• 공업화학
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• 제16권3호
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• pp.427-433
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• 2005

마이크로파를 이용한 인삼으로부터 가용성 성분을 추출할 때의 용매(에탄올-물) 사용량, 고체 입자크기, 마이크로파 전력의 영향과 용매-인삼 혼합물의 마이크로파 가열 특성 및 팽윤도에 대하여 검토하였다. 용매와 인삼의 비는 6 : 1(vol. of solvent to mass of ginseng)이 적당하였고 인삼 입자는 작을수록 추출률이 높았으나 슬러리를 여과하여 여분의 용매를 분리하기가 매우 곤란하였다. 마이크로파 전력은 세기가 클수록 추출 속도는 빨라지나 추출률은 투입되는 전체 에너지양에 영향 받는 것을 확인할 수 있었다. 마이크로파와 물중탕으로 가열한 인삼의 수분 흡수량으로부터 구한 질량기준 팽윤도는 마이크로파로 가열하였을 때 더 빠르게 일어났으며 이러한 결과가 마이크로파를 이용한 추출이 종래의 추출방법에 비하여 추출률이 높고 속도가 빨라지게 되는 요인일 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.17-24
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• 2021

새로운 이산화탄소 분리용 흡착제 개발은 흡착속도, 소수성, 상용 흡착제보다 낮은 재생온도 등을 고려하여야 한다. 본 연구에서는 CO2를 분리하기 위하여 아미노실란이 그라프팅된 활성탄을 합성하였다. 아민 작용기 전구체로 methyltrimethoxysilane(MTMS) and 3-Aminopropyl-triethoxysilane(APTES)을 사용하여 그라프팅하였다. APTES를 그라프팅 활성탄이 MTMS을 사용한 것보다 우수한 흡착 특성을 나타내었다. 온도 및 이산화탄소 분압에 따른 흡착 특성으로 이산화탄소 분리 메커니즘을 규명하였다. 이산화탄소의 흡수/흡착능은 25 ℃에서 아민 그라프팅 활성탄과 활성탄과 비슷하지만 아민 그라프팅 활성탄이 75 ℃에서 더 높게 나타났다. 아민 작용기 그라프팅 활성탄은 이산화탄소 분압이 1 % 인 조건에서 활성탄보다 더 우수한 흡수능을 나타내었다. 아미노실란 그라프팅 활성탄은 물리적 흡착 특성을 지닌 화학적 흡수 메카니즘을 나타내었다. 아민 작용기가 부여되어 개질된 고체상 흡수/흡착제는 이산화탄소 흡착/흡수 공정만 아닌 재료 관련 산업에 큰 영향을 미칠 수 있는 고성능 복합 재료이며, 개발된 흡착제는 흡수/흡착 및 분리 관련 산업 공정에 적용될 수 있다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제17권3호
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• pp.365-369
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• 2010

본 연구에서는 야생에서 분리한 눈꽃동충하초균의 배양적 특성을 알아보기 위해 배양특성 시험을 수행하였다. $25^{\circ}C$, 습도 60%에서 눈꽃동충하초균을 고체배양한 결과 초기 균사의 직경 12 mm에서 4일차에 균사체 직경이 36 mm 이었으며, 배양 5일차부터 급격한 균사신장이 일어나다가 8일차 이후부터는 생육속도가 서서히 감소되는 경향을 보였다. PDB 액체배지에서 종균배양의 상태와 생육도를 검토한 결과, PMV가 배양일차에 따라 1일차에 1%, 3일차에 4%로 증가하다가 7일차 이후부터는 11%로서 최대의 생육을 나타내었다. 따라서, 균의 질(quality)과 양(quantity)적인 측면에서 7일차 생육이 가장 양호함을 알 수 있었다. GPA, PDA, YM, MCM, Czapek 총 5가지 배지를 사용하여 고체배양을 실시한 결과 균사체 생육이 가장 양호한 배지는 PDA로 나타났다. pH에 따른 눈꽃동충하초 버섯의 생육정도를 알아보기 위해 배지의 pH를 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0으로 달리하여 10일간 배양한 결과 균사체의 직경이 pH 6.0에서 85.0 mm/10일로 가장 양호하였으며, 중성영역보다는 산성영역인 pH 6.0 이하에서는 균사생장과 밀도가 감소하는 경향을 보였다. 동충하초버섯균의 균사생장에 미치는 온도의 영향을 조사한 결과, $25^{\circ}C$에서 균사생장과 밀도가 가장 양호하였다. 접종량에 따른 종균배양의 상태와 생육도를 검토한 결과 접종량 10% 사용시 가장 양호한 결과를 나타내었다. 비이드 첨가에 따른 균사체의 생육 및 형태를 알아보기 위하여 비이드의 크기를 직경 3 mm와 5 mm로 다르게 하여 PDB 배지에서 액체배양한 결과, 3 mm의 비드로 실험한 결과 비이드 첨가 개수가 0개에서 50개로 증가할수록 SED (%)가 31%에서 56%로 증가하여 균체의 생육이 양호한 것으로 나타났다. 비이드 크기는 3 mm보다 큰 5 mm를 첨가하여 배양하였을 때 SED와 PMV 값이 모두 높은 결과를 나타내었다.

