• 생명과학회지
• /
• 제21권11호
• /
• pp.1511-1517
• /
• 2011

페난스렌은 다환방향족 탄화수소의 일종으로서 미량으로도 인체에 강한 해를 미칠 수 있는 주요 환경오염 물질이다. 미생물을 이용한 페난스렌 제거 목적으로 중국 쑤저우(Suzhou) 지역의 유류 오염토양에서 페난스렌을 강력하게 분해하는 세균을 분리하였다. 16S rDNA 염기서열 결정에 의하여 이 세균은 Sphingobacterium sp. SW-09로 동정되었으며 PCR 증폭을 통하여 페난스렌 분해 유전자인 nahH를 가지고 있음이 확인되었다. 이전의 연구에서 포천일대의 군부대에서 분리된 강력한 페난스렌 분해세균인 Staphylococcus sp. KW-07과 이번에 분리된 Sphingobacterium sp. SW-09을 이용하여 이들의 페난스렌 분해능을 비교분석하였다. 그 결과, 쑤저우 지역에서 분리된 Sphingobacterium sp. SW-09이 최소배지와 실제토양에서 모두 Staphylococcus sp. KW-07보다 강하게 페난스렌을 분해하는 것으로 나타났다. 결과적으로 이번에 분리된 Sphingobacterium sp. SW-09을 사용하여 유류 오염토양의 환경정화에 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 세라미스트
• /
• 제23권2호
• /
• pp.184-199
• /
• 2020

The solid oxide fuel cells (SOFCs) are the one of the most promising energy conversion devices which can directly convert chemical energy into electric power with high efficiency and low emission. The lowering operating temperature below 800 ℃ has been considered as the mostly considerable research and development for commercialization. The major issue is to maintain reasonably high performance of SOFCs at reduced temperatures due to increment of polarization resistance of electrodes and electrolyte. Thus, the alternative materials with high catalytic activities and fast oxygen ion conductivity are required. For recent advances in electrolyte materials and technology, newly designed, highly conductive electrolyte materials and structural engineering of them provide a new path for further reduction in ohmic polarization resistance from electrolytes. Here, a powerful strategy of the bilayer concept with various oxide electrolytes of SOFCs are briefly reviewed. These recent developments also highlight the need for electrolytes with greater conductivity to achieve a high performance, thus providing a useful guidance for the rational design of cell structures for SOFCs. Moreover, cell design, materials compatibility, processing methods, are discussed, along with their role in determining cell performance. Results from state-of-the-art SOFCs are presented, and future prospects are discussed.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.73-78
• /
• 2002

4 종류의 무기담채와 지렁이 분변토를 담채로 사용하여 분변토 집식배양한 질산화 세균을 접종한 바이오필터의 암모니아 제거 특성을 규명하였다. 담채의 암모니아 흡착능은 zcocarbn(24g-NH3/kg)을 제외하고 무시할 수준이었으며, 충전부피 당 담체의 미생물 고정화량은 담채 종류와 관계없이 유사하였다. 바이오필터의 압력손실은 분변토 $\geq$ zeocarbon $\geq$ zeolite $\geq$ porous glass $\simeqporous $ 순이었다. 담체의 충전 부피를 기준으로 한 최대 제거용량($g-Nkg^{-1}$$d^{-1}$)은 zeocarbon (526) $\geq$ 분변토 (220) $\geq$ porous celite (93) > Zeolite (68) > porous glass (53) 순으로 바이오필터의 성능은 담체에 많은 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다. 속도론적 해석에 의해 $V_{m}$과 $K_{s}$를 구하였으며, 담체들간의 암모니아 제거 성능을 고려할 때 가장 우수한 담체는 zeocarbon 이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.373-373
• /
• 2010

