• 제목/요약/키워드: reaction surface method

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수열합성법에 의한(Ni, Zn)-Ferrites의 초미세분말 합성공정 및 $CO_2$분해 특성 연구 (Study on The Synthesis of The Ultra-Fine (Ni, Zn)-ferrite by The Hydrothermal Method and its $CO_2$ Decomposition)

  • 김정식;안정률;류호진
    • 한국재료학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.223-226
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    • 2000
  • 산소 결핍 페라이트 (oxygen deficient ferrites, ODF) $MeFe_2O_{4-\delta}$는 약 $300^{\circ}C$의 낮은 온도에서 $CO_2$를 C와 $O_2$로 분해한다. 본 연구에서는 $(Ni_x,\;Zn_{1-x}Fe_2_4$ 초미세 페라이트 분말을 수열합성법으로 제조하여 $CO_2$ 분해특성을 살펴보았다. 제조된 페라이트는 XRD 분석 결과, 페라이트의 전형적인 스피넬 구조를 보여주고 있으며, ICP-AES, EDS 정량분석에 의하여 초기 혼합 조성비와 거의 동일한 조성비로 합성되었음을 알 수 있었다. 제조된 (Ni, Zn)-ferrites 분말의 BET 비표면적은 약 $110\textrm{mg}^2$/g$ 이상의 큰 값으로 나타났으며, 입자크기는 약 5~10nm로 매우 작았다. 산소결핍 페라이트 $(Ni_x,\;Zn_{1-x})Fe_2O_{4-{$\delta}}$$CO_2$ 분해 효율은 조성에 따라 큰 차이를 보이지 않았으며 3원계 (Ni, Zn)-ferrite가 Ni-ferrite보다 더 높았다.

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실록산 세그먼트를 가진 폴리우레탄/점토 나노복합체의 제조 및 물성에 관한 연구 (Synthesis and Properties of Polyurethane/Clay Nanocomposites Containing Siloxane Segment)

  • 이정은;김형중
    • 폴리머
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    • 제29권2호
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    • pp.177-182
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    • 2005
  • 4,4'-디페닐 메탄 디이소시아네이트(MDI)와 폴리에스테르 타입 폴리올인 $Nippollan4010^{(R)}(\bar{M}_n2000)$을 반응시킨 후, 실록산 디아민으로 유기화된 MMT를 반응시킨 다음 1,4부탄디올을 사슬연장하여 디메틸아세트아미드(DMAc) 내에서 고형분 $25\;wt\%$로 조정한 후 폴리우레탄/MMT 나노복합체를 합성하였다. 이러한 나노복합체는 점토의 실리케이트 층간에 실록산 주사슬들이 효과적으로 삽입된 형태를 가짐으로써 단순히 혼합되어 분산된 경우보다 박리 효과가 우수할 것으로 예상할 수 있다. 실험 중 반응 정도는 FT-IR로 확인하였으며, 분산 및 박리정도는 X-선회절(XRD)와 투과 전자 현미경(TEM)으로 관찰하였으며, 인장강도는 UTM을 이용하여 측정하였다. 열적 성질은 열무게 분석(TGA)을 이용하였으며, 그 외 접촉각을 측정하여 표면에너지의 변화를 확인하여 보았다. XRD와 TEM분석 결과 폴리우레탄/친유성 MMT 나노복합체에 분산된 MMT는 층간 간격이 어느 정도 증가된 삽입된 구조로 되어 있는 것으로 밝혀졌다. 폴리우레탄/친유성 MMT 나노복합체의 인장강도와 탄성률은 폴리우레탄/$Na^+-MMT$ 나노복합체의 그것보다 월등히 증가하였다.

