• 제목/요약/키워드: ultrapure

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초음파 추출공정을 이용한 닥나무로부터 항산화성분의 추출공정 최적화 (Statistical Optimization of Antioxidant Extraction from Broussonetia kazinoki Using Ultrasound-assisted Extraction)

  • 이승범;박보라;유봉호
    • 공업화학
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    • 제29권5호
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    • pp.565-570
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    • 2018
  • 본 연구에서는 초음파 용매추출공정을 이용하여 닥나무로부터 항산화성분을 추출하고, 중심합성계획모델을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 중심합성계획모델의 반응치로는 추출수율과 DPPH 라디칼소거활성을 설정하고, 독립변수인 추출시간, 주정/초순수 부피비, 초음파 조사세기에 따른 주효과도와 교호효과도를 해석하였다. 추출수율과 DPPH 라디칼소거활성 모두 계량인자의 주효과도와 교호효과도를 모두 고려하였을 때 가장 큰 영향을 미치는 인자는 주정/초순수 부피비이었다. 반응표면분석법을 이용하여 추출공정의 최적화과정을 수행한 결과 최적추출조건은 추출시간(19.92 min), 주정/초순수 부피비(54.23 vol%), 초음파 조사세기(557.65 W)로 나타났다. 이 조건으로부터 예상되는 반응치의 값은 추출수율(38.93 wt%), DPPH 라디칼소거활성(55.33%)으로 나타났다.

반응표면분석법을 이용한 감잎과 엉겅퀴로부터 항산화성분의 추출공정 최적화 (Optimization of Extraction Process for Antioxidant from Persimmon Leaf and Thistle Using Response Surface Methodology)

  • 이승범;장현식;홍인권
    • 공업화학
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    • 제28권4호
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    • pp.442-447
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    • 2017
  • 본 연구에서는 항산화성분을 다량 함유하고 있는 천연물로부터 유효성분을 추출하고, 이를 반응표면분석법을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 또한 감잎과 엉겅퀴로부터 추출된 유효성분의 플라보노이드 함량과 폴리페놀 함량을 측정함으로써 유효성분의 기능성을 평가하였다. 추출공정의 독립변수로는 추출시간, 추출온도, 용매의 비율을 설정하였고, 반응치는 수율, 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량을 확인하였다. 감잎의 경우 추출시간(3.1 h), 주정/초순수 부피비(63.4 vol%), 추출온도($54.6^{\circ}C$)에서 수율(27.7%), 폴리페놀 함량(33.2 mg GAE/g), 플라보노이드 함량(47.8 mg QE/mg dw)의 최적 결과를 얻었으며, 엉겅퀴의 경우에는 추출시간(2.9 h), 주정/초순수 부피비(40.7 vol%), 추출온도($68.4^{\circ}C$)에서 수율(27.0%), 폴리페놀 함량(17.9 mg GAE/g), 플라보노이드 함량(28.8 mg QE/mg dw)으로 예측되었으며, 종합만족도는 71.7%이다.

BBD-RSM을 이용한 민들레로부터 항산화성분의 추출공정 최적화 (Optimization of Antioxidant Extraction from Dandelion (Taraxacum officinale) Leaves Using BBD-RSM)

  • 한경호;장현식;홍인권
    • 공업화학
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    • 제30권4호
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    • pp.408-414
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    • 2019
  • 본 연구에서는 전통적인 열수추출법과 초음파 추출법을 이용하여 민들레에서 항산화성분을 추출하였다. 추출 후 추출수율과 항산화성분인 플라보노이드 함량을 최적화하기 위해 반응표면분석법 중 Box-Behnken 설계모델을 이용하여 추출하였다. 열수추출법의 경우 추출온도, 주정/초순수 부피비, 추출시간을 변수로 설정하였으며, 초음파 추출법의 경우 초음파 조사세기, 주정/초순수 부피비, 초음파 조사시간을 변수로 설정하였다. 열수추출법의 최적 추출조건은 추출온도($45.76^{\circ}C$), 주정/초순수 부피비(41.92 vol.%), 추출시간(1.75 h)이었다. 또한 초음파 추출법의 최적조건은 초음파 조사세기(512.63 W), 주정/초순수 부피비(56.97 vol.%), 추출시간(20.79 min)이었다. 이 조건에서 예상되는 반응치는 수율(22.09 wt.%), 플라보노이드 함량(28.98 mg QE/mL dw)으로 산출되었다. 또한 실제실험 결과 오차는 3% 이하로 나타나 최적화의 타당성을 입증하였다.

