• 제목/요약/키워드: 활성계수

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산소이용률을 이용한 생물학적 동력학 계수 추정 (The Estimation of Bio-kinetic Parameters using Respirometric Analysis)

  • 정연규;김한수;유성인
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.11-19
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    • 2000
  • 생물학적 폐수처리장의 효율을 정확하게 예측하기 위해서는 생물학적 동력학 계수와 화학양론적 계수를 반드시 추정하여야만 한다. 본 연구에서는 생물학적 동력학 계수를 추정하는 실험적 방법과 그 이론적 배경이 논의되었다. 또한 생물학적 동력학 계수 추정을 위해 신소이용률(Oxygen Uptake Rate, OUR)을 이용한 회분식 실험을 실시하였다. 호기성 상태에서 종속영양미생물과 독립영양미생물의 생물학적 동력학 계수를 추정하기 위한 간단한 방법이 기술되어 있다. 생물학적 동력학 계수 추정시 해석상의 부정확성 때문에 COD와 VSS농도를 이용하지 않고 산소이용률을 미생물 성장 자료로 변환하여 사용하였다. 종속영양미생물의 최대비성장율, 생산계수, 반속도상수, 사멸율을 산소이용률을 사용하여 추정하였다. 또한 독립영양미생물의 최대비성장율은 $NO_3{^-}$ 농도의 증가율로부터 추정하였다. 본 연구의 목적은 회분식 반응조에서 산소이용률을 이용해 종속영양미생물과 독립영양미생물의 생물학적 동력학 계수를 정확하고 간편하게 추정하는데 있다. 이러한 산소이용률을 이용한 생물학적 동력학 계수 추정 방법이 복잡한 활성슬러지 모델링에 도움을 줄 것으로 판단된다.

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효율적 숙신산 생산을 위한 다양한 아민추출제와 용매를 이용한 아세트산의 선택적 추출제거 (Selective Removal of Acetic Acid for the Effective Production of Succinic Acid using the Various Amino Extractants and Solvents)

  • 허윤석;홍연기;전영시;홍원희
    • KSBB Journal
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    • 제20권3호
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    • pp.238-243
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    • 2005
  • 최근 들어 카르복실산 중에서 숙신산은 생분해성 고분자의 원료물질로서 주목받고 있다. 본 연구에서는 다양한 아민추출제 및 희석제를 이용한 반응추출을 통해 숙신산 및 아세트산의 선택추출에 대한 연구를 하였다. 그 결과 활성희석제의 경우 2, 3차 아민의 추출능이 우수하였고, 비활성 희석제의 경우에는 4차 아민의 추출능이 보다 높게 나타났다. 전체적인 분배계수 값을 비교할 때 활성희석제를 이용한 반응추출이 효과적임을 알 수 있었다. 또한 실제 발효액을 이용한 반응추출 실험결과, 모사 수용액에 비하여 추출능이 현저히 감소함을 볼 수 있었는데 이는 발효액에 들어있는 여러 가지 불순물들이 반응추출을 저해하기 때문이다. 여러 불순물들에 대한 반응추출의 저해 영향은 아세트산에 비해 숙신산이 컸으며, 이를 통해 실제 발효액에서 숙신산을 정제하기 위해서는 불순물로 존재하는 아세트산을 선택적으로 추출하여 제거하는 분리공정을 적용하는 것이 효과적임을 알 수 있었다. 추출제의 물질전달 및 보다 빠른 반응성의 향상을 위해 CLA에 대한 분배계수 및 선택도 실험을 수행한 결과, pH 변화에 따라 분배계수 및 선택도가 증가함을 알 수 있었다.

기포 펌프에 의한 산소 용해에 관한 연구 (A Study on Oxygen Dissolution by Air Lift Pump)

  • 오세경
    • 동력기계공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.45-50
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    • 1999
  • 기포 펌프는 물과 공기 사이의 접촉 면적을 증가시켜 공기로부터 물로의 산소 용해를 높이는 기능을 가지고 있다. 이 연구에서는 기포 펌프에서 여러 가지 흐름 패턴을 설정하고, 이것을 근거로 하여 슬립모델을 확립하여, 기포 펌프의 산소 용해 특성을 조사하였다. 이 연구에서 수행한 실험 결과로부터, 산소 전달 계수는 흐름 패턴(기포 흐름, 기포-슬러그 흐름, 슬러그 흐름)에는 상당한 영향을 받았으나, 시료수의 오염 정도에 따른 영향은 그다지 크지 않음을 확인하였다. 그리고, 산소 전달양은 레이놀즈 수에 비례하여 증가하며, 산소 전달면을 증가시키기 위해서는 에어 스톤이나 디퓨저의 이용이 매우 효과적임을 확인하였다. 또한, 표면 활성 물질은 물의 오염 정도나 흐름 패턴에 관계없이 산소 전달에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

