• 제목/요약/키워드: 페놀 분해

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항공우주용 리오셀계 탄소/페놀릭 복합재료의 내열 성능 평가 (Evaluation of Heat Resistance of Lyocell-based Carbon/Phenolic for Aerospace)

  • 서상규;김연철;배지열;함희철;황태경
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.355-363
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    • 2021
  • 리오셀계 탄소/페놀릭 복합재료의 항공우주용 내열 부품 적용 가능성을 확인하기 위하여 내열성능 평가 및 열 해석을 수행하였다. 탄소/페놀릭의 열반응 평가는 내열성능평가모터(Thermal Protection Evaluation Motor, TPEM)로 수행되었다. 본 논문에서는 열 해석을 위해 유체의 경계층 해석을 고려한 경계층 적분 코드와 삭마 및 열분해를 고려한 MSC-Marc 2018 코드를 사용하였다. 추진기관의 압력 곡선, 연소 시험 후 절개된 목삽입재 시편을 통하여 삭마 및 단열성능을 분석하였고, 리오셀계 탄소/페놀릭 복합재료의 열반응은 레이온계 탄소/페놀릭 재료와 유사하였다. 연소시험을 통한 결과를 바탕으로 국산 리오셀계 탄소/페놀릭의 항공우주용 내열 부품으로의 적용 가능성을 확인하였다.

Anatase TiO$_2$박막의 미세조직이 광촉매 효과에 미치는 영향 (Photocatalytic Efficiency of Anatase TiO$_2$Thin Film by Reactive Sputtering)

  • 최용락;김선화
    • 한국재료학회지
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    • 제11권7호
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    • pp.537-544
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    • 2001
  • $TiO_2$광촉매릉 반응성 스퍼터링법을 이웅하여 박막으로 제조하고 유기물 및 살균실험을 통하여 미세조직이 광촉매 효율에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 광촉매 효율측정을 위하여 페놀분해실험 및 E.coli 078을 이용한 살균실험을 행하였다. $TiO_2$박막에 의한 페놀분해실험 시, 전자수용체인 산소의 공급에 의하여 분해효율이 2배까지 증가하였다. E.coli 078분해실험의 경우, 광촉매 $TiO_2$박막을 사웅하여 살균하였을때 UV만 조사하여 살균하였을 경우 보다 분해효율이 최고 70% 이상 증가하였다. 페놀분해실험과 E.coli 078 살균실험 결과 저결정성 박막의 경우 분해능이 매우 미약하였으며, 표면조도가 높고 결정성이 우수한 박막의 경우에 높은 광촉매 효율을 나타내어$TiO_2$박막의 광촉매 효과는 표면형상과 결정성이 매우 중요한 인자로 작용하였다.

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제주 자생식물 고압용매 추출물의 통합적 항산화 능력 (Integral Antioxidative Capacity of Extracts by Pressurized Organic Solvent from Natural Plants in Jeju)

  • 김미보;현선희;박재성;강미애;고영환;임상빈
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1491-1496
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    • 2008
  • 제주 자생식물 20종을 대상으로 고압용매 추출(추출용매 100% methanol, 추출 온도 $40^{\circ}C$, 추출 압력 13.6 MPa, 추출 시간 10분)하여 총페놀 함량과 통합적 항산화 능력을 측정하고 폴리페놀 성분을 동정하였다. 추출수율은 붉나무, 말오줌때, 사방오리나무, 사람주나무, 팥배나무가 각각 21.8, 21.5, 21.1, 20.7, 20.1%로 가장 높았다. 총페놀 함량은 아그배가 68.3 mg GAE/g로 가장 높았고, 다음으로 사람주나무, 석위, 말오줌때가 각각 57.6, 56.6, 55.1 mg GAE/g을 나타내었다. 수용성 항산화 능력은 이질풀, 사람주나무, 산딸나무, 붉나무가 각각 598, 394, 293, $270\;{\mu}mol$ ascorbic acid equivalent/g로 높았고, 지용성 항산화 능력은 백량금, 새우나무, 이질풀, 붉가시나무가 611, 314, 296, $242\;{\mu}mol$ trolox equivalent/g로 높았다. GC/MS에 의한 폴리페놀성분을 동정한 결과 15개의 주요 피크를 얻었으며, 그 중 2종의 폴리페놀류(gallic acid(체류시간 19.7분)와 quercetin(체류시간 33.5분)), ascorbic acid(체류시간 35.3분) 그리고 다수의 지방산류(체류시간 18.6, 21.0, 21.8, 21.9, 23.6분)를 확인할 수 있었는데, 이 중 gallic acid는 다른 성분보다 peak area가 높은 것으로 나타나 사람주나무의 가장 중요한 폴리페놀 성분으로 추정되었다.

