• 청정기술
• /
• 제25권3호
• /
• pp.245-255
• /
• 2019

가압순산소 연소는 발전 공정의 온실가스 포집 기술의 하나로서, $CO_2$의 압축 전 단계에 FGC (Flue gas condensor)를 통해 배가스 내 수분의 잠열을 회수하여 효율을 높일 수 있다. 또한 FGC는 가스의 용해도를 이용하여 $SO_x$ 및 $NO_x$를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다. 이 연구에서는 FGC의 방식 중 하나로서 직접 접촉식 응축기를 고안하여 $SO_x$ 및 $NO_x$의 저감율을 평가하였다. 특히 가스가 물에 직접 통과할 때 용해를 통한 저감효율을 측정하기 위해 단독가스와 혼합가스로 분리하여 상압에서 10 bar까지의 압력조건을 변수로 실험을 진행하였다. 단독 가스 실험결과 $NO_x$는 상압에서 저감율이 약 20%, 10 bar 압력조건에서 약 76%로 크게 증가하였다. 또한 $SO_2$는 높은 용해도로 전량이 용해하여 초기 저감율에 큰 차이가 나타나지 않았으나, 압력이 증가할수록 최고 저감율이 유지되는 시간이 증가하였다. 동시저감 실험 결과 상압에서 $NO_x$의 저감율은 13%이나, 압력이 상승할수록 헨리법칙에 의한 용해도 증가에 따라 20 bar에서 56%로 증가하였다. $SO_2$는 초기에 다량 용해된 후 다시 배출 농도가 증가하는 폭이 상압에서는 1,219 ppm, 20 bar에서는 165 ppm으로 감소하였다. 결론적으로 $NO_x$ 및 $SO_x$ 모두 압력이 높아질수록 저감율이 증가하였으나, 단독가스 실험과 비교하면 저감율이 감소함을 확인하였다. 이는 혼합가스 투입으로 인해 반응기 내부에 채운 물의 산성화가 빠르게 이루어졌기 때문이다.

• 터널과지하공간
• /
• 제9권4호
• /
• pp.306-314
• /
• 1999

핵폐기물 저장공간과 같이 대규모 터널형 지하공간내에서의 환기량, 온/습도, 오염물질 농도 예측은 공간건설 및 운영을 위하여서 뿐만 아니라 화재등과 같은 비상시의 대처방안 강구를 위하여 반드시 필요하다. 본 연구에서는 압축성 가정하에서 autocompression의 영향을 고려한 자연환기압 계산 fan 및 regulator의 최적 위치 및 용량 결정, 암반 열물성 및 암반 표면으로부터의 증발, 응축에 의한 수분함유량 변화를 고려한 온/습도 계산, 이류확산에 기초한 오염물질 농도 분포 계산 기능을 갖춘 네트워크형 지하공간 환경예측 모델을 개발하였다. 온/습도 예측 모델을 군수물자 지하 저장공간에 적용한 결과 실측값과 상대오차는 건구온도 1.5~2.9%, 습도온도 0.6~6.1%로 나타났다. 도로터널 2개소를 대상으로한 실험결과 외부 입기만에 의한 확산계수는 9.78과 17.35$m^2$/s 큰 편이었으나 차량 운행과 환기설비의 작동시에는 이류확산만을 고려한 경우 CO 및 매연 농도의 상대오차가 5.88과 6.62%로 비교적 작게 나타났다. 이는 대부분의 터널형 지하공간에서의 농도 분포는 이류확산만에 의하여 추정이 가능함을 의미한다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제56권4호
• /
• pp.496-523
• /
• 2018