광촉매능을 갖는 $TiO_2$는 국내외적으로 많은 연구가 진행되고 있다. 빛의 조사로 발생하는 다양한 물리 화학적 촉매특성이 환경정화 뿐만 아니라 및 에너지 흡수차단 기능도 갖고 있어 최근 주목을 받고 있다. 응용분야로 초친수성 유리제품, 필터, 살균기능의 의료용 부품소재, 고효율 수소생산 및 태양전지 등에 활용성이 커서 친환경에너지 소재로 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 초친수성 자동차의 사이드미러 개발을 위해 유리표면에 초친수성 $TiO_2$를 코팅하 고 그의 특성을 평가하였다. 특히, 이종밴드갭을 갖는 복합구조 $TiO_2/Cr_2O_3$/Cr 박막을 스퍼터링법으로 증착하여 중간층인 $Cr_2O_3$의 역할을 고찰하였다. 제조된 박막의 결정구조는 thin film형 X-선회절기(XRD)를 사용하여 분석하였으며, 박막의 표면 미세구조는 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope)와 AFM(Atomic Force Microscope)으로, 화학구조는 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscope)로 분석하였다. 친수성 평가는 실온 분위기에서 접촉각 측정기(Topcon-UVR2)를 사용하여 평가 하였으며 이때 조사되는 UV는 파장이 365nm이다. $Cr_2O_3$(비정질)/Cr박막위에 제조된 $TiO_2$ 박막은 균일한 anatase-$TiO_2$가 성장했으나, Cr, $Cr_2O_3$(결정질)박막위에 제조 된 $TiO_2$ 박막은 anatase상과 rulile상이 혼합된 형태로 성장하였다. $TiO_2$/Cr, $TiO_2/Cr_2O_3$(비정질)/Cr, $TiO_2/Cr_2O_3$(결정질)/Cr박막은 UV조사 1시간 만에 $10^{\circ}$ 이하의 초친수성을 나타내었다. 이종 밴드갭을 갖는 $TiO_2/Cr_2O_3$(비정질)/Cr박막은 40시간까지 친수성을 유지하는 결과를 나타냈다.

• 공업화학
• /
• 제32권2호
• /
• pp.139-142
• /
• 2021

석탄 화력발전소는 석탄을 주원료로 사용하고 있으며, 석탄 이동 시에 석탄의 분진 및 자연 발화가 발생하게 되는데, 이를 방지하기 위해 물을 분사하는 작업을 수행한다. 이로 인해 석탄의 분진과 물이 함께 섞여 흘러나오는 일명 '탄진수(coal-dust water)'라고 불리는 폐수가 흘러나와 환경오염을 초래한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 미세한 분진까지 응집하여 물을 정화할 수 있는 키토산 기반의 천연 응집제를 개발하고, 그 응용성을 입증하고자 하였다. 탄진수에 다양한 농도의 응집제를 투여하여 최적의 흡착농도가 4 ppm임을 규명하였고, 투과도 및 탄진 제거효율을 통해 개발된 물질의 탄진 응집능이 매우 우수함을 확인하였다. 또한, MTT assay를 통해 응집제의 세포독성을 평가하여 독성이 전혀 없음을 입증함으로써, 본 연구에서 개발된 응집제가 인간 및 자연 생태계에 영향을 주지 않고 효과적으로 탄진을 응집할 수 있는 물질임을 규명하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제24권6호
• /
• pp.17-25
• /
• 2008

폐금속 광산 지역 등지에서 중금속으로 오염된 지하수의 정화 및 오염확산 방지를 위하여 투수성 반응벽체를 사용 할 수 있다. 본 연구에서는 슬래그가 투수성 반응벽체 충진물질로서 적당한지 평가하기 위하여 폐광산 지역에서 문제가 되고 있는 몇 가지 중금속(i.e., Pb, Cu, Cd)에 대한 슬래그의 반응성을 평가하였다. 폐광산 지역 지하수에는 중금속류들이 복합오염의 형태로 존재하며, 음이온 물질인 황산염, 탄산염 등도 공존한다. 중금속으로 오염된 현장의 조건을 고려하여, 1) 중금속 종류에 따른, 2) 초기 농도에 따른, 3) 음이온(황산염)의 존재에 따른 영향을 회분식 실험을 통하여 슬래그의 흡착능을 평가하였다. 슬래그의 흡착특성은 등온흡착평형(equilibrium sorption)과 동적인 흡착(kinetic sorption)인 경우 각 조건에 따른 영향을 확인하였다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.203-210
• /
• 2001

