• 제목/요약/키워드: Separation technology

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물질전과정평가(MLCA)를 통한 TiN-Zr 수소분리막의 환경성 평가 (Evaluation of TiN-Zr Hydrogen Permeation Membrane by MLCA (Material Life Cycle Assessment))

  • 김민겸;손종태;홍태환
    • 청정기술
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    • 제24권1호
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    • pp.9-14
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    • 2018
  • 본 연구에서는 TiN-Zr 수소분리막의 제조 공정에 대한 환경 영향 특성을 분석하기 위해 물질전과정평가를 수행하였다. Material Life Cycle Assessment (MLCA)의 소프트웨어로는 Gabi를 사용하였다. 이를 통하여 각 공정에서 미치는 영향과 특성화 별 환경영향평가를 수행하였다. 졸겔법에 의해 전구체 TiN을 합성하고 볼밀법을 이용하여 지르코늄을 코팅하였다. 이를 CIP, HPS에 의해 디스크 형으로 제작하였고 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM), 에너지분산형 분광분석법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDS), X-선 회절분석기(X-ray diffraction, XRD), 열중량분석(thermo gravimetry/differential thermal analysis, TG/DTA), 비표면적분석(Brunauer, Emmett, Teller, BET) 및 가스 크로마토그래프 시스템(gas chromatograph system, GP)을 이용하여 분리막의 야금학적, 물리학적, 열역학적 특성을 분석하였다. 또한, 물질전과정평가를 위해 수행한 특성화와 정규화 결과, 영향범주 별 환경영향은 해양 생태 독성이 94%, 수계 생태 독성 2%, 인간독성 2%의 기여도를 보였다. 아울러, 제조공정 중 전기 사용이 생태계 영향에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 물질 전 과정 평가는 Eco-Indicator '99 (EI99)와 CML 2001 방법론을 기반으로 분석하였다.

표면불소화 폴리설폰 막의 기체 투과거동에 관한 연구 (Study on the Gas Permeation Behaviors of Surface Fluorinated Polysulfone Membranes)

  • 김대훈;임현수;김민성;이병성;이보성;윤석원;김범식;박유인;정성일;임지원
    • 폴리머
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    • 제33권6호
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    • pp.537-543
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    • 2009
  • 고분자의 직접불소화는 불소분자 기체와 비활성 기체의 비균일 반응으로 이루어진다. 일반적으로 불소화는 단순한 공정으로 이루어지며, 불소화된 고분자들은 우수한 차단 특성과 화학적 안정성이 향상된다. 본 연구에서는 폴리설폰(polysulfone, PSf) 치밀막을 직접 불소화법을 이용하여 막의 표면에 불소를 도입하고자 하였으며, 이때 불소의 농도와 불소화 시간 변화에 따른 기체 투과도와 선택도의 변화를 관찰하였다. 불소화된 막의 물리/화학적 특성을 확인하기 위하여 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), 접촉각, atomic force microscopy (AFM)를 실시하였다. 기체투과도 실험을 통하여 불소농포가 증가함에 따라서 질소, 산소 이산화탄소, 헬륨의 투과도가 감소하였으며, 질소에 대한 산소, 이산화탄소, 헬륨의 선택도가 향상되었다.

포도종실 에탄올 추출물에 함유된 (+)-카테킨, (-)-에피카테킨의 모세관 전기영동법에 의한 분석 (Capillary Electrophoretic Method for the Determination of (+)-Catechin, (-)-Epicatechin in Grape Seed Ethanol Extract)

