• Tribology and Lubricants
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• 제35권2호
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• pp.132-138
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• 2019

In this study, we demonstrate the effects of the acidic properties of montmorillonite (MMT), which is commonly used as a catalyst, on the conversion and selectivity of the dimer acid methyl ester (DAME) synthesis. We synthesize DAME by the dimerization of conjugated linoleic acid methyl ester (CLAME) and oleic acid methyl ester using MMT KSF. Incidentally, trimer acid methyl ester was formed as a by-product during the DAME synthesis. There is a necessity to adequately adjust the strength and quantity of the acid site to control the selectivity of DAME. Therefore, we vary the pH of the MMT acid by using various metal hydroxides. The purpose of this study is to increase the yield of monocyclic dimer acid methyl ester, which is a substance with adequate physical properties for industrial applications (e.g., lubricant and adhesive, etc.), using a heterogeneous catalyst. We report the dimerization of fatty acid methyl ester by using base treated-KSF, and apply it to conjugated soybean oil methyl ester. Then, we transmute the acid site properties of KSF, such as pH of 5 wt.% slurry KSF and various alkali metals (Li, Na, K, Ca). Characterization of base treated-KSF using a pH meter, x-ray diffraction, inductively coupled plasma-atomic emission spectrometer, Brunauer-Emmett-Teller surface analysis, and temperature-programmed desorption. We conduct an analysis of CLAME and DAME using nuclear magnetic resonance spectroscopy, gas chromatography, and gel permeation chromatography. Through these experiments, we demonstrate the effects of the acidic properties of KSF on the conversion and selectivity of the DAME synthesis, and evaluate its industrial potential by application to waste vegetable oil.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권2호
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• pp.100-103
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• 2019

The change in vanadium amount according to the growth direction of vanadium-doped semi-insulated (SI) SiC single crystals using high-purity SiC powder was investigated. High-purity SiC powder and a porous graphite (PG) inner crucible were placed on opposite sides of SiC seed crystals. SI SiC crystals were grown on 2 inch 6H-SiC Si-face seeds at a temperature of $2,300^{\circ}C$ and growth pressure of 10~30 mbar of argon atmosphere, using the physical vapor transport (PVT) method. The sliced SiC single crystals were polished using diamond slurry. We analyzed the polytype and quality of the SiC crystals using high-resolution X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. The resistivity of the SI SiC crystals was analyzed using contactless resistivity mapping (COREMA) measurements.

• Corrosion Science and Technology
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• 제21권5호
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• pp.418-421
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• 2022

Stir-accelerated corrosion test of a high chromium cast iron was attempted in 0.1 mol dm^-3 H₂SO₄ + 0.05 mol dm^-3 HCl + 10 wt% SiC solution for 48 h at room temperature or at 45 ℃. The high chromium cast iron was composed of 2.8 wt% C and 27 wt% Cr and balanced with Fe. The high chromium cast iron was positioned into a 500 mL beaker with stirring of the solution at 1050 rpm using a magnetic hot plate. The corrosion rate was increased by agitating the solution. In addition, the corroded depth of the high chromium cast iron surface was increased by agitating the solution. The surface morphology of the high chromium cast iron after the stir-accelerated corrosion test revealed that a dendritic austenite phase partially remained in the corroded region after agitating the solution, indicating that solution movement during agitating could accelerate the corrosion rate of the high chromium cast iron.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.332-340
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• 2021

