• 공업화학
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• 제21권2호
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• pp.238-241
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• 2010

콜타르 유분(유출온도범위: $240{\sim}265^{\circ}C$)으로부터 추출-증류의 조합에 의해 회수한 54.3 wt% 인돌 유출액(유출온도범위 $250{\sim}255^{\circ}C$)을 원료로 사용하여 용액 결정화 조작을 행해 인돌의 고순도 정제를 검토했다. 원료 유출액은 8성분(quinoline, iso-quinoline, indole, quinaldine, 1-methylnaphthalene, 2-methylnaphthalene, biphenyl, phenyl ether)으로 구성되어 있다. 결정화 조작의 용매로서는 노말헥산을, 냉매로서는 메탄올 수용액(50 : 50 vol%)을 각각 사용하였으며, 결정화 장치로서는 재킷이 부착된 pyrex제 유리 회분 교반기를 사용했다. 결정화 온도와 용매/원료의 초기 체적비의 증가는 인돌의 순도를 향상시켰으나, 역으로 수율을 저하시켰다. 석출된 결정의 세정조작 없이, 노말헥산을 용매로 사용한 용액 결정화 조작에 의해 고순도(99.3 wt%)의 인돌을 고수율(50%)로 회수할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.447-452
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• 2011

석유자원의 고갈이 에너지 및 화학원료물질로 재생 가능한 바이오매스의 이용성을 증가시키고 있다. 본 총설에서는 바이오에너지 및 바이오화학원료인 C4-C6 생산에 관해 논하고자 한다. 주요한 C4 물질인 n-butanol과 n-butyric acid를 다량 생산하는 미생물은 Clostridium tyrobutyricum, Clostridium beijerinckii, Clostridium acetobutylicum이다. 대표적인 C6 물질인 n-hexanoic acid는 Clostridium kluyveri와 Megasphaera elsdenii가 다량 생산한다. 미생물 발효에 의해 보고된 n-butanol, n-butyric acid, n-hexanoic acid의 최대 생산량은 각각 21, 55, 19 g/L이었다. 배양과정에서 이들 생산물의 제거는 최종산물억제의 감소로 미생물에 의한 n-butanol, n-butyric acid, n-hexanoic acid의 생산량을 증가시켰다. 특히 C6 물질인 n-hexanoic acid는 n-hexanol로 될 수 있는 고 부가가치 물질로 생물학적 생산 연구가 꾸준히 진행 중인데, 신규한 미생물인 Clostridium sp. BS1은 galactitol을 이용하여 5 g/L의 n-hexanoic acid를 생산하였다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.799-804
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• 2018

결정화조작에 의해 접촉분해경유(LCO) 유분 중에 함유된 2,6-디메틸나프탈렌(2,6-DMN)의 분리 정제를 검토했다. LCO 유분을 원료로, 이소프로필알코올을 결정화 용매로 각각 사용하여 solute crystallization (SC)을 수행했다. 결정화 조작온도의 상승과 용매/원료의 체적비(S/F)의 증가는 2,6-DMN의 순도를 향상시켰으나, 역으로 수율의 저하를 초래시켰다. LCO 유분(13.9% 2,6-DMN)과 이소프로필알코올을 사용한 SC, SC에 의해 회수한 결정과 메틸아세테이트를 사용한 re-crystallization 1 (RC 1), RC 1에 의해 회수한 결정과 메틸아세테이트를 사용한 RC 2의 3단계로 결정화조작을 행한 결과, 19.5%의 수율로 99.9% 2,6-DMN의 결정을 회수할 수 있었다. SC, RC 1, RC 2의 각 조작을 통해 얻어진 실험적 결과를 이용하여 LCO 유분 중에 함유된 2-6-DMN의 분리 정제공정을 검토했다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권5호
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• pp.612-617
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• 2009

녹즙 제조 시 미생물 생육 억제를 위한 유일한 공정은 세척처리 공정이므로 비가열 살균기술인 오존 처리기술을 이용하여 녹즙 원료들의 세척공정(정선 원료, 1차 세척, 오존처리 및 2차 세척) 중 미생물 및 주요 화학성분의 변화를 측정하였다. 정선 원료의 일반세균수는 $8.2{\times}10^5{\sim}5.0{\times}10^6\;CFU/g$으로 식품공전에서 제시한 105 CFU/g보다 높은 균수를 보여 위생화가 반드시 필요하였다. 그러나 1차 세척 후 오존처리 시 $4.7{\times}10^4{\sim}6.7{\times}10^4\;CFU/g$으로 약 2 log cycle의 감균 효과를 볼 수 있었으며 2차 세척에서는 큰 차이가 없었다. 녹즙 원료의 대장균군수는 $8.0{\times}10^3{\sim}3.5{\times}10^3\;CFU/g$이었으나 오존처리 시 $1.5{\times}10^2{\times}3.0{\times}10^2\;CFU/g$로 초기에 비하여 약 1 log cycle 정도의 감균 효과를 보였다. 한편 세척공정 중 ascorbic acid, flavonoid 및 polyphenol 화합물, 무기물(카드뮴 및 납)의 함량 변화는 유의적인 함량 변화를 볼 수 없었으며 색상차이도 없는 것으로 나타났다. 따라서 녹즙 원료의 위생화를 위한 오존처리 시 미생물 수를 감소시킬 수 있었으며 화학적인 변화는 없는 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.212-212
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• 2016