균일촉매를 이용한 페놀의 습식산화 (Wet Oxidation of Phenol with Homogeneous Catalysts)

  • 서일순;류승훈;윤왕래
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권3호
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    • pp.292-302
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    • 2009
  • 페놀 습식산화에 미치는 반응온도($150{\sim}250^{\circ}C$), 산소분압(25.8~75.0 bar) 및 초기 pH(1.0~12.0)의 영향을 10 g/l의 페놀 초기농도를 사용하여 조사하였다. 습식산화속도는 화학적 산소요구량 COD를 이용하여 산출하였으며 반응 중간 생성물들을 고성능액체크로마토그래피를 사용하여 측정하였다. 습식산화 중 페놀 분해속도는 페놀에 대하여 1차 반응차수를 나타냈으며, COD 변화는 lumped 모델로 잘 묘사할 수 있었다. 금속이온($Cu^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Co^{2+}$, $Ce^{3+}$) 균일촉매의 습식산화 중 페놀 분해속도 및 COD 제거속도에 미치는 영향도 조사하였다. 페놀 분해속도 및 COD 제거속도는 $CuSO_4$를 사용한 촉매습식산화에서 가장 크게 나타났으며 촉매농도를 증가시킴에 따라 증가하였다. 습식산화 중 생성되는 개미산의 분해속도는 반응온도 및 $CuSO_4$ 농도를 증가시킴에 따라 증가하였다. 난분해성 생성물 초산의 최종농도는 반응온도를 증가시킴에 따라 증가하였으나 $CuSO_4$ 농도를 증가시킴에 따라 감소하였다.

올리브 잎의 적정 추출조건 및 추출물의 안정성 조사 (Optimization of Extraction Condition and Stability of Olive Leaf Extract)

  • 이옥환;이희봉;이준수;이부용
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.178-182
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    • 2005
  • 본 연구에서는 올리브 잎의 적정 추출조건을 모색하고자 추출온도, 추출용매, 추출시간 등을 달리하여 올리브 잎 추출물들을 제조하였고 이들 추출물의 추출수율, 총 페놀 함량, 전자공여능 등을 비교, 분석하며 올리브 잎의 적정 추출조건을 조사하였다. 또한, 올리브 잎 추출물의 저장 안정성을 온도 및 pH 조건에서 검토하여 올리브 잎의 식품소재화를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 추출조건에 따른 올리브 잎 추출물의 고형분 함량은 추출온도가 높아질수록, 추출하는 에탄올의 농도가 높을수록 올리브 잎 추출물들의 고형분 함량은 증가하는 경향을 보였다. 그러나 추출시간의 경우, 고형분 함량과 추출 시간과의 관계는 일정한 경향을 보이지 않았다. 고형분 함량이 가장 높게 나타난 조건은 $85^{\circ}C$, 80% 에탄올, 5시간 추출한 처리구(30%)이었다. 총 페놀 함량과 전자공여능은 추출용매의 에탄올 농도가 높아질수록 증가하는 경향을 보여 가장 많은 총 페놀 함량과 전자공여능을 나타낸 추출조건은 $25^{\circ}C$에서 80% 에탄올로 1시간 추출한 추출물이었으며 이때의 총 페놀 함량은 22.1%, 전자공여능은 70.5%이었다. $25,\;55,\;85^{\circ}C$에서 저장한 올리브 잎 추출물들은 저장기간이 길어짐에 따라 총 페놀 함량과 전자공여능 모두 소량의 감소치를 나타냈지만 올리브 잎 추출물에 함유된 페놀성 화합물들은 비교적 열에 안정하였다. 반면, pH의 경우, 산성과 중성 조건에서는 총 페놀 함량과 전자공여능 모두 증가하는 경향을 보였으나 약알칼리(pH 10) 조건에서는 약간의 감소치를, 강알칼리(pH 14) 조건에서는 급격한 감소치를 보였다. 결론적으로 기능성 식품소재로 올리브 잎 추출물을 제조시 추출용매로는 80% 에탄올을, 추출시간은 1시간 내외로 저온에서 추출하는 것이 바람직하며 올리브 잎 추출물을 저장시 산성 또는 중성 조건에서 저장하는 것이 적절한 것으로 나타났다.

