• 제목/요약/키워드: 셀룰로스

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100MPa급 이상의 초고강도 콘크리트의 자기수축 특성에 관한 연구 (A Study on Properties of Ultra High Strength Concrete of above 100MPa)

  • 이상호;김우재;노현승;이재삼;이한승
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.677-680
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    • 2008
  • 최근 초고강도와 고유동성을 가진 고성능 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 사용 실적도 점차 증가하는 추세에 있다. 그러나 고성능 콘크리트의 경우에는 수화열 이외에 자기수축으로 인해 균열이 발생하는 경우가 있어 고성능 콘크리트의 균열제어 및 설계에서 자기수축 변형을 반드시 고려해야 한다. 이에 따라, 본 연구에서는 셀룰로스 칩 화이바 및 팽창재를 혼입한 고성능 콘크리트의 자기수축 특성에 대한 실험 연구를 통해 자기수축 예측모델을 제안하고자 한다. 주요 실험변수는 팽창재 및 셀룰로스 칩 혼입률로 설정하였으며 물-시멘트 비는 13%로 고정하였다. 콘크리트의 유동성, 압축강도 및 자기수축 실험을 수행하였으며 팽창재 및 셀룰로스 칩 화이바의 혼입량이 클수록 고성능콘크리트의 자기수축 길이변화율이 감소하는 경향을 보였다.

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메밀껍질의 효소분해에 의한 기능성 올리고당의 생산 및 특성 (Production and Characteristics of Cello- and Xylo-oligosaccharides by Enzymatic Hydrolysis of Buckwheat Hulls)

  • 임희진;김춘영;윤경영
    • 한국식품과학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.201-207
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    • 2016
  • 메밀껍질은 메밀 알곡보다 유효성분이 많음에도 불구하고 식품학적 가치가 떨어져 대부분 폐기되고 있다. 따라서 이를 기능성 식품소재로 활용하기 위해 효소분해하여 기능성 올리고당을 생산하고 이들의 특성을 분석하였다. 올리고당 생산을 위한 최적 가수분해조건은 셀룰로스 분획의 경우 pH 5.0, $40^{\circ}C$, 기질농도 4%로 결정되었으며, 헤미셀룰로스 분획은 pH 5.0, $40^{\circ}C$, 30 unit으로 결정되었다. 최적 분해조건을 이용하여 72시간 효소분해 후 얻은 올리고당의 생산량을 측정한 결과, 셀룰로스와 헤미셀룰로스 분획으로부터 얻은 올리고당의 수율은 각각 132.37 g/kg 및 393.04 g/kg이었다. 또한 각 분획의 올리고당 함량을 측정한 결과, 포도당, 자일로스, xylobiose, xylotriose, cellobiose 및 cellotriose가 검출되었다. 올리고당(OSC, OSH)의 산화방지 활성을 측정한 결과, OSC는 분해시간이 증가할수록 산화방지 활성은 감소한 반면 OSH는 증가하였다. 또한 메밀껍질로부터 생산된 올리고당 첨가 시, 모든 비피더스 균주의 생육이 control에 비해 증가하여 프리 바이오틱 효과가 있음을 알 수 있었다. 이상의 연구결과, 효소분해에 의해 메밀껍질로부터 올리고당을 생산할 수 있었으며, 산화방지와 프리바이오틱 효과가 있음을 확인하였다. 따라서 목적에 따라 효소의 처리시간 및 방법을 다양화한다면 기능성식품으로의 활용이 더 높아질 것으로 예상된다.

리그노셀룰로스계 폐기물을 이용한 Cellulase의 생산 (Production of Cellulase from Lignocellulosic Waste.)

  • 강성우;이진석;김승욱
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.98-102
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    • 2002
  • 본 연구에서는 cellulase를 보다 경제적으로 생산하기 위해 다양한 리그노셀룰로스계 폐기물 기질에 대해 cellulase 생산을 검토, 비교하였으며 가능성이 높은 기질에 대해 대량 생산 실험을 수행하였다. 폐 신문지는 0.2% NaOH를 사용하여 전처리한 경우 FPase와 CMCase의 최대활성이 각각 0.25 IU/mL, 4.6 IU/mL로 좋았으나, 폭쇄재 및 당화잔사 등 다른 기질의 최대활성인 0.6∼0.8 IU/mL, 5.5∼6.5 IU/mL에 비해 매우 낮았다. 30 L 발효기를 이용한 cellulase 생산 실험에서 FPase 최대활성은 lactose와 폭쇄재에서 각각 0.75 IU/mL, 0.72 IU/mL로서 당화 잔사의 최대 활성인 0.58 IU/mL에 비해 30% 높았으나 CMCase는 당화 잔사에서 최대활성이 6.3 IU/mL로 폭쇄재를 기질로 하였을 때 보다 15%높았다.

