361
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• 2015

오늘날 지구온난화를 줄이기 위한 노력으로 온실가스 저감 기술 개발에 대한 노력이 정부차원에서 이루어지고 있으며 그 일환으로 국내에서는 2006년부터 자동차용 경유에 바이오디젤이 혼입되고 있다. 비록 일부 품질 기준상의 개선사항이 남아 있고 대부분의 원료를 수입에 의존하고 있다는 점에서 제한요소가 있음에도 2013년 기준 년간 400kton를 생산하고 있으며 향후 신재생에너지 연료 혼합의무화 제도(RFS)가 시행되면 그 생산양은 더욱 증가할 것으로 예상되는바 원료 다변화를 통한 원료 불균형 해소와 이에 따른 적절한 연구 개발이 필요하다. 본 연구에서는 신규 바이오디젤 원료로 검토되고 있는 라우릭산 메틸에스터($C_{12:0}$ FAME) 중심의 팜핵유(PKO, Palm Kernel Oil)와 코코넛유 유래 바이오디젤을 대상으로 국내 품질기준 중 차량 연소계통과 저온성능에 문제를 일으킬 수 있는 글리세린 함량 분석과 관련하여 기존 시험방법(KS M 2412)의 적용 가능성을 조사하였다. 이를 바탕으로 기존 분석조건에서 발생되는 카프릭산 메틸에스터($C_{10:0}$ FAME)와의 피크겹침, 총글리세린 도출관련 계산평형상수 등에 대한 개선 사항을 도출하고 보다 다양한 원료를 이용한 바이오디젤 내 글리세린 분석 가능한 시험방법 개발 가능성을 검토하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.217-222
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• 2012

이산화탄소를 이용하여 디메틸카보네이트(DMC)를 제조하는 반응은 지구온난화 현상의 주요 원인으로 지적되는 이산화탄소의 효율적 전환 방법의 하나로 주목 받고 있다. DMC는 유독한 포스겐과 디메틸슬페이트를 대체하는 반응 매개체, 가솔린 연료 첨가제, 폴리카보네이트 수지의 전구체 등으로 다양하게 활용되고 있다. 본 연구에서는 에틸렌카보네이트(EC)와 메탄올의 에스테르 교환반응에 의한 DMC의 제조 반응에 대하여 이온성 액체와 금속 촉매의 특성을 조사하였다. 촉매 스크리닝 실험 결과 [Choline][OH]와 [BMIm][OH]가 금속염인 MgO, ZnO, CaO보다 더 좋은 촉매 활성을 나타내었다. [Choline][OH] 촉매에 대해서 반응변수인 반응온도, MeOH/EC 몰비, 이산화탄소 압력이 반응에 미치는 영향을 고찰하였다. 반응온도가 높고 MeOH/EC 몰비가 클수록 EC의 전화율이 증가하였다. 그러나 이산화탄소 압력의 영향에서는 1.34 MPa에서 최고의 DMC 수율을 나타내었고 그 이상의 압력에서는 DMC 수율이 오히려 감소하였다. $ZnCl_2$를 조촉매로 사용한 경우 각각 촉매의 활성보다 더 높은 활성을 나타내어 시너지 효과가 관찰되었으며, 이것은 혼합촉매의 산-염기적 특성에 기인하는 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권5호
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• pp.766-771
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• 2012

폴리카보네이트(Polycarbonate (PC))는 전기, 전자, 자동차, 건축 등 여러 분야에 널리 사용되고 있는 엔지니어링 플라스틱으로 사용량이 점차 증가하고 있다. 일반적으로 PC는 bisphenol A (BPA)와 phosgene을 반응시켜 합성한다. 하지만 이 반응에서 사용되는 phosgene은 심각한 독성을 갖고 있어, 환경 안전 면에서 문제가 제기되고 있다. Phosgene을 대체하기 위해 DPC을 이용하는 공정이 제안되었다. DPC는 DMC (Dimethyl Carbonate)와 Phenol의 에스테르교환 반응에 의해 합성된다. PBO 촉매를 사용한 DPC 합성 반응에 대하여 반응온도, DMC/Phenol의 비 그리고 촉매 농도 변화가 반응 수율에 미치는 영향을 알아보았다. 또한 DPC 합성 반응에 대한 반응속도 모델을 구하였고 반응속도 모델이 예측한 값이 실험치와 잘 일치함을 보였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.135-143
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• 2013

In this study, we suggested effective countermeasure of biodiesel oxidation problems by investigating the oxidation degradation of biodiesels derived from variable resources and the level of oxidation stability of current distributing biodiesel blended fuels (2%) in Korea, and oxidation stability change according to storage time (for 3 month) and biodiesel blending ratio (2, 5, 7, 10%). By the composition analysis results of biodiesel from various resources which are possible to distribute in Korea, the biodiesel from animal fat has poor oxidation stability and cold performance, while the biodiesel from coconut and palm kernel which are considered as future potential raw material showed good oxidation stability and cold performance. The oxidation stability level of current distributing biodiesel blended fuels in Korea was excellent with showing over 30 hours (average 68 hours) stability, but the oxidation stability of the blended fuel with animal fat biodiesel having poor oxidation property (1.22 hours) was rapidly decreased to below 32 hours by mixing only 2%. Therefore, we have to pay attention to quality control of oxidation property, because the oxidation stability problem can be caused by increasing biodiesel blending ratio and diversifying raw materials those have worse property.