2차원 탄소나노재료인 그래핀은 우수한 물성으로 인하여 광범위한 분야로 응용이 가능할 것으로 예상되어 많은 주목을 받아왔다. 이러한 그래핀의 응용가능성을 실현시키기 위해서는 보다 손쉽고 신뢰할 수 있는 합성방법의 개발이 필요한 실정이다. 그래핀의 합성 방법들로 흑연을 물리적 및 화학적으로 박리하거나, 특정 결정표면 위에 방향성 성장의 흑연화를 통한 합성, 그리고 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition; T-CVD) 등의 합성방법들이 제기되었다. 이중 T-CVD법은 대면적으로 두께의 균일성이 높은 그래핀을 합성하기 위한 가장 적합한 방법으로 알려져 있다. 그러나 일반적으로 T-CVD공정은 원료 가스인 탄화수소가스를 효율적으로 분해하기 위하여 $1000^{\circ}C$부근의 온공정이 요구되며, 이는 산업적인 응용의 측면에서 그래핀의 접근성을 제한한다. 따라서 대면적으로 고품질의 그래핀을 저온합성 할 수 있는 공정의 개발은 필수적이다. 본 연구에서는, 플라즈마를 이용하여 원료가스를 효율적으로 분해함으로써 그래핀의 저온합성을 도모하였다. 퀄츠 튜브로 구성된 수평형 합성장치는 플라즈마 방전영역과 T-CVD 영역으로 구분되며, 방전되는 유도결합 플라즈마는 원료가스를 효율적으로 분해하는 역할을 한다. 합성을 위한 기판과 원료가스로는 각각 전자빔 증착법을 통하여 300nm 두께의 니켈 박막이 증착된 실리콘 웨이퍼와 메탄가스를 이용하였다. 저온합성공정의 변수로는 인가전력과 합성시간으로 설정하였으며, 공정변수의 영향을 확인함으로써 그래핀의 저온합성 메커니즘을 고찰하였다. 연구결과, 인가전력이 증가되고 합성시간이 길어짐에 따라 원료가스의 분해효율과 공급되는 탄소원자의 반응시간이 보장되어 그래핀의 합성온도가 저하가능함을 확인하였으며, $400^{\circ}C$에서 다층 그래핀이 합성됨을 확인하였다. 또한 플라즈마 변수의 보다 정밀한 제어를 통해 합성온도의 저온화와 그래핀의 결정성 향상이 가능할 것으로 예상된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권3호
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• pp.209-218
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• 1998

세라믹스계 생체재료중에서 그 화학조성과 결정구조가 사람의 뼈와 매우 유사하여, 다른 재료보다 생체진화성이 월등히 우수한 수산화 아파타이트 분말을 용액침전법으로 제조하였다. 이때 용액침전법의 가장 큰 단점인 칼슘결손의 발생을 억제하고, 아울러 질소대신 공기중에서도 화학양론조성의 수산화 아파타이트 원료분말을 쉽게 합성할 수 있는 방법을 개발하였다. 즉, 공기중에 존재하는 CO2 기체로부터 형성된 반응용액중에 {{{{ {CO }`_{3 } ^{2- } }} 이온의 농도를 pH를 이용 조절함으로써 침전반응 및 여과공정을 공기중에서 수행하면서도 Ca의 결손이 없고 소결성이 매우 우수한 수산화 아파타이트 분말을 제조할 수 있었다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.300-300
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• 2009

화학비료를 이용할 수 없는 유기농업에서의 양분관리를 위해서 녹비, 퇴비, 유박 등을 주 원료로 하는 유기질비료 등 다양한 유기물이 농경지에 투입되고 있다. 그러나 다양한 성분 및 탄소/질소비로 이루어진 유기물은 토양 중에서 분해되는 속도가 다르고, 토양수분함량, 통기성, 온도 등과 같은 토양조건에 따라서도 분해속도가 크게 차이가 난다. 본 실험에서는 유기농업에서 시비원으로 자주 이용하는 퇴비, 유박비료, 녹비조건의 알팔파 등을 이용하여 무기화율 및 양분이용률을 화학비료와 비교하였다. 농경지 투입시 유기물은 질소양분양(21kg N/10a)을 동일하게 투입하였으며 화학비료는 기비(전체량의 1/3)만을 투입하였는데 알팔파, 유박비료의 경우 노지조건에서 토양처리 후 1달 내에 가장 높은 무기화율을 보였으며 수분조건이 제한된 무기화통내에서의 무기화도 2개월 내에 대부분 이루어지는 것으로 나타났다. 수딘그라스를 2개월 재배한 결과 화학비료 질소 양분이용율은 70%, 탄질비가 낮은 유박 및 알팔파는 40%내외, 탄질비가 높고 분해가 어려운 가축분 왕겨퇴비는 10%에 불과했다. 즉 화학비료 대비 유기물 양분(질소)의 비효화 율은 알팔파는 60%, 유박비료는 54%, 퇴비는 14% 였다. 또한 화학비료(100%) 대비 인산 이용률(유박: 296%, 알팔파: 660%, 퇴비: 36%로, 인산의 이용율이 높은 것은 유기물로 투입된 인산의 량이 화학비료보다 낮아 상대적으로 유기물질에 의한 작물의 인산이용율이 높고, 화학비료는 토양중 고정화가 작물생육 초기에 일어나는데 비하여 유기물질은 서서히 분해되면서 작물에 흡수되어 인산이용율이 높은 것으로 추정된다. 수단그라스 1차수확 후 포장침수로 인한 생육불량으로 전 생육 과정을 통한 양분흡수율은 측정할 수 없었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.71.1-71.1
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• 2011

