• 제목/요약/키워드: 열환원

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열과 초고압으로 처리한 고추장의 저장 중 품질 변화 (Quality Changes during Storage of Kochujang Treated with Heat and High Hydrostatic Pressure)

  • 임상빈;김봉오;김수현;목철균;박영서
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.611-616
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    • 2001
  • 고추장을 열(8$0^{\circ}C$/30분)과 초고압(73$^{\circ}C$/680 MPa/30분)으로 처리한 후 37$^{\circ}C$에서 120일간 저장하면서 생균수와 품질변화를 측정하였다. 처리 직후 생균수는 열처리군이 1.43$\times$$10^{6}$ CFU/g과 비교하여 볼 때 열처리에 의한 미생물 살균효과는 미약하였으나, 초고압 처리로 생균수를 약 3 log cycle 감소시킬 수 있었다. 고추장의 생균수는 저장기간에 따라 감소하였다. 무처리군은 저장 초기에 3.78$\times$$10^{6}$ CFU/g에서 저장 120일에는 5.43$\times$$10^4$ CFU/g으로 약 2 log cycle 감소하였고, 열처리군은 저장 초기에 1.43$\times$$10^{6}$ CFU/g에서 저장 120에는 3.10$\times$$10^2$ CFU/g으로 약 4 log cycle 감소한 반면, 초고압 처리군은 처리 직후 1.56$\times$$10^3$ CFU/g에서 저장 90일 후에는 검출되지 않았다. 고추장의 pH는 저장기간에 따라 유의적으로 감소하였다. 고추장의 적정산도는 저장기간에 따라 유의적으로 증가하였으며, 초고압 처리군은 무처리군보다는 낮은 값을, 열처리군보다는 높은 값을 유지하였다. 고추장의 아미노태질소 함량은 저장기간에 따라 유의적으로 감소하였으며, 초고압 처리군은 열처리군보다는 높은 값을, 무처리군보다는 낮은 값을 유지하였다. 고추장의 저장 중 환원당과 에탄올 함량은 처리방법에 관계없이 저장기간에 따라 유의적으로 차이가 없었다. 고추장의 Hunter L, a, b값은 저장기간에 다라 유의적으로 감소하여 흑변하는 현상을 관찰할 수 있었으며, 무처리 고추장은 열처리군과 초고압 처리군에 비하여 변색의 정도가 심하였으나, 초고압 처리군은 열처리군과 유사한 경향을 나타내었다.

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고체연료원으로서의 우분 펠릿 연소특성 (Combustion Characteristics of Cow Manure Pellet as a Solid Fuel Source)

  • 정광화;이동준;이동현;이성현
    • 유기물자원화
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    • 제27권2호
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    • pp.31-40
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    • 2019
  • 가축분뇨는 2018년 말 기준으로 연간 총 51,013천 톤이 발생하였고 그 중의 91.2%인 46,530천 톤이 퇴비화(40,647천 톤)나 액비화(5,884천 톤) 방법에 의해 처리되었다. 현재 우리나라의 가축분뇨 처리 관련 정책방향은 가축분뇨를 퇴비화나 액비화 방법을 적용하여 비료자원화 한 후 농경지에 유기성 비료로서 환원한다는 것이고, 이 정책은 가축분뇨 처리와 영양물질 순환 측면에서 그 효과가 매우 크다고 할 수 있다. 그러나 지난 수십 년 동안 지속적으로 감소하는 농경지 면적과 환경관련 제도의 변천상황을 고려하면 향후에 가축분 퇴비의 시용에 대한 제한이 강화될 우려 있다. 지역적인 양분 과잉발생 현상, 양분관리제 그리고 지자체별 가축 사육두수 제한조항과 같은 환경관련 제도 등이 가축분뇨 처리 및 자원화에 난제요인으로 작용하게 될 우려가 있다. 이에 더해 가축분뇨로부터 유래된 영양물질이 주요 댐의 상류에 위치한 지류로 유입될 수도 있을 것이라는 일부의 견해도 존재한다. 특히 최근 들어서는 가축분뇨 퇴비에서 미세먼지가 발생된다는 문제까지 제기되기도 했다. 이렇듯 가축분뇨 퇴비화에 대한 일반의 관심이 높아지고 있어서 새로운 방식의 가축분뇨 처리기술 개발의 필요성이 높아진 상황이다. 특히 소는 타 축종에 비해 마리당 분뇨발생량이 많아 우분처리 관련 신기술 개발은 그 효과가 매우 클 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 우분을 고체연료원으로서 사용시의 효과를 분석하기 위하여 우분펠릿의 연소과정에서 나타나는 특성을 조사하였다. 연소실험 결과 연소실의 온도가 약 $300^{\circ}C$ 내외에 도달했을 때 우분펠릿의 무게감소가 급격하게 나타나기 시작하였다. 우분펠릿의 열분해 과정에서 생성된 열분해가스중의 수소와 메탄 그리고 일산화탄소 농도는 각각 6.65~11.62%, 0.58~1.54% 그리고 11.47~14.07% 수준이었다.