• 공업화학
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• 제7권1호
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• pp.51-58
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• 1996

Ethylphenylcarbamate(EPC)와 포름알데히드를 산 촉매 하에서 축합하여 생성한[(ethoxycarbonyl)phenylaminomethyl phenylcarbamic acid ethyl esters(N-benzyl화합물)를 $90^{\circ}C$, 황산, 황산-무수에탄올 용매계, 황산-니트로벤젠 용매계, 3플루오르화 붕소 촉매 하에서 재배열반응에 의해 methylenediphenyldiurethane(MDU)의 합성조건을 검토한 결과 니트로벤젠 용매하에서 반응시킨것이 MDU 생성율이 64%로 가장 높은 생성율을 나타내었고 4,4'-MDU의 생성율도 전체 MDU의 58%를 차지하여 가장 높았다. EPC와 포름알데히드를 $70^{\circ}C$, 몇 가지 다른 양의 황산, 트리플루오르아세트산, 3플루오르화 붕소 촉매 하에서 축합과 재배열반응을 동시에 일으키기 위한 반응조건을 검토한 결과 촉매로서 황산의 양을 EPC 30mmol에 대해서 황산 17mmol을 첨가한 경우가 MDU의 생성율이 가장 높았으나 별도의 재배열 반응을 통한 합성보다 생성율이 낮았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.6039-6046
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• 2013

Cr(VI)-헤테로고리 착물[Cr(VI)-2-methylpyrazine]를 합성하여, 적외선 분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP)등으로 구조를 확인하였고, 여러 가지 용매 하에서 Cr(VI)-2-methylpyrazine를 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과, 유전상수(${\varepsilon}$) 값이 큰 용매 순서인 시클로헥센 < 클로로포름 < 아세톤 < N,N-디메틸포름아미드 용매 하에서 높은 산화반응성을 보였다. 산 촉매(HCl)를 이용한 DMF 용매 하에서 Cr(VI)-2-methylpyrazine은 벤질 알코올(H)과 그의 유도체들(p-$CH_3$, m-Br, m-$NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 전자받개 그룹들은 반응 속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰고, Hammett 반응상수(${\rho}$) 값은 Cr(VI)-2-methylpyrazine= -0.65(308K) 이였다. 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 먼저 크로메이트 에스테르 형성과정을 거친 후, 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어나는 메카니즘임을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제30권2호
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• pp.162-167
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• 2006

1,2,3,4-시클로부탄 테트라카복시산 이무수물과 4,4'-디아미노디페닐에테르(DDE)를 용액 중합 반응하여 폴리암산(PAA) 용액을 제조한 후, 1,2-에폭시-3-페녹시프로판과 반응시켜 폴리암산에스테르(PAE)를 합성하였다. 여기에 용해억제재로서 30 wt%의 디아조나프토퀴논 유도체(DI)를 첨가하였다. $365{\sim}400nm$의 파장에서 $200mJ/cm^2$의 자외광을 조사한 후, 0.95 wt%의 테트라메틸암모니움히드록사이드 수용액으로 현상한 결과 $25{\mu}m$ 해상도의 양성형 미세 화상을 얻었다. 비노광부에 잔존하는 폴리이미드 박막은 400nm에서 92% 이상의 우수한 광투과도를 나타내었다.

• 대한화학회지
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• 제39권9호
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• pp.734-740
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• 1995

Xanthomonas palargonii 5S rRNA의 일차구조 및 이차구조를 결정하고 에틸니트로소 우레아, Pb2+, 황산 이메틸 , 피로탄산 이에틸 들의 화학 탐침과 몇 가지 효소 탐침을 사용하여 고차원 구조를 분석하였다. 에틸니트로소 우레아는 삼차 상호작용에 관련되는 포스포디에스테르 결합을 조사하는데 사용되었다. Mg2+이 있을 때 에틸니트로소 우레아에 의한 변형에 대해서 저항성이 있는 자리는 불안정한 d 나선의 Nucleotides G72, A73, G75, A78, G98, G100, A101 들, c고리의 C36, C37, C39, C41들, 그리고 C 줄기의 A29, G33 들이다.이러한 결과와 Pb2+에 의한 가수분해 반응과 화학 탐침과 효소 탐침을 사용하여 얻은 결과들을 종합해 봄으로써 5S 의 b-C 구역과 d 나선 구역은 5S rRNA의 삼차 상호작용에서 돌쩌귀의 구실을 할 것으로 추정할 수 있었다.