• 제목/요약/키워드: $O_{2}$ 과산화수소

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습식 에칭 공정에서의 과산화수소 이상반응에 대한 안전 대책 및 제어에 관한 연구 (A study on Safety Management and Control in Wet-Etching Process for H2O2 Reactions)

  • 유흥렬;손영득
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.650-656
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    • 2018
  • TFT-LCD 산업은 반도체와 유사한 공정기술을 갖는 대규모 장치 산업으로 일종의 Giant Microelectronics 산업이다. 습식 에칭(Wet Etching)은 전체 TFT 공정에서 비교적 큰 비중을 차지하고 있지만 발표된 연구사례는 부족한 실정이다. 그 주요 원인은 반응이 일어나는 에칭액(Etchant) 성분이 기업의 비밀로 간주되어 외부에 발표되는 사례가 거의 없기 때문이다. 최근 대면적 LCD 제조를 위하여 사용되는 알루미늄(Al)과 구리(Cu)는 습식 에칭을 진행하기에 매우 까다로운 물질이다. 저 저항성 재료인 Cu는 습식 에칭 공정에서만 가능하며 높은 속도와 낮은 실패율, 적은 소비전력으로 Al 에칭 대용으로 사용하고 있다. 그리고 에칭액으로 사용하는 과산화수소($H_2O_2$)의 이상 반응으로 추가적인 배관 및 전기적인 안전장치가 필요하다. 본 논문에서는 과산화수소의 이상 반응을 제한하지는 못하나 이상 반응 발생 시 설비의 피해를 최소화 할 수 있는 방법을 제안한다. 또한 최근에 알루미늄 에칭설비에서 구리 에칭설비로 변경하는 사례가 많아 구리 에칭설비에 대한 하드웨어 인터록을 제안하고 안전 등급이 높은 안전 PLC로 구현하여 이상 반응에 대한 대비책을 강구하는 방안을 제안한다.

Linoleic acid의 산화(酸化)에 의한 활성산소종(活性酸素種)의 생성(生成) (Formation of Active Oxygens by Linoleic Acid Peroxidation)

  • 강진훈;염동민;최수안;김선봉;박영호
    • 한국식품과학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.471-474
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    • 1987
  • Linoleic acid의 산화에 의한 DNA의 손상작용기구를 구명하기 위하여 linoleic acid를 $37^{\circ}C$에 저장시키고 superoxide anion (${\cdot}O^{-}_2$)과 과산화수소($H_2O_2$)의 경시적인 생성을 측정함과 아울러 이들의 생성에 대한 superoxide dismutase(SOD) 와 catalase의 영향을 조사하고 다음과 같은 결과를 얻었다. Superoxide anion의 생성량은 linoleic acid의 농도가 많아질수록 급격하게 증가하였는데 12mM의 경우 저장1일째 최고치인 0.375에 달하였다가 이후 급격하게 감소하였으며 10mM의 경우에서는 저장1일이후 급격하게 증가하여 저장4일째 0.35에 달하였다. 과산화수소의 생성도 superoxide anion의 경우와 비슷한 경향을 나타내었으나 전(全)농도에 걸처 저장초기에 급격하게 생성되어 12mM의 경우는 저장1일째, 그외의 농도에서는 저장2일째 최고치에 달하였다가 이후 감소하는 경향을 나타내어 superoxide anion의 생성양식과는 다소 다른 것을 알 수 있었다. 한편, superoxide anion과 과산화수소의 생성에 대한 SOD와 catalase의 소거작용을 살펴본 결과 이들 효소의 소거능이 아주 강한것으로 나타났는데 superoxide anion의 경우 linoleic acid의 농도가 12mM일 때 그 최고치가 반응1일에 0.045로 SOD무첨가(無添加)의 대조구의 0.375에 비하여 약 12%에 불과하였다.