Use of laminar flow water storage tank (LFWS) to mitigate the membrane fouling for reuse of wastewater from wafer processes

  • Sun, Darren Delai;Wu, You
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제3권4호
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    • pp.221-230
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    • 2012
  • This study employed the modified fouling index (MFI) to determine the performance of a two-step recycling system - a membrane filtration integrated laminar flow water storage (LFWS) tank followed by an ion exchange process to reclaim ultrapure water (UPW) from the wastewater generated from semiconductor wafer backgrinding and sawing processes. The first step consisted of the utilization of either ultrafiltration (UF) or nanofiltration (NF) membranes to remove solids in the wastewater where the second step consisted of an ion exchanger to further purify the filtrate. The system was able to produce high purity water in a continuous operating mode. However, higher recycling cost could be incurred due to membrane fouling. The feed wastewater used for this study contained high concentration of fine particles with low organic and ionic contents, hence membrane fouling was mainly attributed to particulate deposition and cake formation. Based on the MFI results, a LFWS tank that was equipped with a turbulence reducer with a pair of auto-valves was developed and found effective in minimizing fouling by discharging concentrated wastewater prior to any membrane filtration. By comparing flux behaviors of the improved system with the conventional system, the former maintained a high flux than the latter at the end of the experiment.

Rejection rate and mechanisms of drugs in drinking water by nanofiltration technology

  • Ge, Sijie;Feng, Li;Zhang, Liqiu;Xu, Qiang;Yang, Yifei;Wang, Ziyuan;Kim, Ki-Hyun
    • Environmental Engineering Research
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    • 제22권3호
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    • pp.329-338
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    • 2017
  • Nanofiltration (NF) technology is a membrane-based separation process, which has been pervasively used as the high-effective technology for drinking water treatment. In this study, a kind of composite polyamide NF thin film is selected to investigate the removal efficiencies and mechanisms of 14 trace drugs, which are commonly and frequently detected in the drinking water. The results show that the removal efficiencies of most drugs are quite high, indicating the NF is an effective technology to improve the quality of drinking water. The removal efficiencies of carbamazepine, acetaminophen, estradiol, antipyrine and isopropyl-antipyrine in ultrapure water are $78.8{\pm}0.8%$, $16.4{\pm}0.5%$, $65.4{\pm}1.8%$, $71.1{\pm}1.5%$ and $89.8{\pm}0.38%$, respectively. Their rejection rates increase with the increasing of their three-dimensional sizes, which indicates that the steric exclusion plays a significant role in removal of these five drugs. The adsorption of estradiol with the strongest hydrophobicity has been studied, which indicates that adsorption is not negligible in terms of removing this kind of hydrophobic neutral drugs by NF technology. The removal efficiencies of indomethacin, diclofenac, naproxen, ketoprofen, ibuprofen, clofibric acid, sulfamethoxazole, amoxicillin and bezafibrate in ultrapure water are $81{\pm}0.3%$, $86.3{\pm}0.5%$, $85.7{\pm}0.4%$, $93.3{\pm}0.3%$, $86.6{\pm}2.5%$, $90.6{\pm}0.4%$, $59.7{\pm}1.7%$, $80.3{\pm}1.4%$ and $80{\pm}0.5%$, respectively. For these nine drugs, their rejection rates are better than the above five drugs because they are negatively charged in ultrapure water. Meanwhile, the membrane surface presents the negative charge. Therefore, both electrostatic repulsion and steric exclusion are indispensable in removing these negatively charged drugs. This study provides helpful and scientific support of a highly effective water treatment method for removing drugs pollutants from drinking water.

마이크로웨이브 에너지를 이용한 레몬그라스로부터 플라보노이드 성분의 추출: CCD-RSM을 이용한 최적화 (Extraction of Total Flavonoids from Lemongrass Using Microwave Energy: Optimization Using CCD-RSM)

  • 유봉호;장현식;이승범
    • 공업화학
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    • 제32권2호
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    • pp.168-173
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    • 2021
  • 본 연구에서는 마이크로웨이브 에너지를 이용하여 항산화성분을 다량 함유하고 있는 레몬그라스로부터 플라보노이드 성분을 추출하였다. 또한 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 추출공정의 독립변수로는 주정/초순수의 부피비, 마이크로웨이브 조사시간, 마이크로웨이브 조사세기를 설정하였고, 반응치는 추출수율과 플라보노이드 함량을 확인하였다. CCD-RSM 분석 결과 최적조건인 주정/초순수 부피비(56.3 vol.%), 마이크로웨이브 조사시간(6.1 min), 마이크로웨이브 조사세기(574.6 W)에서 추출수율(17.2%)와 플라보노이드 함량(44.7 ㎍ QE/mL dw)의 결과를 얻는 것으로 나타났다. 이때 종합만족도는 D = 0.8562이고, P-value는 추출수율(0.037)과 플라보노이드 함량(0.002)으로 나타났다. 이 조건에서의 실제실험 결과 오차율은 5.0% 이하로 나타나 높은 유의수준의 결과를 얻을 수 있었다.

