• 제목/요약/키워드: 에너지회수

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폐리튬이온전지로부터 유가금속 회수를 위한 전해채취 공정 전기화학 반응속도론적 연구 (A Study on the Electrochemical Kinetics of Electrowinning Process of Valuable Metals Recovered from Lithium-ion Batteries)

  • 박성철;김용환;이만승;손성호
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권5호
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    • pp.59-66
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    • 2022
  • 니켈, 코발트 및 구리 전해채취의 반응율속단계 규명을 위해 회전원판전극(rotating disc electrode, RDE)를 사용하여 전해액 온도 및 교반속도에 대한 실험을 수행하였다. 유가금속 별 전해채취 공정에서의 활성화에너지를 구하여 반응율속단계를 규명한 결과 니켈은 혼합율속, 코발트는 화학반응율속, 구리는 물질전달율속으로 판단되었다. 니켈, 코발트 및 구리의 전해액 온도 및 교반속도 변화에 따른 전해채취 공정을 수행하여 전류효율을 비교한 결과 반응율속단계 결과와 일치하였다.

유전자재조합식품에 대한 관련 식품위생공무원의 인지도 조사 (A Survey on the Perception of Food Sanitation Officers Toward the Genetically Modified Foods)

  • 오경남;이순호;이우영;박혜경;박선희
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.22-35
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    • 2005
  • 유전자재조합식품과 관련된 담당 공무원 및 기타 전문가들의 인지도를 조사하기 위해서 설문조사를 실시하였다. 응답자들을 근무년수별, 소속별, 업무별로 분류하였으며 설문지의 각 문항에 대한 결과는 위 분류별로 통계분석하여 빈도수 및 응답률로 나타내었다. 조사 결과, 유전자재조합식품에 대해 들어본 경험은 $95\%$이상으로 나타났으며, 유전자재조차식품의 혜택은 식량난 해결이라고 가장 많이 응답하였다. 유전자재조합식품의 표시에 대해서는 '$90\%$ 이상이 표시해야 한다' 또는 '가급적 표시해야 한다'로 응답하여 식품위생공무원 및 기타 전문가들은 유전자재조합 표시를 절실히 필요로 하고 있었으며 학력 수준 및 전문 수준이 높을수록 구입하여 먹을 의향이 높은 것으로 나타났다. 응답자 대부분은 근무년수별, 소속별, 업무별 구분에 상관없이 기본적인 지식은 있는 것으로 나타났으나 시$\cdot$도공무원 및 국립검역소 그룹은 다른 전문가 그룹에 비해서 유전자재조합식품에 대한 정보가 부족한 것으로 나타났다. 유전자재조합식품에 대한 안전성 인식은 대체로 안전하다는 견해를 가지고 있었으나 20년 이상 근무자와 일반 행정 업무자는 다른 그룹에 비해서 안전하지 않거나 불안하다는 견해를 더 많이 나타냈다. 식품의 안전성을 위협하는 가장 큰 요인은 식품취급 부주의 및 취급 불량으로 응답하였으며, 유전자재조합식품이 위협요인이라고 응답한 사람은 매우 적었다($4.4\%$). 결론적으로 유전자재조합식품 관련 공무원 및 기타 전문가들은 일반시민들에 비해서 섭취나 안전성에 보다 긍정적인 견해를 나타냈지만 생물학 지식에 대해서는 그룹별 차이가 있었으며 유전자재조합식품에 대한 민원업무 처리에 어려운 점을 겪고 있는 것으로 보아 관련 전문가들에게도 교육 및 홍보가 필요한 것으로 파악되었다.가 가능하다는 사전 연구 결론을 도출하였다. 연구 결과, 낮은 pH인 음식물 쓰레기를 처리시 산발효조를 거치지 않고도 혐기성 처리가 가능하였으며, 높은 농도로 존재하는 유기물 및 고형물의 처리효율은 매우 양호했고 또한 인의 제거율도 높게 나타났다. 연구결과를 토대로 전국 음식물쓰레기(11,398ton/d)를 대상으로 에너지를 산출하면 Braun에너지 환산계수 $5.97kwh/m3(60\%\;CH_{4})$를 적용할 때 우리나라의 1일 음식물에서 발생되는 에너지 총량은 6,727MWh로 환산될 수 있으며 이는 유기물(COD)당 발생되는 메탄 가스량을 에너지원으로 사용하기에 충분히 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과에 의하면 고농도의 유기물이 함유된 음식물쓰레기는 Hybrid Anaerobic Reactor (HAR)를 이용하여 HRT 30일 정도에서 충분히 직접 혐기성처리가 가능하며, 이때 발생된 $CH_{4}$를 회수하여 이용하면 대체에너지원으로 활용 가치가 높은 것으로 판단된다./207), $99.2\%$(238/240), $98.5\%$(133/135) 및 $100\%$ (313)였다. 각각 두 개의 요골동맥과 우내흉동맥에서 부분협착이나 경쟁혈류가 관찰되었다. 결론: 동맥 도관만을 이용한 Off pump CABG를 시행하여 감염의 위험성을 증가시키지 않으면서 영구적인 신경학적 합병증을 일으키지 않았고 좋은 혈관 개존율을 보여주었다. 따라서 동맥 도관을 이용한 Off pump CABG는 관상동맥의 협착의 정도에 따라 효율적으로 시행 시 좋은 임상결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.였다. 그러나 심근 기능이나 좌심실의 리모델링 경과엔 유의한 차이가 없었다. 본 결과 실제 실험 값들은 예측된 값들과 유사한 수준의 결과를 보였다