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부식환경에서의 파괴 및 피로

  • 이동영
    • 기계저널
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    • 제28권4호
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    • pp.313-321
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    • 1988
  • 어떤 구조물이 반복하중을 받으면 피로파괴를 일으킨다. 만일 이 구조물이 부식환경 속에 앗 으면 불활성 분위기나 공기 중에서 보다 빨리 파괴에 이르게 된다. 이러한 현상을 흔히 부식 피로라고 한다. 부식피로에 크게 영향을 미치는 변수들을 대략 기계적 변수, 금속학적 변수, 환경 변수로서, 기계적 변수에는 최대응력 확대계수, 응력확대계수범위, 응력비, 반복하중 주파수, 반복하중파형, 응력상태, 잔류응력, 균열의 크기 및 모양 등이 있으며 금속학적 변수로는 합금 조성, 합금원소와 불순물의 분포, 미세조직과 결정구조, 열처리, 소성가공, 집합조직 등이며 환 경변수에는 온도, 환경의 형태(기체, 액체), 부식성분의 분압 또는 농도, 전기화학적 전위, pH, 수용성 환경의 점성, 피복, 부식억제제 등이 있다. 이와 같이 부식환경 속에 있는 구조물의 파 손을 이해하기 위하여는 응력부식과 부식피로를 공부하여야 한다. 이 현상은 매우 복잡한 문 제이기 때문에 아직도 완전히 이해되지 않은 상태이고 따라서 중요한 연구대상이 되고 있다. 여기서는 응력부식과 부식피로의 파괴역학적인 측면을 소개하고자 한다.

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증포 삼채뿌리 메탄올추출물의 항산화 성분 및 항산화 활성 (Antioxidant Compounds and Activities of Methanolic Extracts from Steam-Dried Allium hookeri Root)

  • 전현일;양재헌;송근섭;김영수
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권12호
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    • pp.1725-1731
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    • 2016
  • 증포처리가 삼채뿌리 메탄올추출물의 항산화 성분(총 페놀성 화합물 함량, 갈변물질, 함황화합물) 및 항산화 활성(DPPH 라디칼 소거 활성, ABTS 라디칼 소거 활성, SOD 유사 활성, 환원력)에 미치는 영향을 조사하였다. 증포 횟수가 2회에서 4회로 증가함에 따라 생 삼채뿌리보다 총 페놀성 화합물 함량이 각각 2.1배와 2.3배 증가했으며 갈변물질도 파장에 상관없이 유사한 경향이었다. 반면 함황화합물은 alliin이 각각 159.2배와 479.9배, cycloalliin이 각각 1.9배와 1.7배 감소하였다. 생 및 증포 삼채뿌리 메탄올추출물의 항산화 활성의 $EC_{50}$ 값은 DPPH 라디칼 소거 활성이 0.43~1.81 mg/mL, ABTS 라디칼 소거 활성은 7.53~13.71 mg/mL, SOD 유사 활성은 0.34~3.23 mg/mL, 환원력은 2.20~8.38 mg/mL로 증포처리에 의해서 생 삼채뿌리보다 $EC_{50}$ 값이 감소하였다. 항산화 성분과 각 항산화 활성에 대한 $EC_{50}$ 값의 결정계수($R^2$)는 0.82 이상의 높은 값을 나타내어 강한 상관성을 나타내었다. 결과적으로 증포처리는 삼채뿌리의 항산화 활성을 증가시키는 데 효과적인 가공방법으로 판단된다.

