• 제목/요약/키워드: 황산화 활성

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퇴비화 공정의 1차 발효단계에서 질소성 물질의 거동 평가 (An Assessment on the Behavior of Nitrogenous Materials during the First High-rate Phase in Composting Process)

  • 정연구;김진수
    • 유기물자원화
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    • 제8권3호
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    • pp.81-88
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    • 2000
  • 음식쓰레기, 슬러지 등과 같이 C/N비가 낮은 폐기물을 호기성으로 퇴비화하는 경우 질소 성분이 많이 손실될 수 있으며, 이는 비료성분의 손실, 악취를 비롯한 환경오염 발생 등을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 퇴비화 공정에서 질소성 물질의 보존방법을 도출하기 위한 기초 연구로 음식쓰레기를 실험실 규모로 퇴비화하면서 일반적인 호기성 퇴비화 공정에서 일어나는 질소의 거동을 분석하였다. 음식쓰레기는 종이나 나무조각과 혼합하여 퇴비화하였으며, 질소성 물질의 거동을 평가하기 위해 퇴비시료에 포함된 암모니아, 산화성 질소, 유기성 질소를 측정하였다. 배가스로 손실되는 질소도 황산으로 흡수시켜 정량하였다. 퇴비화 반응의 활성화 여부가 유기성 질소의 무기화에 큰 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 활성이 좋은 퇴비를 식종한 경우 반응 초기부터 유기성 질소의 무기화가 활발히 진행되어 많은 양의 질소가 손실된 반면 초기의 낮은 pH 기간이 길어지면 유기성 질소의 분해가 지연되는 것으로 나타났다. 암모니아 손실량은 주입된 공기량의 영향이 큰 것으로 판단되며, 암모니아 손실이 증가하면 퇴비의 암모니아 함량이 크게 감소하였다. 질소에 대한 물질수지 분석을 통하여 초기 질소의 28~38%가 암모니아로 전환되었으며, 전환된 암모니아의 77~94%가 가스로 손실된 것으로 나타났다.

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방사선이 조사된 생쥐 간에서 인삼추출물이 방사선 방어효과에 미치는 영향 (The Radioprotective Effect of Ginseng Extracts on the liver in Mice that was irradiated by radiation)

  • 고인호;장재철;고정삼
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제27권2호
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    • pp.35-43
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    • 2004
  • ICR mice(Takeda et al., 1981)계 수컷 쥐 (무게 $20{\sim}30g$)를 균등한 조사야 $20\;cm{\times}20\;cm$ (선량율 200 cGy/min)로 Linac 6Mev X선 치료 장치(NEC model)를 이용하여 각각 5 Gy씩 실온에서 전신조사 하였다. 6 Mev X선이 조사된 간에 대한 방사선 방어효과를 연구하기 위해서 실험동물 생쥐 5마리를 1군으로 하여 대조군(Co), 방사선조사군(Rad), 방사선 조사전 백삼투여군(WG+Rad투여군), 방사선 조사전 발효인삼투여군(FG+Rad투여군) 등 총 4개 군으로 실험군을 분류하였다. 또한, 대조군(Co), 방사선조사군(Rad)은 생리적식염수 0.1 ml/day를 경구투여 하였고, FG+Rad투여군은 방사선조사 전 7일 동안 발효인삼을 500 mg/kg/day로 생쥐에 경구 투여하였다. 그리고, WG+Rad투여군은 방사선조사 전 7일 동안 백삼을 50 mg/kg/day로 생쥐에 경구 투여하고 생쥐를 도살 16시간 전에 절식시킨 후 각 실험군을 경추탈구로 희생시키고 분석시료로 사용하였다. 생쥐 간에서의 황산화 효소(SOD, catalase) 활성도 변화, 과산화수소 함량변화를 생쥐의 인삼 전 처리 효과를 통해서 방사선 장해에 대한 발효인삼 및 백삼성분이 방어효과에 미치는 영향을 예측하기 위해 전신 X선 조사 후 2주간 연구한 결론은 다음과 같다. 1.방사선조사군(Rad)에서는 대조군(Co)에 비해 SOD, CAT의 효소활성이 감소하였다. 반면에 백삼(50 mg/kg/day)과 발효인삼 추출물(500 mg/kg/day)을 방사선 조사전 투여한 실험군에서 각각 방사선 조사군(Rad)에 비해 효소 활성도가 증가하는 경향을 보였다. 2. 방사선조사군(Rad)에서 과산화수소의 함량은 대조군(Co)에 비해 유의성 있게 증가하였다. 반면에 백삼과 발효인삼 추출물을 방사선 조사전 투여한 실험군에서는 방사선조사군(Rad)에 비해 과산화수소의 함량 생성이 유의성 있게 억제되였다. 3. 본 연구 결과로 볼 때 백삼과 발효인삼추출물은 방사선조사에 의해서 생긴 간세포의 장해에 대한 방어효과가 있었다. 이는 인삼추출물의 성분이 항산화효소(SOD, catalase)의 활성도증가와 과산화수소함량의 감소를 가져와 결과적으로 방사선 방어효과가 나타냄을 알 수가 있었다.