유동층(流動層) 급속열분해(急速熱分解)에 의한 폐(廢) Polypropylene fraction으로부터 BTEX-aromatics의 회수(回收) (Recovery of BTEX-aromatics from Post-consumer Polypropylene Fraction by Pyrolysis Using a Fluidized Bed)

  • 조민환;정수화;김주식
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권6호
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    • pp.50-56
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    • 2008
  • Post-consumed플라스틱 중 폐 polypropylene fraction으로 분리된 재료를 이용하여 열분해 실험을 수행하였다. 본 연구의 목적은 열분해 생성오일 중 용제로 사용이 가능한 BTEX-aromatics 수율이 반웅온도에 따라 어떤 영향을 받는지 고찰하는 것이었다. 이를 위하여 열전달이 우수한 유동층 반응기를 이용하여 $650^{\circ}C$에서 $700^{\circ}C$ 사이의 반응온도에서 열분해 실험을 진행하였다. 본 실험에서는 오일생성 극대화를 위해 열분해 반응 중 생성되는 가스를 유동화 가스로 사용하였으며, 유동화 가스의 유량과 시료 투입율은 실험 중에 일정하게 유지하였다. 실험결과 gas, oil 및 char가 반응 생성물로 얻어졌다. 생성 가스는 GCs(TCD, FID)를 사용하여 정량 분석하였고 정성적 분석을 위해서는 GC-MS 시스템을 이용하였다 정확한 분석을 위해서 생성오일은 진공 증류하여 distillation residue를 분리하였으며, 증류한 oil은 GC-MS 통해 정성 및 정량적 분석을 수행하였다. 반응온도가 높아질수록 distillation oil중의 BTEX-aromatics의 함량은 증가하였으며 $695^{\circ}C$에서 약 30% 정도의 함량을 나타내었다. 생성 가스는 대부분 $CH_4$, $C_2H_4$, $C_2H_6$, $C_3H_6$, $C_4H_{10}$로 구성되어 있었으며, 고위 발열량은 약 45 MJ/kg로서 열분해 공정 에너지원이나 기타 연료용 에너지원으로 사용가능할 것으로 평가되었다.

질소제거를 위한 금속표면처리폐수의 전기화학적 처리 (The Electro-Chemical Treatment for Nitrogen Removal of Metal Finishing Wastewater)

  • 심주현;서형준;김대환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권2호
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    • pp.190-196
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    • 2007
  • 본 연구에서는 전기화학적 처리공정을 이용하여 전극판 종류에 따른 질산성 질소의 농도별 제거효율을 살펴보았고, 여기서 선정된 전극으로 운전조건(pH 변화, 전류밀도, 환원제, 교차전류)을 변화시켜 질산성 질소 제거효율, 에너지소모량에 따른 최적운전조건을 평가하였다. 또한 단일공정에 의한 처리가 아닌 다단계 전기화학적 처리를 통한 질산성 질소 제거 실험을 진행하였다. 100 mg $NO_3^{-}$ -N/L 농도로 실험한 결과에서 동일 전극인 경우 Zn-Zn 전극판, 불용성 산화전극 백금(Pt)인 경우 Pt-Ti 전극에서 높은 질산성 질소 제거효율을 나타내었다. 150 mg $NO_3^{-}$ -N/L에서 Zn-Zn 전극판인 경우 pH 조절없이 전기분해한 결과 70~85%, 불용성 산화전극인 백금(Pt)인 경우 Pt-Ti 전극에서 40~50%의 질산성 질소 제거효율을 나타내었다. 그리고 고농도인 500, 1,000 mg $NO_3^{-}$ -N/L 질산성 질소 제거 실험결과, 농도가 증가할수록 제거효율은 감소하는 경향을 보이지만 에너지 소모량에 대한 질소 제거효율은 증가하였다. 다단계 전기화학적 처리 실험결과, Test 4 조건을 최적의 조건으로 선정하였으며 그 이유는 다음과 같다. 첫 번째, 1단계에서 소모된 Zn 양극의 대부분을 2단계 이후 공정에서 회수하였고, 두 번째, 2단계 이후에서는 불용성 백금을 산화전극으로 사용함으로써 전극 소모 가능성을 줄였으며, 마지막으로 Zn을 환원전극으로 사용함으로써 Zn의 재이용 가능성을 높였다. 따라서, 질소를 함유한 표면처리 폐수 처리에 전기화학적 공정이 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