민주화 초기 노동자 영화의 (불)가능성 -<구로아리랑> 연구 (On the (Un-)Possibility of a Labor Film in the Early Period of Democratization -A Study of Guro Arirang)

  • 오자은
    • 대중서사연구
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    • 제26권4호
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    • pp.9-41
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    • 2020
  • 이문열의 동명의 단편소설을 영화화한 박종원의 데뷔작 <구로아리랑>은 1987년 민주화의 흐름을 타고 노동자의 관점에서 노동 투쟁을 다룬 최초의 제도권 노동영화이자, 그동안 스크린이 외면해 온 여성 노동자의 재현이라는 측면에서 선구적인 작품이다. 박종원은 노동 문제와 관련하여 당시에 여전히 굳건하게 서 있던 레드컴플렉스의 장벽을 뚫고 사회의 이념 지형의 중추를 이루는 중산층을 설득하고자 하며, 진보의 메시지를 중산층 대중이 받아들일 수 있는 형태로 전달하기 위해 계급적 적대나 투쟁이 아니라 보편적 인간성과 윤리와 결부된 문제로 치환하는 감성에 의지한다. 박종원은 이러한 감성을 '상식적인 일반인의 감각'이라고 부르며 그 보편성과 객관성을 강조한다. 이 연구는 <구로아리랑>에서 노동 문제를 제도권 상업 영화 속에서 대중이 받아들일 수 있는 형태로 다루기 위해 어떤 전략을 취하는지, 또 그러한 전략에 반영된 '상식적인 일반인의 감각'이 어떤 이데올로기적 함의를 지니는지를 비판적으로 고찰해보고자 한다. 이를 위해 본론의 첫 번째 장에서는 영화가 원작 소설의 아이러니를 해체하고 인물의 구도를 순수한 선인과 악인의 대립으로 재설정하여 선인이 희생양이 되는 멜로드라마적 구성을 만들어낸다는 것을 밝힌다. 이로써 관객에게 노동자들이 겪는 비극에 강한 정서적 공감과 연대의식을 불러일으키려 한다. 두 번째 장에서는 영화의 다양한 장면과 에피소드들이 동정과 애도의 모티브로 수렴되며, 이는 대부분 당시 커다란 대중적 반향을 일으킨 문화적, 현실적 경험과 사건을 토대로 하고 있다는 점을 보일 것이다. 특히 영화의 마지막 결정적 장면에서는 87년 6월 항쟁의 기억이 강력하게 소환된다. 이에 따라 <구로아리랑>은 검증된 동정과 애도의 패치워크와 같은 양상을 보인다. 세 번째 장은 노동자들이 결정적인 투쟁에 나서는 대목에서 임금에 대한 요구를 스스로 뒤로 돌리고 인간적 신뢰와 대우의 문제를 앞세운다는 영화의 설정이 가지는 함의를 검토한다. 그것은 노동 문제의 정치적 차원을 제거하고 이를 윤리적 문제로 환원함으로써 모두가 인정할 수밖에 없는 보편적인 가치와 정서에 호소한다. 그러나 문제의 층위를 계급적 이해 관계의 충돌을 피해 순수한 인간성의 차원으로 옮기는 과정에서 노동자는 한 편으로는 깊이 동정할 만한 수동적 희생자의 위치에 떨어지고, 다른 한 편으로는 현실에 초연한 지사적 태도와 자제심을 갖춘 투사로 이상화된다. 영화는 이로써 현실적 설득력을 상실하며 영화 자체로서의 서사적 개연성도 약화된다. 중산층과의 연대를 환기하는 87년 항쟁의 기억은 영화 속에 조화롭게 통합되지 못하고 패치워크적 전체의 일부로 남는다.