페놀분해세균 Rhodococcus pyridinovorans P21의 분리 및 페놀분해 특성 (Isolation and Characteristics of a Phenol-degrading Bacterium, Rhodococcus pyridinovorans P21)

  • 조광식;이상미;신명재;박수연;이예람;장은영;손홍주
    • 생명과학회지
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    • 제24권9호
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    • pp.988-994
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    • 2014
  • 페놀과 각종 난분해성 화합물이 함유된 폐수를 미생물학적으로 처리하기 위하여 폭넓은 연구가 진행되고 있으나 이들 균주들은 200 ppm 이상의 고농도 페놀이 존재할 경우, 기질저해 현상에 따른 생육이 일어나지 않는 단점이 있다. 본 연구에서는 유류로 오염된 토양에서 고농도 페놀을 분해할 수 있는 P21 균주를 분리하였으며, 표현형 및 계통분류에 근거하여 동정한 결과, Rhodococcus pyridinovorans로 동정되었다. 본 균주에 의한 페놀분해 최적조건은 0.09% $KNO_3$, 0.1% $K_2HPO_4$, 0.3% $NaH_2PO_4$, 0.015% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.001% $FeSO_4{\cdot}7H_2O$, 초기 pH 9 및 $20-30^{\circ}C$이었으며, 이 조건에서 1000 ppm의 페놀을 2일 만에 완전히 분해하였다. 1,500 ppm의 페놀은 3일 만에 완전히 분해할 수 있었으나 그 이상의 페놀은 분해할 수 없었다. 또한 본 균주는 toluene, xylene 및 hexane과 같은 독성 화합물을 이용하여 생육할 수 있었으며, chloroform에서는 생육할 수 없었다.

고온 열분해 환경의 다공성 탄소/페놀릭 복합재의 열기계적 거동 (Thermomechanical Behavior of Porous Carbon/Phenolic Composites in Pyrolysis Environments)

  • 김성준;한수연;신의섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.711-718
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    • 2011
  • 본 논문에서는 열화학적 분해 및 열기계학적 변형이 고려된 구성 방정식을 사용하여 다공성 탄소/페놀릭 복합재료의 열탄성 거동을 예측하였다. 다공성 복합재료의 온도 의존성 및 열화학적 분해 과정에서의 기공도, 분해 가스에 의한 기공 압력, 재료의 수축을 고려하였다. 기공도와 기공 압력이 고려된 대표 체적 요소 모델의 유한요소 해석을 통해 산출된 거시적 기공 탄성 계수를 구성 방정식에 적용하였다. 간단한 수치 실험을 통해 기공탄성 계수가 다공성 재료의 열탄성 거동에 미치는 영향을 분석하였으며, 재료 내부에 형성된 기공과 기공 압력에 의한 응력 구배 및 변형을 확인하였다.

Horseradish Peroxidase가 고정화된 다공성 탄소 전극을 이용한 페놀의 전기화학적 분해 (Electrochemical Degradation of Phenol by Using Reticulated Vitreous Carbon Immobilized Horseradish Peroxidase)