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과산화수소가 함유된 저산도 질산용액에서 DEHPA 추출제에 의한 Np의 추출거동 (Extraction Behaviour of Np with DEHPA from the Low Nitric Acid Solution Containing Hydrogen Peroxide)

  • 이일희;양한범;김광욱;임재관;유재형
    • 공업화학
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    • 제7권4호
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    • pp.707-714
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    • 1996
  • 본 연구는 Np의 환원제로 $H_2O_2$가 함유된 1M 이하의 저산도 질산용액으로부터 DEHPA(di-(2-ethyhexyl)phosphoric acid) 추출제에 의한 Np의 추출 및 역추출 조건 설정과 추출속도 향상에 주안점을 두어, 회분식으로 실험을 수행하였다. 저산도 질산용액에서 Np의 산화상태는 주로 Np(V)로 존재하고 있음을 확인하였으며, Np의 추출율은 $H_2O_2$ 농도 및 DEHPA의 농도 증가에 따라 증가하고, 질산농도 증가에 따라 급격히 감소하였다. 제3의 산화/환원제가 첨가되지 않는 경우 추출율은 약 70% 정도로 다소 낮지만, DEHPA에 의해 추출이 가능함을 보았다. 또한 추출속도는 $H_2O_2$ 농도의 0.516 승에 비례하며, 질산농도의 0.483 승에 반비례하고 있는 다음과 같은 식을 얻었다. $d[Np(V)]/dt=-1.391{\times}10^{-2}[H_2O_2]^{0.516}[HNO_3]^{-0.483}[Np(V)]$ 그리고 과산화수소의 첨가 유무에 관계없이, 유기상으로 추출된 Np은 옥살산(oxalic acid)에 의해 효과적으로 역추출되었으며, 0.5M 옥살산으로 약 92% 이상을 역추출하였다.

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TiO2 광촉매 융합 미백제에 의한 치아미백 향상 효과에 대한 연구 (Improvement of Bleaching Effect on the Color of Enamel Surface with TiO2 Catalysis Convergence Bleaching Agent)

  • 황갑운;최문실;임선아
    • 한국융합학회논문지
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    • 제6권5호
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    • pp.165-171
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 임상에서 사용되고 있는 치아미백제와 $TiO_2$ 광촉매의 융합에 의한 치아 미백효과를 평가하고, 미백 효과를 극대화시킬 수 있는 광촉매 혼합비 등에 관한 기초연구를 통하여 미백효과와 안전성을 고찰하고자 하였다. 실험에 사용된 치아는 발거된 치아 중 우식에 이환되지 않고 수복물이 없는 전, 구치부 치아 24개의 연조직 치석을 제거한 후 전치부의 순면이나 구치부의 협면 및 설면이 노출되도록 하여 dal상에서 사용 중인 치아 미백제에 $TiO_2$ 광촉매 분말을 10, 20wt.% 첨가하여 융합하고, 과산화수소수를 10~20%첨가한 미백제를 적용하여 색조 변화를 측정하였다. $TiO_2$ 광촉매와 미백제의 융합 미백제 적용에 따른 치아의 외관 특성평가 결과, 20% 과산화수소수에 $TiO_2$ 첨가한 경우 월등한 미백효과를 나타남을 알 수 있었으며 $TiO_2$ 광촉매를 사용하면 치아미백을 위한 미백제 적용시간을 단축시킬 수 있음을 알 수 있다. 이러한 결과는 향후 치아 미백제 개발에 촉매의 활용을 통하여 미백 효과를 향상시킬 수 있는 연구의 제안으로 치아미백 제품개발에 기여할 수 있을 것이다.