실시간 활성시스템을 접목한 감초의 유효성분에 대한 표준화 연구 (Studies on Standardization of Licorice Based on Its Active Components with On-line HPLC Bioassay System)

  • 홍재승;강범구;장영수;김선하;왕지강;박윤하;박종혁;임순성
    • 한국자원식물학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.401-414
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    • 2014
  • 기존의 HPLC 분석법에 활성을 접목시킨 실시간 분석법을 활용한 새로운 표준화 방법을 시도하였다. 항산화, 항염증, 항암작용을 포함한 다양한 생리 활성을 가지고 있는 한약재인 감초를 대상으로 산지가 다른 아홉 종류의 감초 추출물을 시료로 하여 분석을 실시한 결과 영주산 감초에서 라디칼 소거능이 가장 우수하게 나타났으며 실시간 활성 측정법에 의해 세 개의 활성 peak가 확인되었다. 이를 대상으로 크로마토그래피를 실시하여 세 개의 활성 피크의 물질을 각각 dehydroglyasperin C, dehydroglyasperin D, isoangustone A로 동정하였으며 감초의 항산화 지표 성분으로 설정하였다. 실시간 활성 분석법에 대한 validation을 수행한 결과 다른 물질과의 간섭이 없는 특이성, 상관계수 0.99~1.00의 직선성, 일내와 일간 정밀도의 RSD 값이 2% 이내의 정밀성 갖으며, 회수율 98~100%의 정확성을 보여 이 분석방법에 대한 신뢰도와 재현성이 검증되었다. 특히, 실시간 활성측정법은 활성 물질의 정성 및 정량분석을 동시에 측정할 수 있어 빠른 시간내 효과적으로 시료를 비교 분석할 수 있는 장점을 가지고 있다. 결과적으로 ABTS를 이용한 라디칼 소거능을 접목시킨 실시간 활성 분석법은 활성을 기반으로 한 천연물 소재의 표준화 연구 접근법 중의 하나로 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

수용액의 pH가 Triethanolamine-Ester Quaternary Ammonium Salt 양이온 계면활성제 시스템의 물성에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of pH on Physical Properties of Triethanolamine-Ester Quaternary Ammonium Salt Cationic Surfactant System)

  • 김지성;임종주
    • 공업화학
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    • 제20권5호
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    • pp.479-485
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    • 2009
  • 본 연구에서는 triethanolamine-ester quaternary ammonium salt의 ASCO EQ85 양이온 계면활성제 시스템의 기본 물성을 측정하였으며, 제타 전위 측정 및 quartz crystal microbalance 실험을 통한 계면활성제 흡착량 측정으로부터 pH 조건에 따른섬유 유연력에 관하여 살펴보았다. ASCO EQ85 계면활성제의 CMC는 약 $3{\times}10^{-3}mol/L$이며, CMC에서의 표면장력은 약 40 mN/m이었다. $25^{\circ}C$에서 1 wt% 계면활성제 수용액과 n-dodecane 사이의 계면장력을 spinning drop tensiometer를 사용하여 pH에 따라 측정한 결과, pH 증가에 따라 계면장력은 약간 증가하였으나 평형에 도달하는 시간은 pH에 관계없이 거의 일정하였다. 계면활성제 흡착량은 농도에 비례하여 증가하는 경향을 보였으며, 수용액의 pH 조건에 따라 계면활성제 흡착량이 변화하였다. 계면활성제 수용액의 pH에 따라 유연력을 측정한 결과, pH 증가에 따라 양이온 계면활성제로 세정한 섬유의 마찰계수가 증가하였으며, 양이온 계면활성제 수용액의 pH가 산성 조건일 때 섬유의 유연 효과가 크다는 것을 확인할 수 있었다. 계면활성제 수용액의 거품 안정성을 측정한 결과, 수용액의 pH가 증가함에 따라 거품의 부피가 반으로 줄어드는데 걸리는 시간이 증가하고 거품 안정성이 증가하였다.

해조류 추출물의 항산화 및 nitrite 소거활성 평가 (Evaluation of Antioxidant and Nitrite Scavenging Activity of Seaweed Extracts)

