• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.526-532
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• 2008

이산화탄소는 산업의 발달과 더불어 배출이 증가되고 있는 온실가스 중에 하나로 발생되는 이산화탄소의 일부는 탄소순환과정에 의해 자연계로 순환되지만, 순환될 수 있는 범위를 넘어선 이산화탄소는 적절한 포획과 처리가 필요하다. 이산화탄소 처리 기술 중 광물고정화 방법은 영구적으로 이산화탄소를 처리할 수 있는 방법으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 광물고정화의 효율을 높이기 위해, 화학적전처리법을 사용하였다. 화학적전처리법(leaching)은 규산염광물의 알칼리토금속성분(Mg, Ca)이 이산화탄소와 탄산염광물화 반응을 통해 광물고정화가 진행되는 방법임에 착안하여, 산(acid)을 이용해 알칼리토금속성분을 추출해 내 이산화탄소와의 반응 양을 증가시켜 고정화 효율을 높이는 방법이다. 다양한 농도(2 M, 4 M, 6 M)의 황산을 사문석과 반응온도(25, 50, $75^{\circ}C$)와 반응시간(1, 3, 5, 24 h)을 변화시켜 추출된 알칼리토금속성분(Mg, Ca)을 ICP-AES를 이용해 분석하였고 SEM과 BET를 이용하여 황산이 사문석 표면에 미치는 영향에 대해 알아보았는데, 사문석이 황산과 반응하여 표면이 거칠어지며, 비표면적이 $11.1209m^2/g$에서 $98.7903m^2/g$로 증가함을 알 수 있었다. 또 세 변수 모두 증가할수록 추출량도 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 $75^{\circ}C$의 경우에는 반응 시간이 1 h 이후에는 시간과 관계없이 포화 추출점에 이르는 것을 확인하였다. 화학적 전처리의 결과 고정화 효율이 23.24%에서 46.30%까지 향상됨을 확인 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권1호
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• pp.194-199
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• 2008

본 연구에서는 자트로파 오일로부터 바이오디젤을 생산하는데 적합한 유리지방산의 에스테르화 조건을 검토하였다. 자트로파 오일의 초기 산가는 11.5 mg KOH/g으로, 알칼리 촉매를 적용한 직접 전이에스테르화 공정은 바이오디젤 수율이 낮은 문제가 있어 유리지방산을 산촉매를 사용하여 에스테르화 후 전이에스테르화하는 2단계 반응공정의 적용이 필요하였다. 전처리 공정에 적합한 고체 산 촉매를 도출하기 위해 4가지 고체 산 촉매에 대한 성능 비교 연구를 수행하였으며 Amberlyst-15를 최적 촉매로 선정하였다. Amberlyst-15를 사용한 반응표면분석법(response surface method, RSM)에 의해 구한 최적 전처리 반응조건은 메탄올 6.79%, 촉매 17.14%로, 산가가 0.7 mgKOH/g으로 감소하였다. 전처리 후 알칼리 촉매 KOH를 이용한 전이에스테르화 반응을 가압 회분식 반응기에서 수행하여 바이오디젤을 생산하였다. 그 결과 지방산 메틸 에스터(fatty acid methyl ester, FAME) 함량 97.35%를 비롯하여 산화 안정성 8.17 h, 총 글리세롤 함량 0.125%, 저온필터막힘점(cold filter plugging point, CFPP) $0^{\circ}C$ 등으로 나타났으며 주요 바이오디젤 품질규격을 모두 만족하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권10호
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• pp.2196-2203
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• 2020

A dryout mechanism model for rectangular narrow channels at high pressure conditions is developed by assuming that the Kelvin-Helmholtz instability triggered the occurrence of dryout. This model combines the advantages of theoretical analysis and empirical correlation. The unknown coefficients in the theoretical derivation are supported by the experimental data. Meanwhile, the decisive restriction of the experimental conditions on the applicability of the empirical correlation is avoided. The expression of vapor phase velocity at the time of dryout is derived, and the empirical correlation of liquid film thickness is introduced. Since the CHF value obtained from the liquid film thickness should be the same as the value obtained from the Kelvin-Helmholtz critical stability under the same condition, the convergent CHF value is obtained by iteratively calculating. Comparing with the experimental data under the pressure of 6.89-13.79 MPa, the average error of the model is -15.4% with the 95% confidence interval [-20.5%, -10.4%]. And the pressure has a decisive influence on the prediction accuracy of this model. Compared with the existing dryout code, the calculation speed of this model is faster, and the calculation accuracy is improved. This model, with great portability, could be applied to different objects and working conditions by changing the expression of the vapor phase velocity when the dryout phenomenon is triggered and the calculation formula of the liquid film.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.11-16
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• 2019

