• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.38-39
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• 1995

최근 자동차 대체 연료로 가솔린에 10% 무수에탄올이 혼합된 Gasohol 사용에 관한 관심이 고조되고 있으며, 이는 Gasohol이 자동차 배기 가스중의 일산화탄소 및 탄화수소 함유량을 감소시켜 대기 오염을 줄일 수 있기 때문이다. Gasohol에 사용되는 무수에탄올의 농도는 99.5% 이상이어야 하며, 이러한 고순도의 에탄올을 제조하기 위해서는 물과 에탄올의 공비 혼합물(95.6% 에탄올)로부터 공비증류, 분자체 흡착, 투과증발과 같은 분리 조작을 이용하여 물을 제거하는 공정이 필요하다. 현재 에탄올 탈수에는 공비증류가 많이 사용되고 있으나 공비증류는 에너지 사용량이 많을 뿐더러 유독한 Entrainer를 첨가하기 때문에 투과증발과 같은 저 에너지 소비형, 환경친화적인 공정으로의 전환이 이루어지고 있다. 에탄올 탈수용 투과증발 플랜트는 전세계 20여개가 가동되고 있으며, 상업화된 플랜트의 대부분은 독일의 Deutsche Carbone사가 제조한 PVA/PAN 투과증발 복합막을 사용하고 있다. 투과증발 시스템은 물에 대한 친화도가 높은 투과증발막 및 모듈, 기타 분리 구동력을 높여주기 위한 Heater, 진공펌프, 냉각기, 열 교환기 등의 주변 설비로 구성되며, 투과증발 시스템 개발을 위해서는 우수한 막/모듈 제조와 아울러 최적 공정 설계 기술 개발이 필수적이라 하겠다.

• 멤브레인
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• 제32권2호
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• pp.163-171
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• 2022

알코올의 탈수를 위하여 에너지 다소비 공정인 증류 공정을 투과증발 막 공정으로 대체하려는 연구가 많이 진행되어져 왔다. 대표적인 투과증발 막인 PDMS 분리막에 대한 시간의존적 분리 거동은 분리 메카니즘의 이해에 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 50 wt% 에탄올-물 혼합용액에 대하여 50℃에서 막면적 1194 cm²인 PDMS/PSF 분리막 모듈의 시간의존적인 투과증발 분리 거동을 고찰하였다. 총 유속과 에탄올/물 분리계수는 투과증발 시간이 증가함에 따라서 초기에 증가하다가 다시 감소하였다. 초기 분리성능의 증가는 건조한 PDMS 분리막에 에탄올이 용해되는데 시간이 걸리기 때문이며, 후기 분리성능의 감소는 주입 탱크의 에탄올 농도가 시간에 따라서 감소하기 때문에 나타나는 현상이었다. 따라서 본 연구로부터 PDMS 분리막을 통한 에탄올의 투과는 용해-확산 메카니즘에 의해 발생된다는 것이 재확인되었다.

• 청정기술
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• 제24권3호
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• pp.239-248
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• 2018

본 연구에서는 (주)파인텍에서 개발한 제올라이트 4A 분리막을 이용하여 물, 에탄올, 이소프로필알코올 단일 성분 및 혼합물의 투과증발 실험을 수행하였다. 본 분리막은 수열합성법을 이용하여 제막하였고, Si/Al 비율이 1인 LTA 구조에 $Na^+$를 이온교환하여 약 $4{\AA}$의 기공크기를 갖고 있으며, 강한 친수성을 나타내고 있다. 물리적 특성을 확인하기 위해 SEM, porosimetry, BET, 압축강도계를 이용하였다. 다양한 온도 및 농도 조건 실험을 통해 제올라이트 4A 분리막이 물/에탄올(분리계수 3,000 이상) 및 물/이소프로필알코올(분리계수 1,500 이상) 혼합물로 부터 물을 선택적으로 분리할 수 있음을 확인하였다. 활동도계수, Generalized Maxwell Stefan 모형 및 Dusty Gas 모형을 이용하여 단일성분 및 혼합물의 투과증발 거동을 모사하였으며, Genetic Algorithm를 이용한 상수추정을 통하여 분리층의 흡착 및 확산상수를 구하였다.