• 미생물학회지
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• 제52권3호
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• pp.298-305
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• 2016

본 연구에서는 p-cresol 초기 분해에 관여하는 기존의 lap과 pcu 유전자군 외에 새로운 pch 유전자군을 Pseudomonas alkylphenolica KL28로 부터 동정하였다. 이 유전자군(pchACXF-pcaHG-orf4-pcaBC)은 p-cresol을 ${\beta}$-carboxy-cis,cis-muconate로의 전환을 촉매할 수 있는 효소를 암호화하는 것을 알 수 있었다. 이 유전자 군은 영국에서 분리된 Pseudomonas putida NCIMB 9866과 9869의 plasmid에서 유래된 pch 유전자 군과 동일하여, 이들 유전자군은 종간 horizontal gene transfer로 전달되었을 가능성을 제시하였다. 각 유전자군의 관련 유전자의 변이와 gfp 레포터를 갖는 프로모터의 발현 분석을 통해 3개의 분해 유전자군이 모두 p-cresol의 분해에 관여하는 것을 알 수 있었으며, pch 유전자는 p-cresol에 의해 유도되며, 고체 및 액체 배지에서도 pcu 유전자군이 가장 높게 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 pcu 유전자 변이주는 p-cresol을 이용하여 버섯모양의 공중체(aerial structure) 형성하지 않았으므로, 탄소원의 이용 속도가 다세포 구조 형성에 영향을 주는 중요한 요소 중의 하나임을 알 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제24권4호
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• pp.301-312
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• 2011

철을 포함한 비정질 규산염 용융체의 원자 구조 규명은 지표 환경의 화성활동 및 맨틀 심부의 초저속도층의 속도구조에 이르는 광범위한 지질과정의 미시적인 원인에 대한 단서를 제공한다. 본 연구에서는 철을 포함한 비정질 규산염의 원자 구조 규명에 가장 적합한 고상 핵자기공명분광분석(NMR)을 이용하여 최대 16.07 wt%의 $Fe_2O_3$가 포함된 비정질 알칼리 규산염(iron-bearing alkali silicate glasses)의 철의 함량 변화가 원자구조에 미치는 영향을 규명하였다. $^{29}Si$ 스핀-격자 완화시간($T_1$)을 측정한 결과, 철의 함량에 따라 스핀-격자 완화시간이 짧아지는데 이는 철이 가지고 있는 홀전자(unpaired electron)와 핵 스핀(nuclear spin)간의 상호작용으로부터 기인한다. $^{29}Si$ MAS NMR 실험 결과, 철이 포함되지 않은 시료의 경우 $Q^2$, $Q^3$ 그리고 $Q^4$의 환경을 지시하는 피크가 분리됨에 반하여, 철이 포함된 시료의 경우 NMR 신호의 급격한 감소와 피크 폭이 넓어짐으로써 각각의 규소 환경이 거의 분리되지 않았다. 그러나 철의 함량에 따라 스펙트럼이 넓어지고 화학적 차폐값(chemical shift)이 높아지는 현상을 확인하였는데, 이는 $Q^4$의 규소 환경을 나타내는 방향으로서 철 주변의 $Q^n$이 불균질하게 분포하고 있음을 지시한다. $^{17}O$ MAS NMR 실험에서도 철이 포함되지 않은 시료에서는 연결산소(Si-O-Si)와 비연결산소(Na-O-Si)가 부분적으로 분리되지만, 철의 함량이 증가하면서 각각의 산소 환경이 거의 분리되지 않는다. 이러한 연구결과는 고상 핵자기공명분광분석이 철을 포함한 비정질 규산염의 상세한 구조 연구에 효과적인 도구임을 지시한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.249.2-249.2
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• 2010

