유산균 식료공법에서 중요한 위치를 차지하는 L. bulgaricus의 배양온도에 의한 산소 효과 및 열역학적 고찰을 요약하면 다음과 같다. 1) L. bulgaricus를 20시간 배양시 균체는 최고농도에 달했고 배양온도 $39^{\circ}C,\;42^{\circ}C\;and\;45^{\circ}C$에서 각각 2.3UOD/ml, 2.6UOD/ml, 2.8UOD/ml로 나타났다. 2) 배양 30시간때 포도당 잔량은 배양온도 $39^{\circ}C,\;42^{\circ}C\;and\;45^{\circ}C$에서 각각 18.3g/l, 15.0g/l, 10.0g/l이었다. 3) 최대비증식속도는 배양온도, $39^{\circ}C,\;42^{\circ}C\;and\;45^{\circ}C$에서 각각 $0.42hr^{-1},\;0.48hr^{-1},\;0.58hr^{-1}$이었고 Saturation constant는 4.57mg/ml, 5.6mg/ml, 6.627mg/ml이었다. 5) 활성화 energy는 9,220cal/mol 배양온도의 변화에 따른 평균치로 활성화 entropy는 $-31.74cal/^{\circ}Kmol$, 반응열은 9,845cal/mol free energy는 19,800cal/mol이었다.
미세 조류의 열화학적 반응 특성을 고찰하기 위하여 열중량 반응기(I.D. 5.5 cm, Height 1 m)를 이용하여 클로렐라의 열분해, 연소, 부분 산화에 따른 실험을 수행하였다. 반응 온도($500{\sim}800^{\circ}C$), 클로렐라의 수분 함유량(0~60%), 산소 농도(0~21%)에 따른 클로렐라의 무게 감량 변화를 관찰하였으며 이를 이용하여 열분해, 연소, 부분 산화 반응 특성을 고찰하였다. 수분 함량이 증가함에 따라 탄소 전환율과 반응성이 감소하는 경향이 발견되었다. 열분해의 경우, 건조 시료(수분 함량 0%)에 비하여 수분 함량이 늘어남에 따라 탄소 전환율과 반응성이 급격하게 감소한 반면, 부분 산화(5%) 및 연소의 경우에는 수분 함량이 60%가 되면서 탄소 전환율 및 반응성이 감소하는 경향이 발견되었다. 반응온도 및 산소의 분압이 증가함에 따라 탄소 전환율은 증가하는 경향을 보였으며 chlorella의 연소 반응식은 다음과 같다. $\frac{dX}{dt}=(7.41{\times}10^{-1})$exp$\left(-\frac{19600}{RT}\right)(P_{O_{2}})^{0.209}(1-X)^{2/3}$.
유류오염은 우리나라의 대표적인 토양 비점오염원으로 알려져 있으며, 이를 정화하는 토양의 능력은 토양 자원의 기능적 가치 평가에서 매우 유의하다. 특히 절/성토 설계 등의 친환경 건설기술 측면에서 토양의 유류오염정화능력을 평가하는 것은 중요하다. 그러나 마이크로코즘 실험을 포함한 기존의 토양 유류 오염정화능력 평가기법은 경제적, 시간적인 제약이 많아 광범위한 지역에 적용하기 어렵다. 이에 본 연구에서는 유류 오염물질 중 가솔린의 대표적 오염물질인 톨루엔을 선정하여 쉽고 간편하게 측정할 수 있는 토양의 미생물 다양성 지표를 이용, 토양의 유류오염 정화능력을 평가하는 기법을 제시하였다. 연구를 통해 미생물 군집의 다양성 지표 중 Shannon index가 토양의 정화능력 인자인 Specific Degradation Rate ($V_{max}$)와 상관성 관계가 있음을 보였고, 두 인자 간의 상관식을 도출할 수 있었다. 또한 본 상관식을 Michaelis-Menten kinetics에 적용하여 미생물 다양성 인자만으로 토양의 톨루엔 정화능력을 평가할 수 있는 기법을 제시하였다. 본 기법을 통해 간단히 토양의 톨루엔 정화능력을 평가할 수 있으며, 친환경 건설기술분야와 같은 다양한 공학적 분야에 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Ik Jin Kim;Oh Seong Kweon;Young Shin Ko;Constantin Zografou
한국결정성장학회지
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제7권2호
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pp.259-270
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1997
$\alpha-Al_2O_3$와 비정질 $TiO_2$부터 $Al_2TiO_5$를 합성하기 위한 고체상태반응의 반응속도를 $1200~1300^{\circ}C$ 온도 범위에서 연구하였다. 반응속도는 $Al_2O_3$분말을 코팅한 50 mol%의. $TiO_2$와 일정한 온도에서 여러 시간동안 가열하여 생성된 혼합물에 의하여 결정되었다. MgO안의 반응물과 미반응물의 양은 X-선 회절분석에 의하여 결정되었다. $Al_2TiO_5$의 부피율과 peak intensity비의 자료로부터 $Al_2O_3$와 $TiO_2$의 pseudobrookite(Tialite)형태로의 반응은 $1280^{\circ}C$와 $1300^{\circ}C$ 사이에서 시작되었다. 고체상태반응 활성화 에너지는 Arrhenius식에 의하여 결정되었다. 활성화 에너지는 622.4 kJ/mol이다.