카탈라제를 생산하는 고초균 (Bacillus sp.)의 고정화 및 과산화수소 분해 특성 (Immobilization of Bacillus sp. Strains, Catalase Producing Bacteria and Their Hydrogen Peroxide Removal Characteristics)

  • 한경아;장윤희;이종일
    • KSBB Journal
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    • 제25권6호
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    • pp.520-526
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    • 2010
  • 토양 미생물로부터 스크리닝한 미생물 중 카탈라제 생산량이 높은 세 가지 미생물 (Bacillaceae bacterium BKBChE-1, Bacillus sp. BKBChE-2와 Bacillus flexus BKBChE-3)을 배양하여 얻은 카탈라제 효소가 과산화수소를 분해하는 것을 확인하고, 미생물 균체를 천연제올라이트에 정전기적 흡착법으로 고정하였다. 주사전자 현미경을 통해 각각의 미생물이 지지체에 잘 흡착된 것이 관찰되었고, 10.5 mM의 과산화수소를 1시간 이내에 완전히 분해되는 것을 확인하였다. 과산화수소 분해 속도가 가장 빠른 Bacillus flexus BKBChE-3은 온도와 pH 영향성 실험을 통해 고온과 pH 10 이상의 강알칼리 조건에서도 30일 이후까지 미생물이 생존하는 것을 관찰하였다. 또한 고정화된 미생물의 경우 온도 $25-40^{\circ}C$, pH 7-10의 조건에서 생균수가 계속하여 증가하는 것을 확인하였다. 본 실험을 통해 Bacillus flexus BKBChE-3이 생산한 카탈라제 효소 뿐만 아니라 고정화된 균체도 과산화수소의 제거에 효과적임을 확인할 수 있었다. 이들 결과로부터 미생물 발효를 통해 생산된 효소의 생산량 증가와 미생물 개체 수 증가를 이용하여 산업폐수에 적용하면, 과산화수소의 제거 효율을 높이고 균체 재활용을 통한 공정비용을 절감할 수 있을 것으로 사료된다.

볏짚 발효사료 제조시 과산화수소 전처리 효과 (The Effects of Hydrogen Peroxide Pretreatment on Rice Straw Fermentation for Feed)

  • 최윤희;이상복;김명숙;홍재식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제37권5호
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    • pp.326-333
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    • 1994
  • 볏짚의 사료가치를 증진시키기 위하여 과산화수소에 의한 전처리와 섬유소 및 리그닌분해력이 강한 Pleurotus florida 균주로 발효사료를 제조하고 화학성분, 결정도 및 in vitro 소화율을 조사하여 사료적 가치를 검토하였다. P. florida에 의한 볏짚발효시 hemicellulose, cellulose 및 lignin은 각각 22.5%, 11.4%, 28.1% 감소하였고, $H_2O_2$$H_2O_2(pH\;11.5)$ 전처리 후 발효시에는 4% 이하의 저농도에서 감소가 심하였으며 발효기간이 경과할수록 cellulose, lignin 등이 감소하였고 아미노산함량은 무처리 볏짚에 비하여 배양 30일 후에 약 28.9% 증가하였으며 4% $H_2O_2$ 전처리 후 발효시는 35.1% 증가하였다. 볏짚 섬유소의 결정도는 $H_2O_2$ 처리 및 P. florida에 의한 발효처리로 감소하였고 $H_2O_2(pH\;11.5)$ 처리시 증가하였으며 $H_2O_2(pH\;11.5)$ 처리 후 수세시의 잔류볏짚의 결정도는 더욱 증가하였고 P. florida에 의한 볏짚배양 30일 후 in vitro 소화율은 17.1% 증가하였으며, $H_2O_2$ 전처리 후 발효시킨 볏짚은 6% 이하의 저농도에서 소화율 상승효과가 있었다.

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마이크로버블과 자외선/과산화수소 산화공정을 이용한 광산배수의 중금속 처리 특성 (The Treatment Properties of Heavy Metals in Acid Mine Drainage with Micro-bubble and UV/H2O2 Oxidation Process)

  • 정용준;정재억
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.303-309
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    • 2017
  • Aeration with low energy micro-bubble generation and $UV/H_2O_2$ processes was introduced to verify the possibility of oxidation treatment for acid mine drainage. During 10 hours of aeration with micro-bubbles, Fe and As concentrations were decreased to 18.1 and 61.8%, respectively, while Cu, Cd, Al were kept at influent concentrations. Other heavy metals such as Mn, Cr, Pb, Zn, and Ni concentrations fluctuated due to the repetition of oxidation and release. Twenty days of aeration indicated the oxidation possibility for Cu, Cd, and Al. With the employment of $UV/H_2O_2$ processes, more than 77% of Cu and Fe removed, whereas slightly more than 30% of Cd and Al removed.

