• Title/Summary/Keyword: 가능강도

검색결과 2,785건 처리시간 0.036초

메탄발효와 퇴비화 공정이 연계된 가축분뇨 처리시설에서 발생되는 악취물질 특성 조사 (Characteristic of Odorous Compounds Emitted from Livestock Waste Treatment Facilities Combined Methane Fermentation and Composting Process)

  • 고한종;김기연;김현태;고문석;히구치 다카시;우메다 미키오
    • Journal of Animal Science and Technology
    • /
    • 제50권3호
    • /
    • pp.391-400
    • /
    • 2008
  • 악취는 이웃주민들로 하여금 민원을 유발시키는 주요 원인이기 때문에 악취관리는 지속가능한 축산과 매우 밀접한 관계가 있다. 본 연구는 메탄발효와 퇴비화 공정이 연계된 가축분뇨 처리시설에서 각 공정별로 기기분석과 직접 관능법을 병행하여 악취 물질의 농도, 악취 강도 및 악취 불쾌도를 측정하고자 수행하였으며, 하계와 동계로 구분하여 처리 공정과 부지경계선에서 각각 암모니아, 황화합물 및 휘발성 저급지방산의 농도를 분석하였다. 높은 외기온에 기인하여 하계의 악취농도가 동계보다 높은 것으로 나타났다. 공정별로는 혼합된 분뇨를 교반하는 퇴비화 공정에서 악취 농도가 가장 높게 검출되었으며, 분뇨 투입조, 퇴비 후숙조, 분뇨 유출조 및 퇴비 선별과 포장 공정의 순으로 악취 농도가 낮았다. 검출된 악취 물질 중 가장 높은 농도는 암모니아로 3.4에서 224.7 ppm의 농도 범위로 분석되었다. 황화합물 중에서는 황화수소가 가장 높은 농도인 2.3 ppm인 것으로 분석되었으며, 대부분의 황화합물 농도가 기존에 보고된 최소감지한계농도를 초과하는 것으로 측정되었다. 또한 아세트산은 휘발성 저급지방산 가운데 51에서 89%로 가장 놓은 비율을 차지하고 있으며, 다음으로는 프로피온산과 부트르산이 각각 1.9에서 35% 및 1.8에서 15%의 비율을 보이는 것으로 나타났다. 처리공정에서 발생되는 주요 악취원인 물질을 예측하고자 각각의 공정에서 측정된 악취물질의 농도를 최소감지한계농도로 나누어 악취농도지수를 계산하였다. 그 결과 퇴비화 공정에서는 황화수소, 암모니아, 황화메틸 및 메틸머캅탄이 악취원인 물질로 밀접한 연관이 있는 것으로 나타났으며, 분뇨 투입조에서는 황화수소, 메틸머캅탄 및 부트르산이 주요 악취물질인 것으로 나타났다.

전처리 조건에 따른 여주(Momordica charantia L.) 초절임의 쓴맛 감소와 품질평가 (Reduction in bitter taste and quality characteristics in pickled bitter melon (Momordica charantia L.) by different pretreatment conditions)