최근의 고유가와 환경오염에 대한 대응 수단으로 수송용 바이오연료의 보급에 대한 관심이 세계적으로 높아지고 있다. 이 중 바이오디젤은 동식물성 기름으로부터 메탄올과의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 경유대체 연료로서 환경 친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있다. 바이오디젤의 생산량이 증가함에 따라 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 가격 상승 및 수급 불안정 문제가 대두되고 있으며 식량자원과의 충돌 문제도 발생되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)을 이용한 공정 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용되고 있는 해외 열대작물 열매씨앗에서 착유한 식물성 오일의 바이오디젤 원료유로서의 사용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인, 유리지방산 함량이 대두원유보다 매우 높게 나타났다. 오일 중의 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하여 공정 효율을 감소시키고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산수율을 감소시키는 문제를 일으킨다. 고형물과 수분은 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하였다. 15~20%의 유리지방산 함유 열대작물 오일의 전처리를 위해 균질계 산촉매와 비균질 고체 산촉매를 이용해 에스테르화 반응 효율을 조사한 결과 황산이 가장 높은 효율을 보였다. 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 적용해 메탄올과 촉매량의 2변수 에스테르화반응 최적화를 수행한 결과 메탄올 26%, 촉매 0.98%로 최적 조건이 도출되었으며 초기 산가 33mgKOH/g에서 0.98mgKOH/g으로 감소됨을 확인하였다. 전처리 정제한 오일의 물성분석 결과 고형물 0.1%, 수분 0.10%, 산가 1.0mgKOH/g, 인함량 20ppm 이하로 바람직한 원료유가 생산됨을 알 수 있었다. 제조된 원료유를 이용해 전이에스테르화 반응 최적화 실험을 RSM에 근거하여 진행한 결과 KOH 0.8%, 메탄올:오일 몰비 6.2:1, 반응온도 $60^{\circ}C$, 교반속도 200rpm, 반응시간 30분으로 나타났으며 증류 정제전 97.3%, 증류후 100.0%의 바이오디젤을 생산 할 수 있었다. 열대작물 오일의 전처리 공정은 메탄올을 과잉양으로 사용함으로 효과적인 알콜 회수 공정이 중요하다. 전처리 후 층분리를 통해 회수되는 메탄올 중의 수분함량은 2%~7%로서 이를 전처리 반응에 재사용하기 위해서는 0.3%이하의 수분함량으로 정제가 필요하다. 본 연구에서는 고가의 증류탑 형태가 아닌 단증류방식으로 2단계 내지 3단계로 0.3% 수분의 메탄올 회수 조건을 도출하였으며 파일롯 공정 설계를 진행하고 있다. 이로서 본 연구의 열대작물 오일은 저가로 충분한 물량의 확보가 가능하다면 바이오디젤 원료 자원으로서 큰 활용가치가 있는 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제3권2호
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• pp.28-34
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• 1994

폐전선류 등은 재활용가치가 높기 때문에 간단한 처리 방법 등이 개발되어 일부 실용화되어 있는 형편이다. 그러나 아직까지도 일정한 굵기 이하의 가는 폐전선의 효율적인 처리 또는 현재 가행되고 있는 공정중에서도 폐절연물질중에 수반되는 미립동의 유실의 문제점 등이 있다. 따라서 본 연구는 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 기초적인 기술방안과 현재는 일정한 종류의 폐전산만을 간단한 처리방법으로 처리하고 있는 실정이지만, 앞으로는 다품종의 폐전선이 처리되어야 할 것을 감안하여 기초적인 실험실 연구를 시도하게 되었다. 톨루엔과 물의 혼합용액을 $86^{\circ}C$까지 가열한 후 5% 고체 비율로 0.4mm dia, 이하의 폐전선을 넣고, 약 10분 정도 처리하면 10~15mm 길이 정도 크기에서도 동과 PE가 분리 가능하다. 이는 현재 건식테이블 비중선별시 적용중인 1~2mm 길이보다 긴 상태에서 분리가 가능케 되므로 미립자 동의 유실을 적게 하고 용융시 비산등의 문제점을 해결할 수 있다. 현재는 일정한 품종의 폐전선만을 재활용하고 있지만, 다품종 혼합폐전선은 분쇄건식 비중선별-정전기선별 등의 혼합 방법을 적용하여야 처리가 가능할 것이며, 본 실험에서 실시한 정전기 선별기는 미립동을 재회수하기 위하여 실험하였으며, 공급 돌러의 속도가 20~50RPM, 고압직류전압이 15~30KV 정도가 양호한 것으로 나타나 있다.