과산화수소 단일 추진제 PDE의 성능 특성에 관한 수치적 연구 (Performance Characteristics of Hydrogen Peroxide Mono Propellant PDE (Pulse Detonation Engine))

  • 조흥식;정인석;최정열
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 대한연소학회 2003년도 제27회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.153-157
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    • 2003
  • Supersonic and hypersonic aircrafts must pass wide range of speed to reach high speed region. But for existing engines the most efficient operating speed ranges are decided according to their flying speed, so an engine which mixes several engines like TRJ (Turbo Ramjet) and ARJ (Air Turbo Ramjet) has been planed. This mixed type engine has inefficiency that more than two engines must be installed simultaneously, but the pulse detonation engine (PDE) that uses detonation wave has a strong point that it can operate in all speed range with single engine. This paper deals with the simulation of the pulse detonation engine which uses hydrogen peroxide $(H_2O_2)$ mono propellant. Hydrogen peroxide is low-cost propellant, and it is reacted without oxidizer. Comparison between $H_2-O_2$ mixture with $H_2O_2$ mono propellant about thrust, pressure, temperature and velocity shows that $H_2O_2$ is a very useful propellant.

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전기화학적인 방법을 이용한 두 개의 오스뮴 고분자 막의 고정화 및 다중 검출 바이오센서에 관한 연구 (The Electrochemical Studies of Two Osmium Redox Polymer Films and Their Application for Multi-Detecting Biosensor)

  • 태건식;김진구;최영봉;김혁한
    • 전기화학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.170-175
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    • 2008
  • 다중 생체시료 검출을 위한 바이오센서 연구를 위하여 각기 두 전위를 갖는 오스뮴 고분자를 함께 탄소 전극 (Screen Printed Carbon Electrodes) 위에 고정하였다. 새로운 개념의 다중 생체시료 검출 바이오센서 연구위하여 과산화수소의 환원과 글루코스의 산화에 관여하는 환원 효소와 산화 효소를 각각 이용하였다. 실험 목적에 위하여 염소 작용기 ($E^{O'}$ + 0.520 vs. Ag/AgCl)와 메톡시 작용기 ($E^{O'}$ + 0.150 vs. Ag/AgCl)를 각각 포함하는 두 개의 오스뮴 고분자를 합성하였다. 전자는 과산화수소의 환원에 대하여 좋은 촉매전류신호를 보였고, 후자는 당의 산화에 대하여 효과적인 촉매전류신호를 보였다.

수열합성법으로 제조된 이산화티탄에 의한 축산폐수 처리에 관한 연구 (A Study on the Treatment of Swine Wastewater Using Titanium Dioxide Prepared by Hydrothermal Method)

  • 양진섭;정원영;백승희;이근대;박성수;홍성수
    • 공업화학
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    • 제18권2호
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    • pp.148-154
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    • 2007
  • 본 연구는 이산화티탄 광촉매 반응에 의한 축산폐수 처리에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 첨가제의 몰비($(C_2H_5)_2NH_2/Ti(OC_3H_7)_4$)를 1, R 비($H_2O\;mol/Ti(OC_3H_7)_4\;mol$)를 42로 하여 수열합성법으로 이산화티탄 졸을 제조하였다. 축산폐수에 대한 이산화티탄 광촉매 반응은 이산화티탄, UV가 모두 존재할 경우가 단독으로 존재할 경우보다 활성이 증가하였고, 축산폐수의 pH가 산성일 때 활성이 우수한 것으로 나타났다. 또한, 이산화티탄 광촉매 반응은 자외선의 세기, 광촉매의 량, 공기 주입량, 과산화수소의 주입량이 증가함에 따라 활성도가 증가하였으나 과산화수소의 량이 일정수준 이상에서는 오히려 활성의 감소가 일어났다.