• 제목/요약/키워드: 반응속도모델

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고농도 세포배양에서 Bacillus thuringiensis의 세포 성장과 포자 형성 속도 (Growth Kinetics and Sporulation of Bacillus thuringiensis in High Cell Density Culture)

  • 강병철;장호남
    • KSBB Journal
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    • 제16권1호
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    • pp.30-35
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    • 2001
  • 유가식배양과 세라믹 막을 장착한 생물반응기에서 운전인 TCRC 조업을 통해서 Bacillus thuringiensis의 고농도 세포배양을 실시하였다. 유가식 배양에서 B. thuringiensis의 세포 성장은 선형적으로 증가하였고, 이것은 세포성장 모델리의 결과와 잘 맞았다. 낮은 세포 성장속에도 불구하고 유가식 배양동안에 포자형성은 관찰할 수 없었고, 이것은 연속배양의 결과와는 반대였다. 유가식 조업 후에 회분식 배양으로 바꾸면 300 g/L의 포도당 공급 농도를 사용했을 때 2.7$\times$$10^9$ CFU/mL 의 포자농도를 얻었다. 생물반응기내에 세라믹 막을 장착한 TCRC 조업에서 포도당 공급 농도의 영향을 결정하였다. 50 g/L의 포도당 농도를 사용했을 때 TCRC 조업에서 82.5 g-cell/L에 해당하는 최대 세포농도 1.8$\times$$10^{10}$ CFU/mL 를 얻었다. TCRC에서 세포성장은 선형적으로 증가하였고 포도당 농도는 제한되었는데 이것은 세포성장은 모델링의 결과와 잘 일치하였다. 1 g/L의 포도당을 공급한 경우 이외에는 TCRC 조업 동안에 포자형성을 관찰할 수 없었다. 50 g/L의 포도당을 공급한 경우 TCRC조업 후에 회분식 배양으로 전환시키면 1.2$\times$$10^{10}$ CFU/mL 의 포자농도를 얻었고, 이것은 연구된 여러 배양형태 중에 가장 높은 포자농도이다. 이 때 최적의 포도당 공급속도는 0.55 g glucose/h로 공급하였을 때였다.

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초기농도 및 수분함량이 토양내 페놀의 제거에 미치는 영향 (Effects of Initial Concentration and Moisture Content on the Removal of Phenol in Soil)

  • 남궁완;박준석;인병훈;이노섭;황의영
    • 유기물자원화
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    • 제9권2호
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    • pp.37-44
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    • 2001
  • 본 연구는 페놀오염토양에 공기를 공급하여 호기성조건하에서 정화시 초기오염농도 및 수분함량이 페놀의 제거에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실시하였다. 공기는 $31{\ell}/m^3$(토양)/min으로 공급하였다. 초기 오염농도는 건조질량기준으로 700mg/kg과 1,200mg/kg이었다. 1차 반응모델에 적용한 결과 초기농도가 약700mg/kg인 경우 반감기가 3.7일, 반응속도상수 K가 0.19/day(r=0.90)이었고 초기농도가 약 1,200mg/kg인 경우에는 반감기가 9일, K가 0.08/day(r=0.96)로 저농도인 약700mg/kg이 더욱 빠른 분해를 보였다. 고농도의 페놀일 경우라도 농도가 저농도와 유사한 농도 약 700mg/kg)로 감소한 후에는 초기농도가 약700mg/kg이었던 경우와 비슷한 분해특성에 따라 제거가 되었다. 초기농도가 약 700mg/kg 으로 오염된 페놀오염토양은 21일 운전 결과 토양수분함량이 15%인 경우의 분해율이 99%로 20%인 경우의 87%보다 우수하였다. 토양수분함량이 15%인 경우와 20%인 경우의 1차반응속도 상수 K값은 각각 0.19/day(r=0.90)와 0.09/day(r=0.96)이었다.

