• 제목/요약/키워드: 환원용해

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태양전지용 실리콘 생산을 위한 금속급 실리콘 제조와 슬래그 정련 연구 (Study metal-grade silicon manufacturing and slag refining for the production of silicon solar cell)

  • 이상욱;김대석;박동호;문병문;민동준;류태우
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.111.2-111.2
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    • 2011
  • 야금학적 방법을 통한 태양전지용 실리콘 제조를 위하여 아크로(Arc furnace)에서 제조된 용융 상태의 금속급 실리콘을 슬래그와 직접 반응시켜 불순물을 제거하는 공정에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 아크로와 고주파 유도용해로(High-frequency induction furnace)를 이용하여 금속급 실리콘을 제조와 정련 특성 실험을 수행하였다. 본 연구에서 금속급 실리콘을 제조하기 위한 장비로 150kW급-DC 아크로와 300kW급-AC 아크로를 사용하였다. 원재료로 규석, 코크스(Cokes), 숯, 그리고 우드칩(Wood chip)을 실험 비율에 맞춰 아크로 내부에 장입하고, 이를 용융환원 방법을 통해 반응을 시켰다. 이때 생산된 금속급 실리콘의 순도는 약 99.2~99.8% 이었으며, 원재료의 순도, 장입 비율 및 아크로 운전 특성에 따라 편차가 있다. 아크로에서 생산된 금속급 실리콘의 경우 인(phosphorus), 붕소(boron)를 다량 함유하고 있고, 이를 제거하기 위하여 50kW급 고주파 유도용해로 장비를 사용하여 슬래그 정련 실험을 수행하였다. 슬래그 정련시 사용한 성분은 SiO2, CaO 그리고 CaF2 이며, 금속급 실리콘과 슬래그의 질량비 및 반응 시간에 따른 실리콘 불순물 특성을 평가하였다. 실험결과 인과 붕소는 각각 1 ppm 이하, 5 ppm 이하 였으며, 칼슘을 제외한 대부분의 금속 불순물의 경우 0.1~0.2% 임을 확인하였다.

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석회암지대 지하수 및 하천수 ${\delta}13CDIC$값의 변화 요인

  • 신우진;정공수
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.402-404
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    • 2005
  • 2004년 7월부터 2005년 2월까지 8개월 동안 강원도 정선지역 탄산염지대 지하수 및 하천수의 ${\delta}^{13}C$의 조사 결과, 탄산염 지대 지하수의 13C는 $-12.07{\sim}-8.63$ (평균 -10.34 ), 탄사염지대 하천수의 ${\delta}^{13}C$$-10.32{\sim}-6.80$ (평균 -7.944 ) 이었다. 하천수와 지하수 ${\delta}^{13}C$는 수온(T)과 음의 상관관계를 보이고 물의 전기전도도(EC)와 양의 상관관계를 보이며, 여름보다 겨울에 높은 값을 보이는 반면 산화환원 전위(Eh), 용존산소(DO), pH와는 상관관계가 미약함을 보이고 있다. 탄산염지대 지하수 및 하천수의 ${\delta}^{13}C$는 연구지역의 지하수와 하천수가 탄산염암의 용해, 대기 $CO_2$와 용존 $CO_2$의 교환, 유입된 대기 $CO_2$가 물 분자와 반응하여 ${HCO_3}^-$ 이온으로 전환될 때 있는 분별작용의 효과에 의해 주로 영향을 받았으며 수중생물의 신진대사에 의한 변화는 미미한 것으로 나타났다.

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연소전 조건에서 물리흡수제를 이용한 이산화탄소 흡수특성 (Carbon Dioxide Absorption Property of Physical Sorbent in the Pre-Combustion Condition)

  • 백근호;유승한;차왕석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.4643-4648
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    • 2010
  • 본 논문에서는 주요 온실가스인 이산화탄소를 고압 환원 분위기인 연소전 조건에서 회수하기 위해 물리흡수제인 DMSO, Sulfone, PEG를 이용하여 이산화탄소 흡수특성을 조사하였다. 회분식 기-액 평형반응기를 이용하여 흡수반응온도 및 압력에 따른 이산화탄소 용해도와 물리흡수제의 재생성, 그리고 초기흡수특성을 연구하였다. 실험결과 PEG가 이산화탄소 용해도 및 초기 흡수능력이 가장 우수하였다. 그리고 PEG를 비롯한 물리흡수제가 다양한 흡수반응온도 및 압력에서 우수하게 재생됨을 확인할 수 있었다.