최근 사업장 질소산화물(NOx) 배출허용기준 강화(2019년 1월 적용)에 따라 다량 배출사업장에서 배출되는 질소산화물을 배출허용기준 이하로 만족하기 위한 노력이 필요하다. 대표적인 질소산화물 저감 방법으로 선택적 촉매 환원법(selective catalytic reduction, SCR)을 주로 사용하고 있으며, 일반적으로 세라믹 허니컴(ceramic honeycomb) 촉매를 사용하고 있다. 본 연구에서는 높은 열적 안정성과 기계적 강도를 가지는 금속지지체 탈질 코팅촉매를 적용하여 제철소에서 배출되는 질소산화물를 저감하기 위한 연구를 수행하였다. 금속지지체 코팅촉매는 최적화된 촉매슬러리(catalyst slurry) 코팅방법을 통해 제조하였고, 내마모 시험과 굽힙 시험을 통해 코팅된 촉매가 균일하고 강건하게 부착되어 있음을 확인하였다. 금속지지체가 가지는 우수한 열전도 특성으로 인해 저온영역(200 ~ 250 ℃)에서 세라믹 허니컴 촉매보다도 우수한 탈질효율을 보였다. 또한 경제적인 촉매 설계를 위해 금속지지체 표면 상에 코팅되는 촉매의 최적 코팅량을 확인하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 제철소 배기가스 모사환경에서 상용급 금속지지체 코팅촉매에 대한 준파일럿 탈질 성능평가를 수행하였고, 저온영역(220 ℃)에서도 배출허용기준치(60 ppm 이하)을 만족하는 우수한 성능을 나타내었다. 따라서 물리화학적 특성이 우수한 금속지지체 코팅촉매가 최소량의 촉매 사용으로도 우수한 탈질 성능을 나타내었으며, 넓은 비표면적을 가지는 고밀도 금속지지체 적용을 통해 배연 탈질 촉매 반응기의 콤팩트화 및 소형화가 가능하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 본 연구에서 사용된 금속지지체 코팅촉매는 제철소뿐만 아니라 화력발전, 소각장, 선박, 건설기계 등 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 새로운 형태의 촉매가 될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.926-933
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• 2012

일반적으로 비료용 인산은 황산과 인광석의 분해반응에 의해 생산되는데 이 반응은 발열반응으로써 온도가 상승하게 되면 생산수율 저하의 문제점이 따른다. 이를 해결하기 위해 인산제조공정에서는 불산(HF)과 사불화규소(SiF4)가 함유된 증기(vapor, $80^{\circ}C$)를 배출시키는 진공냉각기(vacuum cooler)를 운영하고 있으나, 이 과정에서 냉매 및 폴리실리콘 원료로 활용가능한 귀중한 자원(불소 & 규소)들이 버려지고 있다. 본 연구는 인산제조공정 부산물인 규불산(H2SiF6)으로 회수하기 위한 기초 실험연구로서, 불소회수 후 인산슬러리 내 불소 농도변화를 분석하여 규불산 회수가능량을 예측하였다. 회수 후 불소농도는 약 0.12wt% 감소하였고, 대상 비료공장의 생산규모를 고려할 경우 불소 회수가능량은 약 5,509 톤/년이었다. 한편 현장에서, 규불산의 농도는 0.35wt%에서 7.33wt%까지 농축되었고, 진공냉각기로부터 배출되는 증기유량은 $51,000m^3/hr$이었다. 또한 Pilot실험을 통한 불소 회수효율은 76.74%로 나타나, 실제 회수할 수 있는 규불산량은 5,340 톤/년으로 추정되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.457-460
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• 2005

금속 알콕사이드의 가수분해법인 졸-겔 공정을 이용하여 일차로 $TiO_2$와 $ZrO_2$ 나노 입자를 합성하고 난 후 $TiO_2$ 나노입자와 PbO를 혼합하여 $PbTiO_3$의 나노 입자를 얻었다. 2차 공정으로 나노입자 크기의 $ZrO_2$와 혼합하여 최종적으로 $PbZrTiO_3(PZT)$ 분말을 합성하였다. 소결된 압전체의 결정상을 분석하기 위하여 X-선 회절분석을 시행하였으며, 소결전 합성분말의 모양과 크기를 투과전자현미경을 이용하여 관찰하였으며 $900^{\circ}C$의 저온에서 소결한 $PbZrTiO_3$시편의 미세조직을 관찰하기 위하여 주사전자현미경을 이용하였다. 합성된 입자들의 크기는 각각 $TiO_2$는 약 20 ${\~}$ 30nm, $ZrO_2$는 15${\~}$30nm이였으며, $900^{\circ}C$ 저온에서 소결한 PZT 시편의 SEM 관찰결과 평균 입경은 $2{\~}4{\mu}m$의 페로 브스카이트 결정으로 치밀한 조직을 나타내었으며, 우수한 압전 특성도 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권3호
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• pp.46-57
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• 2006