숲가꾸기사업 등의 산림사업에 의하여 발생하는 미이용 산림자원의 고부가가치로의 이용을 위하여 유효 세립 목질칩을 제조하여 목질칩의 특성, 분뇨처리 선능, 정화조 적용시험 및 제반 조건 탐색 및 제작을 시도하였다. 시판중인 일본산 삼나무칩으로 제조된 바이오클러스터는 공극율, 수분보유율, 투수계수가 우수하고, 열수추출물함량이 적고 셀룰로오스함량이 상대적으로 높게 나타났으며 해부학적 특성에서 방사단면 유연막공의 화학적 처리 흔적은 없으며 삼나무칩과 비교시 횡단면 가도관의 세포막이 얇고 공극이 상대적으로 큰 것으로 나타났다. 돈분뇨 정화용 적정 목질칩 크기는 10 (길이) ${\times}$ 5 (너비) ${\times}$ 2 (두께) mm이였으며 소나무 및 현사시외 전셀룰로오스함량이나 열수추출물함량이 바이오클러스터에 근접하였다. 처리과정에서 돈분뇨는 만재 (晩材)보다는 조재 (早材)의 세포내강에 충전되어 있으며 목질칩의 표면층에서는 세포막이 미생물 공격에 의하여 파괴된 흔적이 있었으나 장기간 사용이 가능한 것으로 추정되었다. 목질칩 종류별 돈분뇨 분해능에서 소나무 > 잣나무 > 삼나무 순으로 나타나 소나무 또는 잣나무 무처리 목질칩이 돈분뇨 분해용 정화조 사용에 적당한 것으로 판단되었다. 목질칩에 의한 돈분뇨 분해는 시간별로 일정하게 분해량을 유지 ($15{\sim}16$ g/시간/kg칩)하며 잣나무 1톤 칩 이용시 일일 돈분뇨 분해량은 390 kg (약 70두 분량)이였다. 목질칩에 의한 돈분뇨 장기처리시 40일간 처리 목질칩은 전질소함량이 안정화되었고 pH도 적정 수준이나 칼슘, 인, 칼륨, 나트륨 등이 초기 칩과 비교하여 $31{\sim}118$배 이상 축적되며, 처리칩은 흑갈색을 띄며 냄새가 없었다. 목질칩에 의한 돈분뇨 계절별 처리시 동절기에도 정화조 내부온도 $43^{\circ}C$ 이상을 유지하며 발효가 정상적으로 진행되나 분뇨의 점도 및 pH 상승으로 기포가 발생하므로 대형정화조 제작시 송풍 및 기포처리장치 필요를 확인하였다. 최적 목질칩과 돈분뇨 투입 비율은 $1:2{\sim}1:3$이며, 1:3비율이상에서 혐기화로 인한 암모니아가스 악취 발생, 시간당 3분 교반시 제일 양호한 분해능을 나타냈다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제88권2호
• /
• pp.149-156
• /
• 1999

본 연구는 산성우 정화능 및 수관통과우, 수간류의 화학적 성질변화에 미치는 수종간 차이의 영향정도를 비교하기 위하여 경기도 광주군 경희대학교 연습림 내의 잣나무림, 낙엽송림 및 참나무림을 대상으로 임외우, 수관통과우 및 수간류를 조사, 분석하였다. 수관통과우 pH는 참나무림, 낙엽송림, 잣나무림에서 각각 pH 5.00~6.30, pH 3.96~6.41, pH 4.11~6.36, 또한 수간류 pH는 각각 pH 4.33~6.05, pH 3.59~6.09, pH 3.60~6.13의 범위에 분포하고 있어 수종에 따른 임외우에 대한 수관통과우 및 수간류의 pH 변화는 참나무림이 낙엽송림과 잣나무림에 비하여 pH 값이 높으면서 분포 범위의 폭이 작았다. 따라서, 수종간 차이에 따른 임외우에 대한 완충능은 참나무림이 낙엽송림과 잣나무림에 비하여 큰 경향을 나타내었다. 대부분의 용존 원소의 농도에 있어서는 임외우${\leq}$수관통과우${\leq}$수간류로 나타났으며, 수관통과우 및 수간류의 양이온은 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$, $NH_4{^+}$, 음이온에서는 $Cl^-$, $NO_3{^-}$의 농도가 임외우보다 증가하였는데, 특히 $Mg^{2+}$, $K^+$, $NH_4{^+}$, $Cl^+$에서 현저하였다. 그리고, 수관통과우의 용존원소 농도를 수종간 비교하면 $Ca^{2+}$의 농도는 참나무림<잣나무림=낙엽송림의 경향이었으며, $NH_4{^+}$에서 용존원소 농도의 수종간 차이는 참나무림<잣나무림<낙엽송림의 경향을 보였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제36권11호
• /
• pp.771-780
• /
• 2014

