• 제목/요약/키워드: Oxidize

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고연소도 사용후 핵연료의 가열산화와 고온가열을 통한 미세조직 변화고찰 (Study of morphology on the Oxidation and the Annealing of High Burn-hp $UO_2$ Spent Fuel)

  • 김대호;방제건;양용식;송근우;이형권;권형문
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.301-307
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    • 2005
  • 조사후 핵연료 가열(PIA장비)를 이용한 고연소도 UO2 사용후 핵연료의 산화 및 가열후 미세조직의 변화를 관찰하였다. 울진 2호기에서 한국원자력연구소 조사후시험시설로 이송된 국산 경수로용 고연소도 사용후 핵연료는 봉평균 연소도가 57,000 MWd/tU-rod avg.이였다. 본 시험에 사용된 시편은 국부연소도 65,000 MWd/tU UO2 소결체의 고형체 200 mg을 사용하였다. 본 시편을 사용후 핵 연료 가열(PIA) 시험장비를 이용하여 핫셀 내에서 3시간의 산화시험과 연속적으로 $1,400^{\circ}C$ 까지 가열하였다. 결정립경계까지의 산화를 위하여 $500^{\circ}C$에서 헬륨 50 ml, 표준공기 100 ml를 흔합한 산화분위기로 3시간을 유지하였다. 핵분열기체 방출거동을 알기위해 시험 전과정중에 85Kr의 방출량을 베타 측정기와 감마 측정기를 이용하여 실시간으로 측정 하였다. 가열시험이 종료된 후 전자주사현미경을 이용하여 미세구조의 변화를 관찰하였다. 시험결과 가열하는 동안 핵분열생성물은 UO2기지의 결정립경계와 표면으로 이동된 것을 관찰하였다. 이 시편은 환원과정을 통하여 재구조화 되었고, $5\~10\;{\mu}m$ 정도의 결정립크기를 가진 것으로 나타났다.

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알루미나에 담지한 백금 촉매상에서 휘발성 유기화합물 톨루엔 및 톨루엔+자일렌의 저온산화 (Catalytic Deep Oxidation of Volatile Organic Compounds Toluene and Toluene+Xylene over γPt/γ-Al2O3 Catalysts at Lower Temperatures)

  • 김상환;강태성;양희성;브트린뉴이;박형상
    • 한국대기환경학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.799-807
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    • 2006
  • The catalytic activity of $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ catalysts for the oxidation of toluene and toluene+xylene mixture was investigated in the microreactor of fixed-bed type. The calcination temperatures and loadings of $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ catalysts played the important role in the activity of catalysts for the oxidation of toluene. The increasing calcination temperatures and loadings of $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ catalysts increased the crystallite size of the platinum to result in the higher oxidation activity of catalysts. The catalytic activity for the toluene oxidation over $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ catalysts turned out to be increasing in the order of $500^{\circ}C\;<\;800^{\circ}C<600^{\circ}C\;<\;700^{\circ}C$ for calcination temperatures and 0.1 wt% < 0.3 wt% < 1.0 wt% for platinum loadings, respectively. The 1.0 wt% $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ catalysts calcined at $700^{\circ}C$ for 3 hrs in the air showed the highest activity for the oxidation of the toluene. The decrease of oxidation activity of $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ catalysts calcined at $800^{\circ}C$ might result from the decrease of active sites by sintering of platinum metals as well as ${\gamma}-Al_2O_3$ supports. The 1.0wt% $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ catalyst showed the activity from the lower temperature at $120^{\circ}C$, reached the light-off temperature ($T_{50%}$) at $180^{\circ}C$, and leveled off its activity at $340^{\circ}C$ with the conversion of 100% 'Mutual promotion' effects were observed for the binary mixture of toluene and xylene. The activity of the easy-to-oxidize toluene was slightly increased with the existence of the xylene. It might suggest the different mechanism for the oxidation of toluene and xylene on the $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ catalysts on different sites, and its reaction of gaseous oxygen.