벤토나이트 콜로이드로의 우라늄(VI) 수착에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Sorption of Uranium(VI) onto a Bentonite Colloid)

  • 백민훈;조원진
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.235-243
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    • 2006
  • 본 연구에서는 현재 국내에서 고준위 방사성폐기물 처분장의 잠재적인 완충재 물질로 고려되고 있는 경주벤토나이트에서 발생 가능한 벤토나이트 콜로이드로의 우라늄(VI) 수착특성에 대한 실험적 연구를 pH 및 이온강도의 함수로 수행하였다. 경주벤토나이트로부터 분리된 콜로이드는 주로 몬모릴로나이트로 구성되어 있다. 중력여과법을 사용하여 측정한 결과 농도 및 크기는 약 5100 ppm 및 200-450 nm 이었다 우라늄 수착실험에 대한 공시험을 수행하여 수착 반응용기 벽면에 흡착, 침전, 한외여과에 의해 손실된 우라늄 양을 평가하였다. 이러한 과정에 의해 제거된 우라늄의 양은 미량이었다. 그러나 한외여과에 의한 우라늄 손실의 경우 이온강도가 낮은 경우 즉, 0.001 M $NaClO_4$의 경우 한외여과 필터의 표면전하 역전에 의한 양이온 수착 영향으로 인해 매우 높은 핵종 손실을 유발하였다. 벤토나이트 콜로이드에 대한 우라늄(VI)의 수착 분배계수 $K_d$ (또는 의사콜로이드 형성상수)는 PH 및 이온강도에 따라 $10^4{\sim}10^7 mL/g$ 값을 가지며 pH 중성영역인 6.5 근처에서 최대값을 가지는 것으로 나타났다. 벤토나이트에 대한 우라늄(VI)의 수착은 pH, 이온강도, 탄산농도 등과 같은 지화학적 변수들에 의존하는 수용액에서 우라늄화학종과 매우 밀접한 관련이 있다 따라서 벤토나이트 완충재로부터 발생된 벤토나이트 콜로이드는 높은 수착능으로 인해 우라늄(VI)을 의사콜로이드(pseudo-colloid)의 형태로 지질학적 매질을 통해 이동시킬 수 있을 것이다.

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포장 어묵의 수분활성 저하에 미치는 식품첨가제의 영향 1. 식염, 당류 및 다가알코올류의 영향 (Effect of Food Humectants on Lowering Water Activity of Casing Kamaboko 1. Effect of Lowering Water Activity of Sodium Chloride, Sugars and Polyols)

  • 김동수;박영호
    • 한국수산과학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.139-147
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    • 1981
  • 식품 방부제인 2-(2-furyl)-3-(5-nitro-2-furyl) acrylamide의 사용이 금지된 후로 어묵 및 어육햄(ham) 및 소시지(sausage) 등의 보존성을 높이기 위한 수단의 하나로 제품의 $a_w$치를 0.94이하로 떨어뜨리는 방법이 권장되고 있다. 본 연구에서는 포장 어묵을 제조할 때에 수분량을 일정하게 조정하여 식염, 당류 및 다가알코올류를 첨가하였을 경우 제품에 미치는 첨가제의 수분 활성저하 효과를 조사하였다. 1. 식염은 $4\%$이상 첨가하면 $a_w$를 0.94이하로 저하시킬 수 있었다. 그러나, 제품의 맛을 고려할 때 실용성이 없을 것으로 생각된다. 2. sucrose, lactose, maltose보다 g1ucese의 수분활성 저하 효과는 현저히 컸으나 갈변을 유발하므로 다량 첨가는 문제가 될 것으로 생각된다. 3. glycerin, sorbitol 및 propylene glycol 등의 다가알코올류는 대체로 수분 활성 저하 효과가 좋았다. 그 효과는 glycerin, propylene glycol, sorbitol의 순이었고, 특히 glycerin은 효과가 좋아서 식염의 1/3정도의 저하 효과가 있었다. 4. 동일 첨가제에 있어서는 제품의 수분함량이 저하 경우가 수분 활성 저하 효과가 다소 나은 경향을 보였다.