• 미생물학회지
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• 제34권3호
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• pp.162-168
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• 1998

기름-물 유상액의 탈유화능이 있는 Streptomyces sp. 8321을 분리하여 이의 탈유화 특성을 조사하였다. 이 방선균의 탈유화능은 포자에 기인하였으며, 배양기간에 따라 포자표면의 소수성이 증가하였고, 이에 따라 탈유화능이 증가함을 보였다. 8일간 고체배지에서 배양한 Streptomyces sp. 8321의 포자용액이 kerosene-0.2% Triton X-100(2:1) 표준 유상액 3 ml을 완전 탈유화 시키는 농도는 $1.1{\times}10^8spores/ml$였다. 이 포자용액의 탈유화능을 유기상 종류 및 유화제 종류에 따라 조사해본 결과, 저점성의 유기상에서는 n-hexadecane 및 diesel 등 탄소수가 높은 것이 쉽게 탈유화 되었고, 고점성 유상액의 탈유화는 24시간 후에도 20-30%만이 일어났다. Corexit, Finalsol, BP series의 유화제와 kerosene으로 이루어진 O/W 유상액은 1분 이내에 완전 탈유화가 일어났으며, Corexit 7664, 8667, Triton X-100 및 Tween 80으로 이루어진 O/W 유상액은 이들 유화제의 농도가 증가함에 따라 탈유와 속도가 감소하였다. Seagreen으로 이루어진 W/O 유상액의 경우 $t_{1/2}$이 24시간 이상으로 나타나 이 균주의 탈유화능은 O/W 유상액에 효과적임을 보여주었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.9-16
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• 2014

유체의 흐름과고체의 변형 및 파괴 현상이 어우러진 복잡한 자연 현상을 영상물로 만들어 내는 것은 각각의 물리 현상을 시뮬레이션 하는 기술들이 서로 상호작용할 수 있도록 결합되어야 가능하다. 본 논문에서는 질점-용수철 기반의 변형과 파괴가 가능한 물체와 격자 기반의유체가 서로 상호작용하는 시뮬레이션 기법을 제안한다. 이 기법은유체 간의 상호작용과 물체와 유체의 상호작용으로 나뉜다. 유체는 물과 연기로 구성되며 이들의 상호작용은 가변 밀도를 사용하는 기법과는 다르게 시뮬레이션을 두 단계로 나눠 진행한다. 먼저 유체 이류 이후의 경계 영역에 있는 물과 공기의 속도를 질량의 비율에 맞춰 혼합한다. 그리고 물의 프로젝션 과정에서 연기 영역을 Dirichlet 경계조건으로 설정하고 연기를 프로젝션 과정에서 물 영역을 Neumann 경계조건으로 설정하여 두 개의 문제로 분리한다. 유체를 독립적으로 풀기 때문에 상대적으로 높은 안정성을 기대할 수 있으며 프로젝션 과정에서 요구되는 셀의 개수가감소하여 수렴시키는데 필요한 계산 횟수가 줄어들어 효율적이다. 물체는 물과공기 모두 프로젝션을 할 때 기존의 강체와의 상호작용 기법과 유사하게 Neumann 경계조건으로 설정하지만 각 질점에 대하여 유체의 압력을 적분하기 때문에 유체의 움직임에 반응하는 변형과 파괴를 다룰 수 있다. 제안한 기법은 물리적으로 정밀한 결과를 제공하지는 않지만 영상 제작에서 필요한 다양한 시나리오의 시뮬레이션이 가능하며 논문에 제시된 다양한 결과는 이 기법이 효과적이라는 것을 보여준다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1999년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.1-2
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• 1999