고정된 laccase의 특성 및 촉매효과 (Characterization of immobilized laccase and its catalytic activities)

  • 형경희;신운섭
    • 전기화학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.31-37
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    • 1999
  • 구리이온을 함유하는 효소인 laccase(Rhus vernicifera)를 self-assembly technique을 이용하여 금전극 표면에 고정시킨 후 표면의 특성을 관찰하고 반응을 살펴보았다. laccase는 diphenol, diamine등을 산소에 의해 산화시킬 수 있는 oxidoreductase이다. 이 경우 산소는 peroxide나 superoxide 등의 중간체 생성없이 물까지 직접 4전자 환원이 일어난다. $\beta-mercaptopropionate$를 이용하여 금전극 표면에 음전하를 띤 self-assembled monolayer를 형성시킨 후, 중성용액에서 양 전하를 띤 laccase(pI=9)를 정전기적 인력에 의해 고정시킨 후, 순환 전압-전류법에 의한 실험으로 전극표면에 고정되었음을 확인하였다. 또한, 낮은 주사속도에서 흐른 전하량으로부터 surface coverage를 계산하여 전극표면에 효소가 monolayer로 덮여 있음을 확인하였다. laccase가 고정된 전극을 laccase의 기질인 ABTS(2,2-azino-bis-(3-ethylbenzthioline-6-sulfonic acid) 용액에 담그면 ABTS가 산화되는 것으로부터 고정된 laccase가 활성을 가지고 있음을 확인하였고, 그 효소효과는 $4^{\circ}C$에서 $2\~3$일 동안 지속됨을 관찰하였다. 앞서 구한 surface coverage로부터 고정된 효소의 양을 알 수 있어서, 표면에 고정된 laccase가용액상의 laccase에 비하여 $10\~15\%$정도만의 효소효과를 유지하고 있음을 알 수 있었다. 또한, laccase의 산소의 전기화학적 환원 촉매로서의 역할에 대하여 용액상에서와 전극표면에 고정시켰을 경우에 비교하여 보았는데, 두 경우 다 전자전달체가 없이는 산소환원의 촉매로 작용하지 않고, $Fe(CN)_6^{3-}$를 전자전달체로 사용한 경우에 산소환원의 촉매로 작용함을 알 수 있었다. 이러한 산소환원촉매로서의 역할이 laccase로부터 기인한다는 것은 억제제인 azide를 이용한 실험으로 다시 한 번 확인할 수 있었다.

염화철 에칭 용액 재생을 위한 액상 및 고상 산화제를 이용한 산화공정에 대한 연구 (Oxidation Process for the Etching Solution Regeneration of Ferric Chloride Using Liquid and Solid Oxidizing Agent)

  • 김대원;박일정;김건홍;채병만;이상우;최희락;정항철
    • 청정기술
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    • 제23권2호
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    • pp.158-162
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    • 2017
  • 철, 구리, 알루미늄, 니켈 등의 금속을 에칭하기 위한 에칭액으로 $FeCl_3$ 용액이 사용되며, 에칭 과정에서 $Fe^{3+}$$Fe^{2+}$로 환원되면서 에칭속도를 저하시키고, 에칭효율이 감소하게 된다. 또한 에칭 후 발생하는 염화철 에칭폐액은 환경적, 경제적으로 문제를 지니기 때문에 에칭액을 재생하여 재사용 할 필요가 있다. 본 연구에서는 $FeCl_2$ 용액에 HCl을 첨가한 후, 산화제로 $H_2O_2$, $NaClO_3$를 첨가하여 용액 내 $Fe^{2+}$를 산화시켰으며, 산화과정에서 산화-환원전위(ORP)와 산화율간의 관계를 조사하였다. ORP는 $H_2O_2$$NaClO_3$의 농도가 증가함에 따라 증가하였으며, 산화가 진행되면서 점차 감소하여 산화가 완료된 후에 일정한 ORP를 유지하였다. Nernst 식과 일치하는 결과를 보였다. 또한 충분한 양의 HCl 및 $H_2O_2$, $NaClO_3$를 첨가하였을 경우, 약 99% 이상 산화가 이루어짐을 알 수 있었다.