  • 박효순;문보경;김선아
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제48권5호
    • /
    • pp.466-473
    • /
    • 2016
  • 본 연구는 여주(Momordica charantia L.) 의 강한 쓴맛으로 인해 음식재료로서의 활용이 제한적인 어려움이 있는 점을 개선하기 위해 전처리 조건을 달리하여 여주초절임을 제조한 후 총폴리페놀, 총플라보노이드, L-아스코브산, 유리아미노산 등의 함량을 분석하고, 산화방지 활성과 알파글루코시데이스 억제 활성을 측정하고, 색도, 텍스처, 관능검사를 수행하여 여주초절임의 쓴맛 저감효과와 품질 평가를 수행하였다. 여주 초절임의 유효성분 변화 중 총폴리페놀과 총플라보노이드는 5%-1분군이 가장 높은 함량으로 나타났으며, L-아스코브산 함량은 대조군이 높아 전처리 시행 시 L-아스코브산 손실이 있었다. 대조군과 5%-3분군의 총 유리아미노산의 함량 분석은 대조군에 비해 5%-3분군이 증가하는 경향을 보였으며, 특히 아르지닌과 글루탐산은 다른 유리아미노산들에 비해 높은 증가를 나타냈다. 산화방지 활성과 알파글루코시데이스 억제 활성에서 ABTS 라디칼 소거능과 DPPH 라디칼 소거능, 알파글루코시데이스 억제활성 모두 5%-1분군이 가장 높은 결과를 얻었으며, 이는 소금물침지 및 데치기의 복합 전처리가 초절임 제조 후 산화방지 활성과 알파글루코시데이스 억제 활성을 높이는 효과적인 방법으로 사료된다. 색도 측정 결과 L값(lightness)은 실험군이 대조군보다 명도가 낮아지는 경향을 보였으며, a값은 전처리를 시행할수록 또 데치는 시간이 길수록 a값이 높아져 여주의 녹색이 퇴색되는 것으로 나타났고, b값은 황색이 낮게 나타났다. 경도 측정 결과 침지를 시행한 소금물의 농도와 데치는 시간 모두 경도에 영향을 주는 것으로 나타났다. 관능검사에서 5%-3분군의 선호도가 높게 나타났으며, 색상을 제외한 조직감, 쓴맛 강도, 쓴맛 선호도, 전체적인 기호도에서 대조군과 실험군에서는 유의성이 있었으나 실험군 간 유의성은 없었다. 이는 초절임제조 전 소금물의 농도(1%, 5%)와 상관없이 20분간 침지한 후 데치기를 시행한 전처리 과정이 대조군보다 쓴맛은 감소하고 선호도가 증가함을 의미한다. 관능검사와 색도와 텍스처 측정을 통해 소금물의 농도와 상관없이 20분 침지 후 데치기를 시행하는 것이 쓴맛 저감 효과가 있는 결과를 얻었다. 그러나 여주초절임의 총폴리페놀, 총플라보노이드, ABTS와 DPPH 라디칼 소거 활성, 알파글루코시데이스억제 활성의 결과가 5%-1분이 가장 높은 결과로 나타났다. 따라서 모든 연구 결과를 종합해 볼 때 관능검사에서 쓴맛 저감 효과가 있고 여주초절임의 유효성분과 산화방지 활성, 알파글루코시데이스 억제 활성 결과가 높은 5%-1분 조건이 가장 적합한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 지금까지 여주의 쓴맛으로 인해 음식재료로서의 사용에 한계가 있었으나 위와 같이 쓴맛을 낮추는 전처리 조리조건을 제시함으로써 음식재료로서의 활용성을 증대할 수 있을 것이며, 나아가 쓴맛의 감소뿐만 아니라 유효성분의 파괴가 적은 여주 초절임 제품의 개발 가능성을 제시함으로써 다양한 가공식품으로의 개발 역시 가능할 것으로 사료된다.

반응표면분석을 이용한 레토르트 계란찜의 살균조건 최적화 (Optimization of sterilization conditions for the production of retorted steamed egg using response surface methodology)