밀싹으로부터 플라보노이드성분의 초음파 추출 : 중심합성계획모델을 이용한 최적화 (Ultrasound-assisted Extraction of Total Flavonoids from Wheat Sprout: Optimization Using Central Composite Design Method)

  • 이승범;왕효정;홍인권
    • 공업화학
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    • 제29권6호
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    • pp.663-669
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    • 2018
  • 초음파 추출공정을 이용하여 밀싹으로부터 유효성분을 추출하고, 중심합성계획모델을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 중심합성계획모델의 반응치로는 추출수율과 플라보노이드성분 함량을 설정하고, 독립변수인 추출시간, 주정/초순수 부피비, 초음파 조사세기에 따른 주효과도와 교호효과도를 해석하였다. 추출수율의 경우 주정/초순수의 부피비와 초음파 조사세기가 상대적으로 큰 영향을 미쳤으며, 플라보노이드성분 함량의 경우에는 추출시간의 영향이 가장 크게 나타났다. 추출수율과 플라보노이드성분 함량을 모두 고려한 결과 최적조건은 추출시간(17.00 min), 주정/초순수의 부피비(50.25 vol%), 초음파 조사세기(551.70 W)이며, 이때 예측 추출수율은 28.43 wt%, 예측 플라보노이드성분 함량은 $29.99{\mu}g\;QE/mL\;dw$을 얻을 수 있었다. 실험을 통해 유효성분 추출수율(28.73 wt%), 플라보노이드성분 함량 ($29.65{\mu}g\;QE/mL\;dw$)의 실험값을 얻을 수 있었으며, 이를 예측값과 비교했을 때 오차율은 각각 1.05, 1.13%이다.

금은화와 회화나무꽃으로부터 항산화성분의 추출 : 중심합성계획모델을 이용한 최적화 (Extraction of Antioxidants from Lonicera japonica and Sophora japonica L.: Optimization Using Central Composite Design Model)

  • 한경호;줘청량;홍인권
    • 공업화학
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    • 제30권3호
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    • pp.337-344
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    • 2019
  • 본 연구에서는 금은화와 회화나무꽃으로부터 항산화성분을 추출하는 용매추출공정의 최적화를 위해 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 이용하였다. 반응표면분석법의 반응치로는 추출수율과 DPPH 라디칼소거활성을 설정하였고, 독립변수로는 추출시간, 주정/초순수 부피비, 추출온도 등을 설정하였다. 중심합성계획모델로 최적화과정을 수행한 결과 금은화의 경우 최적조건은 추출시간(2.08 h), 주정/초순수의 부피비(41.53 vol.%), 추출온도($55.08^{\circ}C$)이었으며, 이 때 수율(37.38 wt.%), DPPH 라디칼소거활성(40.37%) 값을 나타내었다. 또한 회화나무꽃의 경우 추출시간(2.13 h), 주정/초순수의 부피비(62.89 vol.%), 추출온도($50.42^{\circ}C$)에서 개별 최대값인 수율(35.43 wt.%), DPPH 라디칼소거활성(55.27%) 값을 나타내었다.

Crystallization of High Purity Ammonium Meta-Tungstate for production of Ultrapure Tungsten Metal

  • Choi, Cheong-Song
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 13th KACG Technical Meeting `97 Industrial Crystallization Symposium(ICS)-Doosan Resort, Chunchon, October 30-31, 1997
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    • pp.1-5
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    • 1997
  • The growth mechanism of AMT(Ammonium Meta-Tungstate) crystal was interpreted as two-step model. The contribution of the diffusion step increased with the increase of temperature, crystal size, and supersaturation. The crystal size distribution from a batch cooling crystallizer was predicted by the numerical solution of a mathematical model which uses the kinetics of nucleation and crystal growth. Temperature control of a batch crystallizer was studied using Learning control algorithm. The purity of AMT crystal producted in this investigation was above 99.99%.

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