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이온교환막을 이용한 이온의 분리특성에 관한 연구 - I. 전바나듐계 레독스-흐름 전지의 격막용 이온 교환막의 특성 - (The Study on the Separation Characteristics of ion with ion Exchange Membrane - I.The Characteristics of ion Exchange Membrane with the Separator of All-Vanadium Redox Flow Battery -)

  • 강안수
    • 공업화학
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    • 제4권2호
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    • pp.393-402
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    • 1993
  • 레독스-흐름 2차전지는 발전소의 잉여 전력, 태양전지 및 전기자동차 등 응용 분야가 넓은 유망한 에너지 저장 방법의 하나이다. 활성물질로소 바나듐-황산 수용액을 이용하는 전바나듐 레독스-흐름 전지에서 효율적인 이온 선택 성막의 개발은 아직도 문제점으로 남아 있다. 전바나듐 레독스-흐름 전지용 격막으로서 기초막에 UV를 조사하면서 30분간 chlorosulfonation 시킨 비대칭 양이온 교환막(M-30)이 운반율 0.94 막저항 $0.5{\Omega}{\cdot}cm^2$로 가장 좋았다. 기초막은 pololefin막(HIPORE 1200)에 $10{\mu}m$두께의 저밀도 폴리에틸렌 막을 접착시켜 제조되었다. 실제 바나듐-황산 수용액에서의 막저항도 $3.79{\Omega}{\cdot}cm^2$로 Nafion 117막과 비슷하였고, 셀저항율도 $6.6{\Omega}{\cdot}cm^2$로 Nafion 117막보다 낮았다. 막의 전기화학적 물성치와 가격 등을 고려할 때 전바나듐 레독스-흐름 전지의 격막으로서 M-30막이 Nafion 117막과 Asahi초자의 CMV막보다 우수하였다.

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머루 주스의 이화학적 특성 및 황산화 활성 (Physicochemical Property and Antioxidant Activity of Wild Grape(Vitis coignetiea) Juice)

  • 박현실
    • 한국조리학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.297-304
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    • 2010
  • 머루 주스의 총 안토시아닌 함량은 $17.0{\pm}0.1$, 색도는 $33.9{\pm}1.4$였으며, 총 페놀과 플라보노이드의 함량은 각각 $25.4{\pm}3.1$ mg/l00 g, $4.4{\pm}1.4$ mg/100 g이었다. 무기질은 특히 K의 함량이 $11.3{\pm}0.3$ mg/100 g으로 가장 높은 함량을 보였다. 전자공여능을 측정한 결과 $1,000\;{\mu}L$/mL의 농도에서 $94.8{\pm}1.2%$의 뛰어난 전자공여능을 보였다. 머루 주스를 이용하여 금속이온의 환원력을 측정한 결과, 농도가 $1,000\;{\mu}L$/mL일 때 환원력은 1.134를 나타내었다. 그리고 아질산염에 대한 소거능을 측정한 결과, pH 1.2의 조건일 때 $1,000\;{\mu}L$/mL의 농도에서 $77.1{\pm}1.1%$로 가장 뛰어난 소거능을 보였다. 머루 주스의 농도가 증가함에 따라 실험 결과는 유의적으로 증가하는 경향을 보였다.