  • 최찬익;문지혜;정명수
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제50권3호
    • /
    • pp.331-338
    • /
    • 2018
  • 본 연구는 계란찜에 대한 다양한 살균조건을 적용 및 검토함으로써 그에 따른 품질적 특성을 평가하고 반응표면분석법을 이용해 품질 저하의 최소화와 미생물적 안전성을 확보한 계란찜의 상업적 생산과 상온유통이 가능한 최적 살균조건을 도출하고자 하였다. 예비실험을 통하여 적절한 살균강도를 가지도록 3가지 구간의 살균온도($X_1$: 115, 119, $123^{\circ}C$)와 3가지 살균시간($X_2$: 25, 35, 45 min), 2가지 구간의 살균방법($X_3$: 1단과 2단 살균)을 독립변수로 설정하였으며, 각각의 실험조건에 대한 평가를 할 수 있는 종속변수로서 $F_0$값, 최대응력(식감), pH, 색도(L, a, b값) 및 관능적 특성(외관선호도, 전반기호도, 식감선호도, 계란향미 선호도)에 대해 측정하여 통계 처리하였다. 대부분의 종속변수는 수치상으로 살균방법보다 살균온도와 살균시간에 훨씬 유의성이 높다는 것을 알 수 있었다. 그러나 동일 살균온도와 살균시간에서는 2단 살균 시 유의적인 품질의 저하 없이 $F_0$값을 증가시키는 효과를 확인하였으며, 2단 살균과 같은 예비살균공정의 추가가 목표 $F_0$값에 도달하기 위한 살균온도 또는 살균시간을 줄이는 효과가 있는 것으로 사료된다. 최종적으로 계란찜의 살균조건을 최적화하기 위해 품질특성에 유의미한 결과가 도출된 8개의 종속 변수(Table 5)를 선정하여 최적 살균조건을 도출한 결과, 1단 살균에서는 종속변수들의 최적범위를 만족하는 살균조건이 약 $122.7-123^{\circ}C$와 25분 정도인 것으로 나타났으며, 2단 살균에서는 $119.7-120^{\circ}C$와 27-30분 정도인 것으로 나타났다. 살균방법까지 고려한 최적조건을 도출하기 위해 반응최적화 프로그램을 사용하여 전반 기호도와 외관 선호도를 극대화하는 최적조건을 도출하였을 때, 2단 살균에서 약 $120^{\circ}C$, 25분 살균 시 최적의 품질을 얻을 수 있다는 결론을 도출하였다.

백복령 가루 첨가가 설기떡의 품질 특성에 미치는 영향 (Effects of Addition Baekbokryung(White Poria cocos Wolf) Powder on the Quality Characteristics of Sulgidduk)

  • 장명숙;김복화;윤숙자
    • 한국식품조리과학회지
    • /
    • 제21권6호통권90호
    • /
    • pp.895-907
    • /
    • 2005
  • 본 연구는 설기떡의 맛을 증진시키고 실생활에서 백복령 가루의 이용가능성을 검토하기 위하여 나이대별로 백복령 가루를 첨가한 설기떡의 기호도도 알아보고, 설기떡의 저장 중 품질에 미치는 영향을 쌀가루양에 대한 백복령 가루의 첨가량을 5, 7, 10, $15\%$로 하여 설기떡을 제조한 후 $20^{\circ}C$에서 36시간 저장하면서 관능적, 물리학적 특성 및 총균수을 비교하였다. 연령별로 기도호를 조사한 결과 $20\~30$대는 $5\%$ 첨가구를, $40\~60$대는 $7\%$ 첨가구를 선호하였다. 저장 실험한 결과에서 기호도는 전반적으로 $5\%$ 첨가구가 다른 첨가구에 비해 높은 점수를 나타내면서 선호하였다. 강도 특성은 색, 이취, 거친 정도, 쌉쌀한 맛의 항목에서는 백복령 가루의 첨가량이 증가할수록 강하게 느꼈고, 구수한 맛은 $5\%$ 첨가구의 점수가 강하게 나타났다. 촉촉함, 부드러움 항목에서는 8시간까지는 대조구가, 12시간부터는 $5\%$ 첨가구가 강하게 나타내었다. 수분함량을 측정한 결과 백복령 가루 첨가량이 증가할수록 수분함랸은 감소하는 경향을 나타내었고, $5\%$ 첨가구의 경우 대조구와 큰 차이를 보이지 않았다. 적색도와 황색도는 백복령 가루의 첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 명도와 총색차는 백복령 가루의 첨가량이 증가할수록 감소하였다. 경도, 검성, 부착성은 백복령 가루의 첨가가 증가할수록 높아졌고, 대조구와 $5\%$ 첨가구 사이에는 유의적으로 큰 차이를 보이지 않았다. 응집성과 탄력성은 대조구와 첨가구간에 큰 차이를 나타내지 않았다. 총균수는 첨가구간에 큰 차이를 나타내지 않다가 20시간이 지나면서 대조구의 총균수가 급격히 증가하였고, 백복령 가루의 첨가량이 증가할수록 균수가 적게 나타났지만 첨가구간에 큰 차이는 나타내지 않았다. 36시간째 대조구에서 분홍색 곰팡이가 생겼다. 이상의 결과를 볼 때 설기떡에 백복령 가루를 이용하는 것이 가능함을 알 수 있으며 백복령 가루를 $5\%$ 정도 첨가할 경우 맛과 기능성을 높일 수 있는 떡을 만들 것으로 생각된다. 그러나 첨가량을 높이며 품질을 향상시킬 수 있는 방법을 더 연구하는 것이 앞으로의 과제로 생각된다.