Pseudomonas sp. MN5의 특성과 망간산화단백질 정제 (Characterization of Pseudomonas sp. MN5 and Purification of Manganese Oxidizing Protein)

  • 이승희;박경량
    • 생명과학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.84-90
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    • 2008
  • 충청남도 병천면 일대의 6곳의 토양시료를 채취하여 망간을 산화하는 균주들을 순수분리 하고, 이 중 망간 산화능이 가장 우수한 한 균주를 최종 선별하여 본 실험에 사용하였다. 최종 선별된 균주의 생리, 생화학적 특성을 조사하고, 16S rRNA 염기 서열분석 등을 통하여 동정한 결과 최종 선별된 균주는 Pseudomonas sp. MN5로 확인되었다. Pseudomonas sp. MN5은 fructose와 maltose를 제외한 다양한 당을 이용하지 못하였으며, 항생제인 kanamycin, chloramphenicol, streptomycin 그리고 tetracycline에는 높은 감수성을 보이고, 리튬, 망간, 바륨과 같은 중금속에 대해서는 mg/ml 단위의 높은 내성을 나타냈다. 그리고 Pseudomonas sp. MN5의 망간산화 최적 pH는 7.5이고, 망간산화 활성이 proteinase K와 가열처리를 한 시료에서 저해되었다. Pseudomonas sp. MN5가 생성하는 망간산화 단백질을 ammonium sulfate precipitation, HiTrap Q FF ion exchange chromatography 그리고 G3000sw $_{XL}$ gel filtration chromatography를 통해서 정제한 결과, 15 kDa, 46.7 kDa 그리고 63.5 kDa의 세종류의 manganese oxidizing protein가 확인되었고, 내부서 열과 N-말단 서열 분석 결과 Pseudomonas sp. MN5가 생성하는 망간산화 단백질은 외막의 porin 단백질인 것으로 추정되었다.

소도사자환이 ob/ob mouse에서 ROS/ RNS 생성 억제 및 NF-${\kappa}B$ 의존성 단백질에 미치는 영향 (Effects of Sotosaja-hwan on the Generation of ROS, RNS, and on the Expression of NF-${\kappa}B$-dependent Proteins in ob/ob Mouse)

  • 방용석;정지천
    • 대한한의학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.51-63
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    • 2009
  • Objectives: Peroxynitrite ($ONOO^-$), superoxide anion radical (${\cdot}{O_2}^-$ and nitric oxide (NO) are cytotoxic because they can oxidize several cellular components such as proteins, lipids and DNA. They have been implicated in the aging processes, and age-related diseases such as Alzheimer's disease, rheumatoid arthritis, cancer, diabetes, obesity and atherosclerosis. The aim of this study was to investigate the $ONOO^-$, NO, ${\cdot}{O_2}^-$ scavenging and NF-${\kappa}B$ related anti-inflammatory activities of Sotosaja-hwan in ob/ob mice. Methods: Mice were grouped and treated for 5 weeks as follows. Both the normal lean (C57/BL6J black mice) and control obese (ob/ob mice) groups have received standard chow. The experimental groups were fed with a diet of chow supplemented with 30 and 90 mg Sotosaja-hwan per 1 kg of body weight for 14 days. For this study, the fluorescent probes, namely 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFDA), 4,5-diaminofluorescein (DAF-2) and dihydrorhodamine 123 (DHR 123) were used. Western blotting was performed using anti-phospho-$I{\kappa}B$-${\alpha}$, anti-IKK-${\alpha}$, anti-NF-${\kappa}B$ (p50, p65), anti-COX-2, anti-iNOS, anti-YCAM-1 and anti-MMP-9 antibodies, respectively. Results: Sotosaja-hwan inhibited the generation of $ONOO^-$, NO and ${\cdot}{O_2}^-$ in the lipopolysaccharide (LPS)-treated mouse kidney postmitochondrial fraction in vitro. The generation of $ONOO^-$, NO, ${\cdot}{O_2}^-$ and PGE2 were inhibited in the Sotosaja-hwan-administered ob/ob mice groups. The GSH/GSSG ratio was decreased in the ob/ob mice, whereas the ratio was improved in the Sotosaja-hwan-administered groups. Sotosaja-hwan inhibited the protein expression levels of phospho-$I{\kappa}B$-${\alpha}$, IKK-${\alpha}$, NF-${\kappa}B$ (p50, p65), COX-2, iNOS, YCAM-1 and MMP-9 genes. Conclusions: These results suggest that Sotosaja-hwan is an effective $ONOO^-$, ${\cdot}{O_2}^-$ and NO scavenger and has NF-kB related anti-inflammatory activity in ob/ob mice. Therefore, Sotosaja-hwan might be a potential therapeutic drug against the inflammation process and inflammation-related diseases.