  • 안선미;홍용기;권기석;손호용
    • 생명과학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.576-583
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    • 2011
  • 유용생리활성의 해조류를 이용한 식품소재 개발 연구의 일환으로, 35종 해조류(갈조류 17종, 홍조류 11종 및 녹조류 7종)의 메탄올 추출물을 대상으로 in-vitro 항산화 및 nitrite 소거활성을 평가하였다. 해조류 추출물($500\;{\mu}g/ml$) 중 감태, 곰피, 대황, 넓패, 패, 모자반, 알송이모자반, 야마자모자반 및 잘피의 9종에서 60% 이상의 DSA 활성을 나타내었으며, ASA활성은 DSA활성과 높은 상관관계를 나타내었다(상관계수 0.855). 환원력 평가 결과에서는 감태, 곰피 및 대황의 3종만이 0.88 ($Abs_{700}$) 이상의 강력한 활성을 나타내었다. 한편 식품에서의 발암인자인 nitrosoamine생성억제와 관련된 NSA평가의 경우, 전체 35종의 해조류 중 19종에서 60% 이상의 NSA를 나타내었으며, 특히 기존에 알려지지 않은 모자반, 야마다모자반, 알송이모자반, 패, 넓패에서 우수한 활성을 확인하였다. 1차 선별된 9종 해조류의 DSA, ASA, NSA의 $IC_{50}$를 조사한 결과, 기존의 항산화능이 알려진 곰피, 대황, 감태 이외에도 야마다모자반 및 넓패에서 강력한 항산화 활성과 nitrite 소거활성을 확인하였다. 본 연구결과는 야마다 모자반 및 넓패를 이용하여 항혈전, 항산화, NSA 활성을 동시에 나타내는 기능성 식품소재로의 개발이 가능함을 제시하고 있다.

산활성 점토를 이용한 수중의 방사성 핵종 Cs+ 흡착 제거 (Adsorptive Removal of Radionuclide Cs+ in Water using Acid Active Clay)

  • 이재성;김수진;김예은;김성윤;김은;유건상
    • 대한화학회지
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    • 제66권2호
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    • pp.78-85
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    • 2022
  • 천연 백토를 6M의 황산에 넣어 80 ℃의 온도로 기계적 교반하에서 6시간 동안 가열하여 처리 한 산활성 점토를 수중의 세슘 이온(Cs+)의 제거를 위한 흡착제로서 사용하였다. 천연 백토와 산활성 점토의 물리·화학적 변화를 X-선 형광분광기, 비표면적 분석기, 그리고 에너지 분산형 X-선 분광기를 이용하여 관찰하였다. 천연 백토를 산으로 처리 하는 동안, 천연 백토를 구성하고 있는 결정 격자로부터 Al2O3, CaO, MgO, SO3 and Fe2O3가 일부분 용해되고 결과적으로 활성 부위와 더불어 기공의 부피와 비표면적의 증가를 초래하였다. 산활성 점토는 천연 백토에 비해 비표면적과 기공의 부피가 2배 정도 높았다. 산활성 점토에 의한 Cs+ 흡착은 1 분 내에 가파르게 증가하였고 60 분에 이르렀을 때 평형에 도달하였다. 25 mg L-1의 Cs+ 농도에서, 96.88%의 흡착 효율이 산활성 점토에 의해 성취되었다. Cs+의 흡착 데이터를 흡착 등온선과 반응속도 모델에 도입하였다. 산활성 점토에 의한 Cs+ 흡착 거동은 Langmuir 등온선에 잘 적용되었고 Langmuir의 등온선 계수인 Q는 10.52 mg g-1이 되는 것으로 밝혀졌다. 산활성 점토/물 계에서 Cs+ 흡착은 더 높은 상관계수 R2과 실험값 qe,exp과 계산값 qe,cal 의 근접으로 인해서 유사 일차 반응속도보다는 유사 이차 반응속도에 적합하였다. 연구의 전체적인 결과들은 산활성 점토가 수중으로부터 Cs+을 제거하는데 효율적인 흡착제로 사용될 수 있다는 보였다.

회전매체를 이용한 완전혼합 활성슬러지 공법의 Kinetic Constant의 산정 (Estimation of Kinetic Constant in Moving Media Complete Mixing Activated Sludge Reactor)

  • 김홍태
    • 물과 미래
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    • 제27권4호
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    • pp.49-57
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    • 1994
  • 하수와 우유를 섞은 합성폐수를 처리하기 위해 회전매체를 이용한 완전혼합활성슬러지 공법의 kinetic constant 값을 산정한 결과, $K_{m}$(유기물제거속도) 값은 저부하의 경우는 3.75~8/hr, 고부하인 경우는 8.57~12.5/hr이며, $K_{e}$값은 저부하인 경우 0.007~0.03/hr, 고부하인 경우는 0.09/hr로, $K_{s}$(내호흡계수) 값은 저부하인 경우 1.73~3.68/hr, 고부하인 경우는 3.84~5.75/hr로 나타났으며, Y 값은 0.46gVSS/g$BOD_{5}$로 산정 되었다.

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