밀 품종 혼파와 밀가루 혼합에 따른 품질 및 가공적성 분석 (Analysis of Quality and Processing Suitability of Mixed Seeding and Flour Blending between Wheat Varieties)

  • 김경민;김경훈;강천식;정한용;최창현;박진희;손재한;양진우;김영진;박태일;권미라
    • 한국작물학회지
    • /
    • 제64권3호
    • /
    • pp.225-233
    • /
    • 2019
  • 본 연구는 국산밀의 생산량 증대와 밀가루 품질 균일성 증진을 위해 용도가 다른 금강밀과 백중밀 두 가지 밀 품종의 혼합파종 재배와 밀가루 혼합에 따른 품질과 가공특성을 분석하였고 결과를 요약하면 다음과 같다. 밀 혼파 재배에 따른 수량은 품종이 나타내는 고유 수량에 따라서만 종실 수량이 결정 되었는데, 이는 금강밀과 백중밀의 간장과 수장의 차이가 거의 없어 입지 공간의 증대에 따른 수량 증가는 없고 단순히 단위면적당 수수의 차이로만 수량이 결정된 것으로 보인다. 품질특성은 단백질 함량, 침전가, 손상전분 함량은 혼파 및 밀가루 혼합 둘 다 비율에 따라 품질의 변이의 경향이 같게 나타났고, 특히 밀가루 혼합이 더욱 예측 가능하고 비례적인 품질 변이 결과를 보였다. 밀가루 용매 보유 능력(SRC) 분석 결과 금강밀이 백중밀에 비해 물 흡수도와 손상전분이 적고 글루텐 강도와 arabinoxylan 기여도는 큰 것으로 관찰되었고, 밀가루 혼합의 시료는 비율에 따라 유의성 있게 차이가 났지만 혼파에서 얻은 밀가루는 유의적인 차이를 나타내지 못하였다. Mixograph 반죽 패턴은 금강밀이 피크 높이가 크고 밴드 넓이가 커서 단백질, 침전가, 젖산SRC 값과 같은 경향을 나타내었고, 혼파에 비해 밀가루 혼합에서 더욱 비례적으로 밴드가 변화되는 것을 관찰 할 수 있었다. 이러한 결과를 보아 생산성을 제외하고 품질 균일성을 위해서는 혼파보다는 밀가루 혼합이 더욱 유리하였고, 생산된 밀가루의 여러 가지 품질 특성을 고려 한 후 밀가루 혼합 비율을 조절한다면 원하는 가공적성을 지닌 균일한 품질의 밀가루를 안정적으로 생산 할 수 있을 것으로 판단된다.