본 연구는 불순물을 포함하는 인산부생석고로부터 정제석고를 얻을 목적으로 수행되었다. 인산부생석고를 일정조건에서 탈수하고 수화시켜 석고성분만을 선택적으로 미립화 시킨 다음 325mesh로 습식사분하여 사하산물로 정제석고를 얻었다. 이 과정에서 석고의 회수율에 미치는 탈수온도, 탈수시간, 탈수율, aging시간, 수화농도, 수화온도, 초음파조사시간, 첨가제 등의 영향을 조사하였다. 실험결과, 인산부생석고를 $140^{\circ}C$에서 6시간 동안 건조하여 완전히 무수석고 상태가 되도록 탈수 한 다음, 슬러리 농도 $3{\sim}10%,\;20{\sim}30^{\circ}C$의 수화온도, 수화시간 2시간의 조건에서 수화하여 사분하면 석고회수율이 95% 이상이 됨을 알았다. 회수된 석고의 품위는 회수율이 높을수록 높아지는 경향을 보였으며 회수율이 90%이상 일 때 품위는 $94{\sim}96%$를 보였다. 이 밖에도 석고회수율을 높이기 위해서는 탈수된 석고가 공기와 접촉하는 시간이 16시간을 넘어서는 아니 되며, 구연산나트륨을 0.005M 정도 첨가하는 것과, 수화반응 초기에 $5{\sim}10$분 동안 초음파를 조사하는 것이 매우 유용한 수단임을 알았다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 1991년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.225-236
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• 1991

The genes encoding the thermostable $\alpha$-amylase and maltogenic amylase from Bacillus lichenciformis were cloned and expressed in E. coli. The recombinant plasmid pTA322 was found to contain a 3.1kb EcoRI genomic DNA fragment of the thermostable $\alpha$-amylase. The cloned $\alpha$-amylase was compared with the B. licheniformis native $\alpha$-amylase. Both $\alpha$-amylase have the same optimal temperature of $70^{\circ}C$ and are stable in the pH range of 6 and 9. The complete nucleotide sequences of the thermostable $\alpha$-amylase gene were determined. It was composed of one open reading rame of 1,536 bp. Start and stop codons are ATG and TAG. From the amino acid sequence deduced from the nucleotide sequence, the cloned thermostable $\alpha$-amylase is composed of 483 amino acid residues and its molecular weight is 55,200 daltons. The content of guanine and cytosine is $47.46mol\%$ and that of third base codon was $53_41mol\%$. The recombinant plasmid, pIJ322 encoding the maltogenic amylase contains a 3.5kb EcoRI-BamHI genomic DNA fragment. The optimal reaction temperature and pH of the maltogenci amylase were $50^{\circ}C$ and 7, respectively. The maltogenic amylase was capable of hydrolysing pullulan, starch and cyclodextrin to produce maltose from starch and panose from pullulan. The maltogenic amylase also showed the transferring activity. The maltogenic amylase gene is composed of one open reading frame of 1,734bp. Start and stop codons are ATG and ATG. At 2bp upstream from start codon, the nucleotide sequence AAAGGGGGAA seems to be the ribosome-binding site(RBS, Shine-Dalgarno sequence). A putative promoter(-35 and-10 regions) was found to be GTTAACA and TGATAAT. From deduced amino acid sequence from the nucleotide srquence, this enzyme was comosed of 578 amino acid residues and its molecular weight was 77,233 daltons. The content of guanine and cytosine was $48.1mol\%$. The new recombinant plasmid, pTMA322 constructed by inserting the thermostable $\alpha$-amylase gene in the EcoRI site of pIJ322 to produce both the thermostable $\alpha$-amylase and the maltogenic amylase were expressed in the E. coli. The two enzymes expressed from E. coli containing pTMA322 was reacted with the $15\%$ starch slurry at $40^{\circ}C$ for 24hours. The distribution of the branched oligosaccharides produced by the single-step process was of the ratio 50 : 50 between small oligosaccharide up DP3 and large oligosaccharide above DP3.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제7권3호
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• pp.155-164
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• 2001