  • 조승희;연경호;김가영;심준목;문승현
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.1263-1269
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    • 2005
  • 용액 상에서 페놀류에 대해 95%의 분해특성을 지니는 동식물세포유래의 효소(horseradish peroxidase, HRP, EC 1.11.1.7)를 다공성 탄소 전극에 고정화시키고 이를 전기화학 반응기에 도입하여 전극반응에 의해 연속적으로 발생되는 과산화수소를 이용하여 페놀의 분해를 수행하였다. FT-IR 분석을 통해 다공성탄소전극 표면에 HRP의 아민기와 펩티드 결합을 위한 카르복실기가 생성되었음을 확인하였고 가교제(coupling agent)로 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride(EDC)를 이용하여 공유결합으로 고정화시켰다. 또한 HRP를 활성화 시켜 페놀을 처리하기 위해 전해질로 사용된 인산염 완충용액의 농도($10{\sim}200$ mM)와 pH($5.0{\sim}8.0$), 외부 산소 주입량($10{\sim}50$ mL/min)및 potentiostat/galvanosta에 의한 외부 공급전압($-0.2{\sim}-0.8$ volt, vs. Ag/AgCl)의 조건을 달리하며 RVC 전극 표면에서 발생되는 과산화수소 농도 및 전류효율을 고려하여 최적 자체 발생조건을 결정하였다. HRP가 고정화된 RVC 전극은 초기 고정화된 HRP 활성에 대해 4주 동안 89%의 상대적 효소 활성도(relatively enzymatic activity)를 지니는 안정한 전극임을 확인하였으며 실험실 스케일의 연속식 전기화학 반응기에 도입되어 최적 과산화수소의 발생조건에서 86%의 분해 효율을 보였다.

페놀수지/탄소섬유 열경화성 복합재료의 유리전이와 고온 분해과정에서 관찰되는 점탄성 특성 연구 (A Viscoelastic Study of Glass Transition and Degradation Processes of Phenolic Resin/Carbon Fiber Composites)

  • 남재도;;윤성철
    • 유변학
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    • 제11권1호
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    • pp.9-17
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    • 1999
  • 본 연구에서는 페놀 수지/탄소섬유 복합재료가 상온에서부터 $400^{\circ}C$까지의 온도범위에서 유리 전이와 분해반응을 경험하면서 나타내는 점탄성 특징을 연구하였다. 가교 결합된 페놀메트릭스의 전형적인 유리전이에 따라 저장 탄성율(storage modulus)은 유리전이에 의하여 감소하였고 고무상태(rubbery state)에 도달함과 동시에 후경화 반응과 분해 반응 등을 포함하는 복합적인 고온반응에 의하여 증가하다가, 최대점을 보인 후 다시 감소하는 모습을 보였다. 유리전이 과정은 시간-온도 중첩원리에 따라 해석하였으나, 분해반응이 수반된 고온에서의 점탄성 특징은 저장 탄성율을 수직 및 수평 방향으로 이동시키어 마스터 커브를 완성 할 수 있었다. 이러한 실험적 결과를 토대로 아레니우스식과 Havriliak-Negami식에서 유추된 점탄성 모델을 이용하여 유리전이와 분해반응이 연속적으로 진행되는 과정을 정량적을 해석할 수 있었다. 이때의 완화시간은 유전이 과정을 통하여 감소하다가 고무상태에 이르러 최소값을 보여주고 이후로는 고온반응에 의하여 증가하는 모습을 보여주었다. 본 연구에서 제안된 점탄성 해석 방법은 반응이 수반된 열경화성 복합재료가 보여주는 점탄성 계수의 복잡한 거동을 온도와 주파수(frequency)에 따라 정확하게 묘사함으로서 이 모델링의 유용성을 증명 할 수 있었다.

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마이크로웨이브 추출조건에 따른 곰취 추출물의 총 폴리페놀 함량 및 항산화작용의 변화 (Changes of Total Polyphenol Content and Antioxidant Activity of Ligularia fischeri Extracts with Different Microwave-Assisted Extraction Conditions)

  • 권영주;김공환;김현구
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.332-337
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    • 2002
  • 마이크로웨이브 추출방법과 환류 냉각 추출방법을 비교한 결과, 물과 에탄올의 혼합용매로 추출한 경우 마이크로웨이브 추출 방법에 의하여 추출시간을 단축시키면서 환류 냉각 추출 방법에서와 같은 수준의 가용성 고형분 및 총 폴리페놀 함량을 갖는 곰취 추출물을 얻을 수 있었다. 마이크로웨이브 추출시 최적 마이크로웨이브 에너지는 120∼150 W 였고 추출시간은 4∼8분이 적당하였다. 추출에 사용한 용매들 가운데 에탄올, 메탄올 보다 물 그리고 물과 에탄올 또는 메탄올 혼합용매를 사용한 추출물의 가용성 고형분, 총 폴리페놀 함량 및 항산화 효과가 높은 것으로 나타났다.