본 연구에서는 자유라디칼 메카니즘에 의한 N-acetyl ${\alpha}$-aminoacrylic acid의 단독중합 반응속도와 혼성중합 반응성을 연구하였으며, DMF 용매를 사용하여 $60^{\circ}C$에서 단독중합 시켰을 때의 중합속도 ($R_p$)는 단위체 농도 [M]와 개시제 농도 [I]에 대하여 $R_p$ = $k_p[M]^{0.97}[I]^{0.59}$의 관계를 나타내었다. 또한 이 단위체의 단독중합 총괄 활성화 에너지는 25.2 kcal/mole이었다. N-acetyl ${\alpha}$-aminoacrylic acid를 아크릴산 및 스티렌 단위체와 혼성중합 시켰을 때의 단위체 반응성비는 아래와 같았다. $r_1$(N-acetyl ${\alpha}$-aminoacrylic acid) = 0.49, $r_2$(acrylic acid) = 1.41; $r_1$(N-acetyl ${\alpha}$-aminoacrylic acid) = 0.44, $r_2$(styrene) = 0.91. Alfrey-Price 식을 이용하여 계산한 N-acetyl ${\alpha}$-aminoacrylic acid의 Q와 e값은 두 경우 모두 Q=0.51, e=0.16이었다. 단독중합체 및 혼성중합체들의 열적성질을 DTA 및 TGA법으로 분석하여 비교하여 보았다.
본 연구에서는 국내 상용 순환유동층 보일러에서 아역청탄과 혼소용 연료로 사용예정인 폐플라스틱 고형연료(RPF)의 열분해 반응특성을 규명하기 위해 열천칭 반응기를 이용하여 등온(350, 375, 400, 425, 450, 500, $850^{\circ}C$) 열분해 실험을 수행하였다. 등온 열분해 결과, 반응온도 구간 $375{\sim}450^{\circ}C$에서의 반응모델 변화는 관찰되지 않았으며, 12개 반응모델 중 1차 화학반응(F1)이 가장 적합한 반응모델로 판명되었다. 이때 Arrhenius 식을 사용하여 계산한 활성화에너지는 39.44 kcal/mol이었으며, Iso-conversional 방법을 적용할 경우 활성화에너지 평균값($0.5{\leq}X{\leq}0.9$ 구간)은 36.96 kcal/mol로 반응모델 결정 여부와 관계없이 유사한 값을 보였다. 한편 순환유동층보일러의 운전온도인 $850^{\circ}C$에서 RPF 입도(d) 변화에 따른 탈휘발 시간은 $t_{dev}=10.38d^{2.88}$으로 표현할 수 있었으며, 보일러 내부에서 RPF가 균일하게 연소되기 위해서는 연료 입도와 평균 분산 거리(x)가 $x{\leq}1.58d^{1.44}$의 상관관계를 만족하여야 함을 확인할 수 있었다.