현대금속공예용 동합금판의 재료분석과 형질변환 실험 및 응용에 관한 연구 (A Study of material analysis and its experimentation of metamorphosis and its utilities in Copper Alloy plates for contemporary metal craft)

  • 임옥수
    • 디자인학연구
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    • 제17권4호
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    • pp.241-250
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    • 2004
  • 이 논문은 현재에 통용되고 있는 동합금판 C2200, C5210, C7701, C8113 등의 특징 및 용도와 소재의 재질적 특성을 data화하였고, 그 표현의 가능성을 조사하여 수치화하였고, 그 기법실험의 1단계로서 일반접합과 TIG 접합에 대하여, 2단계 실험으로서 망상조직기법과 전해주조기법에 대하여 농하였으며, 이 기법을 응용한, 연구작품의 3가지 사례를 다루었다. 이 때 사용한 동합금은 (주)풍산금속 소재기술연구소 이동우 박사가 지원한 4가지 동합금, 즉 단동, 스프링용 인청동, 스프링용 양백, 백동을 사용하여, 적층기법, 망상조직기법, 융합기법, 전해주조기법을 작품에 따라서 통합 또는 부분적으로 적용시켰다. C2200 의 경우, 황동은 2mm이하의 박판(薄板)에서는 교류 TIG 용접법이 좋으며 그 이상에서는 직류 정극성 TIG 용접법으로, 용접에 의한 잔류 응력부식을 열처리를 250~300도에서 행한다. C5210 의 경우는 고온의 환원성기(還元性氣)중에서도 수소(水素) 취성이 없고 고온에서 O를 흡수하지 않으며, 경화(輕化) 온도도 약간 높아, 용접용으로 매우 적합하다. 일반적으로 Sn을 2-9% P를 0.03-0.4%정도 포함하고 있는데, Sn의 함유량이 증가함에 따라 응고 온도 범위가 광범위해졌으며 용접후의 냉각 시, 열분열 방지에는 TIG용접의 용접속도를 빠르게, 용융지(溶融池)를 작게, 예열 온도는 200도로 하는 것이 좋다. C7701의 경우는 조성범위가 10-20% Ni, 15-30% Zn의 것이 많이 사용된다. 약 30% Zn 이상이 되면(${\alpha}+{\beta}$) 조직이 되어 점성이 낮아지고 냉간 가공성은 저하하나 열간 가공성은 좋다. 양백은 또한 전기저항이 높고 내열, 내식성이 좋다. C8113의 경우는 내해수성, 내마모성이 우수하며 고온 강도가 높고 백동은 10-30% 니켈을 포함하며 완전히 고용(固溶)해서 단상(單相)이 된다. 이 때문에 결정입(結晶粒)도 크게 되기 쉬우며, 구속이 강한 경우 미량의 Pb, P, S라는 분열 감수성이 높아진다.

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염소계 화합물(TCE, PCE)로 오염된 토양 및 지하수 처리를 위한 실용적 고도산화처리시스템 개발 (I) (Development of Practical Advanced Oxidation Treatment System for Decontamination of Soil and Groundwater Contaminated with Chlorinated Solvent (TCE, PCE) : Phase I)