고농도 용액에서 Layered Copper Hydroxides의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of Layered Copper Hydroxides in Highly Concentrated Solution)

  • 남대현;최충렬;김광섭;서영진;박만
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제43권6호
    • /
    • pp.872-879
    • /
    • 2010
  • LCHs는 높은 구리함량 뿐만 아니라 고결정도, 음이온교환능력 및 규칙적인 층상 구조 등을 가지고 있어 살균제로 활용가능성이 높다. 본 연구에서는 최초로 고농에서 LCHs를 합성하였으며, 다양한 반응인자에 따른 결정학적 및 물리적 특성을 규명하여 최적조건을 설정하였다. $Cu(NO_3)_2$ 용액에 NaOH 용액을 첨가하여 합성된 LCHs의 결정성은 후숙시간에 따라 약간 증가하였으나, 0.5시간 이후에는 거의 변화가 없었다. 반응온도에 따른 LCHs의 XRD 피크의 강도 및 패턴은 매우 유사하였으나, LCHs 현탁액의 안정성은 반응온도가 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. LCHs의 결정성은 반응용액의 pH가 높아질수록 증가하였으나, pH 9.0 이상에서는 오히려 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 반응용액의 pH에 따라 LCHs 현탁액의 색상과 안정성이 다양하게 변화되었다. $Cu(NO_3)_2$ 농도가 증가할수록 반응용액의 점성이 증가되었으며, LCHs의 결정성은 상대적으로 낮아졌다. NaOH 용액 5.0 M에서 합성된 LCHs의 결정성은 뚜렷하게 감소하였으나, 현탁액의 안정성은 NaOH 농도가 높아질수록 증가하였다. 그러므로 LCHs의 최적 합성조건은 후숙 2시간, 반응온도 $25^{\circ}C$, 반응용액의 pH 6.0, $Cu(NO_3)_2$ 및 NaOH 용액의 농도는 3.0 M 이었다. 최적 반응조건에서 합성된 LCHs는 골격구조를 형성하는 OH, 층간의 $H_2O$$NO_3$로부터 기인하는 흡수 band가 FT-IR 분석에서 뚜렷하게 나타났다. LCHs의 탈수 및 결정구조의 파괴는 $206{\sim}246^{\circ}C$의 매우 좁은 온도범위에서 발생하였으며, 무게감량이 31.8%로서 이론적인 값인 33.6%와 비슷하게 나타났다. $25^{\circ}C$에서 합성된 LCHs는 0.2~0.8 ${\mu}m$ 크기의 plate 형태를 나타내었으나, 반응온도 및 반응용액의 pH가 증가할수록 입자 크기가 증가할 뿐만 아니라 그들의 입자모양도 변화되었다. 무기 구리제의 병원균에 대한 작용기작은 식물체 표면에 처리된 구리제가 건조 후 엷은 막을 형성하고, 공기 중의 이산화탄소나 탄산을 함유한 빗물, 이슬, 식물체 또는 미생물의 분비물에 의해 가용성의 구리염으로 변화되어 방출된 구리이온이 병원균과 접촉하여 효과를 발현한다. 따라서 작물보호제 처리 시 식물체 표면 흡착이 증가할수록 방제효율은 증가되며, 일반적으로 입자의 크기가 작을수록 식물표면 흡착은 증가한다. 그러므로 본 연구에서 합성된 HDCS는 합성공정이 간단하며, 고농도에서도 합성이 가능할 뿐만 아니라 입자크기가 작고 현탁액의 안정성이 높기 때문에 구리 살균제로서의 활용가능성이 높은 것으로 판단되었다.

레이저유도붕괴분광법을 활용한 토양의 정량분석 (Quantitative Elemental Analysis in Soils by using Laser Induced Breakdown Spectroscopy(LIBS))