• 멤브레인
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• 제29권5호
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• pp.263-275
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• 2019

본 연구에서는 종결정 크기, 종결정 코팅양, 수열 용액 숙성시간을 조절함으로써 분리층 두께가 제어된 모데나이트 제올라이트 분리막을 제조하고, 분리층 두께가 투과증발 물 투과유속에 미치는 영향을 90 wt.% 에탄올 수용액에서 고찰하였다. 유성 밀을 이용해 종결정을 분쇄시켜 20~30 nm 크기의 종결정을 제조하였고, 진공여과코팅 중에 종결정 용액의 농도와 통과된 양을 바꿔주면서 코팅양을 조절하였다. 제조된 분리막은 분리층 두께가 얇을수록 더 높은 물 투과유속을 나타내었으며, 약 $4{\mu}m$ 두께를 갖는 분리막의 경우, 760의 높은 물/에탄올 선택도와 $1.0kg/m^2h$의 높은 물 투과유속을 나타내었다. 이는 나노크기 종결정을 사용하여 $4{\mu}m$ 두께로 분리층을 얇게 만들었기 때문으로 판단된다. 따라서 본 연구로부터 종결정의 크기와 진공여과 코팅양, 수열 용액 숙성시간을 조절하는 것은 분리 층의 두께를 효과적으로 조절할 수 있는 방법임을 알았다. 또한, 모데나이트 제올라이트 분리층의 두께를 얇게 하는 것이 분리막의 물 투과유속을 증진시키는 중요한 방법임을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제14권2호
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• pp.129-135
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• 2008

이축연신 나이론 막을 사용한 단일투과증발막 셀을 이용하여 공급액의 온도 및 농도에 따른 투과실험식을 구하고, 투과증발막 모듈을 사용하여 이 실험식의 적합성 및 투과시 소요되는 소비에너지를 산출하였다. 투과증발막 모듈을 이용해서 투과측의 압력이 2 mmHg와 20 mmHg의 경우 공급액의 에탄올 농도 90 wt%를 99.5 wt%로 농축시키는 경우, 투과측압력이 2 mmHg일 때가 20 mmHg일 때에 비해 동일조건의 에탄올 농축을 위한 막의 면적이 증가하였다. 각 압력의 조건에서 나이론 막을 이용한 membrane-aided distillation의 모사를 한 막의 투과속도 및 선택성에 대한 실험식을 도출하고 이를 이용하여 10 wt%의 에탄올 수용액을 99.5 wt%로 농축하는 membrane-aided distillation공정의 소비에너지를 구하였다. 그 결과 막의 투과량이 과다한 경우 다시 증류탑에서 재 농축을 해야하므로 막에 의한 에너지소비 절감효과가 상쇄될 수 있음을 보여주었다. 따라서 이 공정에 의해 에탄올을 농축하는 경우 효과적으로 에너지를 절약하기 위해서는 막의 선택성이 매우 중요하다는 것을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.1769-1776
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• 2012

노루궁뎅이 버섯 균사체를 인진쑥 배지에 배양시킨 배양물(HEAC)을 여러 농도의 에탄올-물의 용액으로 추출하고, 쥐에서 위염 유발시약(0.15 M 염산-에탄올 용액)에 의한 위점막 손상에 대하여 추출물들의 위염 억제효과실험을 실시하였다. 그 중 80% 에탄올 추출물은 위염에 대하여 67.7%로 우수한 억제효과를 나타내었다. 용매별 분획으로 HEAC의 80%에탄올 추출물을 노르말 헥산, 염화메틸렌, 초산에틸, 노르말 부탄올과 증류수를 이용하여 5가지 분획으로 분리하였다. 그 결과, 노르말 헥산과 염화메틸렌 분획들이 위염에 대하여 우수한 억제효과를 나타내었다. 이에 따라 염화메틸렌 추출물에 대하여 GC/MS, HPLC, IR and NMR($^1H$, $^{13}C$)을 이용하여 생리활성 주성분의 구조를 확인한 결과 ethyl linoleate임을 확인하였다. 또한, HEAC의 80% 에탄올 추출물과 ethyl linoleate의 $ED_{50}$값이 각각 22.6과 6.4 mg/kg을 나타내어 대조약제인 stillen (44.2 mg/kg)과 selbex (46.5 mg/kg) 보다 우수한 억제효과가 있음을 확인하였다. 그러므로, HEAC의 80% 에탄올 추출물과 ethyl linoleate는 염산-에탄올에 의하여 유발된 위염에 대하여 우수한 억제효과를 가지고 있으며, 새로운 위염, 위궤양 치료제로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.379-387
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• 2013

본 총설에서는 최근 청정수소생산방법으로 큰 관심을 받고 있는 에탄올 수증기개질반응(ethanol steam reforming reaction)에 대해 소개하고자 한다. 다양한 촉매, 반응온도, 에탄올과 물의 몰비에 따른 에탄올 수증기개질반응의 반응특성 및 반응속도식(reaction rate equation)을 검토해 보고자 한다. 또한, 반응기와 분리기를 동시에 장착한 새로운 개념의 막반응기(membrane reactor)를 소개하며, 막반응기의 사용이 일반적인 충전층반응기(packed-bed reactor)에 비해 에탄올 전환율과 수소 수율에 어떠한 영향을 주는지에 대하여 고찰해 보고자 한다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.88-89
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• 1996