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생물막 반응조에서 아질산염 축적에 미치는 운전인자 영향과 하수슬러지 가용화에 의한 탈질반응의 외부탄소원 공급에 관한 연구 (Influence of Operating Parameters on Nitrite Accumulation in a Biofilm Reactor and Supplement of External Carbon Source for Denitrification by Sewage Sludge Solubilization)

  • 안혜민;이대성
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.57-63
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    • 2013
  • 고농도 질소를 함유한 하 폐수를 아질산염 축적 경로를 통하여 처리하고자 생물막공정과 연속혼합반응조의 탈질공정을 결합하여 운전하였다. 생물막 반응조의 폴리에틸렌 담체 표면에 아질산염 산화균에 비해서 암모늄 산화균의 성장을 촉진하여 아질산염을 선택적으로 축적하고자 반응조 온도를 $35^{\circ}C$로 유지하면서 석달 이상 장기간 운전하였음에도 불구하고 유입수 암모늄(500 mg-N/L)의 일부만 아질산염(240 mg-N/L)으로 전환되었다. 하지만 pH를 7.5에서 8.0으로 증가시켰을 때, 아질산염 산화균들이 높은 암모니아 농도에 성장 저해를 받아 생물막 공정에서 아질산염 축적을 성공적으로 이끌어낼 수 있었다. 생물막 공정의 수리학적 체류시간을 12시간으로 운전하였을 때, 반응조의 성능이 급격하게 저하되어 유입수의 암모늄이 완전히 산화되지 않았다. 하수슬러지의 생분해성을 높이기 위해서 다양한 가용화 기술을 적용한 결과, 알칼리와 초음파 처리를 순차적으로 병합하였을 때, 가장 높은 가용화율(58%)을 얻을 수 있었으며, 이를 탈질반응조의 외부탄소으로 사용하였다. FISH 분석결과로부터 담체표면에 암모늄 산화균인 Nitrosomonas와 Nitrospirar계열의 미생물들이 우점종이었으며 일부 아질산염 산화균인 Nitrobacter 계열의 미생물도 소량이지만 관찰되었다.

메탄의 완전산화 반응을 위한 중공사형 페롭스카이트 촉매 제조 (Preparation of the Hollow Fiber Type Perovskite Catalyst for Methane Complete Oxidation)

  • 이성운;김은주;이홍주;박정훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권3호
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    • pp.297-302
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    • 2018
  • 선행 연구를 통해서 우수한 메탄 완전 산화 특성을 보인 $La_{0.1}Sr_{0.9}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$ (LSCF1928) 페롭스카이트 분말 촉매로 비드형과 중공사형 촉매를 제조하였다. 중공사형 촉매는 내부가 비어있는 원기둥 형태이며, 상전이법을 통해 기공을 형성시킬 수 있어 비표면적을 획기적으로 향상시킬 수 있다. Methyl Cellulose (MC)를 넣어 제조한 비드형 촉매의 경우 MC에서 배출되는 $CO_2$와 촉매 성분인 Sr이 반응하여 원래 촉매 조성이었던 LSCF1928 조성 외에 $SrCO_3$가 생성되었다. 중공사형 촉매의 경우 불순물 없이 단일상의 페롭스카이트 구조를 얻었다. $700{\sim}900^{\circ}C$에서 하소한 중공사형 촉매는 손가락구조-스펀지구조-손가락구조의 기공 형태를 보였으며, 모두 $475^{\circ}C$에서 메탄의 완전 산화 반응을 통해 99.9% 산소 전화율을 달성하였다. 중공사형 촉매의 기공을 제어하기 위하여 에어 갭과 방사압력 조건을 변경하였다. 2 cm 에어 갭, 7 bar의 방사 압력으로 제조한 중공사형 촉매가 가장 우수한 촉매 성능을 보였으며, $425^{\circ}C$, $450^{\circ}C$$475^{\circ}C$에서 각각 70.65%, 93.01%, 99.99% 이상의 산소 전화율을 달성하였다.