  • 장용선;이계준;이정태;황선웅;진용익;박찬원;문용희
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제42권5호
    • /
    • pp.399-407
    • /
    • 2009
  • 레이저 유도붕괴 분광법(LIBS)은 물질상태(고체, 액체, 기체)에 상관없이 신체 접촉시 오염 우려 및 미량 시료도 전처리 없이 동시에 많은 종류의 원소 분석으로 분석과정이 단순하고 신속하게 분석이 가능하며, 소형화된 레이저의 개발로 시료의 직접적인 채취가 어려운 조건의 현장분석에도 적합하다. 농산물 안정성 평가나 친환경 농업 및 정밀농업을 위한 조사 등에 활용될 수 있는 비파괴 실시간 정량분석기술로서 LIBS 분석법의 토양분석 가능성을 평가하고자 표준광물, 미국의 표준기술연구소의 표준토양, 미국 테네시주 초지 및 밭토양을 대상으로 토양 구성성분의 정성 정량적 분석에 필요한 측정조건을 조사하고 이를 토대로 LIBS에 의한 농도값과 기존의 화학분석법을 통해 측정한 결과를 비교하였다. LIBS 측정은 펄스형 Nd:YAG 레이저(Minilite II, Continuum, Santa Clara, CA)에서 나오는 1064 nm 에너지 파장의 광원을 시편의 플라즈마를 생성시키는데 사용하였고, 25 mJ/pulse 여기 에너지 빔을 펄스폭 35 ns, 펄스 반복 주기 10 Hz, 노출시간 10 s 동안 시료의 표면에 조사하였다. LIBS 분광은 0.03 nm의 해상력으로 200 nm에서 600 nm의 영역에서 50 m 이하로 분쇄하여 원형 펠렛 형태로 압축시킨 시료를 10 rpm의 속도로 회전시키면서 상온 상압의 실험실 조건에서 수행되었다. LIBS를 이용한 토양 중 주요한 원소의 적정 파장(nm)은 Al(I) 309.2 nm, Ca(I) 422.6 nm, Fe(I) 406.4 nm, Mg(I) 285.2 nm, Na(I) 589.2 nm, Si(I) 288.2 nm, Ti(I) 398.9 nm 이었다. LIBS의 피크강도가 물질 중 원소의 농도가 증가됨에 따라 각 원소의 특정 파장대에서 일정하게 증가되는 것으로 나타나고 있으나 표준물질의 LIBS의 신호비와 원소비를 통해 측정된 검량곡선의 상관계수($r^2$)는 0.863에서 0.977의 범위로 원소별로 상이할 뿐만 아니라 0.98에 미치지 못하였다. 또한, 토양 중 분석대상원소에 대하여 기존 ICP-AES에 의한 표준방법으로 분석된 시료의 측정값과 비교하여 상대적인 오차는 대략적으로 (-)40%에서 80%이상이며, 평균오차는 32.2%로 표준척도 20% 이상을 초과하였다. LIBS에 의한 토양분석은 토양의 조성과 입자의 크기에 따른 매질효과(matrix effect)로 표준물질의 검량곡선에서 결정계수가 낮고, 원소별 함량도 기준의 표준방법과 비교할 때 오차가 컸다. 따라서 LIBS에 의한 토양분석은 정성적인 분석 수준의 정밀도를 보였으며, 토양 매질의 영향을 최소화하기 위하여 기존의 분쇄 펠렛형 시료조제 및 회전측정 이외의 다양한 토양매질의 표준물질(standard reference material)의 확보, 새로운 전처리 방법 및 측정상 방법개선 등 신뢰성 있는 정량 분석을 위한 노력이 필요할 것으로 사료된다.

유기 나노 보강층을 활용한 유연 디스플레이용 절연막의 기계적 물성 평가 (Mechanical Property Evaluation of Dielectric Thin Films for Flexible Displays using Organic Nano-Support-Layer)