  • 손석규;이종열;정재성;이홍균;공성호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권5호
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    • pp.105-114
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    • 2007
  • Advanced oxidation processes(AOPs)는 강력한 산화제인 hydroxyl radical(${\cdot}OH$)를 생성하여 오염물질을 산화시키는 기법이다. 본 연구에서는 DNAPL인 trichloroethylene(TCE)과 tetrachloroethylene(PCE)의 수리학적 특성을 고려하여 우수한 고도산화처리기법($UV/Fe^{3+}$-chelating agent/$H_2O_2$기법, $UV/H_2O_2$기법)의 적용성 평가를 실시하였다. TCE, PCE 처리에 있어 가장 높은 분해효율을 보인 기법은 $UV/H_2O_2$기법으로 pH 6의 중성조건에서 TCE의 경우 150분 만에 99.92%의 TCE 분해를 나타내었고($[H_2O_2]$ = 147 mM, UV dose = 17.4 kwh/L), PCE의 경우 반응 2시간에 99.99%가 분해되었다($[H_2O_2]$ = 29.4 mM, UV dose = 52.2 kwh/L). 또한, $UV/Fe^{3+}$-chelating agent/$H_2O_2$기법을 적용하였을 경우, TCE는 90분 만에 99.9% (UV dose = 34.8 kwh/L, $[Fe^{3+}]$ = 0.1 mM, [Oxalate] = 0.6 mM, $[H_2O_2]$ = 147 mM) PCE는 반응시간 6시간 만에 99.81% (UV dose = 17.4 kwh/L, $[Fe^{3+}]$ = 0.1 mM, [Oxalate] = 0.6 mM, $[H_2O_2]$ = 29.4 mM)의 빠른 분해경향을 보였다. 이러한 결과는 기존의 고도산화처리기법 중 modified Fenton 반응에 UV를 적용함으로서 반응 중 $H_2O_2$의 재생산을 증가시킬 수 있음을 보여주고 있다. 또한, Fe(III) 이온의 Fe(II) 이온으로의 환원을 용이하게 하여 기존 Fenton 반응에 비해 처리시간의 단축 및 분해효율의 향상을 기대할 수 있을 것이다. 그리고, oxalate나 acetate같은 저분자 유기산 착제의 적용으로 pH의 안정성과 분해효율의 향상이 가능하고, 철이온 및 oxalate나 acetate와 같은 물질이 자연상에 존재함에 따라 보다 경제적이고 친환경적인 실용적 처리기법 도출이 가능할 것이다.

녹각김치에 관한 연구 (A Study on Overgrown Antler Kimchi)

  • 안용근
    • 한국식품영양학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.123-129
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    • 2003
  • 열수로 한시간 추출한 녹각, 생녹각, 유산으로 추출한 녹각을 2% 가해서 배추김치를 담그고 $11^{\circ}C$에서 15일간 발효시키면서 발효 기간중의 여러 변화를 분석하였다. 15일 발효 후, 열수추출 녹각김치의 pH는 3.82, 생녹각 김치는 4.07, 유산처리 녹각김치는 3.98, 대조김치는 3.86을 나타냈고, 산도는 열수추출 녹각김치 7.2, 생녹각김치 10.1, 유산처리 녹각김치 8.6, 대조김치 6.9를 나타냈다. 총당은 열수추출 녹각김치 1.20%, 생녹각김치 0.46%, 유산처리 녹각김치 1.15%, 대조김치 1.46%를 나타냈고, 환원당은 열수추출 녹각김치 0.47%, 생녹각김치 0.09%, 유산처리 녹각김치 0.58%, 대조김치 0.39%를 나타냈다. 아미노산은 열수추출 녹각김치 16.35$\mu$mol/m1, 생녹각김치 20.83$\mu$mol/m1, 유산처리 녹각김치 15.06$\mu$mol/m1, 대조김치 17.60$\mu$mol/m1를 나타냈고, 단백질은 열수추출 녹각김치 1.830%, 생녹각김치 2.011%, 유산처리 녹각김치 2.101%, 대조김치 2.011%를 나타냈다. 유기산 중 유산은 생녹각김치 2.036%, 열수추출 녹각김치 0.954%, 유산처리 녹각김치 1.485%, 대조김치 1.200%를 나타냈다. 숙신산은 유산처리 녹각김치가 가장 많아서 0.153%, 아세트산도 유산처리 녹각김치가 가장 많아서 0.188%이었다. 아세트산 함량이 가장 적은 것은 열수추출 녹각김치로 0.059%이었다. (Table 1) 균체수는 0.96$\times$$10^{8}$ g ~ 3.05$\times$$10^{8}$ g 분포를 나타냈으며, 생녹각김치, 유산처리 녹각김치, 대조김치, 열수추출 녹각김치의 순으로 많았다. 녹각 김치를 사람들에게 맛보게 하여 짠맛, 신맛, 향기, 색, 조직감을 평가시킨 결과 열수추출 녹각김치와 생녹각김치가 가장 높은 값을 나타냈고 이어서 대조김치와 유산처리 녹각김치의 순을 나타냈다.