동결속도를 달리하여 제조한 2종의 동결건조 분말고추장 재수화 현탁액의 리올리지 특성을 원료고추장을 대조구로 온도 $25{\sim}60^{\circ}C$, 고형물 함량 $47{\sim}56^{\circ}C$, 전단속도 $0.1965{\sim}1.9650\;sec^{-1}$의 범위에서 Brookfield 단 원통 회전점도계로 측정하였다. 급속동결 분말고추장 및 완만동결 분말고추장의 재수화 현탁액과 원료고추장은 모두 항복치를 지닌 의가소성을 나타내고. 전단초기 20분까지 Tiu의 모델에 따라 2차 반응속도식으로 붕괴되는 thixotropic거동을 보여주였으며. 분말고추장 현탁액의 구조붕괴 속도가 원료고추장 보다 빨랐다. 평형구조변수는 전단속도에 크게 영향받지 않았으며 그 값은 세가지 시료 모두 비슷하였다. 급속동결분말고추장 및 완만동결 분말고추장의 재수화 현탁액과 원료고추장의 곁보기점도의 온도 의존성은 Arrhenius식과 일치하였으며. 활성화 에너지의 값은 가각 2.21, 2.18, $2.32\;Kcal/g{\cdot}mole $이었다. 세가지 시료의 점조도지수는 온도의 증가에 따라 감소하었으며, 고형물 함량의 증가에 따라 증가하였으나, 유동거동지수는 온두 및 고형물 함량에 거의 영향을 받지 않았다. 급속동결 분말고추장과 완만동결 분말고추장의 러올로지 성질은 큰 차이가 없었다.
나물용 콩인 해품의 저장 온도(5, 15 ℃ 그리고 실온)및 저장기간(0, 6, 12개월), 저장 습도(20, 40, 60, 80%) 에 따라 변화하는 해품 콩나물의 가공적성을 분석하였다. 콩나물의 발아세는 콩을 실온에서 저장 시 저장 기간이 증가함에 따라 발아세가 감소하였으며 저장 12개월이 되었을 때 0%이었다. 30 ℃, 80% 저장조건에서 4개월 저장된 콩을 이용 시 콩나물의 발아세는 4.94%로 가장 낮았다. 콩나물의 수율은 콩의 저장 온도와 저장기간이 증가함에 따라 유의미하게 감소하였으며(p <0.05), 콩의 저장 온도와 저장 습도에 따른 콩나물의 수율은 발아세의 경향과 동일하였다. 콩나물 자엽의 황색도와 조직감, 배축의 명도와 조직감 모두 저장 기간이 증가함에 따라 감소하였다. 콩의 고온(30 ℃), 고습(80%)의 저장조건에 의한 영향으로 콩나물 자엽의 조직감은 44.39±9.38 g/㎟으로 감소하였다. 콩나물의 유리아미노산 함량은 콩의 저장조건에 따라 뚜렷한 경향을 나타내지 않았으며 발아세의 결과와 유사하였다. 이는 콩의 저장 조건과 저장 기간이 콩나물의 품질인자에 영향을 미치기 때문에 저장 조건이 중요한 변수가 되는 것을 의미한다. 1차 반응속도 식과 Arrhenius식에 의해 계산된 콩나물 수율의 활성화 에너지(Ea)는 29.56 kJ/mol이었으며, 이를 이용하여 저장온도에 따른 수율의 예측이 가능하였다.
본 연구는 Aliquat 336 상이동 촉매하에서 디페닐메탄을 산화시켜 벤조페논을 합성하는 반응의 메카니즘을 고찰한 것이다. 벤조페논의 생성속도는 Aliquat 336 촉매와 potassium tert-butoxide의 양이 많을수록 증가하였고, 반응의 부산물인 tert-butyl alcohol은 반응을 억제하였다 반응차수는 디페닐메탄과 산소의 농도가 낮을 때는 각각에 대하여 1차로 나타났고, 이들의 농도가 높을 때는 0차로 나타났다. 실험으로 측정한 벤조페논의 초기반응속도는 반응 메카니즘으로부터 유도한 다음의 반응 속도식과 비교적 잘 일치하였다. $$({\gamma}_{BP})_0={\frac{k_1k_3k_5[QCI]_0[DPM]_0[PTB]_0[O_2]_0}{k_2k_4[TBA]_0+k_2k_5[O_2]_0+k_3k_5[O_2]_0[DPM]_0}}$$
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[게시일 2004년 10월 1일]
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