두유의 고삽미와 불쾌취를 제거하기 위한 기초 자료를 얻기 위하여 대두에 NaOH, $NaHCO_3$ 용액을 처리하여 phenol 화합물의 변화를 HPLC로 정량하였고, 두유중의 beany flavor를 GC로 분석하였으며, 두유의 일반성분 및 기호도를 측정한 결과 대두중의 phenol 화합물은 chlorogenic, p-hydroxybenzoic, p-coumaric, ferulic, gentisic acid가 확인되었으며, chlorogenic acid 함량이 가장 높았다. 대두중의 phenol 화합물중 chlorogenic acid는 주로 결합형, 기타 다른 phenol 화합물은 유리형으로 대부분 존재하였다. 대두를 0.1% NaOH용액으로 8시간 침지하였을 때 chlorogenic acid는 85% 이상이 제거되었다. 대두중의 phenol화합물 제거에는 NaOH용액이 효과적이었고, 온도가 높아짐에 따라 제거율도 높아졌으며, 0.1% NaOH용액에게서 $90^{\circ}C$, 1시간처리하였을 때 phenol 화합물은 대부분 제거되었다. 물, 0.1% NaOH 및 0.5% $NaHCO_3$ 용액으로 침지하여 제조한 두유의 일반성분은 처리간에 비슷하였다. NaOH 용액 처리에 의하여 두유의 beany flavor 중 hexanol은 증가하였으나, hexanal, propanal, pentanal은 60% 이상이 제거되었다. NaOH 용액처리, 고온침지처리에 의하여 두유의 yellowness는 증가하였으나 물과 저온 침지처리에서는 whiteness가 증가하였다. 대두를 0.1% NaOH 용액으로 $90^{\circ}C$에서 1시간 처리하여 제조한 두유의 기호도가 가장 좋았다.
엽연의 모양이 다른 4종류의 잎을 식물재료로 사용하고, 망사잎 제작을 위한 엽육제거시 sodium hydroxide(NaOH)의 농도와 처리시간의 최적 조건을 찾고자하였다. 중국단풍(장상열)은 NaOH 60% 용액에서 50분간, 호랑가시나무(예거치)는 NaOH 20% 용액에서 50분간, 신갈나무(천열)는 NaOH 20-60% 용액에서 70분간, 대왕참나무(전열)는 NaOH 20-40% 용액에서 70분간 열탕 처리하다 엽육제거율도 높고 관상가치가 높은 망사잎을 만들 수 있었다.
본 연구에서는 Ni-기 합금인 합금 600과 합금 690, Fe-기 합금인 합금 800 및 초내식성 오스테나이트계 스테인리스강인 SR-50A에 대하여 부식 환경의 변화에 따른 특성 평가를 행하였다. 전기화학적 부식 평가는 양극 분극 시험을 통하여 행하였으며 부식 환경은 NaCl, HCI, NaOH(+$Na_2$SO$_4$) 액이었다. 응력 부식 균열 시험으로는 CERT(Constant Extension Rate Test)를 행하였으며 부식환경은 40%NaOH, 40%OH+12%$Na_2$SO$_4$ 용액이었다. CERT시험 후 그 파면을 SEM관찰하여 파괴 양상을 관찰하였다. 각 합금의 양극 분극 특성을 부식 환경에 따라 평가한 결과, 부식 용액의 증류에 따라 서로 다른 분극 거동을 보이고 있는데 산성과 중성 용액에서는 SR-50A가 가장 큰 저항성을 보이는 반면, 강 알카리용액인 NaOH용액에서는 Ni-기 합금의 저항성이 Fe-기 합금의 저항성보다 우수하게 나타났다. 응력 부식 균열 저항성은 전반적으로 Fe-기 합금보다 Ni-기 합금이 우수하게 나타났다. 파단면을 SEM관찰한 결과 합금 800과 SR-50A(tube)는 용액에 관계없이 입내 파괴 모드를 나타내고 있으며, 합금 600과 SR-50A판재는 입계 파괴 양상을 보이고 있다. 또한 가성 용액 중에 $Na_2$SO$_4$를 첨가할 경우, 부식 속도를 가속화시키고 응력 부식 균열 저항성을 감소시키고 있다.