비경구 투여한 Streptococcus mutans 균체 및 Glucosyltransferase에 대한 마우스의 면역항체반응 (ANTIBODY PRODUCTION BY PARENTERAL ADMINISTRATION OF STREPTOCOCCUS MUTANS AND GLUCOSYLTRANSFERASE IN MICE)

  • 양규호;정미;정진;장미영;오종석;나희삼;강인철;이현철
    • 대한소아치과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.61-68
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    • 2003
  • 치아우식증을 예방하기 위한 백신연구를 위하여 주원인균인 Sterptococcus mutans 균체항원과 이 균에서 분리한 glucosyltransferase (GTF)를 항원으로 하고 이에 면역조절기능이 있는 retinoic acid (RA)를 첨가하여 투여경로와 백신조성이 이들 항원에 대한 면역반응에 미치는 영향을 실험하였다. 균체항원(Ingbritt strain)을 마우스의 피하에 Complete Freund's Adjuvant와 함께 투여하여 생산되는 혈청내 응집항체가는 serotype e (LM-7)와는 강한 교차반응을 보였으나 serotype f (OMZ-175)와는 거의 교차반응을 일으키지 않았다. 면역혈청내 항-GTF 및 항-Ag I/II 항체중 항-GTF IgA는 피하로 투여시 전혀 검출되지 않았으나 이에 RA를 첨가하면 다량의 항체 생산을 관찰하였고 그 정도는 경구투여시의 생산량을 능가하였다. GTF를 alum과 함께 투여하여 생산되는 혈청내 항-GTF 항체중 IgM은 피하로 투여시 상당량이 검출되었고 RA를 첨가하면 그 생산이 증가되었으며 경구로 투여시 대조군에 비하여 약간증가를 보였으나 피하투여시의 그것에는 미치지 못하였다. GTF-특이 IgG는 경구투여시는 전혀 검출되지 아니하였고, 피하투여시에만 현저한 증가를 보였으며, RA첨가는 이에 영향을 미치지 못하였다. 항-GTF IgA는 피하로 투여시 전혀 검출되지 아니하였으나 이에 RA를 첨가하면 증가된 항체생산을 관찰하였고 그 정도는 경구투여시의 생산량을 능가하였다. 이상의 실험성적은 GTF에 대한 항체생산은 투여경로와 항원의 종류에 따라 다양한 반응을 나타내며 RA는 이를 백신에 첨가하면 피하경로를 이용하여 면역하더라도 경구투여와 유사한 IgA-매개 면역반응으로 조절시킬 수 있는 가능성을 나타내었다.

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이탄습지에서 이산화탄소의 농도가 조류의 증식, 메탄 산화 및 아산화질소 생성에 미치는 영향 (Impacts of Elevated $CO_2$ on Algal Growth, $CH_4$ Oxidation and $N_2O$ Production in Northern Peatland)

  • ;강호정
    • 생태와환경
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    • 제34권4호통권96호
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    • pp.261-266
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    • 2001
  • 이산화탄소 농도가 증가할 때에 북구 이탄 습지에서 나타나는 생지화학적 변화과정을 살펴보았다. 표면 식생을 포함한 온전한 코어를 북웨일스의 이탄습지로부터 채취하여, 높은 이산화탄소농도(700ppm)와 자연상태 (350ppm)환경에서 4개월간 배양하였다. 배양 후, 화학적인 저해제를 이용하여 습지 토양에서 미량기체의 생성과 소비를 측정하였다. 메탄의 경우, 불화메탄($CH_3F$)를 이용하여 메탄 산화율을 결정하였고, 질산화와 탈질작용을 측정하기위해 아세틸렌($C_2H_2$)저해 방법을 적용하였다. 이를 위해, 먼저 각 측정 방법을 습지 시료에 적합하도록 최적화 시켰고, 둘째로 두 수준의 이산화탄소에서 배양한 시료에 이 방법들을 적용하였다. 높은 이산화탄소 농도는 메탄의 생성량을 증가 시켰으나(210대 $100\;ng\;CH_4 g^{-1}\;hr^{-1}$), 메탄 산화의 양도 증가시켜서 (128대 $15\;ng\;CH_4 g^{-1}\;hr^{-1}$) 결국에는 순메탄 방출량에는 변화가 없었다. 아산화질소의 경우에는 증가된 발생량이 탈질 보다는 질산화 과정에서 생성된 것으로 사료된다. 이러한 변화들은 높은 이산화탄소 하에서 조류의 성장이 증가되어 야기된 것으로 추측된다.