  • 최원균;정양섭;정하열
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.513-518
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    • 2005
  • 포도종실추출물에 함유되어 강력한 항산화 작용을 나타내는 성분인 proanthocyanin의 구성 성분이면서 에피머인 (+)-catechin과 (-)-epicatechin을 CE법을 이용하여 분석하였다. CE법을 이용한 catechin류 분석의 최적 조건은 fused silica capillary$(20cm{\times}50{\mu}m)$, current $56{\mu}A$, voltage 10 kV, phosphate/borate buffer(pH 6.0), 온도 $20^{\circ}C$로서 (+)-catechin과 (-)-epicatechin을 6분 이내에 매트릭스의 방해없이 분석할 수 있었다. 비색법, HPLC법과 CE분석법의 특징을 비교해 보면 비색법은 (+)-catechin과 (-)-epicatechin합한 총 함량은 알 수 있으나 두성분의 분리는 할 수 없었다. 또한 HPLC방법은 표준품은 두 성분이 잘 분리되었으나 시료 분석 시 proanthocyanin을 가수분해하기 위해 첨가한 산으로 인해 시료가 강산성을 띠어 컬럼 손상되는 문제가 있어 직접 분석이 불가능하여 시료를 희석해야 했으며, 희석을 하여 분석할 경우에도 많은 잡 피크들로 정량적인 결과를 얻기에 용이하지 않았다. 한편 CE법의 경우 산 가수분해한 시료를 별다른 처리 없이도 다른 성분의 방해 없이 분석할 수 있었다. 분석소요시간의 경우 비색법은 실험단계가 복잡하여 많은 시간이 걸렸으며 HPLC는 15분 그리고 CE는 6분 이내에 분석이 가능하였다. 재현성과 직선성을 보면 HPLC와 CE의 방법이 모두 양호하였고 검출한계에 있어서는 CE법이 0.035mg/L로서 검출감도가 매우 우수하였다. 이와 같이 CE법은 포도종실에 존재하는 (+)-catechin과 (-)-epicatechln을 분석하는데 방법의 용이성, 분석결과의 정확성에 있어서 기존 방법인 비색법과 HPLC 방법보다 우수한 결과를 나타내었다.

Nb-doped BCFN 세라믹 막의 제조 및 산소투과 특성 (Preparation and Oxygen Permeability of Nb-doped BCFN Ceramic Membrane)

  • 김종표;손수환;박정훈;이용택
    • 멤브레인
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    • 제21권1호
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    • pp.55-61
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    • 2011
  • 고상반응법을 이용하여 $BaCo_{0.7}Fe_{0.22}Nb_{0.08}O_{3-{\delta}}$ (BCFN) 조성의 산화물을 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 $1,200^{\circ}C$에서 소결하여 치밀한 세라믹 분리막을 제조하였다. 제조된 $BaCo_{0.7}Fe_{0.22}Nb_{0.08}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 XRD 분석결과 단일상의 페롭스카이트 구조를 보였다. 밀봉재료로 glass ring을 사용하여 가스누출 실험 및 산소투과 분석을 하였으며, 산소투과 분석 결과 온도와 산소분압($Po_2$)이 증가할수록 산소투과량은 증가하였고, $Po_2$ = 0.63 atm의 경우 $950^{\circ}C$에서 $2.3mL/min{\cdot}cm^2$의 값을 나타내었다. 또한, 이산화탄소 300 ppm이 포함된 혼합공기를 사용할 경우 모사공기($Po_2$ = 0.21 atm)를 사용한 경우에 비해 산소투과량이 최대 2.9%만 감소하였다. 이는 $BaCo_{0.7}Fe_{0.22}Nb_{0.08}O_{3-{\delta}}$ 분리막이 다른 분리막에 비해 이산화탄소에 대해 안정하다는 것을 의미한다.

4포트 동위상 고출력 전력결합기의 구현에 관한 연구 (A Study on the Fabrication of the 4 Port In-Phase High Power Combiner)

