• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권1호
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• pp.324-332
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• 2019

한국과 인도네시아를 포함한 대부분의 국가는 온실가스 감축을 위해 바이오디젤 같은 바이오연료 보급에 대한 강력한 정책을 추진하고 있다. 하지만, 바이오디젤 보급 확대를 위해서는 원료 부족 문제를 먼저 해결해야 한다. 본 연구에서는 원료 공급 안정성을 개선하고 바이오디젤 생산 가격을 낮추기 위해 비식용이면서 동시에 단위면적당 생산성이 높은 인도네시아 열대작물(R. Trisperma) 오일의 바이오디젤 생산 가능성을 조사하였다. 수확기간이 다른 두 종류의 오일은 많은 불순물과 높은 유리지방산 함량을 가지고 있어 효율적인 바이오디젤 생산을 위해, 에스테르화 반응과 전이에스테르화 반응을 실시하였다. 오일은 반응을 진행하기 앞서 여과와 수분제거 과정을 통해 반응의 효율을 높이고자 하였다. 에스테르화 반응은 불균질계 산 촉매인 Amberlyst-15를 사용하였으며, 반응 전 오일들의 산가는 각각 41, 17 mg KOH / g이었으나, 에스테르화 반응 후 3.7, 1.8 mg KOH/g으로 약 90% 이상의 전환율을 보이며 유리지방산 함량을 2%이하로 감소시켰다. 이후 전이에스테르화 반응은 KOH를 염기 촉매로 사용하여 바이오디젤 합성 실험을 진행하였다. 생성된 바이오디젤은 약 93%의 FAME 함량을 나타냈으며, 총 글리세롤의 함량은 0.43%으로 제품 규격(FAME 96.5%, 총 글리세롤 0.24%)에는 미달되었다. 이는 지방산 조성 분석 결과 일반적으로 관찰되지 않는 특이 지방산인 ${\alpha}$-Eleostearic acid가 10.7~33.4% 포함되어 나타나는 특성으로 판단되며, 추가 반응 최적화 및 분리정제 연구 진행으로 연료품질 규격 달성이 필요한 것으로 나타났다. 기존에 활용되지 못하던 비식용 원료로부터 바이오디젤 생산 기술을 확보할 경우 바이오디젤 보급 확대를 위한 안정적 원료 공급에 기여할 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제30권1호
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• pp.47-54
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• 2024

비식용 작물인 네팔산 Jatropha 씨앗으로부터 추출한 식물성 오일을 원료로 사용하고, 에스테르화 반응과 전이에스테르화 반응으로 구성된 2-step 공정을 거쳐서 바이오디젤로 전환하였다. Jatropha 오일에 함유되어 있는 유리지방산과 메탄올과의 에스테르화 반응에 Amberlyst-15 촉매를 적용하였으며, 자트로파 오일의 산가를 11.0으로부터 0.26 mgKOH/g까지 낮추었다. 산가가 0.26 mgKOH/g인 Jatropha 오일과 메탄올을 원료로 사용하고 NaOH/γ-Al₂O₃ 촉매를 사용하여 전이에스테르화 반응을 통해서 바이오디젤을 제조하였다. NaOH 담지량이 3 wt%에서 25 wt%로 증가함에 따라 비표면적은 129 m²/g에서 28 m²/g으로, 기공 부피는 0.249 m³/g에서 0.129 cm³/g으로 감소하였다. 또한, NaOH의 담지량이 증가할수록 NaOH/γ-Al₂O₃ 촉매의 염기점의 양과 세기가 동시에 증가하였다. NaOH/γ-Al₂O₃ 촉매의 최적 NaOH 담지량은 12 wt%인 것을 확인하였다. NaOH/γ-Al₂O₃ 촉매를 이용한 Jatropha oil의 전이에스테르화 반응에서 최적 온도를 65 ℃로 선정하였다. 교반속도가 150 RPM 이하의 조건에서는 전이에스테르화 반응 속도가 외부 물질 전달의 영향을 받았으나, 그 이상의 교반속도에서는 외부 물질 전달의 영향이 크지 않았다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권5호
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• pp.827-838
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• 1997