투과증발 시스템은 막 분리 기술의 일종으로 액체 혼합물 중의 한 성분에 대해 친화적인 비다공성 막을 사용하여 그 성분을 선택적으로 투과시켜 혼합물을 분리하는 기술이다. 투과증발 시스템에서는 Feed가 비교적 높은 온도에서 액상 형태로 막의 Feed side에 공급되어 막을 투과한 물질(Permeate)은 Permeate side에서 기화된 후 냉각기로부터 공급되는 Cold brine에 의하여 응축되며, 이는 투과증발막 투과 구동력이 각 성분의 증기압 차이기 때문에 이를 크게 유지하기 위함이다. 현재 투과증발 시스템이 상업적으로 적용되고 있는 공정은 유기물 탈수 공정으로, 이 공정에서는 물에 대한 용해도 및 투과 속도가 우수한 친수성 막을 이용하여 유기물과 물의 혼합물로부터 물을 제거하여 유기물을 농축하며, 대표적인 유기물은 에탄올, Isopropyl alcohol(IPA), 아세톤, MIBK, Ethyl acetate, THF 등의 중성 유기물이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.708-715
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• 2016

본 연구의 목적은 자연적으로 유발된 고혈압 쥐의 지질 수준에서 혈압의 변화 및 안지오텐신 II, 안지오텐신 전환효소, 알도스테론 농도변화에 대한 Dendropanax morbifera 추출물의 항고혈압 효과를 확인하고자 하였다. 실험용 동물은 실험에 사용하기 위해 정상대조군, 고혈압대조군, 물 추출물, 에탄올추출물, n-헥산 분획물, 에틸아세테이트 분획물, n-부탄올 분획물, 물 분획물 투여군 등, 8개 군으로 분리하였다. 실험 결과, 혈압 및 안지오텐신 II 농도, 안지오텐신 전환효소 농도, 알도스테론 농도 수준은 고혈압 대조군보다 에틸 아세테이트 분획 투여군에서 낮았다. 혈압변화 수준은 고혈압대조군보다 에탄올추출물, 에틸아세테이트분획물, n-헥산 분획물, n-부탄올 분획물 투여군에서 감소하였음을 확인하였다. 안지오텐신 II 농도 수준은 고혈압 대조군보다 에틸아세테이트 분획물, n-헥산 분획물, n-부탄올 분획물, 에탄올 추출물 투여군에서 유의적으로 낮았다(p<0.05). 안지오텐신 전환효소 농도 수준은 고혈압대조군보다 에틸아세테이트 분획물, 에탄올추출물, n-헥산 분획물, n-부탄올 분획물 투여군에서 감소하였음을 확인하였다. 알도스테론 농도 수준은 고혈압 대조군보다 에틸아세테이트 분획물, n-부탄올 분획물에서 유의적으로 낮은 농도를 보였다(p<0.05). 또한, 물 추출물 에탄올추출물, n-헥산 분획물에서도 낮아졌다. 따라서 본 실험 대상 일부 시료들이 고혈압유발 실험동물에 높은 고혈압 억제 효과를 입증하므로, 황칠나무 추출물이 고혈압의 예방과 치료용 조성물 또는 기능성건강식품으로 유용성이 확인 되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권4호
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• pp.1259-1267
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• 2019

본 연구에서는 감국 꽃 추출물의 항산화 및 항염활성을 검색하고 유효성분을 분리하여 화학구조를 규명하였다. 감국 꽃 에탄올 추출물의 DPPH 및 ABTS⁺ 라디칼 소거 활성을 측정한 결과 우수한 라디칼 소거 활성이 있음을 확인하였다. 또한 LPS로 유도된 RAW264.7 대식세포에서 세포독성 없이 우수한 nitric oxide (NO) 저해 활성을 나타내었다. 감국 꽃 에탄올 추출물의 유효성분을 찾고자 medium pressure liquid chromatography (MPLC)를 실시하여 2개의 화합물을 분리하였으며 ¹H 및 ¹³C NMR 데이터 분석 및 문헌 비교를 통하여 화학구조를 동정하였다; Cynaroside (1), Apigetrin (2). 분리된 화합물을 HPLC를 통하여 정량분석을 수행하였으며 감국 꽃 추출물의 주요 성분으로 확인되었다. 화합물 1, 2의 항염활성을 확인한 결과 모두 농도의존적으로 우수한 NO 저해활성을 나타내었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 감국 꽃 추출물은 천연 항산화 및 항염 소재로써 활용 가능할 것으로 사료된다.