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활성탄에 의한 Disperse Yellow 3 염료의 흡착에 있어서 평형, 동력학 및 열역학적 특성 (Characteristics of Equilibrium, Kinetics and Thermodynamics for Adsorption of Disperse Yellow 3 Dye by Activated Carbon)

  • 이종집
    • 청정기술
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    • 제27권2호
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    • pp.182-189
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    • 2021
  • 입상 활성탄(GAC)에 의한 disperse yellow 3(DY 3) 염료의 흡착을 초기농도, 접촉 시간, 온도 및 pH를 흡착변수로 하는 실험을 통해 등온흡착과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 조사하였다. pH 변화실험에서 활성탄에 대한 DY 3의 흡착은 산성영역인 pH 3에서 흡착률이 가장 높았다. 이는 양(+)으로 하전된 활성탄 표면과 DY 3의 음이온(OH-) 사이의 정전기적 인력에 기인한 것으로 판단되었다. DY 3의 흡착평형자료로부터 Langmuir 등온흡착식에 가장 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(RL) 값으로부터 활성탄이 DY 3을 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 알았다. 또한, Temkin 식의 흡착열 관련 상수의 값이 20 J mol-1을 넘지 않아 물리 흡착 공정임을 알 수 있었다. 동력학 실험은 농도별 실험과 온도별 실험 모두 유사 이차 속도식이 오차율 10.72% 이내였다. Weber와 Morris의 입자내 확산 모델의 플로트는 두 단계의 직선으로 나타났다. Stage 2(입자내 확산)의 기울기가 stage 1(경계층 확산)의 기울기보다 작게 나타나 입자 내 확산이 속도지배단계인 것을 확인하였다. 활성탄에 의한 DY 3 흡착의 자유에너지 변화는 298 ~ 318 K에서 모두 음의 값을 나타냈으며, 온도가 증가할수록 자발성이 더 높아졌다. 활성탄에 대한 DY 3의 흡착반응의 엔탈피 변화는 0.65 kJ mol-1 로 흡열반응이었으며, 엔트로피 변화는 2.14 J mol-1 K-1로 양의 값(positive value)을 나타냈다.

석탄계 활성탄에 의한 Carbol Fuchsin의 흡착 특성과 파라미터: 동력학 및 열역학 (Characteristics and Parameters for Adsorption of Carbol Fuchsin Dye by Coal-based Activated Carbon: Kinetic and Thermodynamic)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제32권3호
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    • pp.283-289
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    • 2021
  • 석탄계 활성탄(CAC)에 의한 carbol fuchsin (CF) 염료의 흡착 특성을 pH, 초기농도, 온도 및 접촉시간을 흡착변수로 사용하여 조사하였다. CF는 수중에서 해리하여 양이온인 NH2+를 가지게 되는데, 염기성 영역에서 음전하를 가진 활성탄의 표면과 정전기적 인력으로 결합하였으며 최적조건인 pH 11에서 96.6%를 흡착하였다. 등온흡착은 Langmuir, Freundlich, Temkin 및 Dubinin-Radushkevich 모델을 사용하여 해석하였다. 실험결과는 Langmuir 식이 더 잘 맞았다. 따라서 흡착 메카니즘은 균일한 에너지 분포를 가진 활성탄 표면에서 단분자층으로 흡착된다고 예상되었다. 평가된 Langmuir의 무차원 분리계수 값들(RL = 0.503~0.672)로부터 활성탄에 의해 CF를 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알았다. Temkin 식과 Dubinin-Radushkevich 식에 의해 구한 흡착에너지는 각각 BT = 4.397~6.281 kJ/mol과 E = 1.456~2.319 J/mol이었다. 따라서 흡착공정은 물리흡착(BT < 20 J/mol, E < 8 kJ/mol)으로 나타났다. 흡착속도실험결과는 유사 2차 속도식에 더 잘 맞았다. CAC에 대한 CF 염료의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자유에너지 변화의 음수값이 증가하였기 때문에 온도 증가와 함께 자발성도 높아지는 것으로 나타났다. 양수 값의 엔탈피 변화(12.747 kJ/mol)는 흡열반응임을 알려주었다.