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넓은 작동 온도범위를 가지는 V2O5-WO3/TiO2 SCR 촉매 개발을 위한 티타늄 이소프로폭사이드(TTIP) 활용 전략 (Titanium Isopropoxide (TTIP) Treatment Strategy for V2O5-WO3/TiO2 SCR Catalysts with a Wide Operating Temperature)

  • 이재호;조광훈;이금연;임창용;이영세;김태욱
    • 공업화학
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    • 제34권4호
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    • pp.357-364
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    • 2023
  • 선택적 촉매 환원(SCR)은 질소산화물 배출을 줄이는 가장 효과적인 방법이지만, V2O5-WO3/TiO2 촉매가 좁은 작동온도 (300~400℃) 범위를 가지기 때문에, V2O5-WO3/TiO2 촉매의 작동 온도범위가 200~450℃인 새로운 촉매를 개발하였다. SCR 과정에서 생성되는 촉매 독인 황산암모늄은 350℃ 이상으로 가열함으로써 제거할 수 있다. 촉매 활성 부위의 수를 증가시키고 활성 물질의 분산을 촉진하기 위해 TiO2 지지체에 티타늄 이소프로폭사이드(TTIP) 처리를 여러 TTIP/TiO2 질량비로 진행하였다. 그 중 5 wt% TTIP 부하에서 높은 W 분산성으로 인해 열 안정성이 증가하였고 V5+가 형성되어 최적의 성능을 보였다. 5 wt% TTIP 부하로 처리된 촉매를 One-step co-precipitation으로 제조하였을 때 기존의 방법보다 더 나은 V-OH와 W-OH 분산 및 상호작용 향상이 나타나 더 낮은 온도에서 높은 촉매 활성으로 인해 향상된 성능을 보였다. 이를 향후 TTIP를 이용하여 TiO2촉매의 표면을 개선하려는 연구자에게 이해하기 쉽게 설명하고자 하였다.

실리카겔에 고정화된 산성 이온성 액체 촉매를 이용한 올레산의 에스터화 반응연구 (The Esterification of Oleic Acid Using Acidic Ionic Liquid Catalysts Immobilized on Silica Gel)

  • 최재형;박용범;이석희;천재기;우희철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권5호
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    • pp.583-588
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    • 2010
  • 유리지방산 함량이 높은 원료의 효율적인 바이오디젤 생산을 위해 다양한 고체산 촉매를 사용하여 회분식 반응기에서 유리지방산의 에스터화 반응에 대한 연구를 수행하였다. 고체산 촉매는 상용 촉매인 황산기를 지닌 이온교환수지(Amberlyst-15, Dowex 50Wx8)와 실리카겔에 술폰기 및 염화술폰기 지닌 산성 이온성 액체가 고정화된 촉매($SiO_2-[ASBI][HSO_4]$, $SiO_2-[ASCBI][HSO_4]$), 단순히 실리카겔에 술폰기 및 염화술폰기의 산성적 기능기를 도입한 촉매들을 사용하여 반응특성을 비교하였다. 또한 에스터화 반응 실험변수로써 반응시간, 온도, 반응물간의 몰 비율(메탄올:올레산), 촉매량에 대한 영향을 조사하였다. 사용된 고체산 촉매들 중 실리카겔에 고정화된 알릴이미다졸리움을 포함한 산성 이온성 액체 촉매가 가장 우수한 반응성을 나타내었다. 특히 실리카겔에 3-allyl-1-(4-sulfobutyl)imidazolium hydrogen sulfate가 고정화된 $SiO_2-[ASBI][HSO_4]$ 촉매가 같은 반응조건에서 기존의 알려진 Amberlyst-15보다 더 나은 성능을 보였으며, 353 K 반응온도와 5 wt%의 촉매량, 메탄올/올레산의 몰 비율 20의 조건에서 2시간 동안 약 96%의 높은 전환율을 나타내었다. $SiO_2-[ASBI][HSO_4]$의 높은 촉매 활성은 실리카에 고정화된 강한 브뢴스테드산의 작용기에 기인한 것으로 생각된다. 바이오디젤로부터 촉매의 분리 및 회수는 간단한 경사법 혹은 여과법에 의해 쉽게 분리할 수 있고, 이를 회수하여 재사용이 가능하다.

