본 연구는 이산화탄소와 phenyl glycidyl ether(PGE)의 부가반응에 대하여 상이동 촉매의 특성을 고찰한 것이다. 4급 암모늄염 상이동 촉매의 경우 알킬기의 크기가 크고 짝이온의 친수성이 강할수록 좋은 촉매활성을 나타내었다. 폴리에틸렌글리콜과 crown ether도 NaI와 함께 사용한 결과 효율적인 촉매임을 알 수 있었다. 이산화탄소의 압력이 증가하면 용매인 NMP에 대한 $CO_2$의 용해도가 증가하여 PGE의 전화율이 증가하였다. 또한 상이동 촉매의 역할이 포함된 반응메카니즘을 제시하였다.
반응 컴파운딩으로 개질한 poly(lactic acid)를 초임계 $CO_2(scCO_2)$를 사용하여 발포하였다. 발포는 $105{\sim}135^{\circ}C$와 12~24 MPa 범위에서 실시하였다. 발포체의 발포 배율과 셀 구조는 온도, 압력 및 감압 속도와 같은 발포 조건에 크게 영향을 받았다. 발포 온도와 포화 압력 증가에 따라서 발포 배율은 증가하다가 감소하였으며, 그 결과로 $120^{\circ}C$ 발포 온도 및 20 MPa 포화 압력에서 최대 발포 배율이 얻어졌다. 감압 속도가 느린 경우에는 셀이 장시간 동안 팽창함으로써 보다 큰 셀 구조를 가지는 발포체가 얻어졌다.
본 연구에서는 초임계 이산화탄소를 이용하여 동치미의 살균 특성과 효소불활성화에 대한 조사를 하였다. 초임계 이산화탄소를 처리한 동치미의 생균수 및 젖산균은 초임계 이산화탄소의 온도와 압력이 증가하면 사멸 속도가 증가하여 사멸속도는 1차 반응식을 따랐다. D-값의 경우 초임계상태에서 온도가 압력보다는 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났으며 젖산균의 경우 25MPa, $25^{\circ}C$의 초임계상태에서 가장 낮은 D-값과 생균수를 나타내었고 PGase도 40.3%가 실활 되었다. 이상의 결과로 초임계이산화탄소는 미생물의 살균 및 효소실활을 위한 또 하나의 비열처리기법으로 이용될 수 있음을 확인하였다.
천연기념물 제219호인 고씨굴은 1974년 일반인에게 개방되었으며 총길이는 3,388m로 이중 620m만 공개되고 있다. 충북 단양에 위치한 고수동굴은 천연기념물 제256호로 총길이는 약 1,700m이며 이중 685m가 1976년 개방되었다. 이들 동굴들은 30여 년 전에 일반인에게 개방되어 활용되고 있으나 이들 동굴 내에 성장하는 동굴생성물들은 오염물에 그대로 노출되어 있다. 이들 동굴의 동굴환경 변화에 대한 연구를 수행한 결과, 동굴 내의 온도와 습도 그리고 이산화탄소의 분압은 계절적 변화가 뚜렷하게 나타난다. 전반적인 이산화탄소 분압은 여름철 성수기가 대체적으로 높은 경향을 보이고 있다. 또한 여름철을 제외한 계절의 경우 관람 후 다음날 개장하기 전까지 동굴 내 대기의 순환에 의한 자정능력이 있으나 여름철의 경우 자정능력을 넘어서게 되어 계속적으로 축적되는 경향을 보이고 있다. 특히, 두 동굴의 이산화탄소 분압은 관람객의 수에 의해 조절되는 것으로 나타난다. 따라서 이들 동굴의 환경을 유지하기 위해서는 일일 관람객의 수를 조절하여야 할 것으로 판단된다.
급진적인 산업발전에 따른 무분별한 이산화탄소 배출로 인하여 지구온난화, 이상 기후 등의 문제가 불거지고 있으며 이는 한 나라에만 국한되지 않은 국제적인 문제가 되었다. 위와 같은 문제를 해결하고자 본 연구에서는 이산화탄소에 대해 높은 친화도를 가지고 있는 PEGBEM-g-POEM 가지형 공중합체를 합성하였으며 $CaCO_3$염을 첨가하여 염의 중량에 따른 혼합매질분리막의 이산화탄소/질소 투과 성능을 관찰하였다. $CaCO_3$염이 고분자 중량 대비 50% 첨가되었을 때 최적의 이산화탄소/질소 분리 투과성능을 보였으며, 선택도는 염을 추가하기 전 44.7에서 45.42로 크게 변하지 않은 반면 이산화탄소 투과도는 염을 첨가하기 전 22.5 GPU에서 28.16 GPU로 약 25% 향상되었다. 이는 첨가한 염과 이산화탄소간의 상호작용으로 인하여 향상된 고분자 복합막의 이산화탄소에 대한 용해도에 기인하는 것으로 생각된다. 또한 염을 과량으로 첨가한 경우에는 고분자가 복합막의 표면을 충분히 메우지 못하여 계면결함이 생성되었으며 이로 인해 이산화탄소 기체 분리성능이 감소하였다. 기체분리성능 향상을 위해서는 적정량의 염 첨가가 필수적인 것으로 분석되었다.