본 연구의 목표는 톱밥의 건조, 급속열분해, 바이오오일 응축, 바이오오일 수첨개질, 전기생산, 폐수처리를 포함하는 2개의 바이오오일 생산공정들에 대한 경제적 타당성을 평가하는 것이다. 첫번째 공정은 수소생산을 위한 steam-methane reforming (SMR)을 포함하는 바이오오일 생산공정이다(Case 1). 두번째 공정은 SMR을 포함하지 않고 수소를 외부로부터 공급받아 수첨개질을 수행하는 바이오오일 생산공정이다(Case 2). 상용공정모사기인 ASPEN Plus를 이용하여 이두 공정에 대한 공정흐름도를 구축하였고, 물질 및 에너지 수지식을 계산하였다. 원료로서 40%의 수분을 포함하는 톱밥 100 t/d, 30% 자기자본비율, 자기자본에 상응하는 자본지출, 수소 구입가 $1,050/ton, 완전건조된 원료대비 수송용 연료 수율 20% (Case 1) 및 25% (Case 2) 로 가정하고, 4단계 경제성 분석기법인 4-level EP를 사용하여 기술경제성 분석을 수행하였다. 총투자비(TCI), 총생산비(TPC), 연간판매금액(ASR), 그리고 개질 바이오오일의 최소판매가격(MFSP)은 Case 1에 대하여 $22.2 million, $3.98 million/yr, $4.64 million/yr, 그리고 $1.56/l 이고, Case 2에 대하여 $16.1 million, $5.20 million/yr, $5.55 million/yr, $1.18/l로 산출되었다. 수소를 직접 생산하는 Case 1과 수소를 외부로 부터 공급받는 Case 2의 투자회수율(ROI)와 투자회수기간(PBP)은 큰 차이를 보여주지 않았고, Case 1과 Case 2의 원료 공급량을 1,500 t/d로 증가할 경우, ROI는 15% 이상으로 향상될 것으로 예상되었다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.171-178
• /
• 2008

중 저준위 방사성폐기물 유리화 실증시설의 고온필터(HTF)시스템에 금속필터를 도입하여 일련의 성능시험을 수행하였다. 고온필터시스템의 여과재는 총 19개의 필터 element로 구성되는데 필터로서 금속 재질별 특성을 알기 위해 316L, 904L, Inconel 600 등 3종의 element를 혼합하여 필터set를 구성하였다. 매 시험을 종료한 후에는 필터하우징에서 종류별로 필터 element를 꺼내어 육안으로 변화를 관찰하였다. 그 결과 일부 element 표면에서 어두운 색깔의 반점들이 관찰되었으며, 특히 AISI 316L 재질의 element에서 많은 반점들이 발견되었다. 이 반점들이 부식을 의미하는 것인지 확인하기 위해 두 가지 분석을 수행하였다. 첫째 재질별로 1개씩의 element를 절단하여 정상적인 곳과 반점이 있는 곳의 표면 및 단면을 SEM/EDS로 분석하였다. 그 결과 반점은 Na, S, Si 등 무기계 산화물이 집중적으로 침적되어 필터의 미세기공을 막고 있는 현상으로 밝혀졌으며, 이 침적물들은 폐기물 및 유리용탕으로 부터 휘발된 물질로 판단된다. 둘째, 재질별로 필터 element에 대해 ring tensile시험을 수행하였다. 그 결과 반점을 포함한 시험 필터 element의 인장강도 값이 규정값 이상으로 나타나서 필터에 부식이 없는 것으로 확인되었다. 앞서 두 가지 분석결과로 볼 때 시험한 금속필터 표면에 생성된 반점은 부식생성물이라기 보다는 필터 전단으로부터 유입된 무기산화물 필터기공을 막고 있는 현상으로 판단되며, 이 반점이 반점형태로 국부적 지점에만 나타나는 것은 시험 중단시기 필터에 응축된 수분과 관련이 있는 것으로 판단된다. 반점의 생성은 필터의 유효 여과면적이 줄어 결과적으로 필터에 걸리는 압력손실이 커지기 때문에 필터하우징의 상시보온을 통한 응축 방지가 필요할 것으로 판단된다. 아울러, 보다 장시간의 시험을 통해 필터 부식현상에 대한 검증 필요하다고 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.43-51
• /
• 2001

현재 우리 나라 해양 환경 오염의 실태는 매우 심각하다. 또한 이로 인한 피해가 수산 양식 및 선박의 안전 운항에 많은 지장을 초래하고 있다. 그 동안 이를 해결하기 위한 대책의 일환으로 오염원인 해양 폐기물을 수거하여 소각한 후 매립하는 방법을 주로 사용하여 왔다. 하지만 이 방법에는 몇 가지 문제점들이 있다. 먼저 해양 폐기물 중에서 가연성 물질의 대부분은 고분자 화합물로서 이를 소각하기 위해서는 별도로 고안된 장치가 필요하고 배기에 의한 대기 오염의 우려가 있다. 또한 매립은 폐기물 그 자체가 자연분해가 거의 불가능하며 침출수에 의한 토양 오염이 우려된다. 따라서 최근에는 이러한 고분자 폐기물을 열분해하여 오일을 회수함으로써 자원을 재활용하고 2차 오염도 일으키지 않는 처리 방법에 대한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 본 연구에서는 고분자 해양 폐기물을 열분해하여 오일을 회수하기 위한 장치를 개발하기 위하여 폐기물의 물리적ㆍ화학적 특성 및 승온 속도 변화가 폐기물의 감량특성에 미치는 영향 등을 조사하였다. 그리고 폐기물을 승온 속도 변화에 따라 열분해하여 회수된 오일과 비응축 가스의 비율을 실험함으로써 가장 많은 오일이 회수되는 조건을 밝혀내기도 하였다. 끝으로 열분해 오일 회수 장치에 대한 경제성 논란을 검증하기 위하여 이 장치에 대한 경제성 평가를 수행함으로써 개발의 성공 여부를 확신할 수 있게 되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권6호
• /
• pp.730-739
• /
• 2015