  • 이영섭;전중성;이석정;예병덕;김동일;홍창희
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.289-294
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    • 2002
  • 본 논문에서는 디지털 TV 중계기용 고출력 광대역의 3-Way 전력결합기를 설계.제작하였다. 대역폭 증가와 고출력을 동시에 이루기 위하여 Wilkinson 형태의 전력분배기를 채택하였다. 우선 Wilkinson 전력분배기를 균등(1 : 1) 및 비균등(2 : 1) 분배시켜, 동위상 4 포트 전력결합기를 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과에 따라서 두께 120 mil인 유전체 기판을 사용하여 제작된 전력결합기는 디지털 TV 중계기 주파수 470~806 MHz 대역에서 삽입손실 -6.53dB 이하, 반사계수 -13dB 이하, 포트 간 분리도 -15 dB 이하, 출력 포트 간 위상차가 13$^{\circ}$이하의 특성을 보였다. 새롭게 만든 전력결합기는 회로에서의 고 임피던스로 인한 마이크로스트립 선로 폭의 한계와 고출력의 경우 선로간의 상호작용으로 인한 전력의 손실 및 협대역의 문제를 동시에 개선이 가능함을 알 수 있었다. 나아가서, 제작된 3-Way 결합기의 삽입손실, 반사계수, 포트간의 분리도 및 위상차가 디지털 TV 중계주파수 470~806 MHz에서 양호한 특성을 나타내는 것을 확인함으로써 고출력 및 광대역화가 실현가능하다는 것을 알 수 있었다.

식용 해조류에서 항산화 물질의 분리 (Separation of Antioxidant Compounds from Edible Marine Algae)

  • 박재한;강규찬;백상봉;이윤형;이규순
    • 한국식품과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.256-261
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    • 1991
  • 본 실험은 동해 주문진 해안에 생육하는 12가지의 식용 해조류에서 새로운 천연 항산화물질을 분리하고자 여러 용매로 추출, column chromatography로 분리, 정제하고 항산화 활성측정(AOM법, DPPH법), UV-spectrophotometer 측정, HPLC, GC/MS 분석 등의 실험을 실시한 결과 12가지의 식용 해조류를 hot-methanol로 추출하여 AOM법으로 활성측정한 결과 김>미역, BHT>다시마>넓미역>지누아리>서실 눈으로 활성을 보였으며 나머지 해조류는 활성을 나타내지 않았다. 또한 클로로포름 추출액과 메탄올 추출 혼합액을 석유 에테르, 에테르, 클로로포름, 메탄올, 물 등의 용매로 순차적으로 추출, 색소제거, 농축하여 DPPH법으로 항산화 활성을 측정한 결과 aqueous-methanol 가용분획에서 강한 항산화 활성을 나타내었고, 다른 추출분획에서는 활성을 나타내지 않았으며, 이 때 김>미역>다시마>BHA>파래>Tocopherol>넓미역>BHT의 순으로 활성을 보였다. 특히 김, 미역, 다시마, 파래는 같은 양에서 BHA, BHT보다 높거나 대등한 수준의 항산화 활성을 보여 주었다. 활성물질의 회수율은 1.82%였다. 이들이 극성 용매에서 분리된 분획에서 강한 항산화 활성을 나타내므로 극성을 띤 물질로 보여진다. 또한 이들 활성분획 각각을 silica gel column chromatography로 분리 정제하여 DPPH법으로 항산화 활성을 측정한 결과 메탄올 분획에서 분리된 물질에서 강한 항산화 활성을 나타내었다. 이와 같이 분리 정제된 항산화성 물질의 UV 흡수특성을 측정한 결과 BHA나 BHT의 흡수파장 보다 단파장인 $235{\pm}5\;nm,\;270{\pm}5\;nm$에서 극대흡수(${\lambda}_{max}$)의 이동을 보였는데, 이는 활성물질 분자에 전기음성도가 비교적 큰 분자가 치환되어 있음을 알 수 있었다. HPLC분석에서는 다시마, 미역, 파래의 경우 retention time이 8.5분, 10분인 극성물질이 분리되었고, 김에서는 25분인 대체로 비극성에 가까운 물질이 분리되었다. 이것이 BHA, BHT와 거의 같은 RT에서 분리되는 것으로 보아 유사한 화학적 성질을 가진 물질로 해석 되어진다. 분리된 항산화성 물질의 분자량은 GC/MS 분석으로 얻은 mass spectrum을 해석한 결과 181, 238의 두 가지 물질로 비교적 작은 안정한 항산화성 물질로 사료되어 진다.