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Alumina와 zirconia가 치과용 코아 도재의 물리적 성질에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (AN EXPERIMENTAL STUDY OF THE EFFECT OF ALUMINA AND ZIRCONIA ON MECHANICAL PROPERTIES OF DENTAL CORE PORCELAIN)

  • 신현수;이상진;이근우
    • 대한치과보철학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.317-349
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    • 1993
  • This study investigated the effect of filler particle size and weight% on mechanical properties of dental core porcelain. In alumina, variation in particle size and weight% and in zirconia, variation in weight%, all specimens were tested three-point bending strength, transmittance, thermal expansion coefficient, porosity and shrinkage and observed with SEM and analysed with X-ray diffractometer. In order to develop shrink-free porcelain, after firing alumina only, glass wasinfiltrated. And aluminum was added to alumina with the expanding character of aluminum oxidize into alumina, and was followed by second firing of glass infiltration procedure. Then mechanical properties were observed. The results of this study were obtained as follows. 1. The bending strength of zirconia was higher than that of alumina, and $5{\mu}m$ alumina had highest strength in variation of particle size of alumina. Except for $5{\mu}m$ alumina, increased with weight%, bending strength increased up to 80% and decreased at 90%. In case of glass infiltration, bending strength was slight higher than 80% and 90% of $5{\mu}m$ alumina. 2. Transmittance increased with increase of shrinkage, decrease of porosity, and with increase of filler size and had no direct correlation with weight%. 3. Thermal expansion coefficient of alumina group was $7.42\sim8.64\times10^{-6}/^{\circ}C$ and that of zirconia group was $9.83\sim12.11\times10^{-6}/^{\circ}C$ and the latter was higher than the former. 4. In x-ray diffraction analysis, alumina group and zirconia group increased $Al_2O_3$ peak and $t-ZrO_2$ peak with increase of weight%. The second phase(cristobalite peak) was observed in zirconia 40% group. 5. Porosity of zirconia was lower than that of alumina and $5{\mu}m$ alumina group had many pores with SEM. In case of low filler content, fracture occurred in glass and high filler content, in glass and filler. In case of aluminum addition to alumina, small oxidised aluminum was observed. 6. Zirconia group had high shrinkage than alumina group, and mixed group of alumina group had high shrinkage. In case of glass infiltration, shrinkage decreased and aluminum addition to alumina group was almost shrink-free.

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염화철 에칭 용액 재생을 위한 산화공정에 대한 연구 (A Study on the Oxidation Process for Regeneration of Ferric Chloride Etching Solution)

  • 김대원;박일정;김건홍;이상우;최희락;정항철
    • 자원리싸이클링
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    • 제26권2호
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    • pp.18-24
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    • 2017
  • $FeCl_3$ 용액은 금속의 에칭용액으로 사용되며, 사용 후 발생하는 $FeCl_3$ 에칭폐액은 환경적, 경제적으로 문제를 지니기 때문에 에칭액을 재사용할 필요가 있다. 본 연구에서는 $FeCl_2$ 용액에 HCl을 첨가 한 후, 산화제로 $H_2O_2$를 첨가하여 용액 내 $Fe^{2+}$를 산화시켰으며, 산화과정에서 산화-환원전위(ORP)와 산화율 간의 관계를 조사하였다. ORP는 HCl과 $H_2O_2$의 농도가 증가함에 따라 증가하였으며, 산화가 진행되면서 점차 감소하여 Nernst 식과 일치하는 결과를 보였다. 또한 충분한 양의 HCl과 $H_2O_2$를 첨가하였을 경우, 약 99% 이상 산화가 이루어짐을 알 수 있었다.