Ar/Ar-$H_2$ 플라즈마에 의한 Nb금속제조와 Nb금속의 수소용해 (A Study on the Carbothermic Reduction of Nb-Oxide and the refining by Ar/Ar-$H_2$ plasma and Hydrogen solubility of Nb metal)

  • 정용석;홍진석;김문철;백홍구
    • 한국재료학회지
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    • 제3권6호
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    • pp.565-574
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    • 1993
  • Ar/Ar-$H_{2}$ 플라즈마법으로 고순도 Nb금속을 환원 정련하였다. 또한, Ar-(20%)$H_{2}$플라즈마에서의 용융Nb금속과 수소간의 반응을 해석하였다. Ar플라즈마 환원에서는 $C/Nb_{2}O_{5}$=5.00의 비에서 99.5wt%의 금속 Nb을 얻었으며, 니오븀 산화물의 열분해에 의한 O/Sub 2/의 손실은 발생하지 않았다. Ar-(20%)$H_{2}$ 플라즈마에서는 $C/Nb_{2}O_{5}$=4.80의 비에서 99.8wt%의 금속 Nb을 제조하였다. 주된 탈산반응은 H, $H_{2}$와의 반응이었으며,$NbO_{x}$의 증발에 의한 탈산은 발생하지 않았으나, "splash"효과에 의해 Nb의 질량손실이 발생함을 관찰하였다. 탈산반응은 1차 반응속도론에 따랐으며, 탈산의 반응속도 상수(k')는 $7.8 \times 10_{-7}$(m/sec)였다. Ar-(20%)$H_{2}$ 플라즈마법에서 Nb금속 내의 수소 용해도는 60ppm으로 분자상태 수소의 용해도인 40ppm 보다 높았으며, 포화되는 시간은 60초 이내였다. 이를 다시 Ar 플라즈마로 처리함으로써 수소 함량을 10ppm 이하로 감소시킬 수 있었다.소시킬 수 있었다.

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분자압축탈수 방법과 탈수액을 이용한 건조생강의 품질평가 (Quality Evaluation of Ginger Dried using a Molecular Press Dehydration Method or Employing a Dehydration Liquid)

  • 이현석;김병삼;차환수;권기현
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.478-486
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    • 2010
  • 최적화된 분자압축 탈수건조 생강에 열풍건조, 동결건조, 재사용 탈수액을 사용한 탈수건조 생강을 비교하여 품질평가를 실시하였다. 품질평가항목은 일반성분, 색도, 수분흡수지수(WAI) 및 수분용해지수(WSI), 총당, 환원당, DPPH 항산화활성 측정, gingerol 함량 측정을 통하여 생강의 품질을 비교하였다. 일반성분의 경우 분자압축 탈수 건조한 생강이 열풍건조 및 동결 건조한 생강보다는 낮았지만 이는 탈수액으로 성분이 용출되는 공정의 특성의 차이로 나타나는 현상이였다. 색도에서는 분자압축 탈수 건조한 생강이 다른 건조조건의 생강보다 원물의 상태의 색을 유지하였다. 수분흡수지수(WAI) 및 수분용해지수(WSI)에서는 열풍 건조된 시료가 수분흡수지수가 가장 높았고 분자압축 탈수 건조한 시료는 표면수분을 적용한 수분함량과 수분활성도에 비교하여 낮게 나타났다. 이 결과를 통하여 판단할 때 분자압축 탈수공정을 적용한 생강이 수분흡수지수(WAI)와 수분용해지수(WSI)에서 우수하다고 판단된다. 총당의 경우 유의적인 차이는 없었지만 분자압축 탈수 건조한 생강이 비교적 높았다. 환원당은 열풍 건조한 생강시료가 비교적 높았으며 이는 갈변에 영향을 미친다고 판단된다. DPPH를 통한 항산화활성 측정에서 BHA, BHT 보다 낮았지만 다른 건조방법 보다는 분자압축 탈수 건조한 생강이 항산화활성이 높았다. Gingerol 함량 측정은 건조방법에 따라한 건조한 분말을 측정하였으며 동결건조가 가장 우수하였다. 하지만 분자압축 탈수건조한 생강의 경우 다른 건조방법 보다는 낮았지만 탈수액에 형성되는 gingerol이 발생하기 때문에 활용가치와 기능성면에서 우수하다고 판단된다. 이 처럼 모든 품질평가 항목의 결과를 통하여 분자압축 탈수건조가 이전에 열풍건조와 동결건조보다 품질이 우수하고 시설과 가격에서 경쟁적으로 우수하며 활용가치와 기존의 건조방법의 단점을 보완해 주는 건조방법으로 판단이 되어진다.