에어컨을 작동 시 악취가 심하게 느껴지는 차량 25대에서 총 108종의 미생물(곰팡이 79종, 세균 29종)이 분리되었으며, 곰팡이 43종, 세균 23종이 동정되었다. 차량 내 에어컨 작동 시 발생하는 응축수를 분석한 결과 pH 6.4~7.1, 탄소원 12.5~34.2 mg/L, 질소원 0.9~18.6 mg/L, 이온성분 0.5~27.8 mg/L, 미네랄성분 0.1~7.7 mg/L로 분석되었다. 생물막은 중온성 세균에 의해 여름철 온 습도 조건($26^{\circ}C$, 70% R.H.)에서 형성되었고, 생물막을 인위적으로 제거하더라도 환경인자(영양성분 및 온 습도)가 적합하면 재생됨이 확인되었다. 항균제의 항균 활성은 부유성 세균에 대해 15분 이내에 99.9%의 균 감소율을 보였지만, 항균제의 생물막 제거효과는 없었다. 항균제를 처리한 차량 내에서는 에탄올 성분이 최대 1,940 ppmv이 검출되었고, 에탄올의 흡입 시 급성독성치 보다는 작았지만, 사용된 화학물질들의 인체 안전성에 대한 검토가 필요하다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제12권1호
• /
• pp.24-31
• /
• 2007

본 연구에서는 다매체 환경모델인 Globe-POP(persistent organic pollutant)을 이용하여, 1930년대부터 대기 중으로 배출된 polychlorinated biphenyl(PCB)의 전 지구적 환경거동에 대해서 살펴보고, 다매체 환경모델의 보완사항을 논의하였다. 각 환경매체의 PCB 축적은 대기 중으로의 배출패턴에 직접적인 영향을 받는 것이 확인되었으며, 이 외에도 환경매체의 면적, 분배계수, 분해율 등에 따라서 결정되었다. 지난 70년 동안 각 기후대의 배출량 분포는 일정하게 유지되었으나, 고위도 환경매체로의 축적량이 시간에 따라 증가하는 저온응축 현상을 확인하였다. 북반구 온대지역은 PCB 배출량과 환경매체로의 축적량에 있어서 가장 중요한 지역으로 평가되었으며, 대부분의 PCB는 토양과 해양으로 축적되는 것으로 예측되었다. 한편, 남극에는 중요한 오염원이 없음에도 불구하고, 매우 낮은 온도로 인해 전 지구적인 오염원 위치와는 크게 상관없이 POPs가 축적되는 것으로 추정되었다. 남극을 포함한 극지와 계절적 강설이 있는 북반구 고위도 지역의 POPs 거동을 신뢰성 있게 파악하기 위하여, 설빙을 포함한 water balance의 작성을 제안하였다. 이와 같이 개선된 다매체 환경모델은 미래의 기후변화에 따른 전 지구적 POPs 거동을 예측하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.800-808
• /
• 2004

Resveratrol은 포도와 같은 식물에서 각종 감염균으로부터 자신의 몸을 보호하기 위하여 생성되는 물질인 phytoalexin의 일종으로 강력한 항산화작용, 암예방 효과 및 항암 작용을 포함한 각종 약리작용을 가진 것으로 보고되어져 오고 있다. 본 연구에서는 resveratrol의 항암작용 기전해석을 위하여 A549 인체폐암세포의 종식에 미치는 resverakol의 영향을 조사하였다. A549 세포의 생존율은 resveratrol의 처리시간 증가에 따라 강력하게 억제되었으며, 이는 암세포의 다양한 형태변형을 동반한 세포주기 C2/M arrest 및 염색질 응축 현상을 동반한 apoptosis 유발에 의한 것임을 알 수 있었다. Resveratrol 처리에 의한 apoptosis 유발은 Bcl-2의 발현변화 없이 Bcl-$X_L$의 발현 감소에 따른 상대적인 Bax의 발현 증가와 Sp-1, PCNA 및 $\beta$-catenin 등과 같은 단백질의 분해 현상과 연관성이 있었다 또한 resveratrol에 의한 A549세포 의 증식억제는 Cdk inhibitor p21의 발현 증가에 따른 Cdks 의 kinase 활성 저하 및 COX-2의 선택적 저해에 따른 PGE2 생성 저하와 관련이 있었다.