Metabolizable energy requirement for maintenance estimated by regression analysis of body weight gain or metabolizable energy intake in growing pigs

  • Liu, Hu;Chen, Yifan;Li, Zhongchao;Li, Yakui;Lai, Changhua;Piao, Xiangshu;van Milgen, Jaap;Wang, Fenglai
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제32권9호
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    • pp.1397-1406
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    • 2019
  • Objective: Feed energy required for pigs is first prioritized to meet maintenance costs. Additional energy intake in excess of the energy requirement for maintenance is retained as protein and fat in the body, leading to weight gain. The objective of this study was to estimate the metabolizable energy requirements for maintenance ($ME_m$) by regressing body weight (BW) gain against metabolizable energy intake (MEI) in growing pigs. Methods: Thirty-six growing pigs ($26.3{\pm}1.7kg$) were allotted to 1 of 6 treatments with 6 replicates per treatment in a randomized complete block design. Treatments were 6 feeding levels which were calculated as 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, or 100% of the estimated ad libitum MEI ($2,400kJ/kg\;BW^{0.60}\;d$). All pigs were individually housed in metabolism crates for 30 d and weighed every 5 d. Moreover, each pig from each treatment was placed in the open-circuit respiration chambers to measure heat production (HP) and energy retained as protein ($RE_p$) and fat ($RE_f$) every 5 d. Serum biochemical parameters of pigs were analyzed at the end of the experiment. Results: The average daily gain (ADG) and HP as well as the $RE_p$ and $RE_f$ linearly increased with increasing feed intake (p<0.010). ${\beta}$-hydroxybutyrate concentration of serum tended to increase with increasing feed intake (p = 0.080). The regression equations of MEI on ADG were MEI, $kJ/kg\;BW^{0.60}\;d=1.88{\times}ADG$, g/d+782 ($R^2=0.86$) and $ME_m$ was estimated at $782kJ/kg\;BW^{0.60}\;d$. Protein retention of growing pigs would be positive while REf would be negative at this feeding level via regression equations of $RE_p$ and $RE_f$ on MEI. Conclusion: The $ME_m$ was estimated at $782kJ/kg\;BW^{0.60}\;d$ in current experiment. Furthermore, growing pigs will deposit protein and oxidize fat if provided feed at the estimated maintenance level.

2가 망간의 독성 저감을 위해 철산화물과 칼슘화합물을 이용한 망간 흡착 (Adsorption of Mn on iron minerals and calcium compounds to reduce Mn(II) toxicity)

  • 지효경;박진희
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제65권4호
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    • pp.457-462
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    • 2022
  • 망간은 다양한 산화수로 존재하며 Mn(II)은 망간 중 가장 이동성이 높은 종으로 식물에 독성을 미치며 성장을 제한한다. 따라서, 본 연구의 목적은 다양한 흡착제를 이용하여 망간을 안정화함으로써 망간의 독성을 저감시키는 것이다. Ferrihydrite, schwertmannite, goethite를 합성하여 XRD로 확인하였고 망간 흡착에 사용하였다. Hematite는 구매하여 망간 흡착제로 사용하였다. CaNO3, CaSO4, CaCO3와 같은 칼슘 화합물은 pH를 높이고 망간을 산화시키기 위해 사용하였다. 망간의 흡착을 위해 다양한 농도의 Mn(II) 용액을 4가지 철산화물, CaNO3, CaSO4, CaCO3와 24시간 반응시킨 후 여과하여 용액에 남아있는 망간 농도를 ICP-OES로 분석하고 망간의 흡착율과 흡착등온식을 계산하였다. 그 결과, 철 산화물 중에서는 hematite에 의한 망간 흡착율이 가장 높았으며 ferrihydrite가 다음으로 흡착율이 높았다. 칼슘 화합물의 경우 CaCO3>CaNO3>CaSO4 순으로 흡착율이 높았다. CaCO3은 hematite보다 높은 흡착율을 보였고 CaCO3를 처리하면 pH를 증가시켜 망간의 독성을 감소하는 데 가장 효과적일 것으로 판단된다.