오존의 정수처리 적용을 위한 오존소비인자에 관한 연구 (A Study on the Ozone Consumption Rate for Drinking Water Treatment Process with Ozone Application)

  • 강태희;오병수;권순범;손병용;강준원
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.663-669
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    • 2005
  • 본 연구에서는 정수처리 공정에서 오존을 보다 효율적으로 적용하기 위하여 수중의 오존소비특성을 파악하고자 하였다. 오존의 소비특성을 측정하기 위하여 흐름주입분석법(FIA: Flow injection analysis)의 원리를 이용하여 오존분해속도 측정 자동화장치를 제작하였다. 수중의 오존농도를 연속적으로 측정함으로써 오존의 소비 경향은 순간적으로 오존이 소모되는 구간(I.D: instantaneous ozone demand)과 의사 1차 반응($k_c$: pseudo first-order rate constant)으로 소모되는 두 구간으로 나누어지며, 각 구간에서 오존 주입량에 의하여 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 I.D와 $k_c$값을 이용하여 구한 모델식으로부터 시간에 따른 오존 잔류농도를 예측할 수 있었으며, 예측된 모델간은 실험값과 비교하였을 때 거의 일치하는 것을 알 수 있었다. OH 라디칼의 농도 및 $R_{ct}$는 OH 라디칼 probe compound를 이용하여 간접적으로 계산하였다. I.D와 $k_c$ 구간에서 OH 라디칼 생성 경향을 파악할 수 있었으며, OH 라디칼 생성 또한 오존 주입량에 의하여 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 마지막으로 정수처리 공정 및 계절에 따른 수질 차이에 의해서 오존소비인자가 변화하는 것을 확인하였으며, 이에 따라 오존공정의 적절한 도입위치 및 주입량을 효과적으로 결정해야 할 것으로 판단되었다.

야관문 추출물의 창상치유 효과 (Wound Healing Effects of Lespedeza cuneata Extract)

  • 정희경;김길수;정유석
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.374-380
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    • 2014
  • 본 연구에서는 야관문 추출물의 마우스 대식세포에 대한 항염증 활성과 창상유발 동물실험 모델을 통한 창상치유 효과를 조사하였다. RAW264.7 세포에서 야관문 추출물은 0.2 mg/mL 이하 농도에서 세포생존에 영향을 주지 않았으며, 염증반응이 활성화된 대식세포에 대해 농도 의존적으로 유의적인 NO 생성 감소를 나타내었다. 창상유발 동물실험 모델에서 야관문 추출물을 함유한 화장품 조성물의 창상치유효과에 대해 육안적으로 관찰한 결과, SCO군과 CCO군보다 야관문 추출물을 함유한 SSP군에서 약 20~30% 빠른 상처면적 감소 효과를 나타내었으며, 반흔 크기 역시 약 12% 작게 형성되었다. 또한 SSP군 조직의 외피와 진피 재생회복속도가 빨라진 것을 Masson's trichrome 염색을 통해 확인할 수 있었으며, VEGF 및 TGF-${\beta}1$ 유전자 발현이 SCO군과 비교 시 각각 감소 및 증가하였다. 이러한 결과는 야관문 추출물이 항염증 및 교원질 생성 유도를 통한 조직재생 활성에 기여하여 창상치유 속도를 가속화하고 반흔 면적을 감소시킬 수 있는 피부 창상치유와 관련한 코스메슈티컬 소재로써 산업적 활용이 가능함을 보여준다.

활성탄-망간 산화물 합성소재의 제조방법에 따른 중금속 흡착특성 비교 (Comparison of Heavy Metal Adsorption by Manganese Oxide-Coated Activated Carbon according to Manufacture Method)

  • 이슬지;이명은;정재우
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.7-12
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    • 2014
  • 망간산화물이 코팅된 활성탄(MOAC)에 의한 Pb와 Cu 흡착의 동역학적 특성과 등온흡착 특성을 규명하기 위해 회분식 실험을 수행하였다. MOAC는 화학적 침전법(CP), 수열법(HT)과 초임계법(SC)으로 제조하였으며 제조방법별 중금속 흡착특성을 비교하였다. 실험된 흡착소재에 의한 Pb와 Cu의 흡착은 2차 반응속도 모델과 Langmuir 모델에 의해 적절하게 설명될 수 있는 것으로 나타나 흡착소재의 단분자층에서 이루어지는 균일한 흡착임을 알 수 있었다. Pb와 Cu 흡착용량은 활성탄(AC)에 망간산화물을 코팅시킴으로써 크게 증가하는 것으로 나타났으며 MOAC의 제조방법에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. CP, HT, SC의 순으로 활성탄 표면에 코팅된 망간산화물의 양과 균일성이 증가하며 그로인해 흡착용량이 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 MOAC가 중금속으로 오염된 환경을 정화시키기 위해 적절하게 활용될 수 있음을 보여준다.