셀룰로스 복합소재에서의 수분에 의한 뒤틀림 변형효과를 위한 수치해석적 실험적 연구 (Numerical Analysis and Experimental Measurement of Hygroscopic Warping Effects for Cellulose Fibres)

  • 김병삼;강기준
    • 한국안전학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.117-123
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    • 2004
  • 본 연구는 셀룰로스 기반의 복합소재에서의 수분 흡수에 의한 뒤틀림 변형효과를 위하여 변형된 고전 선형 적층판 이론을 바탕으로 실험에 의한 반복 데이터 분석 방법과 수치해석의 방법을 이용하여 연구하였다. 실험적 모델은 Moire Interferometer에 따라 수분 생성, 변형과 변형률 모델을 구현하였으며, 실험에 쓰여진 재료는 셀룰로이드 강화 에폭시를 적층한 재료를 사용하였다. 이러한 수치해석에서 제시된 방법으로 내부응력 변화에 따른 변형의 안정성 모델의 평가 툴을 개발하고, 예측모델을 구현할 수 있다.

음배제율을 활용한 분리막 다단공정 기반의 역선택성 구현 연구 (Exploiting Negative Rejection to Achieve Reverse Selectivity Using Membrane Cascade)

  • 김승환;강지은;김정
    • 멤브레인
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    • 제33권6호
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    • pp.409-415
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    • 2023
  • 고성능 분리막 제조기술과 더불어 새로운 분리막 다단공정 설계를 통해 용매사용량 감소 및 선택도 향상이 가능하다. 본 연구에서는 내용매성 셀룰로스 나노분리막을 제조하여 용매에 따른 용질의 선택도 차이를 비교하였다. 제막한 셀룰로스 막을 기반으로 비극성 용매의 선택도 평가를 진행하였으며, 비극성 용매에서 용질에 대한 음배제율이 관측되었다. 특히, 분자량이 클수록 음배제율이 높아지는 역선택도의 거동을 확인하였다. 이를 기반으로 설계한 공정에서는 기존 분획 공정 대비 3배 이상의 용매저감이 가능한 것을 확인할 수 있었다.

신재생 대안 에너지로서의 셀룰로스 에탄올 (Cellulosic Ethanol as Renewable Alternative Fuel)

  • 조우석;정유희;김보경;서수정;고완수;최성화
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제34권2호
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    • pp.111-118
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    • 2007
  • 가속도가 붙은 지구온난화 문제와 수 십년 이내로 예상되는 화석연료의 고갈은 지속가능하면서도 환경친화적인 새로운 형태의 에너지 출현을 필요로 하고 있다. 이러한 추세에 맞추어 태양광, 조력, 지열, 풍력, 수소 에너지와 더불어 바이오에너지가 대체에너지로서 주목받고 있다. 바이오에너지는 태양에너지를 유기물로 변환하는 식물을 재료로 하여 바이오 에탄올이나 바이오디젤 등을 생산하여 사용하는 것으로 대체 에너지가 갖춰야 할 조건을 두루 갖춘 최적의 신재생에너지로 고려되고 있다. 하지만 바이오에너지가 진정한 의미에서의 환경친화적이면서 지속가능성을 갖추기 위해서는 아직 기술적으로 해결해야할 문제점들이 많다. 최근 미국에서 바이오에탄올 생산을 위한 옥수수 소비량이 늘어 곡물 및 사료 가격의 급등 현상으로 이어지고 있다. 또한 이러한 현상은 개발도상국 식량자원의 선진국 유입 등으로 빈곤의 심화 등이 새로운 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 곡물이 아닌 비식용 부위를 이용한 에탄올 생산이 대안으로 여겨지고 있는 바 셀룰로스 에탄올은 이러한 문제점을 극복할 수 있는 대체에너지로서 자리매김하고 있다. 셀룰로스 바이오에탄올은 사람 등의 동물이 소화하지 못하는 바이오매스의 대부분을 차지하는 식물 세포벽을 곰팡이 등에서 분리한 효소로 분해한 후 여기서 생성되는 당을 발효과정을 통해 생산되는 에탄올로서 전술한 바와 같은 문제점을 해결할 수 있는 유망한 대안 에너지로 고려되고 있다.