시간과 공간의 구애를 받지 않는 양질의 음성, 화상, 문자정보의 교환을 위한 노력으로 디지털 휴대폰과 휴대용 컴퓨터가 등장하면서 음성과 문자정보의 교환분야에 커다란 진보를 이룩하였다. 그러나 현재는 휴대폰이 음성정보에 문자정보교환이 추가된 상황이기 때문에, 아직도 관련 정보교환기술 및 기기개발이 진행되고 있다. 앞으로 휴대폰과 휴대용 컴퓨터의 기능을 통합하고 화상정보까지 결합된 휴대용 정보기기를 위해서는 전자회로의 집적화 및 통신속도 증대가 필수적이다. 또한 이들 휴대용 정보기기를 구동시키기 위한 전력도 증가될 것으로 예측되기 때문에, 현재 전원으로 사용되는 2차전지보다 에너지 밀도가 더욱 증패된 전지가 요구될 것으로 예상된다. 그리고 내연기관의 배기에 의해 발생되는 환정오염문제를 해결하기 위한 방법중의 일환으로 전기자동차 개발이 진행되고 있으며, 이들 전기자동차에 2차전지를 장착하기 위해서 경제성이 있고, 고속충전이 가능하고, 안전성이 높은 고에너지 밀도의 2차 전지 개발이 요구되고 있다. 현재 2차전지는 음극재료나 양극재료에 따라 낚축전지, 니켈/카드륨(Ni/Cd) 전지, 니켈/수소(Ni/MH) 전지, 라륨 2 차전지등이 있으며, 전극재료의 고유특성에 의해 전위와 애너지 밀도가 결정된다. 특히 리튬 2차전지는 리튬의 낮은 산화환원전위와 분자량으로 인해 에너지 밀도가 높기 때문에 앞에서 언급한 휴대용 전자기기의 구동전원으로 많이 사용되고 있다. 리튬 2차전지는 음극 재료가 금속리튬인 경우는 리튬금속으로, 탄소재료인 경우는 리튬이온이라 하며, 한편으로 전해질이 고체 고분자이거나 혹은 역체 유기용매와 리튬염을 고분자와 혼성시킨 겔(gel)인 경우는 고분자로, 전해짙이 리튬염이 전리되어 있는 유동성 액체일 경우는 고분자를 생략하여 구분하고 있다. 즉 리튬금속 2 차전지(LB), 리튬이온 2 차전지(LIB), 리튬금속 고분자 2차전지(LPB), 리튬 이온 고분자 2차전지(LIPB)로 크게 구분된다. 금속리듐을 음극으로 사용하고 전해질로는 리튬염이 전리되어 있는 액체유기용매 를 사용한 리튬금속 2차전지는, 금속리튬전극이 충방전 과정을 반복하면서, 전리된 리튬이 균일하게 산화환원되지 못하고 표변에서 양극방향으로 성장하는 수지상 (dendrite) 현상으로 인해 안전성 확보에 문게가 있었다. 리튬과 알루미늄 합금형태로 음극에 사용한 동전형 전지는 상용화 되었지만, 이러한 단점을 개선하기 위해 리튬이온이 금속으로 석활되는 환원반응전위보다 높은 전위에서 전극재료가 충전되면서 리튬이온이 저장되고, 방전되면서 배출되는 탄소를 음극재료로, 그리고 리튬이온이 충방 전시 가역적으로 삼입 탈리되는 층상의 리튬금속산화물을 양극으로 구성하고, 엑체 전해질과 다공성 고분자 분리막을 사용한 것이 LIB이다. LIB에서 리튬이온의 이동이 가능한 액체전해질의 가능을 고분자 전해질이 대신함으로서 보다 높은 안정성을 확보 한 전지가 LIPB 이다. 또한 고분자 전해질을 사용한 경우 금속리튬상에서의 수지상 성장이 저하되는 현상이 관찰됨으로서, 이론용량이 3,860mAh/g 에 달하는 리튬금속 혹은 합금을 고분자 전지에서 음극으로 사용하고자 하는 2 차전지가 LPB 이다. 리튬 2차전지는 비록 1989년 액체전해질을 사용한 금속리튬 2차전지의 실패전력을 안고있지만 궁극적으로는 이론적으로 최대의 에너지밀도를 가지고 있는 LPB를 지 향할 것으로 예상되지만 가까운 장래에 실현되기는 어려울 것이다. 따라서 향후의 라튬 2차전지의 전개방향은 현재의 LIB를 고분자 전해질을 채용하는 LIPB로 진행시커면서 저가의 전극재료개발을 지속적으로 추진할 것으로 예상된다. 현재 리튬 2차전지는 소형전지에 국한되고 있지만 전기자동차나 전력저장용으로 이를 대형화시커기 위해서는 열적특성이 우수하고 저가인 전극재료개발이 선행되야하기 때문에, 저가의 탄소재료와 코발트산화물을 대신할 수 있는 철, 망칸 또는 니켈산 화물의 개발이 필요하다.