지하수에서 유래한 벤젠의 노출경로별 인체축적특성 (Accumulation Property in Human Body of Benzene Derived from Groundwater According to Exposure Pathway)

  • 김상준;이현호;박지연;이유진;유동한;양지원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제9권1호
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    • pp.12-27
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    • 2004
  • 본 연구에서는 벤젠을 대상으로 오염된 지하수를 생활용수로 사용했을 때 발생하는 실내오염도를 모사하고 실내에서 가능한 흡입, 섭취, 피부흡수와 같은 노출경로를 고려하여 노출시나리오를 자성하였다. 인체에 유입된 벤젠에 대하여 PBPK 모델을 이용하여 인체의 각 장기에 어떻게 분포하는지를 분석하였다. 결과에서 흡입과 섭취가 주요노출 경로였으며 남성이 여성보다 많은 호흡량으로 인해 보다 높은 노출속도를 유지하였다. 노출속도에 대한 피부흡수의 공헌도는 상대적으로 매우 작았다. 단기노출의 결과 오염물 노출에 대하여 SPT, RPT,간의 정맥혈 중 벤젠농도는 빠르게 증감하는 반면 지방의 경우는 느리게 반응하였고 많은 벤젠이 지방세포에 축적되어 정맥혈에는 적은 농도로 존재하였다. 장기간 노출에서 여성은 남성보다 전체적으로 2.1배 많은 벤젠을 체내에 축적하고 있는 것으로 나타났다. 장기간 노출에서 총유입벤젠의 98%가 호흡과 대사분해에 의해 제거되었다. 흡입경로는 벤젠이 호흡배출에 의해 69.8% 제거되었으며 섭취경로는 48.4%로 오염물이 유입되는 위치에 따라 각각의 제거기작의 공헌도가 다르게 나타났다. 본 연구의 결과는 실내오염에 따라 오염물이 체내에 흡수되고 분포ㆍ제거되는 현상을 이해하고 노출저감대책을 마련하는데 필요한 자료를 제공하고자 하였다.

위상 정보를 이용한 갱신 정책과 불확실한 위치 정보에 대한 추정 기법 (Update Policy and Estimation of Uncertain Position Using Trajectory Information)

