• Environmental Engineering Research
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• 제22권1호
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• pp.19-30
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• 2017

Direct catalysis of vapors from vacuum pyrolysis of biomass was performed on MCM-41 to investigate the effects of operating parameters including catalyzing temperature, catalyzing bed height and system pressure on the organic yields. Optimization of organic phase yield was further conducted by employing response surface methodology. The statistical analysis showed that operating parameters have significant effects on the organic phase yield. The organic phase yield first increases and then decreases as catalyzing temperature and catalyzing bed height increase, and decreases as system pressure increases. The optimal conditions for the maximum organic phase yield were obtained at catalyzing temperature of $502.7^{\circ}C$, catalyzing bed height of 2.74 cm and system pressure of 6.83 kPa, the organic phase yield amounts to 15.84% which is quite close to the predicted value 16.19%. The H/C, O/C molar ratios (dry basis), density, pH value, kinematic viscosity and high heat value of the organic phase obtained at optimal conditions were 1.287, 0.174, $0.98g/cm^3$, 5.12, $5.87mm^2/s$ and 33.08 MJ/kg, respectively. Organic product compositions were examined using gas chromatography/mass spectrometry and the analysis showed that the content of oxygenated aromatics in organic phase had decreased and hydrocarbons had increased, and the hydrocarbons in organic phase were mainly aliphatic hydrocarbons. Besides, thermo-gravimetric analysis of the MCM-41 zeolite was conducted within air atmosphere and the results showed that when the catalyst continuously works over 100 min, the index of physicochemical properties of bio-oil decreases gradually from 1.15 to 0.45, suggesting that the refined bio-oil significantly deteriorates. Meanwhile, the coke deposition of catalyst increases from 4.97% to 14.81%, which suggests that the catalytic activity significantly decreases till the catalyst completely looses its activity.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권5호
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• pp.639-650
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• 2018

Identification of the major sources contributing to PM is of importance in order to understand their quantitative contributions to atmosphere. In the viewpoint of the meat cooking in Korea, only a few analyses of organic molecular markers have been conducted due to analytical difficulties. In this study, ten different parts of meat (i.e., blade shoulder, belly, and arm shoulder of pork; ribeye roll, top blade muscle, and short plate of beef; leg quarter, breast, and wing of chicken; duck; mackerel) were pyrolyzed to generate the cooked PM using an electronic heating plate. Generated PM were collected by the pyrolysis sampling system to identify total carbon (TC) using a carbon analyzer and cholesterol using a Liquid chromatography tandem-mass spectrometry (LC-MSMS) based on fragmentor voltage (FV), precursor ion, collision energy, product ion. In addition, oxydative potential (OP) analysis using dithiothreitol (DTT) method were discussed to investigate the toxicity relates. Highly correlated pairwise scatterplots between the cholesterol and TC indicate that oxydative potential was highly associated with different parts of meat. This study provides insight into the meat cooking components of PM, which could be drivers of the oxidative potential relates.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1516-1516
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• 2001

During the recent years, wine analysis has played an increasing role due the health benefits of phenolic ingredients in red wine [1]. On the other hand there is the need to be able to distinguish between different wine varieties. Consumers want to know if a wine is an adulterated one or if it is based on the pure grape. Producers need to certificate their wines in order to ensure compliance with legal regulations. Up to now, the attempts to investigate the origin of wines were based on high-performance liquid chromatography (HPLC), gas chromatography (GC) and pyrolysis mass spectrometry (PMS) [l,2,3]. These methods need sample pretreatment, long analysis times and therefore lack of high sample throughput. In contradiction to these techniques using near infrared spectroscopy (NIRS), no sample pretreatment is necessary and the analysis time for one sample is only about 10 seconds. Hence, a near infrared spectroscopic method is presented that allows a fast classification of wine varieties in bottled red wines. For this, the spectra of 50 bottles of Cabernet Sauvignon, Lagrein and Sangiovese (Chianti) were recorded without any sample pretreatment over a wavelength range from 1000 to 2500 nm with a resolution of 12 cm$\^$-1/. 10 scans were used for an average spectrum. In order to yield best reproducibility, wines were thermostated at 23$^{\circ}C$ and a optical layer thickness of 3 mm was used. All recorded spectra were partitioned into a calibration and validation set (70% and 30%). Finally, a 3d scatter plot of the different investigated varieties allowed to distinguish between Cabernet Sauvignon, Lagrein and Sangiovese (Chianti). Considering the short analysis times this NRS-method will be an interesting tool for the quality control of wine verification and also for experienced sommeliers.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권3호
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• pp.158-171
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• 2023