증숙 및 건조 조건이 호박 분말의 이화학적 특성에 미치는 영향 (Effect of Different Steaming and Drying Temperature Conditions on Physicochemical Characteristics of Pumpkin Powder)

  • 신동선;유선미;박보람
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.742-746
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    • 2013
  • 본 연구에서는 증숙 및 건조 온도를 달리하여 호박분말을 제조하고 이화학적 특성, 색도, 수분흡수지수 및 수분용해지수, 총 카로틴 함량, 총당 및 환원당 함량의 변화를 조사하였다. 시료는 숙과형 호박인 맷돌호박을 사용하였으며 일정한 크기($4.5{\times}4.5$ mm)로 세절한 다음 $100^{\circ}C$에서 30초 또는 60초 동안 증숙하였고 열풍건조 온도를 40, 50, 60 및 $70^{\circ}C$로 달리하여 호박분말을 제조하였다. 이화학적 특성을 조사한 결과 수분함량은 건조 온도가 높을수록 감소하는 경향을 보였고 당도 및 수율은 반대로 증가하는 경향이었다. 호박 분말의 색도의 변화는 건조 온도가 높을수록 L, a 및 b값 모두에서 낮게 나타났다. 수분흡수지수와 수분용해지수는 증숙 60초 처리군이 증숙 30초 처리군보다 건조 온도가 높을수록 수분흡수지수는 증가하였고 수분용해지수는 감소하였다. 총 카로틴 함량은 증숙 및 건조 온도가 높을수록 카로틴 함량의 파괴율이 더 높았다. 총당 및 환원당 함량은 건조온도가 높을수록 증가하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 증숙 및 건조온도는 즉석용 호박분말의 품질을 좌우하는 영향인자로서 중요성을 나타내는 조건임을 알 수 있었다.

알긴산의 부분적인 효소분해에 의한 특성 변화 (Changes in Functional Properties of Alginic Acid by Enzymatic Degradation)

  • 주동식;이정석;조순영;신성재;이응호
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.86-91
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    • 1995
  • 알긴산이 가지는 여러가지 물성적 특성 및 기능적 특성으로 식품에 널리 이용되고 있으나 상핀 점도와 용해도 때문에 그 이용 범위가 제한적이다. 이러한 알긴산을 보다 광범위하게 식품에 이용하기 위해서 알긴산의 특성을 어느 정도 유지하면서 용해도를 높이고, 점도를 저하시킨 부분 분해 알긴산의 제조와 특성을 실험하였다. 사용된 알긴산 분해효소는 pH 8.0, 온도 $37^{\circ}C$, 0.5 M NaCl 첨가 조건에서 최대 분해 활성을 나타내었다. 기질과 반응하는 부분 정제 효소(220.4 g/ml)의 농도는 2%(v/v)가 적절하였다. 반응 알긴산 농도에 관계없이 반응시간 10분으로 알긴산이 가지고 있는 점도 80%정도가 저하되었고, 60분 이내에 90% 이상의 점도가 떨어졌다. 분해에 의한 환원당 생성량을 측정하여 본 결과, 반응 60분까지는 큰 변화가 없었으나, 그 이후에는 환원당이 크게 증가하였다. 분해 시간에 따라 얻어진 알긴산들의 가용 농도는 반응 알긴산의 농도가 1.0%와 1.5%의 경우 10분 정도의 분해만으로도 10% 농도까지 용해할 수 있었고, 반응 알긴산 농도가 2.0%인 경우는 10분간의 분해로 7%까지 녹일 수 있었다. 알코올 침전도를 알아본 결과, 2.5% 시판 알긴산은 알코올 농도 3%일 때 침전을 시작하여 알코올 농도 30%일 때 22%, 알코올 농도 50%에서 대부분의 알긴산이 침전하였다. 부분 분해 알긴산의 경우는 알코올 농도 30%일 때 침전하기 시작하여 알코올 농도 70%일 때 85% 정도의 알긴산이 침전되었다. $Ca^{2+}$이온과의 반응성은 시판 알긴산과 마찬가지로 종류에 관계없이 부분 분해 알긴산의 농도가 높아짐에 따라 반응성도 커지는 것으로 나타났다.

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Cordycepin 고함유 Cordyceps militaris JLM0636 용매별 추출물의 이화학적 특성 및 항산화 효과 (Antioxidative Activity and Chemical Characteristics of Cordycepin-enriched Cordyceps militaris JLM0636 Powder)