쓰레기 매립지 MGT 발전 및 유리온실 설계기술개발 (Development of Land Fill Gas(LFG)-MGT Power Generation and Green House Design Technology)

  • 허광범;박정극;이정빈
    • 에너지공학
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    • 제20권1호
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    • pp.13-20
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    • 2011
  • 마이크로 가스터빈의 높은 연료 다양성은 광범위한 범위의 적용처에 적용할 수 있도록 설계되었다. 최근에는 가스터빈 발전시스템의 연료로서, 유기성폐기물의 소화가스와 쓰레기 매립지로부터 발생되는 바이오 가스에 대한 수요가 증가하고 있다. 우리는 매립지 가스를 이용하여 마이크로 가스터빈 열병합 발전시스템의 성능특성 및 운전 특성에 대한 영향을 연구하고 있다. 메탄과 이산화탄소를 동시에 회수하는 공정을 개발하여 현장 실증 플랜트 규모로 시험을 수행하였으며, 유리온실에 농작물의 이산화탄소 고농도 집적을 목적으로 철-킬레이트 화합물을 기본으로 하는 액상촉매를 이용하여 매립지 가스내에 있는 불순물을 저렴한 비용으로 제거하고자 한다. Fe-EDTA(철-킬레이트)를 이용한 내부순환 다판식 기포탑 반응기에 의하여 농축정제와 이산화탄소 제거가 매립지 가스의 최적화 연료화를 추진하였다. 매립지가스의 유량은 0.207 $m^3$/min이고 5.5 kg/$cm^2$의 압력으로 공급되며 메탄농도 70%, 이산화탄소 27%로 공급되도록 농축반응기를 설계하였고 황화수소 99% 제거를 목표로 한다. 유리온실은 마이크로 가스터빈 배가스와 온수를 이용하여 대기중의 이산화탄소 농도에서 1500 ppm의 농도범위로 공급되도록 설계되었다.

전기화학적공정에서 질산성질소 제거효율 향상에 관한 연구 (Study on the Improvement of Nitrate Removal Efficiency in Multi-Step Electro-chemical Process)

  • 심주현;강세한;서형준
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.155-160
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    • 2008
  • 본 연구에서는 다단계 전기화학적 반응기를 이용하여 환원제의 투입, 전극의 종류, 수리학적 체류시간(HRT : Hydraulic Retention Time) 및 전류밀도 변화에 따른 질산성질소의 제거효율을 살펴보았다. 실험결과, 환원제 투입은 질산성질소 제거효율을 증가시켰으며 에너지투입량은 감소시켰다. 전극종류를 변화시켰을 경우, 질산성질소 제거효율 및 전류효율의 차이는 거의 없었으나 Zn 환원제의 회수를 위해 B-type(1단 : Pt-Zn, 2단 : Pt-Zn, 3단 : Pt-Zn, 4단 : Pt-Zn)을 선정하였다. 수리학적 체류시간 변화실험에서는 수리학적 체류시간과 무관하게 동일전류밀도를 공급한 실험과 수리학적 체류시간 변화에 따른 전류밀도 변화 실험 즉, 단위부피당 동일 전류량 공급 실험을 진행하였다. 실험 결과, 수리학적 체류시간과 전류밀도 변화에 의해 농도분극현상과 적용전류량의 부족현상이 발생하게 된다. 즉 수리학적 체류시간이 감소할수록 농도분극현상은 감소하지만 단위 부피당 적용전류량이 부족하게 된다. 따라서 수리학적 체류시간과 전류밀도 실험을 통해 적절한 운전조건을 도출할 수 있으며, 내부 스페이서의 설치로 확산을 증가시킬 경우 질소제거효율 및 에너지효율이 증가될 수 있을 것으로 예상된다.