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전개판에 대한 수직해법 - 3 . 슬롯에 따른 단순만곡형전개판의 성능분석 - (Computational Fluid Analysis for the Otter Boards - 3 . Efficiency Analysis of the Single Cambered Otter Boards for the Various Slot Position -)

  • 고관서
    • 수산해양기술연구
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    • 제27권4호
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    • pp.278-285
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    • 1991
  • 현재 사용되고 있는 전개판의 성능을 보다 향상시키기 위한 방안으로 비행기의 익이론에 기초를 두고, 전개판의 경계층을 흡입하거나 제거하는 방법 중에서 역류역을 흡입하는 슬롯(slot)을 전개판에 적용하였다. 성능분석을 위해서 단순만곡형전개판에 슬롯이 없는 기준형과 슬롯의 위치에 따른 5종의 모형전개판에 대하여 성능실험과 가시화실험을 통하여 그 성능과 유체역학적 특성을 비교해 보았다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. \circled1 최대전개력계수는 0.6C, 0.4C, 기준형, 0.8C, 0.2C의 순으로, 슬롯의 위치 0.6C인 전개판이 영각 27$^{\circ}$에서 1.59로 가장 우수하였다. \circled2 항력계수는 슬롯의 위치가 후연으로 갈수록 감소하며, 슬롯을 준 경우가 기준형보다 작게 나타났다. \circled3 양항비는 0.6C, 0.4C, 0.8C, 0.2C, 기준형의 순으로 모두 기준형보다 높게 나타났다. \circled4 0.2C, 0.4C 및 0.6C의 전개판이 기준형과 0.8C의 전개판보다 박리가 후연에서 발생하였다. \circled5 전개판의 전.후면에서 유속차는 영각 15$^{\circ}$~25$^{\circ}$까지는 점차 증가하고, 30$^{\circ}$에서는 감소하는 것으로 나타났다. \circled6 박리역의 크기는 0.6C의 전개판에서 가장 적게 나타났다.

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Kiwi pectinesterase inhibitor의 분리와 불투명 과즙의 혼탁성 유지 (Separation of Kiwi Pectinesterase Inhibitor and its Effect on Cloud Maintenance in Cloudy Juices)

  • 김명화;고은경;허원녕
    • 한국식품과학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.1079-1086
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    • 2000
  • CNBr-sepharose 4B에 orange pectinesterase(PE)에 결합시킨 affinity chromatography용 수지에 PEI를 선택적으로 결합시킨 후, 높은 이온강도를 갖는 pH 9.5의 용액으로 PEI의 활성 peak를 용출 분리하였다. 분리된 kiwi PEI의 분자량은 12.5% SDS-PAGE 전기영동상에서 약 16.6 KDa 정도인 것으로 나타났다. 분리된 PEI 활성은 $-25^{\circ}C$$5^{\circ}C$에서 30일 동안 저장하였을 때 2주간 저장 시 25% 저해활성이 감소하였고 그 이후에는 큰 변화 없이 유지되었으나 실온에서는 급격한 저해활성 감소를 나타내고 30일 저장시 거의 저해활성을 상실하였다. PEI 최적활성 pH는 7.5이고 최적반응 온도는 $10{\sim}60^{\circ}C$ 측정범위에서 낮은 온도이었다. 또한 기질용액 중 NaCl의 0.2M일 때 최적활성을 나타내었으며, kiwi PEI의 PE에 대한 저해작용 방법은 noncompetitive inhibition인 것으로 나타났다. 오렌지 주스 저장시 주스를 열처리하지 않고 PEI 조추출액을 첨가하면 저장기간동안 열처리한 주스와 같이 혼탁도 유지에 효과적이었다. 사과 주스 저장 시 PEI 조추출액 첨가는 비타민 C 함량을 감소시켰으며 오히려 열처리한 주스가 비타민 C함량이 높게 유지되었으며 갈변현상도 적게 일어났다.