황산티타늄과 탄소나노튜브로부터 가수분해로 제조된 CNT-TiO2 나노복합체의 광촉매활성 (Photo-catalytic Activity of CNT-TiO2 Nano Complex Prepared from Titanium Oxysulfate and Carbon Nanotube by Hydrosis)

  • 김상진;정민정;이영석
    • 공업화학
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    • 제21권1호
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    • pp.58-62
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    • 2010
  • $TiOSO_4$와 다층벽탄소나노튜브(MWCNT)를 사용하여 가수분해법으로 CNT-$TiO_{2}$ 나노복합체를 제조하였다. 제조된 $TiO_{2}$-CNT 복합체의 CNT는 아나타제 $TiO_{2}$에 균일하게 분산되어 있으며 MWCNT의 첨가량이 증가함에 따라 결정성 탄소의 비율과 O/Ti 비율이 증가함을 확인할 수 있다. CNT-$TiO_{2}$복합체의 광활성 및 오염물 흡착능력을 UV 조사 시간에 따른 메틸렌블루의 분해정도로 확인하였다. MWCNT의 비율이 높아질수록 높은 흡착능과 광분해능을 나타내었다. 이는 MWCNT의 높은 비표면적, 산소포함 관능기, 낮은 밴드갭 에너지, 높은 전기전도성, 높은 부피 대 표면적 비율, 균일한 구조 및 특성으로 인하여 CNT-$TiO_{2}$ 복합체의 광활성에 도움을 주는 것으로 보인다.

전기구리도금에 미치는 Mercapto화합물의 전기화학적 특성 (The Electrochemical Characteristics of Mercapto Compounds on the Copper Electroplating)

  • 손상기;이유용;조병원;이재봉;이태희
    • 전기화학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.160-165
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    • 2001
  • 황산원자를 포함하는 mercapto화합물은 도금시 전착속도를 증가시키는 첨가제로 알려져 있는데, 이 중 4가지의 mercapto 화합물을 선정하여 농도를 변화시켜가며 Hull cell test, Haring-Blum cell test, cathodic polarization, EQCM(Electrochemical Quartz Crystal Microbalance)등을 이용하여 도금특성 및 throwing power를 알아보았다. Cathode polarization 및 EQCM을 통한 구리 전착량을 알아본 결과 4가지의 mercapto 화합물 중 3-mercapto-1-propanesulfonic acid가 activator로서 가장 적당하였으며, 그 농도가 20 ppm에서 throwing power를 증가시키고, 농도 및 활성 과전압이 오직 $Cl^-$만 포함되었을 때보다 cathodic scan시 100 mV 만큼 shift되어 증착속도를 증가시킴을 알 수 있었다.

$La(OH)_3$ 공침에 의한 물시료 중 흔적량 인산이온의 부선 농축 (Flotation-Concentration of Trace Phosphate Ion in Water Samples by $La(OH)_3$ Coprecipitation)

  • 김영상;박상완;최희선
    • 분석과학
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    • 제5권4호
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    • pp.425-431
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    • 1992
  • $La(OH)_3$ 공침에 의한 극미량 인산이온의 부선 및 농축에 관한 연구를 가시/자외선 분광광도법을 이용하여 수행하였다. 암모니아용액으로 조절한 pH 9.5의 1.0L 시료용액 중 인산 이온을 수산화란탄 침전에 공침시켰다. 1:8의 sodium oleate와 sodium dodecyl sulfate 혼합 계면활성제를 가하고 질소기체를 bubbling하여 침전들을 용액 표면으로 띄웠다. 뜬 침전들을 감압 플라스크에 모은 다음 용액을 걸러 버리고 침전을 묽은 암보니아용액으로 씻고 황산에 녹였다. 몰리브덴 청색법으로 농축된 용액 중 인산이온을 정량하였다. 이상의 방법으로 수도물과 강물 중 인산이온을 분석하였고 각 시료에 인산이온을 20.0ng/mL 가하여 분석한 결과 각각 93%와 86%의 회수율을 얻었다.