높은 산소 분리 특성과 $CO_2$에 대한 안정성을 보인 $La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.3}Fe_{0.7}O_{3-{\delta}}$(LSTF)가 코팅된 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$(BSCF) 분리막을 bench 규모의 장치에 적용하여 산소 투과 실험을 수행 하였다. 또한 실험실 규모 장치와 bench 규모장치의 분리막 반응기 내 온도 구배에 따라서 분리막을 3영역으로 나누어 각각 비교 분석하였다. $900^{\circ}C$까지 온도 범위에서 산소 투과 실험을 진행하면서 Cr 침적의 온도 의존성을 조사하였다. 그 결과 실험실 장치에서 측정한 산소 투과율인 $3.79ml/min{\cdot}cm^2$에 비해 현저히 낮은 $2.37ml/min{\cdot}cm^2$를 확인했다. 이와 같은 산소 투과율의 감소는 XRD와 SEM/EDS 분석을 통하여 분리막 반응기의 합금 재질에서 방출되어 나온 기상 Cr의 분리막 표면 침적에 의한 것임을 밝혀냈다. 특히 중온 영역에서 많은 양의 Cr이 발견되었다.

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.401-408
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• 2018

하수처리 공정모델링 소프트웨어인 EQPS(Effluent Quality Prediction System, Dynamita, France)를 적용하여 A하수처리시설 생물반응조 설계의 적합성을 분석하였다. A하수처리장은 친수용수 수준의 목표수질을 준수하기 위하여 이차침전지 유출수 설계농도를 총질소와 총인, 각 10 mg/L, 1.8 mg/L로 설정하여 설계하였다. 4-Stage BNR 공정인 반응조의 체류시간은 총 9.6시간으로 전무산소조 0.5, 혐기조 1.0, 무산소조 2.9, 호기조 5.2시간이었다. 동절기 공정모델링 결과 친수용수 수준의 목표수질을 만족하기 위하여 혐기조의 체류시간을 0.2시간 늘렸고 당초 설계조건이던 외부탄소원 비상시 주입을 상시적으로 주입해야 하는 것으로 조사되었다. 모델링 결과의 왜곡을 배제하기 위하여 소프트웨어 제조사가 제시한 one step nitrification denitrification 모델의 Default 계수를 사용하였다. 공정모델링은 대체적으로 최적의 상태를 제시하기 때문에 생물반응조 여유율을 고려하면 4-Stage BNR의 체류시간은 9.8시간보다 증가시켜야 한다. 하수처리장 설계단계에서 공정 모델링의 정확한 사용은 하수처리장 건설 후 처리성능과 효율의 안정성을 담보할 수 있는 방법이므로 설계단계에서 철저한 평가가 필요하다.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.232-240
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• 2022

리포좀을 제조하는 방법으로 여러가지 알려져 있다. 그 중 Bangham법이 가장 간단하며 일반적으로 많이 이용되어 왔다. 소규모 실험 수준에서는 효과적으로 리포좀을 제조할 수 있지만 유기용매 제거의 어려움과 지질막 형성에 반응기 크기 등의 문제로 대규모 생산을 할 수 없다는 문제점이 있다. 반면 톤(t) 단위로 대량생산이 가능한 Emulsion Method는 균일한 입자를 가진 리포좀으로 제조가 가능하나 포집률이 현저히 낮은 단점이 있다. 그래서 본 연구에서 높은 포집율과 안정성을 향상시킨 Heating Method으로 리포좀 최적의 공정방법을 개발하여 포집률, 입자크기, 제타전위 및 SD rat에 경구 투여하여 흡수율 실험을 수행하였다. 약 214 nm의 작고 균일한 리포좀을 형성하였고, 포집률은 Emulsion Method는 26.46%, Heating Method는 38.67%으로 Heating Method법을 제조된 리포좀이 높은 포집률을 보여주는 것을 확인할 수 있었다. 혈중 농도 대비 모든 군에서 1.5-2배 정도 증가한 경향을 보여주었고, 4-12 hr까지 점차 낮아지는 양상을 나타냈다. Ascorbic acid powder의 혈중 최고 농도는 약 12.017 ㎍/ml, Emulsion Method 리포좀 13.871 ㎍/ml, Heating Method 리포좀은 16.322 ㎍/ml 순으로 ascorbic acid powder보다 향상된 흡수율 결과를 보여주었다.