이 연구는 돈사내부의 환경을 연속적으로 계측하고. 동시에 양돈시설의 환경에서 발생되는 악취중 가장 큰 비중을 차지하는 암모니아 가스를 정량분석하여 암모니아 가스센서 개발을 위한 기초 데이터를 얻고자 수행 되었다. 1. 돈사내력의 온도, 습도, 이산화탄소, 암모니아 등 환경민화를 연속전 실시간 측정이 가능한 환경계측시스템을 개발하여 슬러리 돈사와 스크레퍼 돈사에 설치하여 시험하였다. 2. 암모니아 가스농도는 슬러리 돈사의 경우 21~39ppm으로 매우 높은 가스농도를 나타냈고, 출입문을 열어놓는 낮에도 크게 떨어지지 많았다. 그러나 스크레퍼 돈사에서는 야간(19:00~08:00)에 20~29ppm가지 높게 올라갔지만, 문을 열어놓는 08:00이후 급격히 떨어지고, 10:00~18:00에는 10ppm 이하를 나타냈다. 3. 온도는 슬러리 돈사의 경우 야간에 14~17$^{\circ}C$로 돼지 사육 적정온도인 17$^{\circ}C$ 이하이었고, 그 이외의 시간대에는 18~21$^{\circ}C$틀 유지하였다. 스크레퍼 돈사의 온도는 04:00~09:00에 21-22$^{\circ}C$, 주간에는 돈사 내부의 온도가 의고 3$0^{\circ}C$가지 상승하였다. 4. 상대습도는 슬러리 돈사에서 주간에 50~56%RH, 야간에 57~63%aH인 반면에, 스크레퍼 돈사의 경우 각각 31~50%RH와 40~55%RH로, 슬러리 돈사가 스크레퍼 돈사보다 높게 나타났다. 5. 대기오염공정시험법(인도페놀법)에 의해 분석된 암모니아 가스 농도는 공시로 사용된 슬러리 돈사와 스크레퍼 돈사 모두에서 돈사의 중앙이나 출.입구, 즉 돈사의 위치에는 뚜렷한 경향을 나타내지 않았으나, 돈사 바닥보다는 사람의 긴 놀이(140cm)에서 높게 나타났다. 6. 분진농도는 17~47cpm이었고, 돈사의 형식. 위치 및 놀이에 유의차를 보이지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.927-932
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• 2009

난분해성 및 독성 폐수 처리는 고급산화 기술과 생물학적 처리가 친화결합(intimate coupling) 을 이룰 때 최적의 효과를 거둘 수 있다. 본 연구에서는 광촉매 산화와 생물학적 처리를 친화결합하도록 고안된 다공성 $TiO_2$ 코팅 담체를 제조하여 광촉매 반응에 관한 동력학 연구를 수행하였다. 저온 sol-gel 코팅법으로 제조된 PVA 재질의 다공성 $TiO_2$ 담체는 UV 조사하에서 methylene blue (MB)를 효율적으로 분해하였다. 시험 농도(최대 100 ${\mu}M$)에서 MB의 흡착속도는 1차반응 (first-order reaction)의 성질을 보였으며, 흡착과 산화를 포함한 총반응속도는 유사 Langmuir 모델로 예측 가능하였다. 이러한 원인은 담체 표면에 MB가 흡착됨에 따라 UV 조사에 의하여 광촉매 반응이 일어날 표면이 줄어들었기 때문인 것으로 판단된다. 다공성 $TiO_2$ 담체의 단위 $TiO_2$ 량당 최대 MB 제거속도는 슬러리 $TiO_2$ 반응기에서 얻은 MB 제거속도보다 4배 더 빨랐다. 본 연구로 인하여 저온 sol-gel 코팅법으로 제조한 PVA 재질 다공성 $TiO_2$ 담체가 성공적인 광분해 반응을 나타내는 것이 확인되었으며, 동 담체에 대한 광촉매 반응의 동력학적 성질이 구명되어, 향후 생물처리를 친화결합 시킬 수 있는 연구 바탕을 확보하였다.