본 연구는 meat flavor 생성에 관계가 있는 아미노산과 당으로 구성된 model system하에서 Maillard 반응을 시키면서 각각의 기질을 단독 또는 혼합하여 반응시켜 끓인 혹은 구운 고기 향미에 가장 근접한 반응기질과 반응 조건을 찾고자 하였다. 반응 중 반응액의 특성은 관능적 특성과 흡광도 및 휘발성 성분을 비교하였고, 검토한 당과 아미노산은 각각 xylose, ribose, glucose, fructose, lactose, maltose, sucrose와 cystine, cysteine HCl, methionine, lysine HCl, glycine이었다. 반응 20시간동안 278 nm와 420 nm의 흡광도 변화로 얻은 반응 속도 상수를 비교한 결과, cysteine HCl을 제외한 4가지 아미노산과 혼합한 5탄당 혼합물이 6탄당이나 이당류와의 혼합물보다 높은 반응 속도 상수를 나타내었다. 또한 반응액의 pH는 반응 8시간 까지 감소하다가 거의 일정한 값을 유지하였고, 반응 속도가 빨랐던 아미노산과 당 혼합물이 더욱 낮은 pH를 나타내었다. 끓인 고기와 구운 고기 향미에 근접하였던 단독 기질로는 $100^{\circ}C$에서 0.2 M cystine에 0.2 M lactose를 20시간, 0.2 M cystine에 0.2 M xylose를 16시간 가열한 반응액이었다. 혼합 기질의 경우는 0.1 M lactose와 0.1 M maltose 또는 0.1 M xylose를 혼합한 혼합당액에 0.2 M cystine을 첨가하여 $100^{\circ}C$에서 20시간 반응한 액이었다. 선정된 4가지 반응액의 GC/MS에 의한 휘발성 향기 성분은 관능적 결과와 유사하였으며, hydrocarbon류 8종, aldehyde류 10종, ketone류 6종, alcohol류 7종, aromatics (benzene)류 2종, ester류 1종, furan류 4종, base류 1종, sulfur compound류 5종을 확인할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제29권2호
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• pp.93-99
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• 2020

A colorimetric paper sensor was used to detect volatile nitrogen-containing compounds emitted from spoiled salmon filets to determine their freshness. The sensing mechanism was based on acid-base reactions between acidic pH-indicating dyes and basic volatile ammonia and amines. A sensing layer was simply fabricated by drop-casting a dye solution of bromocresol green (BCG) on a polyvinylidene fluoride substrate, and its color-change response was enhanced by optimizing the amounts of additive chemicals, such as polyethylene glycol, p-toluene sulfonic acid, and graphene oxide in the dye solution. To avoid the adverse effects of water vapor, both faces of the sensing layer were enclosed by using a polyethylene terephthalate film and a gas-permeable microporous polytetrafluoroethylene sheet, respectively. When exposed to basic gas analytes, the paper-like sensor distinctly exhibited a color change from initially yellow, then to green, and finally to blue due to the deprotonation of BCG via the Brønsted acid-base reaction. The use of ammonia analyte as a test gas confirmed that the sensing performance of the optimized sensor was reversible and excellent (detection time of < 15 min, sensitive naked-eye detection at 0.25 ppm, good selectivity to common volatile organic gases, and good stability against thermal stress). Finally, the coloration intensity of the sensor was quantified as a function of the storage time of the salmon filet at 28℃ to evaluate its usefulness in monitoring of the food freshness with the measurement of the total viable count (TVC) of microorganisms in the food. The TVC value increased from 3.2 × 10⁵ to 3.1 × 10⁹ cfu/g in 28 h and then became stable, whereas the sensor response abruptly changed in the first 8 h and slightly increased thereafter. This result suggests that the colorimetric response could be used as an indicator for evaluating the degree of decay of salmon induced by microorganisms.

• 청정기술
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• 제17권4호
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• pp.314-324
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• 2011

아마이드 유도체는 방청성능 및 윤활성능이 우수하여 금속가공유 및 유압작동유등의 첨가제로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 광유계 윤활기유의 방청제로 사용하기 위하여 알킬 무수 숙신산과 여러 가지 아민과의 링개환 반응을 행하여 카르복실 그룹과 아마이드 그룹을 동시에 포함하는 숙신산 알킬 하프-아마이드 유도체들을 97% 이상의 수율로 합성하였으며 합성구조에 따라 1 중량% 농도범위에서 광유계 오일에 용해되었다. 합성 유도체의 구조는 $^1H$-NMR 및 FT-IR 스펙트럼으로 행하였으며 GC 크로마토그램을 통하여 화합물의 순도를 확인하였다. 또한, 합성 유도체의 해수에 대한 방청성능을 ASTM D665 표준방법과 무게 중량법으로 평가한 결과, 합성 유도체의 농도가 증가하고 알킬기의 사슬이 짧고 2차 아민으로 합성한 숙신산 알킬 하프-아마이드의 방청성능이 1차 아민으로 합성한 유도체보다 상대적으로 방청성능이 우수하였다. 무게 중량법으로 평가한 방청효율% (IE%)는 알킬기의 사슬이 짧을수록 우수한 방청효율을 나타내었으며 구조에 따라 방청효율에 차이를 나타내었다. 40 ppm 농도를 첨가한 오일의 IE%는 최고 93% 이상이었다. 또한, 발청속도(Corrosion Rate, CR)는 알킬기의 사슬이 짧을수록 낮은 값을 나타내어 합성 유도체 40 ppm 농도를 첨가한 오일의 CR 값은 최고 0.5 mm/year 이하로 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제7권1호
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• pp.93-105
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• 1990