나노 크기 매킨나와이트로 코팅된 규사를 이용한 아비산염의 흡착 (Sorption of Arsenite Using Nanosized Mackinawite (FeS)-Coated Silica Sand)

  • 이승열;강정천;박민지;양경희;정훈영
    • 한국광물학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.185-195
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    • 2012
  • 나노 크기 매킨나와이트(FeS)는 높은 환원력, 흡착성, 그리고 비표면적을 지니고 있어, 염소유기물의 분해와 중금속 및 비금속의 제거에 유용하다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 콜로이드 안정성(colloid stability)의 변화로 지하수 흐름에 따라 쉽게 확산되거나, 입자집적(particle aggregation)에 의해 대수층의 공극을 막을 수 있다. 따라서 투과반응벽(permeable reactive barrier)에 적용하기 위해서 적절한 공학적 변형이 필요하다. 본 연구에서는 코팅법을 적용해 나노크기 매킨나와이트를 변형시킴으로써 본래의 반응성을 유지하고 또한 경제적인 투과반응벽의 설치에 활용하고자 한다. 이를 위해 화학적 처리를 하지 않은 규사(non-treated silica sand, NTS)와 화학적 처리에 의해 불순물이 제거된 규사(chemically treated silica sand, CTS)를 사용해 매킨나와이트를 코팅시켰다. 두 규사 모두 약 pH 5.4에서 매킨나와이트가 최대로 코팅되었으며, 이 pH는 (1) 매킨나와이트의 용해도, (2) 규사 및 매킨나와이트의 표면전하(surface charge)에 의해 영향받았다. 최적 pH에서 NTS와 CTS에 의한 코팅량은 각각 0.101 mmol FeS/g, 0.043 mmol FeS/g으로, NTS 표면에 존재하는 산화철 등의 불순물에 의해 매킨나와이트의 코팅이 현저히 증가했다. 한편 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 규사 2종과 최적 pH에서 코팅된 규사 2종을 이용해 아비산염(arsenite)의 흡착실험을 실시했다. pH 7에서 코팅되지 않은 NTS와 코팅된 NTS에 의한 아비산염의 상대적 제거율은 아비산염의 초기 농도에 따라 달라졌다. 낮은 농도에서 코팅되지 않은 NTS가 높은 아비산염의 제거율을 보였으나, 높은 농도에서는 코팅된 NTS가 상대적으로 높은 제거율을 보였다. 이런 차이는 아비산염은 낮은 농도에서 규사 표면에 존재하는 산화물과의 표면배위결합(surface complexation)에 의해 제거되었고, 높은 농도에서 코팅된 매킨나와이트와 반응해 황화비소(arsenic sulfides)로 침전되었기 때문이다. pH 7에서 코팅된 NTS에 비교해 코팅된 CTS는 현저히 낮은 아비산염 제거율을 보였는데, 이는 CTS의 상대적으로 낮은 매킨나와이트 코팅량에 기인했다. 따라서 코팅된 NTS는 코팅된 CTS보다 아비산염의 제거를 위한 투과반응벽의 설치에 더 적합한 물질이며, 특히 아비산염의 오염도가 심한 지하수의 복원에 유용하게 적용될 수 있다.