오염된 연안저질의 현장생물정화를 위한 미생물활성촉진제의 용출특성 연구 (Study on the elution of biostimulant for in-situ bioremediation of contaminated coastal sediment)

  • 우정희;송영채;센틸쿠마르
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.239-246
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    • 2014
  • 자생하는 미생물의 활성을 촉진시킴으로써 오염된 연안퇴적물을 현장생물정화하기 위하여 사용하는 미생물활성촉진제의 용출특성에 대한 연구를 수행하였다. 미생물의 생리활성을 촉진하는 황산염, 질산염을 오염되지 않은 연안퇴적물과 혼합하였으며, 혼합물을 볼 형태로 만든 뒤 셀룰로스 아세테이트 및 폴리설펀으로 각각 표면을 코팅하여 볼 형태의 미생물활성촉진제 2종을 제작하였다. 또한, 황산염과 질산염이 용해된 생리활성물질 용액에 입상활성탄을 침지시켜 입자상 미생물활성촉진제를 별도로 준비하였다. 셀룰로스 아세테이트로 코팅한 미생물활성촉진제를 전자현미경으로 관찰한 결과 코팅층 내부는 다소 큰 공극이 불규칙적으로 존재하였으나 코팅층 외부는 촘촘한 벌집모양의 공극들이 분포되어있었다. 폴리설펀으로 코팅한 미생물활성촉진제의 경우는 코팅층의 내부와 외부 모두 공극이 없는 치밀한 구조를 보였다. 셀룰로스 아세테이트로 코팅한 미생물활성촉진제의 생리활성물질 용출율은 폴리설펀으로 코팅한 미생물활성촉진제에 비해 증류수와 해수에서 모두 높았으며, 입자상 미생물활성촉진제로부터의 생리활성물질의 용출율은 폴리설펀으로 코팅한 미생물활성촉진제에 비해 약 9배 이상 높았다. 미생물활성촉진제로부터 생리활성물질들의 용출속도는 정체조건에 비해 난류조건에서 약 3배 이상 빠른 것으로 평가되었으며, 생리활성물질들 중에서 질산염은 황산염에 비해 빠르게 용출되는 특성을 보였다.

전자빔 조사에 의한 카르복시메틸셀룰로스 기반 복합 초흡수제 제조시 폴리머 조성 및 첨가물질의 종류에 따른 겔 특성 변화 (Electron Beam Radiation Syntheses of Carboxymethylcellulose-based Composite Superabsorbent Hydrogels: Dependence of Gel Properties on Polymer Composition and Additives)

  • 성윤기;김탁현;이병환
    • 청정기술
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    • 제22권4호
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    • pp.258-268
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    • 2016
  • 본 연구에서는 카르복시메틸셀룰로스(CMC)를 기반으로 한 복합 초흡수제를 전자빔 조사에 의해 제조하였다. CMC의 조성을 제조에 사용한 증류수의 양을 기준으로 하여 4 wt%, 5 wt%, 6 wt%, 7 wt%로 달리 하여 초흡수제를 제조하였다. 또한, 복합 초흡수제 제조를 위한 첨가물질로 그라파이트 산화물, 환원 그래핀 산화물, 활성탄, 벤토나이트를 사용하였다. CMC의 조성비와 첨가물질의 종류에 따라 제조된 초흡수제의 특성이 어떻게 달라지는지 조사하였다. 제조된 물질에서 기능기를 확인하기 위해 적외선분광분석을 수행하였고, 각 시료의 기계적 강도, 겔분율, 팽윤 속도, 평형 팽윤비 등을 측정하였다. 팽윤 실험은 증류수, 우레아 수용액, 생리 식염수에서 진행하였다. 제조된 초흡수제를 5회에 걸쳐 재사용하면서 겔분율과 팽윤비의 변화를 관찰하였다. 제조된 초흡수제들 중 5 wt%의 CMC를 사용하고 그래핀 물질을 첨가물질로 하여 제조한 복합 초흡수제인 $C_{5%}GO$$C_{5%}rGO$가 가장 우수한 기계적 특성을 나타내었으며, 우레아 수용액과 생리 식염수에서의 팽윤비도 상대적으로 높았다.