블랙드로스로부터 고순도 알루미나를 회수하기 위해 기계적 활성화 처리한 블랙드로스를 수산화나트륨용액으로 침출하면 미량의 규소(IV)가 함유된 알루미네이트 용액을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 hydrotalcite를 사용하여 알루미늄(III)과 규소(IV)의 농도가 각각 13000과 150 mg/L인 5 M의 수산화나트륨용액에서 규소(IV)의 선택적 흡착거동에 대하여 조사했다. Hydrotalcite는 수산화나트륨용액으로부터 규소(IV)만을 선택적으로 흡착하였다. Hydrotalcite의 소성과 농도 및 NaOH의 농도가 규소(IV)의 흡착에 미치는 영향을 조사하였다. 5 M의 수산화나트륨용액에서 규소(IV)의 흡착률은 낮으나 물로 48배 희석하여 소성한 hydrotalcite의 농도가 4.5 g/L 이상인 조건에서 규소(IV)를 대부분 흡착시켜 고순도 알루미나용액을 회수할 수 있었다. 소성한 hydrotalcite에서 규소(IV)의 흡착은 Freundlich 등온흡착식과 잘 일치하였다.
본 연구에서는 대표적인 물리 화학적 토양정화방법인 토양세척기법의 효율증진을 위하여, Fe를 다량 함유한 고농도 윤활유 오염토양을 대상으로 알카리 용액과 산성용액의 세척효율을 비교 검토하고, 과산화수소의 첨가에 따른 세척효율의 향상효과를 알아보았다. 세척용제인 NaOH와 HCl를 이용하여 세척효율 검토 결과 NaOH를 이용한 경우에 약 60% 의 세척효율을 나타냈다. 또한 NaOH 농도에 따른 정화 효율은 각각 0.5% > 1% $\geq$ 2% 순서로 증가하였다. 기존의 세척효율을 향상시키기 위하여 과산화수소를 첨가하고 오염토양의 정화효율을 비교 검토한 결과 NaOH용액에서는 과산화수소의 농도가 증가할수록 정화효율이 증가하였으나 NaOH의 농도증가에 대해서는 큰 영향을 보이지 않았으며, NaOH 3%의 농도에서 과산화수소 1%를 첨가했을 때 85%의 정화효율을 나타냈다. 또한 과산화수소 주입시기에 따른 영향을 검토한 결과 세척 후 과산화수소를 주입한 경우에 정화효율이 높았다. 반면에 HCl의 경우는 HCl의 농도가 증가할수록 정화효율이 증가하였고, 세척하지 않고 과산화수소를 주입한 경우에 정화효율이 증가하였다. 고농도의 윤활유 오염토양의 세척효율을 증진시키기 위한 처리로서 과산화수소의 주입은 NaOH 상태에서 그 효율이 약 15%정도 증진되었으며, 일정시간에 이르면 정화효율이 평형에 도달하는 것을 알 수 있었다. HCl 상태에서는 25%의 정화효율이 증진되는 것을 알 수 있었다.
$HNO_3$ 및 NaOH 용액으로 표면 처리한 활성탄을 이용하여 방사성 액체 폐기물 내에 잔존하는 우라늄의 흡착 특성을 조사하였다. $HNO_3$ 처리후 NaOH로 처리한 활성탄(Na-OAC)은 $HNO_3$만으로 처리한 활성탄(OAC)과 NaOH만으로 처리한 활성탄(Na-AC)에 비해 우수한 우라늄 흡착 성능을 나타내었다. 이와 같은 현상을 활성탄의 표면처리에 의한 표면 관능기 증가 및 용액의 pH 상승에 따른 효과로 설명할 수 있다. 따라서, $HNO_3$ 및 NaOH 용액을 이용하여 표면 처리한 활성탄을 이용한 우라늄 흡착 제거 공정에서는 용액 pH와 표면 처리에 의해 형성된 표면 관능기가 흡착 성능을 좌우하는 중요한 인자임을 알 수 있다.
영일 bentonite를 여러 농도의 NaOH, $Na_2SO_4 또는 NaHSO_4 용액으로 처리온도와 처리 시간을 달리하여 처리한 시료의 Methylene Blue 흡착력을 조사하였다. NaHSO_4용액으로 처리했을 경우에는 Methylene Blue 흡착력이 거의 개선되지 않았다. Na_2SO_4$ 용액으로 처리했을 경우에는 1N 용액으로 $100^{\circ}C$에서 2시간 처리했을 경우가 가장 좋았으며, 원시료의 3배의 흡착력을 나타내었다. 더 높은 농도와 더 높은 온도로 처리하면 Faujasite이 생성됨을 알았다. NaOH용액으로 처리했을 경우의 가장 좋은 처리조건은 1N, 1hr, $100^{\circ}C$이고 원시료의 3.3배의 흡착력을 나타내었다. 더 높은 농도와 더 높은 온도인 경우에는 hydroxysodalite이 생성됨을 알았다.