압축천연가스자동차용 Type III 용기의 복합재 결함 평가 (Assessment of Composite Material Flaws on the Type III Cylinders for Compressed Natural Gas Vehicles)

  • 김영섭;김래현;양동주
    • 에너지공학
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    • 제20권2호
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    • pp.90-95
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    • 2011
  • 이 연구는 압축천연가스자동차용 Type III 용기 복합재에 발생한 스크래치, 컷, 가우지 등의 손상을 평가하여 계속 사용여부를 판정하기 위해 수행하였다. 결함내구성 시험결과, 복합재의 손상등급에 따라 ISO 19078에서 정한 최소요구 반복회수(11,250회)는 모두 만족하였고 용기의 반복성능은 손상등급 1, 2에서는 20,000회를 상회하다가 손상등급 3에서는 18,000~21,000회의 범위를 나타내었다. 실험용기 12개 중 8개가 Type III 용기복합재 결함의 영향을 받아 파괴되었고 나머지는 결함과 관계없이 파괴된 것으로 판단된다. 전산모사에 의한 구조해석결과는 $1.25\;mm{\times}200\;mm$의 결함모델에 사용압이 가해졌을 때 발생한 응력은 79.5 MPa이고 무결함 용기의 라이너 평탄부에 발생한 응력은 66.6 MPa로서 약 19.37%의 차이가 발생하였다. 이것은 라이너의 피로수명에 영향을 미칠 수 있는 차이로 볼 수 있고 이 결함은 용기의 반복성능에 영향을 미치는 임계값으로 판단할 수 있었다.

차량 운행에 따른 엔진오일의 성능특성 평가 연구 (The study on performance of characteristics in engine oil by vehicle driving)

  • 이정민;임영관;정충섭;;한관욱;나병기
    • 에너지공학
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    • 제22권2호
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    • pp.237-244
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    • 2013
  • 엔진오일은 다양한 내연기관의 윤활을 위한 가장 기본적인 윤활제이다. 최근 자동차사 및 엔진오일 제조사 등은 엔진오일의 교환주기를 15000~20000 km를 권장하고 있는 반면, 대부분의 정비관련업자 및 운전자들은 엔진오일의 성능진보와는 별개로 관습적으로 매5000 km 마다 엔진오일을 교환권유 또는 인식하고 있다. 빈번한 엔진오일의 교환은 폐엔진오일로 인한 환경오염과 차량 유지비 등의 증가요인으로 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 신유와 실제 운행조건의 차량을 활용하여 5000 km, 10000 km를 각각 주행한 후 회수된 사용엔진오일의 다양한 물성으로 인화점, 유동점, 동점도, 저온겉보기점도, 전산가, 4구식 내마모시험 및 금속분을 조사 분석하였다. 결과적으로 사용엔진오일은 신유에 비해 전산가, 마모흔, 철과 구리 성분 증가가 다소 관찰되었지만, 주행거리별 사용엔진오일의 물성 및 금속분 변화는 거의 유사하였다.

Pyroprocessing 공정에 사용되는 전해반응장치의 규모 확대 (Scaleup of Electrolytic Reactors in Pyroprocessing)

  • 유재형;김정국;이한수
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.237-242
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    • 2009
  • Pyroprocessing에 의한 사용후핵 연료 처 리 과정에서 핵 연료 물질은 전해정련장치, 전해환원장치, 전해제련장치의 전해조에서 전극표면에서의 전기화학반응과 전해질의 교반을 통해서 회수된다. 따라서 이 장치들은 장차 pyroprocessing의 실용화를 위하여 규모 확대가 필요하다. 본 연구에서는 교반을 수반하는 전해반응 장치를 대규모 장치로 확대코자 할 때 합리적으로 적용할 수 있는 장치규모 확대 기법을 고찰해 보았다. 장치 규모 확대에 있어 장치크기와 전극 표면적의 크기는 기하학적 유사성이 기본적으로 적용되어야 한다. 그밖에 전해질의 유동특성을 좌우하는 기준 가운데 전해질의 단위체적당 에너지 투입량이 동일하다는 기준을 채택할 경우 시행착오법 에 의한 계산절차를 도출해내었으며, 이 계산법은 전해조에서의 적절한 교반속도를 구할 수 있게 해 준다. 또 임의의 소규모 전해반응 시스템에 대하여 단위체적당 에너지 투입량이 동일하다는 기준과 교반기 날개끝 속도가 동일하다는 기준을 적용할 경우 전해조의 규모 확대에 관한 일례를 제시하였다.