• 대한핵의학회지
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• 제39권1호
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• pp.44-48
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• 2005

목적: Ethylenediamine-tetramethylenephosphonic acid (EDTMP)는 방사성 금속과 안정된 착화물을 형성하여 골친화성 방사성의약품으로 사용되고 있다. $^{153}Sm$은 원자력연구소의 하나로에서 생산가능하며, 물리적 반감기가 46.7시간이고 베타 최대에너지=0.81 MeV (20%), 0.71 MeV(49%), 0.64 MeV (30%)와 감마방출=103 KeV (30%)하여 치료와 영상이 동시에 가능한 방사성동위원소이다. $^{153}Sm$-EDTMP의 표지 조건과 정상 래트에서의 영상을 확인하고자 하였다. 방법: EDTMP 20 mg을 2 M NaOH 0.1 mL로 녹이고 $^{153}SmCl_3$를 넣어 pH 8 과 pH 12에서의 표지 수율과 안정성을 관찰하였다. 방사화학적 순도는 ITLC와 paper chromatography법으로 확인하였다. 반응 후, pH 7.4로 중화하고 실온 방치하며 안정성을 관찰하였다. 정상 래트에 $^{153}Sm$-EDTMP 37 MBq을 주사하여 평면영상을 얻었다. 결과: 표지 수율은 실온 반응 1시간에 99%를 나타내었다. pH 중화 후 안정성은 pH 8 반응물이 60시간 99%, 96시간 95%, 120시간 89%이였고 pH 12 반응물은 36시간 99%, 60시간 95%, 96시간 88%, 120시간 66%를 나타내었다. 정상래트에서의 평면영상은 주사 후 2시간, 24시간, 48시간에서 동일하게 뼈에 흡수 된 것을 관찰하였다. 결론: $^{153}Sm$-EDTMP는 pH 8에서 표지된 것이 pH 12 조건보다 안정하게 유지되었으며, 2시간, 24시간, 48시간 평면영상에서 골섭취되는 것을 관찰하여 생체 내에서 안정하게 유지됨을 확인할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제29권2호
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• pp.126-134
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• 2023

직접촉매분해기술은 반도체 및 디스플레이 산업에서 아산화질소(N₂O)의 배출을 완화할 수 있는 유망한 기술이다. 본 연구는 7대 온실가스 중에 하나인 N₂O 직접촉매분해를 위한 γ-Al₂O₃ 촉매에 관한 것이다. 실험에 사용한 γ-Al₂O₃ 촉매는 뵘석 분말을 사용하여 압출 성형하여 제조하였으며, 반응은 직경 약 5 mm 크기로 분쇄한 촉매를 직경 25.4 mm (1인치) 반응기를 사용하여 수행하였다. N₂O 농도는 약 1%가 되도록 공급하였으며, 온도는 550-750 ℃, 압력은 상압, GHSV는 1800-2000 h-1에서 촉매반응 특성을 확인하였다. 분위기 가스로는 질소, 공기 그리고 공기+수분을 공급하여 N₂O 분해 특성과 산소의 영향 및 스팀의 영향을 확인하였다. 촉매 내구성은 N₂ 분위기에서 수행하였는데, 700 ℃에서 350 시간 동안 연속 운전을 통해 확인하였다. 실험결과 불활성 분위기(N₂)일 경우 700 ℃에서 N₂O 분해율이 100%에 가까운 수준까지 도달함을 확인하였고, 공기와 수분을 공급할 경우 분해율이 낮아짐을 확인하였다. 내구성 실험 결과 350 시간동안 촉매성능저하는 없었다. 따라서 뵘석 분말로 제조한 γ-Al₂O₃ 촉매는 N₂O 분해 특성에 우수할 뿐만 아니라 내구성 또한 우수하여 전자 산업을 비롯하여 질산제조공정 등 산소와 수분이 존재하는 경우에도 적용 가능할 것으로 기대한다.