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초소형 실리콘 신경탐침의 임피던스 특성 향상 연구

  • 이수진;이이재;윤효상;박재영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.427-428
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    • 2014
  • 서론: 최근 전세계적인 고령화 진행에 따른 뇌졸중, 파킨슨병, 알츠하이머병 등과 같은 각종 뇌관련 질환에 대한 관심이 더욱 높아지고 있으며 다양한 뇌질환 치료를 위하여 뇌 신경 신호의 정확한 검출 대한 연구가 학계에서 활발히 진행되고 있다. 효과적인 뇌 신경 신호 검출을 위해서는 세포조직의 손상을 최소화 할 수 있는 초소형 신경탐침 및 극소 면적내에서 극대화된 검출 전극이 구현되어야 한다. 그러나, 극소 면적내에 구성된 소면적 전극을 통한 신호 검출은 전극 계면에서의 높은 임피던스를 야기시켜 정밀한 신경신호 검출에 어려움을 만든다. 따라서, 뇌 신경 신호 검출시 전극 계면에서의 낮은 임피던스를 검출하기 위한 다결정실리콘, 이리듐 산화막, 탄소나노튜브와 같은 다양한 전극 소재를 이용한 신경탐침 연구가 제안되어 왔다. 본 연구에서는 극소화된 전극면적과 신경세포 계면에서의 저 임피던스 신경신호 검출을 위하여 비이온성 계면활성제와 전해도금을 이용하여 높은 거칠기값을 갖는 나노동공 백금층을 검출 전극으로 활용하였다. 실험 결과: 제작된 신경탐침의 몸체는 실리콘으로 이루어지며, 탐침 끝단에는 신호 측정을 위한 나노동공 백금층을 갖는 전극들이 집적되어 있다. Fig. 1 는 제작된 나노동공 백금을 갖는 신경탐침의 이미지 (a), SEM (b), TEM (c), FESEM (d) 측정결과를 보여준다. 0.9 %의 NaCl 용액에서 제작된 신경탐침의 계면임피던스 및 위상각 변화에 대한 측정결과가 Fig. 2에 나타나 있다. 1.2 kHz 주파수에서 $942.6K{\Omega}$ ($0.029{\Omega}cm^2$, $3.14{\mu}m^2$)로 극대화된 실표면적을 갖는 나노동공 백금층에 의하여 매우 낮은 임피던스 특성을 보인 것으로 판단된다. 또한 제작된 신경탐침은 위상각이 $-82.9^{\circ}$로서 캐패시터와 같은 역할을 하고 있다고 예상할 수 있었으며 $4.6mFcm^{-2}$의 축전용량값을 보였다. Fig. 3는 1 M의 황산용액에서 나노동공백금층이 형성된 신경탐침 전극과 형성 전의 전기화학적 표면변화를 비교분석한 결과로서 나노동공 백금층의 형성 전/후의 전류응답 특성이 상이하게 나타났다. 나노동공 백금층의 실표면적 극대화로 인한 전류응답수치 또한 크게 향상 되었으며, 0~-0.25 V 영역에서의 수소 흡착에 따른 환원곡선은 전형적인 백금 특성을 보여주는 결과로 판단 할 수 있다. Table 1는 기존에 연구되었던 신경탐침들과 본 연구에서 제작된 나노동공 백금을 갖는 신경탐침의 임피던스와 캐패시턴스 특성을 비교한 결과이다. 결론: 본 연구에서는 실리콘 신경탐침 끝단에 집적된 전극상에 전해도금법을 이용하여 높은 거칠기값을 갖는 나노동공 백금층을 형성하고 전극 계면상의 낮은 임피던스를 검출을 하였다. 나노동공 백금층을 갖는 신경탐침은 순환전압전류법을 통해 극대화된 실표면적을 극대화를 확인할 수 있었으며, 극대화된 검출 전극면은 저 임피던스 측정에 용이함을 실험을 통해서 증명할 수 있었다. 따라서, 높은 거칠기값의 나노동공 백금층은 초소형화된 신경탐침상에 집적되는 전극면적소형화와 다수의 전극 구현에 효과적일 것으로 판단되며 보다 정확한 신경신호 검출을 통한 뇌질환의 명확한 이해에 유망할 것으로 판단된다.

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