  • 심태정;김재홍;정원일;장용일;배해영
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (하)
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    • pp.1651-1654
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    • 2003
  • 이동 단말의 보급이 보편화됨에 따라 이동 객체의 위치 정보를 기반으로 사용자에게 사람이나 사물, 차량 등과 같은 이동 객체의 위치를 파악하여 그에 대한 정보를 제공해 주는 시스템이 필요로 하게 되었나 이러만 이동 객체관리 시스템에서는 계속적으로 위치 정보가 변화하는 이동 객체의 특성상 데이터의 빈번한 갱신이 일어나게 되고 DBMS에 명시적으로 저장되지 않은 위치 정보에 대해서도 보다 정확한 위치를 사용자에게 제공해 주어야 한다. 그러나 차량의 위치 추적과 같이 적용 개체가 차량에 한정된 경우 이동 경로가 도로상으로 제한되어 있으므로 이동 경로를 예측하기 힘든 사람과 같은 객체와는 특성이 나르나 따라서 차량 객체에 대해 보다 효과적인 서비스를 제공해 주기 위해서는 사람에 대한 위치 추적과는 다른 갱신 정책과 불확실한 위치의 추정 기법이 필요하다. 본 논문에서는 공간 데이터에 저장된 도로의 위상 정보와 차량의 속도 속성을 이용한 갱신 정책을 정하여 갱신 빈도수로 줄이고 도로 레이어의 위상 정보를 통해 불확실한 과거 및 미래의 위치로 추정하는 기법을 제안한다. 제안한 갱신 정책은 차량의 속도를 고려하여 현재의 위치에서 도로상의 교차점에 도착하는 시점의 위치를 예측하여 데이터의 갱신 시점으로 결정한다. 또한 불확실한 위치에 대한 추정은 이동하는 도회와 대응되는 위상 정보를 기반으로 차량의 이동 방향을 예측하 여 불확실한 미래의 위치를 결정할 수 있으며 명시적으로 저장되지 않은 과거 위치 정보의 검색에 대한 요청이 발생했을 경우 위상 정보를 이용하여 위치를 보정하고 사용자에게 보나 높은 정확성을 지닌 정보를 제공해 줄 수 있다.다. SQL Server 2000 그리고 LSF를 이용하였다. 그리고 구현 환경과 구성요소에 대한 수행 화면을 보였다.ool)을 사용하더라도 단순 다중 쓰레드 모델보다 더 많은 수의 클라이언트를 수용할 수 있는 장점이 있다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구팀에서 수행중인 MoIM-Messge서버의 네트워크 모듈로 다중 쓰레드 소켓폴링 모델을 적용하였다.n rate compared with conventional face recognition algorithms. 아니라 실내에서도 발생하고 있었다. 정량한 8개 화합물 각각과 총 휘발성 유기화합물의 스피어만 상관계수는 벤젠을 제외하고는 모두 유의하였다. 이중 톨루엔과 크실렌은 총 휘발성 유기화합물과 좋은 상관성 (톨루엔 0.76, 크실렌, 0.87)을 나타내었다. 이 연구는 톨루엔과 크실렌이 총 휘발성 유기화합물의 좋은 지표를 사용될 있고, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 등 많은 휘발성 유기화합물의 발생원은 실외뿐 아니라 실내에도 있음을 나타내고 있다.>10)의 $[^{18}F]F_2$를 얻었다. 결론: $^{18}O(p,n)^{18}F$ 핵반응을 이용하여 친전자성 방사성동위원소 $[^{18}F]F_2$를 생산하였다. 표적 챔버는 알루미늄으로 제작하였으며 본 연구에서 연구된 $[^{18}F]F_2$가스는 친핵성 치환반응으로 방사성동위원소를 도입하기 어려운 다양한 방사성의 약품개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.었으나 움직임 보정 후 영상을 이용하여 비교한 경우, 결합능 변화가 선조체 영역에서 국한되어 나타나며

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실 규모 물 처리 공정 및 후속 흡착 처리에 의한 오염원 제거 잠재성 평가 (Potential of Contaminant Removal Using a Full-Scale Municipal Water Treatment System with Adsorption as Post-Treatment)

  • 변해일;여건희;응우옌 홍안;김영웅;김동건;이태훈;정설화;최영화;오승대
    • 토지주택연구
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    • 제15권1호
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    • pp.167-177
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    • 2024
  • 본 연구에서는 하이드로사이클론, 응결/응집, 용존공기부상 단일 공정이 결합한 실 규모 물순환 조합공정(HCFD)의 오염 지표수 처리 성능을 평가하였다. 실 규모 물순환 공정은 수질 변동이 큰 유입 원수를 대상으로 안정적인 수처리 효율을 보였으며, 유입수의 주요 수질 지표가 매우 나쁨(BOD, TP, COD) 혹은 약간 나쁨(SS)이었으나, 방류수는 매우 좋음(BOD, SS, TP) 혹은 좋음(COD) 수준으로 향상되었다. 물순환 시스템 방류수의 후속 고도 처리를 위해 활성탄 기반 흡착 공정의 용존성 유기물 및 미량오염물질(잔류의약물질 APAP 및 산업 화학물질 AO7) 처리 잠재성을 평가하였다. 오염원 흡착 특성은 흡착동역학 및 등온 흡착실험과 관련된 모델링 기법을 이용하여 관찰하였다. 실험 결과, 후처리 활성탄 흡착은 잔류 유기물, APAP, AO7 유기물에 대한 높은 오염원 제거 잠재성이 있음이 확인되었으며, 오염원 흡착속도 및 최대 흡착량 값은 유사 2차 반응속도 모델과 Langmuir 등온흡착 모델에 의해 결정되었다. 본 연구 결과, 활성탄 기반 흡착 공정은 기존의 물순환 조합공정과 연계시 수처리 효율을 상호 보완적으로 높이고, 흡착 공정은 전단의 입자 분리 공정으로 제거가 어려운 용존성 오염원의 후속 처리에 대한 높은 잠재성이 있음을 시사한다.