첨가 방법을 달리하여 제조한 아로니아 막걸리의 이화학적 특성 및 항산화 활성 (Quality Characteristics and Antioxidant Activity of Aronia (Aronia melanocarpa) Makgeolli prepared with the Additive Methods)

  • 이아름;오은영;정연정;노재관;윤향식;이기열;김이기;엄현주
    • 한국식품영양학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.602-611
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    • 2015
  • 본 연구는 막걸리 제조 시 아로니아의 첨가 방법을 달리하여 제조한 후, 발효하면서 항산화 활성 및 이화학적 품질특성을 분석하였다. 아로니아는 생과와 마쇄한 형태로 첨가하였고, 쌀 함량의 10%, 30% 그리고 50%로 하였다. 막걸리의 pH는 발효 초기에 생과를 첨가한 시료가 3.9~4.2로, 마쇄하여 첨가한 시료(3.6~3.9)보다 높았고, 발효가 진행되면서 생과로 첨가한 경우는 pH가 낮아지다가 다시 증가하는 경향성을 보였다. 총산의 경우는 초기 발효에는 생과보다 마쇄한 시료에서 더 높게 나타났고, 발효가 진행될수록 총산의 함량이 증가하였다. 환원당 함량은 발효가 진행되며 대부분의 시료에서 감소하였다. 에탄올 함량은 1단 담금 시 11.4%로 나타났고, 2단 담금 6일 후에는 10~15%였으며, 특히, 아로니아를 50% 첨가한 실험구는 1단 담금 시 보다 낮은 에탄올 함량을 보였으며, 마쇄하여 첨가할수록 더 낮은 알코올함량을 보였다. 색도 중 a값(적색도)을 비교했을 때 생과 사용 시 천천히 a값이 높아져 마지막 날에는 생과 처리구 간 유의적으로 차이가 났지만, 마쇄한 경우는 처음부터 마지막 발효까지 높은 a값을 가져 생과를 처리한 경우보다 높게 나타났다. 총 폴리페놀함량 측정과 DPPH radical 소거능 측정 결과는 아로니아 첨가량이 증가할수록 함께 증가하였는데, 생과첨가군의 경우 초기에는 낮은 값을 가지다가 발효가 진행하며 급속히 증가하였고, 마쇄첨가군에서는 초기에서부터 높은 값을 가졌다. 또한 아로니아를 30% 첨가하여도 50%를 첨가한 것과 같이 뛰어난 항산화 활성을 나타내었다. 관능검사는 생과 30%를 첨가한 시료가 색, 쓴맛, 전체적 기호도에서 높아 관능적 만족도가 우수한 것으로 나타났다. 이상의 결과로 아로니아를 첨가한 기능성 막걸리의 특성을 보았을 때 아로니아를 마쇄한 형태보다 생과 형태로 30%를 첨가하는 것이 관능적 특성과 항산화 활성을 고려하였을 때 가장 적합한 것으로 나타났다.

나노크기 매킨나와이트로 코팅된 알루미나에 의한 아비산염의 제거 (Removal of Arsenite by Nanocrystalline Mackinawite(FeS)-Coated Alumina)