석석탄가스화 기술은 고온, 고압 조건에서 미분탄과 산소의 가스화 반응에 의해 CO와 $H_2$가 주성분인 합성가스를 제조하는 기술로서 차세대 화력발전 뿐만아니라 다양한 화학원료 제조를 위한 분야에서 각광을 받고 있다. 또한, 가스화 기술은 향후 CCS기술, CTL(Coal To Liquid, 석탄액화)기술, SNG(Synthetic Natural Gas, 합성천연가스)생산, 수소생산, 각종 화학원료 생산 등과 연계가 가능한 미래 석탄이용 분야의 핵심 기술이라 할 수 있다. 따라서, 고등기술연구원에서는 이러한 석탄가스화를 통해 양질의 합성가스를 제조하기 위한 기술 개발의 일환으로 pilot급 고온, 고압 건식 분류층 가스화기, 기류수송 방식의 미분탄공급장치, 수냉자켓 구조의 합성가스 냉각장치, 합성가스 중 분진제거를 위한 금속필터 장착 집진장치 등을 연계하여 20기압의 고압 조건에서 장시간 연속운전을 진행하였다. 본 연구에서는 미분탄 공급을 위하여 상부공급 버너를 적용하였고 석탄가스화기는 $1,300{\sim}1,350^{\circ}C$ 정도의 온도에서 운전을 진행하였으며 미분탄을 75 kg/h의 조건에서 연속적으로 공급하였다. 그리고, 이러한 조건에서 5.5일 정도의 연속운전을 진행하는 동안 CO 44~48%, $H_2$ 20~21%, $CO_2$ 4~5% 조성의 석탄 합성가스를 $200Nm^3/h$ 안정적으로 제조할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제27권5호
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• pp.478-482
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• 2016

본 연구는 0.076 m 지름과 0.8 m 높이를 가지는 기포유동층 열분해로를 이용하여 국내에서 풍부한 낙엽송 톱밥의 급속 열분해 특성을 고찰한 것이다. 유동층 열분해로의 운전 조건인 반응온도($350-550^{\circ}C$), 유동화 속도비($U_o/U_{mf} $: 2.0-6.0), 원료 주입 속도(2.2-7.0 g/min)에 따른 열분해 수율과 바이오 오일의 조성 변화를 고찰하였다. 바이오 오일에 포함된 화학 성분들의 수는 반응 온도 증가에 따른 2차 열분해로 인하여 반응 온도가 증가함에 따라서 감소하였다. 유동화 속도비와 원료 주입 속도가 유동층 열분해에 미치는 영향은 반응 온도의 영향보다 작아 열분해 온도가 가장 중요한 인자임을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제19권1호
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• pp.105-110
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• 2008

증류-추출의 조합에 의해 접촉분해경유(LCO)로부터 회수한 dimethylnaphthalene (DMN) 이성체 농축액을 원료로 사용하여 결정화조작을 행해 2,6-DMN의 정제를 검토했다. 2,6-DMN의 정제에 적합한 용매의 선정을 위해 13종의 용매(acetone, cyclohexanone, ethanol, ethyl ether, ethyl acetate, isopropyl ether, methanol, n-hexane, n-heptane, pyridine, THF, toluene, methanol과 acetone의 혼합용매)를 사용하여 결정화조작을 행한 결과, 60 vol% methanol과 40 vol% acetone의 혼합용매(M/A = 1.5)가 2,6-DMN의 순도 및 수율의 측면에서 우수한 정제성능을 보였다. 결정화 온도의 상승 및 용매(M/A = 1.5)/원료(농축액)의 체적비의 증가는 2,6-DMN의 순도를 향상시켰으나, 역으로 수율의 저하를 초래시켰다. DMN 이성체 농축액을 원료(10.43 wt% 2,6-DMN)로 사용한 결정화를 통해 회수한 결정(76 wt% 2,6-DMN)을 원료로 사용하여 재차 결정화조작을 행한 결과, 40%의 수율로 99.7 wt% 2,6-DMN의 결정을 얻을 수 있었다.