• 생명과학회지
• /
• 제26권9호
• /
• pp.1015-1021
• /
• 2016

Pyrimidine 유도체의 일종인 5-fluorouracil (5-FU)은 광범위하게 사용되는 항암제의 일종으로, thymidylate synthase의 활성을 억제시켜 핵산의 합성 및 대사기능 자애 유발 물질이다. 본 연구에서는 Ewing′s 육종 CHP-100 세포에서 5-FU의 증식억제와 연관된 기전 해석으로 시도하였다. 본 연구의 결과에 의하면, 5-FU 처리 시간의 경과에 따른 CHP-100 세포의 증식억제가 세포주기 G1 arrest 유발에 따른 것임을 알 수 있었다. 5-FU에 의한 CHP-100 세포의 G1 arrest는 retinoblastoma protein (pRB)의 탈인산화에 따른 전사인자 E2F-1 및 E2F-4와의 결합 촉진과 연관성이 있었다. 비록 5-FU 처리가 cyclin-dependent kinases의 발현에는 크게 영향을 주지 않았으나, 정상배지에서 배양된 대조군에 비하여 cyclin A 및 B의 발현이 5-FU 처리 시간 의존적으로 억제되었다. 또한 5-FU에 의한 CHP-100 세포의 G1 arrest는 apoptosis 유도와 연관이 있음을 핵 내 염색질의 응축에 따른 apoptotic body의 형성증가, poly (ADP-ribose) polymerase의 단편화 및 annexin V 염색 등을 통하여 확인하였다. 아울러 5-FU는 pro-apoptotic Bax 단백질의 발현 증가 및 anti-apoptotic Bcl-2의 발현 감소를 통한 mitochondrial membrane potential의 소실을 촉진시켰으며, 이로 인하여 미토콘드리아에서 세포질로의 cytochrome c 유리가 증가시켰음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과는 5-FU에 의한 CHP-100 세포의 증식억제와 연관된 G1 arrest 및 apoptosis 유도에는 pRB의 인산화 억제 및 미토콘드리아 기능의 손상이 최소한 관여하고 있음을 의미하는 것이다.

• 생명과학회지
• /
• 제19권8호
• /
• pp.1073-1080
• /
• 2009

비스테로이드성 항염증약(nonsteroidal anti-inflammatory drugs; NSAIDs)은 항염 및 진통효과를 나타내며, 염증억제 외에 다양한 신호전달 분자를 통해 여러 가지 세포생리활성을 조절하며, 암세포에서는 세포사멸 유도를 통한 항암제 효과를 보이고 있다. 본 연구에서는 NSAIDs가 암세포사멸프로그램을 작동시키는데 있어 phosphatidyl inositol 3-kinase (PI3K)-Akt/protein kinase B (PKB) 그리고 MEK1/2-ERK1/2 신호 전달계과 같은 anti-apoptotic program이 NSAIDs의 효과를 경감시키는 것으로 예상하고, 이들 항세포사멸 프로그램을 억제하였을 경우, NSAIDs의 세포사멸 유도작용이 증가되는지 그 가능성을 조사하였다. 세포사멸은 Hoeschst 33342으로 핵응축과 핵 쪼개짐을 염색하여 확인하였다. Western blotting을 통해 단백질 발현과 역전사중합효소연쇄반응을 통해 mRNA 발현을 확인하였다. NSAIDs 처리와 동시에 PI3K-Akt/PKB와 MEK-ERK1/2 신호전달계의 억제제를 함께 처리했을 때, NSAIDs의 세포사멸유도작용이 증가함을 확인하였다. 또한 PI3K와 MEKl/2 신호전달계의 상위에 존재하는 receptor tyrosine kinases (RTKs)의 억제제인 genistein을 함께 처리하였을 때에도 유사한 효과가 나타남을 확인하였다. 그리고 이들 복합처리에 의해 NAG-1 발현이 증가하며 NAG-1 interference 하였을 경우 복합처리에 의한 세포사멸증진 효과가 사라짐을 확인하였다. 본 연구결과는 암세포에 활성화 되어 있는 세포생존프로그램을 제어하는 물질(genistein 혹은 LY294002+U0126)을 복합처방함으로써 NSAIDs의 항암작용을 증진시킬 수 있음을 보여준다.