• 공업화학
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• 제21권6호
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• pp.648-652
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• 2010

고정층 상압 흐름 반응기에서 메탄의 부분산화반응를 수행하여 메탄으로부터 수소제조 위한 촉매의 활성도를 평가하였고, BET, XPS, XRD를 사용하여 촉매의 특성을 분석하였다. Pd(5)/Ti-SPK과 Pd(5)/Zr-SPK 촉매의 BET 표면적, Horvath-Kawaze의 기공부피와 기공폭, t-플롯 미세기공 면적과 부피는 각각 $284m^2/g$, $0.233cm^3/g$, 3.9 nm, $30m^2/g$ $0.015cm^3/g$과 $396m^2/g$, $0.324cm^3/g$, 3.7 nm, $119m^2/g$, $0.055cm^3/g$이었다. 촉매는 히스테리시스가 잘 발달된 IV형 임을 $N_2$-흡착등온선으로부터 확인할 수 있었다. XPS분석으로부터 SPK에 Ti와 Zr이 부분 치환된 Ti-SPK과 Zr-SPK의 Si 2p과 O 1s 피크는 SPK의 Si 2p와 O 1s 피크 보다 낮은 결합에너지 쪽으로 화학 이동함을 알 수 있었고, 촉매표면의 Pd의 산화상태는 $Pd^0$와 $Pd^{+2}$이었다. XRD의 결정 피크는 반응 전에 무정형인 촉매가 반응 후에는 결정상으로 변함을 보여주었다. Pd(5)/Ti-SPK과 Pd(5)/Zr-SPK 촉매의 메탄의 전화율과 수소의 선택도는 973 K, $CH_4/O_2$ = 2, GHSV = $8.4{\times}10^4mL/g_{cat}{\cdot}h$. 반응조건에서 각각 77, 84%와 78, 72%이었고, 반응 시작 후 3일까지도 촉매의 활성이 거의 일정하게 유지되었다. Pd(5)/Ti-SPK과 Pd(5)/Zr-SPK 촉매는 메탄의 부분산화반응에서 활성도와 열 안정성 및 물리화학적 성질이 우수하였다.

• 핵의학기술
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• 제14권2호
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• pp.83-86
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• 2010

$^{99}Mo$-$^{99m}Tc$ 발생기의 원료물질인 몰리브덴은 원자로에서 생산되고 있으나 현재 의료용 방사성 동위원소를 공급하는 두 원자로인 캐나다 온타리오주의 초크리버(Chalk River)와 네덜란드 페튼(Petten) 원자로의 노후화로 인한 유지 보수로 가동이 정지된 이후세계적인 몰리브덴 품귀 현상은 발생기 공급차질로 이어 지고있다. 이에 저자들은 발생기의 효율적인 운용 방법을 찾아 $^{99m}Tc$ 생산량을 증가 시키고 그 결과로 얻은$^{99m}Tc$의 안전성을 실험을 통해 확인하였다. 교정일자가 동일한 두 대의 발생기(Malinckrodt Medical, Dutch), 40.5 GBq (1500 mCi)를 이용하여 월요일부터 금요일까지 5일 동안 1회/일(24시간 주기, 오전8시 용출) 총 5회 용출한 $^{99m}Tc$의 방사능과, 5일 동안 2회/일(오전8시와 오후1시 용출) 총 10회 용출한 $^{99m}Tc$의 방사능을 비교 분석 하였다. 용출된 $^{99m}Tc$의 안정성을 $^{99}Mo$-$^{99m}Tc$ 발생기 정도 관리 항목 중 성상 검사, pH 검사, 발열성 물질 검사(LAL test), 무균 검사, 발생기의 화학 순도 검사, 방사화학적 순도 검사, 방사성 핵종의 순도 검사를 통해 확인해 보았다. 24시간 주기로 주 5회 용출한 $^{99m}Tc$의 총 방사능은 평균 168.2 GBq (4545 mCi)였고, 24시간 주기 용출 방법에 오후1시 추가 용출을 실시하여 주 10회 용출한 $^{99m}Tc$의 총 방사능은 평균 230.5 GBq (6230 mCi)로 24시간 주기의 주 5회 용출한 방사능보다 총 62.3 GBq (1685 mCi), 일 평균 12.46 GBq (337 mCi)로 전체 용출 방사능이 27.04% 증가 하였으며 각 시간 별로 얻어진 $^{99m}Tc$의 정도 관리는 정상 범위 내에 있었다. 이번 실험을 통하여 2회/일 용출방법이 1회/일 용출방법보다 62.3 GBq (1685 mCi)의 더 많은 방사능의 $^{99m}Tc$을 생산 할 수 있었으며 각 시간 별로 얻어진 $^{99m}Tc$의 정도 관리는 정상 범위 내에 있었다. 이에 따라 각 시간 별로 용출된 $^{99m}Tc$을 방사성 표지 화합물과 결합시켜 검사를 시행하여도 무관할 것으로 생각된다.