고려시대 유적인 진도 용장성 왕궁지 G지구 건물지에서 내부에 유기물이 채워진 도기호가 출토되었다. 문화유산에 남아 있는 유기물은 동물과 식물자원에서 유래된 것으로, 과거 생활사 복원에 의미있는 정보를 제공하면서 최근 주목을 받아왔다. 이 연구는 진도 용장성 왕궁지에서 발견된 도기호 내부 유기물의 특성을 과학적 분석을 통해 파악하고자 수행되었다. 이와 함께 천연수지를 규명하기 위한 분석 방법을 검토하고 천연수지별 특성 성분을 확보하여 향후 기초자료로 활용하고자 하였다. 먼저 도기호 내부 유기물은 적외선 분광법과 질량분석법을 이용하여 특성 성분을 분석하였다. 적외선 스펙트럼 특성으로는 천연수지로 추정되었으며, 기체 크로마토그래피 질량분석을 통해 유기물의 주성분은 분자량이 204인 세스퀴테르펜(sesquiterpenes) 계열의 화합물(C₁₅H₂₄)과 유도체물로 확인되었다. 천연수지인 옻칠은 알켄류, 알칸류, 카테콜이 주성분이며, 송진은 수지산(아비에틱산, 피마릭산), 황칠은 세스퀴테르펜 계열의 화합물(셀레넨, 뮤뮬렌, 칼라메넨 등)이 주성분으로 확인되어, 도기호 내부 유기물은 황칠로 규명할 수 있었다. 황칠나무에서 삼출되는 황칠은 예부터 천연도료로 알려진 전통 재료로, 700년이 지난 황칠에서도 특성 성분은 잘 보존되어 있음을 알 수 있었다. 초석 인근에서 발견된 도기호는 진단구로, 내부에 담긴 황칠은 도료로 사용하기 위해 보관되기보다는 건물을 세울 때 진단용(ritual purposes)으로서 매장한 것으로 추정할 수 있다. 또한 시료 전처리가 간소화된 열분해 기체 크로마토그래피 질량분석 결과에서도 도기호 내부 유기물의 열분해산물이 황칠의 특성 성분과 유사하게 검출됨에 따라 향후 문화유산에 사용된 천연수지 규명에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 분석과학
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• 제37권3호
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• pp.174-188
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• 2024

본 연구에서는 토양 및 지하수 중 미세플라스틱(MP) 분석법 표준화를 위해 관련 국내·외 연구동향을 검토하고 매체 별 시료채취 방법, 전처리 방법 및 분석 장치의 종류 등에 관한 대표적인 방법을 리뷰하였다. 토양 시료채취는 시료채취 지점선정, 채취 깊이 및 시료량을 고려하고 있으며 대부분 15 cm 이내(표토) 깊이에서 약 1 kg의 시료를 혼합채취하는 것으로 파악되었다. 지하수 시료채취는 정치방법과 연속흐름방법 중 연속흐름방식이 대표적이고 채취량 300~1,000 L 구간에서 유량 2~6 L/min로 채취하며 현장 여과하였다. 처리 방법은 두 매체에 공통적으로 유기물 분해와 밀도차 분리로 나뉘며 유기물 분해방법인 H₂O₂, 산, 알칼리, 효소 활용 중 H₂O₂가 추천된다. 밀도 분리는 NaCl, ZnCl₂, ZnBr₂ 등의 시약 중 NaCl이 주로 사용되나 분석하고자 하는 MP의 밀도에 따라 시약을 선택적으로 활용할 수 있다. 분석 기기는 비파괴적 분석법인 FTIR, Raman과 파괴 분석법인 Py-GC/MS가 대표적이다. µ-FTIR은 직경 10 ㎛ 이상 Raman은 1 ㎛ 이상의 MP 재질과 개수 분석이 가능하나 전처리를 통해 유기물과 같은 분광분석의 방해요소를 충분히 제거해야 한다. Py-GC/MS는 복잡한 전처리가 필요 없고 특정 재질의 정량분석이 가능하여 지속적으로 연구되어지고 있다.