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태양광 폐 모듈의 처리현황 및 실용화 기술 (Current Status and Utilization Technology of End-of-Life Photovoltaic Modules)

  • 조재영;박아름;윤현목;전연수;김준수
    • 자원리싸이클링
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    • 제29권4호
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    • pp.15-30
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    • 2020
  • 최근에 태양광 발전 시설이 급격히 증가됨에 따라 사용 후 태양광 모듈의 발생량이 급증할 것으로 예상된다. 태양광 폐 모듈의 리싸이클링은 일부 국가에서 시도하고 있지만, 경제성이 확보된 실용화 기술의 부재로 폐 모듈이 방치 및 폐기되어, 환경오염은 물론 유가자원 회수 측면에서도 많은 문제를 야기시키고 있으므로 대책 마련이 시급하다. 이와 같은 현실에 비추어 본 기술개발에서는 폐 모듈의 성능검사, 알루미늄 프레임 해체, 강화유리의 파분쇄 및 박리, back sheet 및 EVA의 분리 제거, 유가금속의 침출과 침전 회수 및 폐액 처리의 기반 기술을 확립한 다음, 이를 기초로 대단위 처리 시설을 설계 제작 및 운전함으로써 실용화기술을 확립하였다. 본 연구에서는 대단위 시험을 통하여 1 ton/day 규모의 폐 모듈 처리의 최적 조건을 확립한 다음, 얻어진 자료를 근거로 경제성 검토를 실시하였다. 프레임 해체 및 강화유리 박리 공정까지는 경제성이 있었으나, 유가금속 회수를 포함한 전체 공정을 포함하면 생산자 책임(EPR) 제도의 시행에 따른 재활용 분담금의 지원이 이루어지지 않는 한 경제성이 박약하였다. 향후 태양광 폐 모듈의 수거, 재사용 인증기준, 철거비 부담, 효율적인 처리 기술 확보, 관련 법규제정 및 EPR 제도 등의 문제가 해결된다면, 경제성 확보가 용이하여 상용화가 가능할 것이다.

비대칭 음 강도 양이 동시 자극 청성뇌간유발반응의 양이간섭치 (Binaural Interaction Component in Auditory Brainstem Responses with Asymmetric Simultaneous Acoustic Stimulation)

  • 허승덕
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.95-99
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    • 2014
  • 양이간섭은 청신경망에서 청각정보를 처리하는 과정의 하나로, 같은 크기의 소리를 두 귀로 번갈아 자극하여 기록한 청성뇌간유발반응(auditory brainstem responses; ABR)으로 확인할 수 있다. 그러나 소리는 두 귀가 동시에 청취하므로, 양이간섭도 서로 다른 강도의 자극을 두 귀에 동시 자극하여 연구할 필요가 있다. 이 연구 목적은 서로 다른 크기의 소리를 두 귀로 동시에 자극하여 기록한 ABR을 통해 양이간섭치(binaural interaction component; BIC)를 획득하는데 있다. 과거 병력이 없고 청력이 정상인 17.8-22.7세 사이 17명의 여자 대학생이 참여하였다. 소리는 한 귀를 90 dB nHL로 고정하고 반대 쪽 귀를 0부터 80 dB nHL까지 10 dB 단위로 변경시킨 click을 동시에 자극하였다. BI 파형은 양이 동일 강도를 자극한 파형에서 비대칭 자극한 파형을 빼어 구하였다(BI = B - (L + R)). BIC는 BI 파형에서 IV-V 복합파 잠복시간과 진폭으로 하였다. BIC 역치(threshold of BIC; t-BIC)는 자극 강도에 따른 BIC 진폭 변화를 통해 구하였다(대응표본 t-검정). BIC는 자극 음강도 0부터 90 dB nHL까지 10 dB마다 정점 잠복시간 4.65, 4.63, 4.57, 4.58, 4.62, 4.6, 4.48, 4.36, 4.23 ms, 골 잠복시간 5.57, 5.51, 5.51, 5.59, 5.61, 5.55, 5.44, 5.28, 5.19 ms, 진폭 .0.32, -0.3, -0.34, -0.32, -0.42, -0.53, -0.54, -0.61, $-0.67{\mu}V$로, t-BIC는 40 dB nHL(p=.001)로 각각 관찰되었다.

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