  • 이승열;강정천;박민지;양경희;정훈영
    • 한국광물학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.101-110
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    • 2013
  • 나노크기 매킨나와이트(nanocrystalline mackinawite, FeS)는 높은 비표면적을 지닌 반응성 높은 광물로, 오염된 지하수나 토양의 복원을 위해 널리 사용된다. 또한 매킨나와이트는 혐기성 부식반응에 대해 열역학적으로 안정하고, 황산염 환원미생물의 대사에 의해 재생된다는 장점이 있다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 지하수 흐름에 의해 멀리 확산되거나 입자집적이 일어나 대수층 공극을 막는다. 따라서 현장복원을 위한 투과반응벽(permeable reactive barrier)의 설치를 위해서 나노크기 매킨나와이트에 대한 변형이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 코팅법을 활용해 매킨나와이트 나노입자를 알루미나(alumina, $Al_2O_3$) 및 활성알루미나(activated alumina) 표면에 증착시켰다. 매킨나와이트의 코팅량은 pH에 따라 현저히 달랐으며, 두 종의 알루미나 모두 약 pH 6.9에서 최대 코팅이 관찰되었다. 이 pH에서 알루미나와 매킨나와이트는 반대의 표면전하(surface charge)를 띠어 두 광물 간 정전기적 인력이 발생하고, 이로 인해 효율적인 코팅이 일어났다. 이 pH에서 알루미나 및 활성 알루미나에 의한 코팅량은 각각 0.038 $mmol{\cdot}FeS/g$과 0.114 $mmol{\cdot}FeS/g$이었다. 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 알루미나 및 활성 알루미나, 그리고 최적 pH에서 코팅된 알루미나 및 활성 알루미나를 사용해 아비산염(arsenite) 흡착실험을 수행했다. 코팅되지 않은 활성 알루미나는 코팅되지 않은 알루미나와 비교해 단위질량당 높은 아비산염의 제거를 보여주었으나, 매킨나와이트의 코팅에 의한 흡착량 증가를 보이지 않았다. 활성 알루미나는 높은 비표면적을 지니고 있어 반응성 높은 수산화작용기(hydroxyl functional group)가 다수 존재했고, 이로 인해 코팅된 매킨나와이트에 의한 아비산염의 제거가 중요하지 않았다. 반면 알루미나는 매킨나와이트 코팅에 의해 향상된 아비산염의 제거율을 보였는데, 이것은 알루미나에 존재한 수산화작용기가 아비산염과의 표면배위결합(surface complexation)에 소모되고, 코팅된 매킨나와이트에 의한 부가적인 흡착이 일어났기 때문이다. 코팅된 알루미나는 이전에 연구된 코팅된 실리카와 비교해보면 단위 비표면적당 매킨나와이트의 코팅량이 약 8배 높았으며, 더 높은 아비산염에 대한 흡착력을 보였다. 따라서 본 연구의 결과는 코팅된 알루미나는 투과반응벽의 설치에 적합한 물질이고, 특히 아비산염으로 오염된 지하수의 정화에 유용하게 적용될 수 있음을 지시하고 있다.

금속-세라믹 Core-Shell CoAl2O4@Al 구조체를 적용한 불균일계 촉매의 글리세롤 수소전환 반응특성 (Glycerol Steam Reforming for Hydrogen Production on Metal-ceramic Core-shell CoAl2O4@Al Composite Structures)

  • 김지은;이두환
    • 청정기술
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    • 제21권1호
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    • pp.68-75
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    • 2015
  • 본 연구에서는 높은 열전도성을 갖는 금속-세라믹 core-shell 구조의 CoAl2O4@Al 복합체를 Al 금속의 수열반응을 통하여 합성하고, 이를 Rh 촉매의 담지체로 적용하여 구조적, 촉매화학적 특성을 분석하였다. Rh/CoAl2O4@Al (3 wt% Rh) 촉매는 단순침적법(incipient wetness impregnation)으로 제조하였고, 특성의 비교평가를 위하여 공침법(co-precipitation)으로 합성한 CoAl2O4를 담지체로 하여 Rh/CoAl2O4 (3 wt% Rh) 촉매를 단순침적법으로 제조하였다. 이들 촉매들은 N2 흡착, XRD, 전자 주사현미경, temperature programmed reduction (TPR), CO 화학흡착 분석을 통해서 그 특성을 분석하였고, 글리세롤 수증기 개질 반응(550 ℃)을 통한 수소전환반응에 적용하여 촉매적 특성을 평가하고 분석하였다. 글리세롤 수증기 개질반응에 대하여 Rh/CoAl2O4@Al 촉매는 Rh/CoAl2O4 촉매에 비하여 약 2.8배 높은 글리세롤 전환 turnover frequency (TOF)를 보여주었고, 이는 높은 열전도성을 갖는 금속-세라믹 복합체를 통한 원활한 반응열의 전달에 기인한 것으로 분석되었다. CoAl2O4@Al 및 CoAl2O4 담지체에서도 환원에 의하여 노출된 일부 Co 금속에 의한 촉매적 활성이 관찰되었는데, Rh/CoAl2O4@Al과 Rh/CoAl2O4 촉매에서와 마찬가지로 core-shell 구조체인 CoAl2O4@Al이 CoAl2O4 보다 높은 촉매적 활성을 보였다. 그러나, 이들 촉매는 글리세롤 개질반응에서 비교적 높은 비활성화를 보여주었고 이는 촉매표면의 탄소침적(coking)에 기인한 것으로 판명되었다.