본 연구에서는 광촉매 nano-ZnO 분말을 수질정화에 사용 후 회수 공정을 생략하기 위해 지지체에 고정화/안정화 시 발생하는 효율 저하를 유기오염물의 수착(sorption)으로 극복하고 복합체로부터 nano-ZnO의 탈리(detachment) 현상을 방지 하고자 실리콘(silicone), ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene), 에폭시(epoxy), 부타디엔 고무(butadiene rubber)를 선정하여 nano-ZnO/Organic composites (NZOCs)를 제조하였다. 또한, 개발된 다양한 NZOCs의 수중 안정성을 규명 하고, 지하수 내 대표적인 난분해성 유기오염물인 1,1,2-trichloroethylene (TCE)를 대상으로 액상에서 제거 실험을 통해 NZOCs의 활용 타당성을 검증하였다. 연구 결과, 내수성실험을 통해 개발된 NZOCs는 수질정화 용도로 장기간 사용이 타당함을 확인하였다. 또한, FE-SEM, EDX, imaging 분석을 통해 Nano-ZnO/Butadiene rubber Composite (NZBC)는 다양한 공극과 균열에 nano-ZnO 분말이 비교적 균질하게 부착된 반면, Nano-ZnO/Silicone Composite (NZSC), Nano-ZnO/ABS Composite (NZAC), Nano-ZnO/Epoxy Composite (NZEC)는 표면에 공극과 균열이 발달되지 않아 불균질한 부착이 이뤄졌음을 확인할 수 있었다. 또한, NZBC는 초기농도 대비 60%의 TCE 수착 능을 보였는데 이는 다른 유기계 지지체와 달리 비결정성 고분자이며, TCE 분자의 소수성 분배가 활발히 발생하였기 때문으로 판단된다. 액상에서 TCE의 제거효율(수착+광분해)은 NZBC가 99% 제거 효율로 가장 우수했으며, 복합체 주입량이 증가할수록 TCE 제거효율이 크게 증가하였다. 이러한 결과는 butadiene rubber의 우수한 수착능과 nano-ZnO의 광촉매 기작이 동시에 발생하였기 때문인 것으로 판단된다. 마지막으로 액상에서 TCE 제거는 선형모델을 활용해서 비교적 잘 모사할 수 있었으며($R^2{\geq}0.936$), NZBC의 총 반응상수($K_{app}$)는 UV에 의한 TCE 분해상수($K_{photolysis}$) 대비 2.64~3.85배로 높은 값으로 확인되어 butadiene rubber가 TCE 수착 효율이 우수하며, 광분해 기작을 억제하지 않는 지지체로 활용 가능한 것으로 판단하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.829-837
• /
• 2011

본 연구에서는 고추씨 에탄올추출물이 콜레스테롤 흡착능 및 UDP-glucuronyl transferase 활성에 미치는 영향을 관찰하였다. In vitro 콜레스테롤 흡착능에서는 대조군에 비해 고추씨 에탄올추출물 모든 농도에서 유의적으로 증가하였다. In vivo에서 실험동물은 체중 $100{\pm}10$ g 내외의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 사용하였으며, 실험군은 정상식이를 공급한 정상군과 고지방 고콜레스테롤 식이 실험군으로 나누고 고지방 고콜레스테롤 실험군을 다시 고추씨 에탄올추출물을 공급하지 않은 군(HF groups), 0.1% 공급한 군(HEA group), 0.2%을 공급한 군(HEB group) 및 0.5%을 공급한 군(HEC group), 5군으로 나누고 각 군당 8마리씩 3주간 사육하였다. 체중증가량은 정상군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였고 고추씨 에탄올추출물을 공급한 모든 군에서 HF 군에 감소하였으나 유의적인 차이는 없었다. 식이효율은 고추씨 에탄올추출물을 각각 0.1%, 0.2% 및 0.5% 공급한 군에서는 HF군에 비해 유의적이지는 않았지만 감소하는 경향을 보였다. 간조직의 총콜레스테롤 및 중성지질 함량은 정상군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였고 HF 군에 비해 HEA, HEB 및 HEC군에서는 유의적이지는 않았지만 다소 감소하는 경향을 나타내었다. UDP-glucuronyl transferase 활성에서는 정상군에 비해 HF 군에서 증가되었고, 고추씨 에탄올추출물 공급군인 HEC 군에서는 HF 군에 비해 유의적으로 증가되어 가장 높은 활성을 나타내었다. 혈청중의 총콜레스테롤 및 중성지방 농도는 정상군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였고, HEA, HEB 및 HEC 군에서 HF 군에 비해 감소하였다. HDL-콜레스테롤은 정상군에 비해 HF 군에서 유의적으로 감소하였으나 HEA, HEB 및 HEC 군에서는 HF 군에 비해 정상군 수준으로 증가하는 경향을 보였다. 반면, LDL-콜레스테롤은 HF 군에서 정상군에 비해 유의적으로 증가하였으나 HEA, HEB 및 HEC 군에서는 모두 유의적 감소를 나타내었다. 대변중의 총콜레스테롤 함량은 정상군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였고 HF 군에 비해 특히 고추씨 에탄올추출물 공급군 HEB 군 및 HEC 군에서 증가하는 경향을 나타내었으나 유의적인 차이는 없었다. 중성지질 함량은 정상군에 비해 HF 군에서는 유의적이지는 않았지만 증가되었고, 고추씨 에탄올추출물을 공급한 HEB군 및 HEC 군에서 HF 군에 비해 다소 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서 고추씨 에탄올 추출물은 콜레스테롤 흡착능에서 효과적으로 작용하였으며 고지방 고콜레스테롤 식이 흰쥐의 UDP-glucuronyl transferase 활성 및 지질대사에 효과적으로 작용하였음을 규명하였다.