역삼투막을 이용한 해수담수화 과정에서 발생하는 농축수 내에는 고농도의 $Na^+$ 이온이 포함되어 있으며, 이를 경제성 있는 NaOH 용액으로 회수하기 위해 전기분해를 적용하였다. 실험실 규모의 전기분해장치를 구성하여 실험조건의 변화에 따른 NaOH 용액의 합성농도를 비교하였다. 이온교환막의 종류(CIMS 막, Nafion 막), 이온교환막의 전처리 유무, 농축수의 유입 유속(73 mL/min ~ 200 mL/min), 모의 농축수의 농도(1.5 M ~ 5 M), 전류(1.5 A, 2 A) 등의 인자를 변화시켜 전기분해를 수행한 결과, CIMS 막은 Nafion 막에 비하여 NaOH 용액의 합성효율은 뛰어나지만, 장시간운전 이후에 염소가스에 대한 내구성이 떨어졌다. 또한, 모의 농축수의 $Na^+$ 이온농도와 전류가 높을수록 NaOH 용액의 합성효율은 증가하였으나, 모의 농축수의 유입 유속이 낮을수록 합성효율은 증가하였다.
화산 유리질 암석인 진주암을 대상으로 60-150${\circ}C$의 온도 범위에서 다양한 농도의 알칼리 용액으로 수열 처리하므로서, 유리질 성분의 변질 양상 및 제올라이트의 합성 과정을 폐쇄계의 조건에서 연구하였다. 진주암을 속성 기원 제올라이트의 생성 환경에 해당되는 80${\circ}C$ 및 pH=8-12의 조건에서 100일간 처리하여도, 양간의 단순 용해 양상이 인지될 뿐 제올라이트는 합성되지 않았다. 여기서 처리 용액의 pH가 증가함에 따라, Si과 Al의 농도는 점진적으로 증가되지만 Si/Al의 농도비는 감소하는 경향을 나타내었다. 진주암을 0.1M 이상의 NaOH 용액으로 수열 처리하여 Na-P, 아날심, 체바자이트, Na-X와 같은 제올라이트를 합성하였다. 대개 100${\circ}C$를 경계로 60-100${\circ}C$의 온도 범위에서 Na-P, 그리고 100-150${\circ}C$에서 아날심이 주로 합성되었다. Na-P의 합성 과정에서 시료에 대한 용액의 혼합 조성비가 낮은 경우(<10ml/g)에 체바자이트, 그리고 처리 용액의 NaOH 농도가 높을 경우 (>3M)에 Na-X가 Na-P에 수반되어 생성되는 양상을 볼 수 있다. 제올라이트 합성 과정에 있어서 진주암질 유리의 알칼리 용액에 의한 변질은 화산 유리의 속성 변질에 의한 천연 제올라이트 생성 과정과 같은 용해${\cdot}$변질 반응(incongruent dissolution)의 형식으로 진행되는 것으로 해석된다. 그러나 반응 속도론적인 측면에서 보면, 이 실험으로부터 도출된 제올라이트의 합성 조건들은 화산 유리의 속성 변질에 의한 천연 제올라이트 생성 조건의 해석에 직접 적용될 수 없을 것으로 생각된다.
본 연구에서는 피혁분에서 크롬을 제거하여 여러 면으로 활용 가능한 단백질자원을 얻고자 하였다. 피혁분은 크롬이 콜라겐사이에 가교결합을 하여 크롬-콜라겐염(Cr-collagenate)을 형성하므로 1단계 공정에서 $Ca(OH)_2$용액에 침지(steeping)하여 팽윤(swelling)-팽창(plumping)시켜, $H_2SO_4$용액으로 크롬을 용출시켰다. 2단계 공정에서 NaOH용액으로 팽윤-팽창시키고 $H_2O_2$용액으로 용해도가 큰 Cr(VI)으로 산화하여 $H_2SO_4$용액으로 용출시켜 탈 크롬을 마무리하였다. 1단계 공정에서 $3%-Ca(OH)_2$용액, $0.8%-H_2SO_4$용액으로 2단계 공정에서 0.1%-NaOH용액, $3%-H_2O_2$용액, $1%-H_2SO_4$용액으로 순차적으로 침지하여 효율적으로 완전 탈 크롬을 할 수 있었다. 완전 탈 크롬된 피혁분에는 수분 10.68%일 경우, 조 단백질이 79.81% 함유하였으며, 각 공정의 침지용액들은 3회까지 반복 사용하여도 완전히 크롬을 제거할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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