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전기공학과의 교과과정에 대한 시안

  • 고명삼;박영문;임달호;박상희
    • 전기의세계
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    • 제24권4호
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    • pp.42-51
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    • 1975
  • 전기공학은 그 분야가 광범위하면서 세분된 여러 소분야로 구성되어 있기 때문에 이를 간단한 몇마디로 표현하기는 불가능하다. 그러나 전기기술자는 전하를 위시하여 전하간의 힘 및 전하간의 에너지 교환에 관하여 주로 관여하게 된다. 즉 전기기술자는 전기적 에너지 및 정보의 발생, 전송, 기억 및 제어를 최적화할 책임이 있고, 그 분야는 부단히 팽창일로에 있으며 변해가고 있다. 즉 학문적인 기초이론 뿐만아니라 실제 응용분야인 산업분야에서도 눈부신 발전과 변화를 가져왔다. 현대산업 및 기술구조의 질적개선은 기술 반감기의 감소, 막대한 양의 정보처리, 시스템의 대형화, 복잡화 현상을 가져왔으며 기술자체가 사회경제활동에 미치는 영향을 극대화시켰다. 그러므로 오늘날의 모든 전기기술자들은 신뢰성을 고려한 보다 넓은 의미에서의 책임을 느껴야 한다. 조국의 근대화와 방위산업육성 과정에서 중추적 역할을 담당할 이러한 전기공학분야의 중견연구원 및 기술자를 양성하는 공과대학전기공학과의 교과과정 역시 부단히 변하는 각종 환경에 적응될 수 있는 dynamic한 것이 되어야 한다. 즉 공과대학 전기공학과이 교과과정은 어떤 특정되고 고정된 기술 또는 설계에 대한 교과목으로 치우치는 것보다 수명이 길고 강력한 응용력과 창의력을 발휘하여 우리의 기술을 토착화하여 이를 우리의 것으로 만들 수 있는 것이 되어야 한다. 이러한 국내외적인 현실을 고려하여 당학회에서는 1974년도 조사연구사업의 일환으로 교과과정조사회를 구성하여 국내의 여러대학의 전기공학과 교과과정편성에 다소의 도움을 주고저 일차적인 시안으로서 다음과 같은 특징을 갖는 교과과정을 작성하였다.{3}$N$_{4}$등의 산화물 및 질화물로 대표되는 분자성 비정질 물질로서 금지대는 2eV보다 큰 세종류로 크게 분류할 수 있다. 분류할 수 있다. 한다. 단 개개의 문제에 관한 구체적인 해석 또는 검토에 관하여는 다음 기회에 미루기로하고, 우선 여기서는 당면문제로서 대처하지 않으면 안될 자동주파수제어문제및 계통의 경제운용문제만에 한정하여, 이것을 우리나라의 현상과 관련시켜 개설하고, 이들의 자동화에 관한 기본적인 문제를 간단히 적어 보겠다. 가능하다. 제작완료된 ASIC은 기능시험을 완료했으며 실제 line-of-sight(LOS) 시스템 구현에 적용중이다. 시대를 살아 갈 회원들이다. '컨텐츠의 시대'가 개막되는 것이며, 신세기통신과 SK텔레콤은 선의의 경쟁 과 협력을 통해 이동인터넷 서비스의 컨텐츠를 개발해 나가게 될 것이다. 3배가 높았다. 효소 활성에 필수적인 물의 양에 따른 DIAION WA30의 라세미화 효율에 관하여 실험한 결과, 물의 양이 증가할수록 그 효율은 감소하였다. DIAION WA30을 라세미화 촉매로 사용하여 아이소옥탄 내에서 라세믹 나프록센 2,2,2-트리플로로에틸 씨오에스터의 효소적 DKR 반응을 수행해 보았다. 그 결과 DIAION WA30을 사용하지 않은 경우에 비해 반응 전환율과 생성물의 광학 순도는 급격히 향상되었다. 전통적 광학분할 반응의 최대 50%라는 전환율의 제한이 본 연구에서 찾은 DIAION WA30을 첨가함으로써 성공적으로 극복되었다. 또한 고체 염기촉매인 DIAION WA30의 사용은 라세미화 촉매의 회수 및 재사용이 가능하게 해준다.해준다

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