Semicarbazone formation of nine monosubstituted benzaldehydes was studied kinetically in 20% methanol buffer solution at 15, 25, 35, and $45^{circ}C$. The rate of p-nitrobenzaldehyde semicarbazone formation is 2.7 times as fast as that of benzaldehyde, while p-hvdroxybenzaldehyde is 3.6 times as slow as that of benzaldehyde. Activation energies for p-chlorobenzaldehyde, benzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, p-methoxybenzaldshyde, p-hydroxybenzaldehyde, and p-dimethylaminobenzaldehyde semicarbazone formation are calculated as 5.80, 6.19, 6.57, 7.06, 8.03, and 6.46 kcal/mol respectively. It is concluded from the effect of ionic strength that the reaction is affected by not ions but neutral molecules involving hydrogen bonding between oxygen atom of carbonyl group and hydrogen atom of acid-catalyst, and concerted attack of the necleophilic reagent, free base on carbonyl compound. Also, the effect of solvent composition is small in 20% and 50% methanol (and ethanol) aqueous solutions. The ${\rho}-{\sigma}$ plots for the rates of semicarbazone formation at pH 7.1 show a linear ${\rho}-{\sigma}$ relationship (${\rho}=0.14l$, in contrast to that at pH 2.75 and pH 5.4 corresponding to ${\rho}-{\sigma}$ correlations reparted by Jencks. The rate of semicarbazone formation at pH 5.4 show a relationship which is convex upward, resulting in a break in the curve but at pH 2.75, slight difference from a linear relationship. As a result of studying citric acid catalysis, second-order rate constants increase linearly with citric acid concentration and show a 2 times increase as the catalyst concentration is varied from 0.025 to 0.1 mol/1 at pH 2,9, but slight increase at pH 5.3. The rate-determining step is addition below pH 5 but is dehydration between pH 5 and 7. Conclusively, the rate-determining step of the reaction changes from dehydration to addition in respect to hydrogen ion activity near pH 5. The ortho: para rate ratio of the hydroxybenzaldehydes for semicarbazone formation is about 17 at $15^{\circ}C$. It is concluded that the results constitute strong evidence in favor of greater stabilization of p- than o-hydroxybenzaldehyde by substituent which donate electrons by resonance and is due to hydrogen bonding between the carbon-bound hydrogen of the-CHO group and the oxygen atom of the substituent.

• 공업화학
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• 제31권5호
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• pp.575-580
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• 2020

본 연구에서는 열 안정성 염 제거장치가 추가된 아민 재생 공정을 모사하고, 폐수 량, 열 안정성 염 제거 량, MDEA(methyl diethanolamine) 손실량을 고려한 최적 운전조건 도출 전략을 제시하였다. 산성 가스를 흡수 및 탈거하는 아민 재생공정에서 열 안정성 염은 공정 장비 및 아민 용액의 흡수 효율을 저해한다. 열 안정성 염 제거 방법 중 하나인 이온교환수지법은 NaOH와 같은 강 염기성 용액을 사용하여 중화반응을 통해 염을 제거시키는 방법이다. 공정 모델링 과정에서 산성 가스의 탈거 과정은 Radfrac 모델을 사용했고, 반응의 평형상수는 Gibbs 자유에너지를 사용하여 계산하였다. 탈거된 아민 용액의 일부는 열 안정성 염 제거 장치로 들어가게 되고, 제거 장치는 중화반응을 이용한 Rstoic 모델을 사용하였다. 실제 운전데이터와 시뮬레이션 결과를 비교하여 검증하였고, 제거 장치로 들어가는 질량 유량을 조절하여 사례연구를 하고 최적 운전 조건을 제시하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제24권2호
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• pp.346-355
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• 1999