  • 오승진;마부수;양찬희;송명;김택수
    • 마이크로전자및패키징학회지
    • /
    • 제28권3호
    • /
    • pp.33-38
    • /
    • 2021
  • 최근 유연 디스플레이에 관한 대중의 관심이 증대됨에 따라 롤러블(rollable), 폴더블(foldable) 디스플레이와 같은 우수한 폼 팩터(form factor)를 지닌 차세대 유연(flexible) 디스플레이가 주목받고 있다. 유연 디스플레이의 기계적 신뢰성 확보 측면에서, 내부 절연막으로 활용되는 실리콘 질화물(SiNx) 박막은 구동 중 발생하는 응력에 매우 취약하므로 기계적 물성을 정확히 파악하여 파손을 예측하고 패널의 전기적 단락을 방지하는 것이 중요하다. 본 논문에서는, ~130 nm, ~320 nm 두께의 SiNx 박막 박막 상부에 ~190 nm 두께의 유기 나노 보강층(PMMA, PS, P3HT)을 코팅하여 이중층 구조로 인장함으로써 매우 취성한 SiNx 박막의 탄성 계수와 인장 강도 및 연신율을 측정하는 데 성공하였다. 챔버 압력 및 증착 파워를 조절한 공정 조건(A: 1250 mTorr, 450 W/B: 1000 mTorr, 600 W/C: 750 mTorr, 700 W)을 통해 제작된 ~130 nm SiNx 의 탄성계수는 A: 76.6±3.5, B: 85.8±4.6, C: 117.4±6.5 GPa로, ~320 nm SiNx는 A: 100.1±12.9, B: 117.9±9.7, C: 159.6 GPa로 측정되었다. 결과적으로, 동일 공정 조건 하에서 SiNx 박막의 두께가 증가할수록 탄성 계수가 증가하는 경향을 확인하였으며, 유기 나노 보강층을 활용한 인장 시험법은 파손되기 쉬운 취성 박막의 기계적 물성을 높은 정밀도로 측정하는 데 효과적이었다. 본 연구에서 개발된 방법은, 취약한 디스플레이용 박막의 정량적인 기계적 물성 파악을 가능케하여 강건한 롤러블, 폴더블 디스플레이의 설계에 이바지할 수 있을 것으로 기대한다.

제철소 적용을 위한 저온형 금속지지체 탈질 코팅촉매 최적화 연구 (An Optimization Study on a Low-temperature De-NOx Catalyst Coated on Metallic Monolith for Steel Plant Applications)

  • 이철호;최재형;김명수;서병한;강철희;임동하
    • 청정기술
    • /
    • 제27권4호
    • /
    • pp.332-340
    • /
    • 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.

해초류를 이용한 천연 바이오 접착제 개발 기반 연구 (Base Study Related with Development of Natural Bio-Adhesives Using Seaweeds)

  • 한원식;오승준;김영미;이유진;김예진;박민선;위광철
    • 보존과학회지
    • /
    • 제34권6호
    • /
    • pp.595-604
    • /
    • 2018
  • 종이 공예 및 한지 산업, 문화재 보존 등에 활용을 위한 천연 바이오 접착제를 개발하기 위해 해초류 중 갈조류, 홍조류의 복합 다당류를 추출하여 이를 접착 성분으로 사용하였다. 갈조류는 감태, 다시마, 대황, 미역, 홍조류는 도박, 우뭇가사리, 풀가사리, 후노리로 갈조류와 홍조류에 포함된 비수용성 Ca 착물 형태의 다당류를 수용성의 1 가 알칼리 금속이 포함된 수용성 다당류들로 변형하여 추출하고 알코올 침전을 이용하여 다당류만을 얻고자 하였다. 갈조류는 다시마의 접착 인장 강도가 21.58 kgf, 홍조류는 도박이 32.99 kgf를 나타내어 물풀(18.45 kgf)과 딱풀(20.45 kgf)로 알려진 고체풀의 접착력에 상회하는 결과를 나타내었다. 이 추출된 다당류들은 추출 환경에 따라서 추출 수율이 결정되었지만, 접착도에는 차이를 나타나지 않고 있어서 추출 환경이 아니라 생육 환경에 의해 다당류의 형태가 결정되어지는 것을 알 수 있었다. 추출 시에 다단계의 알코올 침전법을 사용함으로 추출 과정에서 단백질 및 기타 다당류를 제외한 구성 성분들이 제거된 결과가 나타나서 곰팡이 배양이 되지 않는 안정한 결과를 보이고 있었으며, 단순 용해에 의한 접착제 제작 후에도 곰팡이의 발생이 없어서 친환경 접착 재료로서의 사용이 가능한 결과를 나타내었다.