국제기후변화협약 및 정부의 저탄소 정책은 기본적으로 과학이 제시한 이산화탄소 증가에 대한 기후민감도에 근거해야 한다. 그러나 기후민감도의 추정치는 현재까지 연구 단위별로 차이가 커서, 이에 대한 과학적 배경, 한계, 전망을 고찰할 필요가 있다. 본 연구에서는 지금까지의 기후민감도에 대한 국내외 연구 결과를 객관적으로 종합하여 검토한다. 기후민감도를 결정하는 것은 대기와 지면의 각종 물리과정에 의한 기후피드백 작용이며, 이 중 특히 태양 단파복사량을 조절하는 구름, 해빙과 관련된 물리과정은 불확실성이 가장 커서, 부정확한 민감도 추정을 야기하는 것으로 보인다. 이 때문에, 최근 인공위성 자료를 이용하여 추정한 기후민감도는 기후모델들이 갖는 범위(대기 중 이산화탄소 2배 증가당 지구평균기온 2-5 K 증가)에 들거나, 그보다 훨씬 작은 값을 갖는다.
PVDF is good material for a hollow fiber membrane with high porosity and excellent hydrophobicity. Asymmetric PVDF hollow fiber membranes were prepared by the Loeb-Sourirajan phase inversion method. Asymmetric PVDF hollow fiber membranes could be controlled in pore size and porosity using various additives(LiCl, ZnCl$_2$) and internal coagulants (water, EtOH/water, and DMAc/water mixture). $CO_2$removal efficiency of asymmetric PVDF hollow fiber membranes was 1.2 times high than that of commercialized PP hollow fiber membranes at MEA 5wt% solution. $CO_2$flux of asymmetric PVDF hollow fiber membranes was 2.5 times higher than that of commercialized PP hollow fiber membranes. $CO_2$removal efficiency and absorption rate of asymmetric PVDF hollow fiber membranes were 30 times higher than those of packed column at absorbent $H_2O$. $CO_2$flux of asymmetric PVDF hollow fiber membranes at MEA 5wt% solution was 48 times higher than that of pure water. In the case of MEA 5wt% solution used as an absorbent, the $CO_2$absorption rate and removal efficiency of PVDF hollow fiber membrane were 2.3 times higher than that of a packed column.
The spinel $Fe_{3}O_{4}$ powders were synthesized using 0.2 $M-FeSO_4{\cdot}7H_{2}O$ and 0.5 M-NaOH by oxidation in air and the spinel $LiMn_{2}O_{4}$ powders were synthesized at 480 $^{\circ}C$ for 12 h in air by a sol-gel method using manganese acetate and lithium hydroxide as starting materials. The synthesized $LiMn_{2}O_{4}$ powders were mixed at portion of 5, 10, 15 and 20 wt% of $Fe_{3}O_{4}$ powders using a ball-mill. The mixed catalysts were dried at room temperature for 24 hrs. The mixed catalysts were reduced by hydrogen gas at 350 $^{\circ}C$ for 2 h. The carbon dioxide decomposition rates of the mixed catalysts were 90% in all the mixed catalysts but the decomposition rate of carbon dioxide was increased with adding $LiMn_{2}O_{4}$ powders to $Fe_{3}O_{4}$ powders.
In the present study, the focus is on the analysis of carbothermal reduction of the titanium-cobalt-oxygen based oxide powder by solid carbon for the optimizing synthesis process of ultra fined TiC/Co composite powder. The titanium-cobalt-oxygen based oxide powder was prepared by the combination of the spray drying and desalting processes using the titanium dioxide powder and cobalt nitrate as the raw materials. The titanium-cobalt-oxygen based oxide powder was mixed with carbon black, and then this mixture was carbothermally reduced under a flowing argon atmosphere. The changes in the phase structure and thermal gravity of the mixture during carbothermal reduction were analysed using XRD and TGA. The synthesized titanium-cobalt-oxygen based oxide powder has a mixture of $TiO_2$ and $CoTiO_3$. This oxide powder was transformed to a mixed state of titanium car-bide and cobalt by solid carbon through four steps of carbothermal reduction steps with increasing temperature; reduction of $CoTiO_3$ to $TiO_2$ and Co, reduction of $TiO_2$, to the magneli phase($Ti_nO_{2n-1}$, n>3), reduction of the mag-neli phase($Ti_nO_{2n-1}$, n>3) to the $Ti_nO_{2n-1}$(2$\leq$n$\leq$3) phases, and reduction and carburization of the $Ti_nO_{2n-1}$(2$\leq$n$\leq$3) phases to titanium carbide.
다양한 농업 부산물을 열분해하여 바이오차를 생산하고 이를 밭 농경지에 투입함에 따라 토양 화학적 변화와 온실가스 발생량에 대해 비교하여 평가하였다. 실내 인큐베이터 실험으로 항온조건은 미생물 활성이 가장 활발한 조건인 수분보수력 70%, 온도는 $25^{\circ}C$ 조건에서 8주간 실험을 수행하였다. 그 기간 동안 주기적으로 가스시료를 채취하여 온실가스를 각각 분석하였다. 누적 이산화탄소 발생량은 바이오차를 투입하지 않은 대조구에서 $258.6g\;CO_2/m^2$ 그리고 바이오차를 투입한 처리구에서는 207.1에서 $255.2g\;CO_2/m^2$의 범위로 발생하였다. 즉 바이오차가 투입됨에 따라 이산화탄소 발생량이 증가하지 않고 비슷하거나 조금 감소하는 경향을 나타냈다. 아산화질소의 누적 발생량은 대조구에서 $2,890.6mg\;N_2O/m^2$ 그리고 바이오차를 투입한 처리구에서는 379.7에서 $525.2mg\;N_2O/m^2$ 의 범위로 발생하였다. 바이오차가 투입됨에 따라 아산화질소 발생량은 80% 이상 감축할 수 있었다. 따라서 바이오차를 밭 농경지에 적용한다면 아산화질소 발생량을 감축할 수 있는 소재로 활용할 수 가 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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