To evaluate the micro leakage of compomer, 4 materials were divided into 4 groups of 15 cavities each.(Group 1: Z-100, Group 2: Dyarct AP, Group 3: Fuji II LC, Group 4: Compoglass) After the class II cavities were prepared using carbide bur No. 553, all specimen were restored by incremental filling technique. In group 3, Z-100 was filled with a base of a light curing glass-ionomer. After 7 days, all specimens were thermocycled between $5^{\circ}C$ and $55^{\circ}C$ for 500 cycles, followed by placement in 50% silver nitrate dye for 2 hours at $37^{\circ}C$. After rinsed in distilled water, these teeth were immersed in photodeveloping solution and exposed to fluorescent light for 6 hours. Teeth were then washed in distilled water to remove the photodeveloping solution, sectioned mesio-distally and evaluated. The results were as follows : 1. In the cervical portion, there was significant difference between Fuji II LC and other groups(Z-100, Dyract AP, Compoglass), Fuji II LC had the least value.(p<0.05) 2. In the cervical portion, there was not significant difference among Dyract AP, Z-100 and Compoglass. 3. In the occlusal portion, there was not significant difference among Dyract AP, Z-100 and Compoglass. From the results above, In enamel, microleakage of compomer such as Dyract AP and Compoglass resemble to that of composite resin. It is thought that it is due to characteristics of composite resin portion of compomer. But in dentin, microleakage of compomer is higher than that of resin modified glass ionomer cement, it is thought that in compomer, acid-base reaction is not developed with dentin.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권1호
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• pp.70-76
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• 1996

일련의 pyridylsulfonyl urea들을 합성하고 25%(v/v) 디옥산 수용액의 넓은 pH범위에서 가수분해 반응속도 상수를 측정하였다. pH-효과, 용매 효과($m{\ll}1,\;n{\ll}3$ 및 ${\mid}m{\mid}{\ll}{\mid}{\ell}{\mid}$), 일반 염기-효과, 산-해리상수(pKa, 3: 4.9 및 5: lit.4.6), 열역학적 활성화 파라미터(${\Delta}H^{\neq}=0.025\;Kcal.mol.^{-1}$ 및 ${\Delta}S^{\neq}=0.54{\sim}\;-2.19\;e.u.$) 및 생성물 분석 결과로부터 반응속도식을 유도하고 가수분해 반응 메카니즘을 제안하였다. 즉, 비(H)치환체, 1-(4,6-dimethoxypyrimidine-2-yl)-3-(2-pyridylsulfonyl) urea, 3은 산성용액에서 A-2형(또는 $A_{AC}2$)반응 그리고 염기성 용액 에서는 $(E_1)_{anion}$ 메카니즘으로 가수분해 반응이 일어난다. 반면에 trifluoromethyl-치환체, 1-(4,6-dimethoxypyrimidine-2-yl)-3-(3-trifluorornethyl-2-pyridylsulfonyl) urea, 5(Flazasulfuron)는 산성 용액중에서 $A-S_N2Ar$형의 반응으로 생성된 conjugate acid($5H^+$), 그리고 pH 9.0 이상에서는 $(E_1)_{anion}$ 및 $(E_1CB)_R$ 반응으로 생성된 conjugate base(CB)를 거쳐 산성 및 염기성 용액중에서 모두 5원자 고리 중간체를 경유하는 Smile 자리옮김 반응으로 산성에서는 3-trifluoromethyl-2-pyridylpyrimidinyl urea(PPU) 그리고 염기성에서는 3-trifluoromethyl-2-pyridyl-4,6-dimethoxy-pyrimidinyl amine(PPA)을 생성하는 가수분해 반응이 일어남을 알았으며 5는 3보다 약 3.5배 빠른 반응속도를 나타내었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제16권4호
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• pp.31-37
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• 2011

The feasibility study of soil flushing was investigated to remediate lubricant oil and zinc contaminated railway soil. In this study, mixed washing agents of surfactant and inorganic acid/base were used for the simultaneous removal. The mixed washing agent of non-ionic surfactant and HCl removed 15% of the lubricant oil and 40% of zinc, respectively. Alkaline-enhanced soil washing process increased the removal of lubricant oil up to 40%. This is because alkaline solution reduced the interfacial tension between water phase and lubricant oil phase due to the soap formation reaction. To simulate in-situ soil flushing for the remediation of railroad-related contamination, two dimensional soil flushing was carried out based on the results of batch soil washing. In the soil flushing, the removal efficiencies of lubricant oil and zinc were 34% and 16%, respectively. Even though the removal efficiency was low, the mixed washing agent can remove metal and lubricant oil simultaneously.