  • 안희영;차재영;정영기;조영수
    • 생명과학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.249-258
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    • 2013
  • 눈꽃 동충하초(PJ), 번데기 동충하초(CM), cordycepin 고함유 번데기 동충하초($CM{\alpha}$)의 수용성, 에탄올 및 메탄올 추출물의 생리활성 물질 분석과 항산화 활성(DPPH free radical scavenging 활성, Cu/Fe-환원력, 간 조직 microsome 생체막 및 linoleic acid 과산화지질, Tyrosinase 저해활성, 혈전용해효소 활성)을 측정하였다. PJ의 수용성추출물 수율 42.53%이며 폴리페놀 화합물 함량 2.72% 및 플라보노이드 함량 1.73%로 가장 높았고 PJ, CM, $CM{\alpha}$의 주요 지방산 성분으로 palmitic acid, oleic acid, stearic acid였으며, 주요 미네랄은 K, Mg 및 Ca으로 나타났다. DPPH free radical scavenging 활성, Cu/Fe-환원력, linoleic acid의 과산화 지질 측정, Tyrosinase 저해 활성에 의한 여러 항산화 활성은 PJ가 가장 높았지만 $CM{\alpha}$가 CM보다는 항산화 활성이 높은 것을 확인했다. 또한 간 조직 microsome 생체막 지질 과산화 억제활성은 $CM{\alpha}$가 가장 활성이 좋았고 혈전 용해효소 활성에서도 $CM{\alpha}$가 높은 혈전 분해능이 있는 것을 확인하여 향후 건강기능식품이나 기능성 화장품, 혈전용해효소 개발 관련 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료되어 진다.

조청의 전통제조공정 분석을 통한 품질특성 (Quality Characteristics of Jochung by Analyzing Traditional Manufacturing Process)

  • 양혜진;손지혜;이양순;류기형
    • 산업식품공학
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    • 제13권4호
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    • pp.235-242
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    • 2009
  • 본 연구는 조청의 제조공정 및 품질 개선을 위한 기초자료를 마련하고자 수침시간(4, 8, 12시간)을 달리한 멥쌀을 증자기와 microwave로 제조한 고두밥의 일반성분과 수분 용해지수, 수분흡착지수, 환원당함량, 페이스트점도를 비교 하였고, 전처리를 달리한 고두밥으로 제조한 조청의 당고형분함량, 환원당함량과 포도당당량을 비교하였다. 멥쌀의 수침시간이 증가할수록 일반성분은 감소하였다. 멥쌀원료의 지방함량은 최대 60% 감소하였고, 회분과 단백질 함량 또한 수침시간이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였다. 또한, 본 실험에서 사용된 엿기름의 $\beta$-amylase의 활성도는 1710 unit의 당화력을 보였다. 멥쌀 원료의 환원당 함량은 수침시간이 4-8시간으로 증가할 때 증가하였지만, 수침 12시간이후 다시 감소하는 경향을 나타내었고, 증자한 고두밥, microwave 처리한 고두밥의 환원당함량은 8시간까지 증가하다가 12시간 때 일정하게 유지되는 경향을 나타내었다. 멥쌀 원료와 전처리를 달리한 고두밥의 수분용해지수는 수침시간 4시간 이후에는 수침시간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였고, 수분 흡착지수는 증자한 고두밥과 microwave 처리한 고두밥과는 크게 차이가 나지 않았다. 수침시간의 증가에 따른 최고점도, 최저점도, 구조파괴점도, 최종점도, 회복점도 등의 페이스트 점도지표는 증가하는 경향을 나타내었고, peak time은 큰 변화가 없었다. 멥쌀을 12시간 수침한 후 증자기와 microwave로 제조한 고두밥을 당화시간(4, 8, 12시간)을 달리하여 제조한 조청의 당고형분 함량과 환원당 함량은 당화시간이 증가할수록 그에 따라 비례하는 결과를 보였고, microwave 처리한 고두밥을 이용하여 제조한 조청보다 증자한 고두밥을 이용하여 제조한 조청의 환원당 함량과 포도당 당량이 높게 측정 되었다. 증자한 고두밥을 12시간 당화하였을 때 조청의 환원당함량과 포도당 당량이 59.40${\pm}$0.11%, 76.99${\pm}$1.78%로 가장 높 게 측정되었으며, 결과적으로 멥쌀을 12시간 수침하여 증자한 고두밥을 12시간 당화시켜 제조한 조청의 품질특성이 가장 높은 것으로 확인되었다.

Phthalate 완충용액에서 전해 석출한 철족 원소의 산화 용해 반응 (Anodic Dissolution of Electrodeposited Iron Group Elements in Phthalate Buffer Solution)

  • 천정균;김연규
    • 대한화학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.14-20
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    • 2007
  • 금(Au) 전극 위에 전해 석출한 철족 원소(Fe, Co, Ni)를 전극으로 phthalate 완충 용액에서 철족 원소의 부식과정을 조사하였다. Phthalate 완충용액의 pH의 변화에 대한 부식전위와 부식전류를 측정하여 각 원소(Fe, Co, Ni)전극의 산화반응과 환원반응에 대한 Tafel 기울기를 구하였으며 Tafel 기울기를 포함한 정량적인 전기화학 인자를 측정하여 전극의 산화반응과 환원반응에 대한 반응 메커니즘을 제안하였다. Phthalate 완충 용액에 존재하는 화학 종의 흡착은 철족 원소 전극의 산화반응에 영향을 미치는 것으로 보인다.