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N,N'-bis(3-pyrrol-1-yl-propyl)-4,4'-bipyridinium이온의 산화-환원 고분자 피막에 대한 전기화학 (Electrochemistry for Redox Polymer Film of N,N'-bis(3-pyrrol-1-yl-propyl)-4,4'-bipyridinium Ion)

  • 차성극
    • 폴리머
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    • 제25권1호
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    • pp.6-14
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    • 2001
  • 단량체인 N,N'-bis(3-pyrrol-1-yl-propyl)-4,4'-bipyridinium$(PF_6^-)_2$를 유리탄소전극 상에 전기화학적으로 중합하였다. 이 고분자 피막전극의 전기화학적 활성자리는 고분자 줄기에 분포된 bipyridinium이온이다. 이 전극은 인산염 완충용액(pH=5.7)에서 두 개의 산화-환원 쌍을 갖으며 그 형식전위는 각각 -0.41V와 -0.81V(vs. SSCE)였다. 이 고분자 피막 내에서 도판트 이온의 확산계수는 $V^{2+/+}$$V^{+/0}$ 단계에서 $1.57{\times}10^{-4}$$4.35{\times}10^{-5}cm^2s^{-1}$이였다. 환원과정보다 산화과정이 어려운 결과로 나타났다. 고분자 피막 내에서 전자전달 속도상수는 각 단계에서 각각 57.53과 $2.63 s^{-1}$으로 첫째 단계가 22배나 큰 값을 보이고 있다. 이 피막의 전자전달 저항은 적용된 전해질의 양이온에 크게 영향을 받는다. 즉, $LiClO_4,\; NaClO_4,\;KClO_4$ 및 인산염 완충용액에서 도판트이온으로 작용하는 $ClO_4^-$$PO_4^{3-}$ 이외에 이들의 대이온의 영향도 받아서 그 값이 각각 22.63, 16.81, 12.44 및 $11.36 k{\Omega}$로 크게 차이가 났다. EQCM에 의한 전기화학적 중합반응의 속도상수 값은 일차 반응으로 초기에 $1.31{\times}10^{-1}s^{-1}$였다. 이와 같이 $PO_4^{3-}$이 도판트인 G.C./p-BPB형의 전극이 CV과정에서 안정하고 20회 이상 사용이 가능하며 재현성이 뛰어나다.

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보리수 나무 열매로부터 라이코펜 생산을 위한 효소 분해 및 유기용매 추출 복합 공정의 최적화 (Optimization of Combined Process of Enzymatic Hydrolysis and Solvent Extraction for Production of Lycopene from Elaeagnus umbellata)

  • 오윤혜;이주미;채희정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.293-299
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    • 2020
  • 보리수 나무 열매로부터 효소 분해 및 유기용매 추출의 복합 공정에 의한 라이코펜의 생산 조건을 최적화하였다. 보리수 나무의 열매를 증류수에 현탁하여 Celluclast, Ceremix, AMG, Viscozyme, Promozyme, Pectinex, Tunicase 및 Ultraflo와 같은 가수분해 효소를 사용하여 효소 반응을 수행하였고 효소 반응액을 에틸아세테이트, 아세톤, 클로로포름 및 헥산과 같은 유기 용매로 추출하였다. 가수분해 효소 중 Ceremix 복합 효소를 사용하고, 추출 용매는 클로로포름을 이용하여 추출하였을 때 가장 높은 lycopene 추출률을 나타냈다. 보리수 나무 열매의 효소처리 조건 최적화를 위해 실험계획법을 이용한 결과, 효소 반응의 pH는 5.5로, 반응 온도는 54.4℃로, 효소 첨가 농도는 0.58%로 하였을 때 lycopene 추출률이 가장 높았고 이 때 lycopene의 함량은 22.6 mg/100g을 나타냈다. 이와 같이 효소적 가수분해 공정과 유기 용매 추출 공정을 결합하여 활용하는 복합 공정은 기존 용매추출법에 비해 유효성분인 lycopene의 수율을 2.3배 증가시켰다. 이는 향후 바이오헬스 케어 제품의 기능성 소재로의 개발에 응용할 수 있는 결과라고 사료된다.