• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권5호
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• pp.667-671
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• 2014

본 연구에서는 전구체 각각의 독립제어가 가능한 이성분계 금속산화물을 얻기 위해 졸-겔법으로 합성한 실리카 나노입자를 $TiO_2$ 전구체와 교반시켜 전기방사법을 이용하여 실리카가 고르게 분산된 $TiO_2$ 나노섬유를 성공적으로 제작하였다. 제작된 나노섬유는 FE-SEM, XRD, EDS를 이용해 구조적 특성분석과 UV-VIS, 광촉매 반응기를 통해 광촉매 특성 분석을 하였다. 그 결과, 실리카가 분산된 $TiO_2$ 나노섬유는 실리카가 분산되지 않은 $TiO_2$ 나노섬유 보다 광촉매 효율이 10% 가량 향상되었다. 이는 실리카 나노입자가 첨가됨으로써 $TiO_2$가 흡수하지 못하는 380~440 nm 가시광선 영역을 흡수하여 광학적 특성 향상되었으며 Ti와 Si 두 금속산화물간에 $Br{\o}nsted$ acid site가 생성되어 OH 라디칼을 증가시킴으로써 광조사에 의해 여기된 전자를 잡아 재결합 손실을 억제하는 역할을 하여 화학적 특성이 개선되어 광촉매 효율이 증가되었을 것으로 사료된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제38권2호
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• pp.123-128
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• 1999

최근 곤충병원성 선충은 생물학적 살충제로서 크게 주목을 받고 있다. 이러한 곤충병원성 선충의 in vitro배양, 저장, 수송 과정에서는 낮은 용해도와 물질전달 문제 때문에 적절한 산소 공급이 매우 중요하다. 4종의 서로 다른 Steinernema 곤충병원선충에 대하여 5L 생물반응기를 이용하여 온도를 변화시키면서 산소요구도(OUR)들을 측정하였다. 13~17$^{\circ}C$범위에서는 모든 Steinernema종의 산소 요구도는 0.5$\times$${10}^{-3}$ mmolO$_2$/L.min 이하였다. S. glaseri Dongrae와 S. carpocapsae Pocheon의 경우 산소요구도(mmolO$_2$/L.min)는 21$^{\circ}C$에서는 각각 0.4$\times$${10}^{-2}$와 0.75$\times$${10}^{-2}$, $25^{\circ}C$에서는 $1.5\times$${10}^{-2}$와 3.2$\times$${10}^{-2}$, 29$^{\circ}C$에서는 2.8$\times$${10}^{-2}$와 5.8$\times$${10}^{-2}$였다. 그러나 50~150rpm의 교반속도에서는 산소 요구도의 변화가 그다지 크지 않았다. S. glaseri NC, S. glaseri Dongrae, S. glaseri Mungyeong 그리고 S. carpocapsae Pocheon종의 비산소 요구도(${qo}_{2}$)는 $25^{\circ}C$에서 각각 0.3$\times$${10}^{-8}$, 0.5$\times$${10}^{-9}$, 0.3$\times$${10}^{-9}$, 그리고 0.2$\times$${10}^{-9}$mmolO$_2$/cell.min였다. 곤충병원성 선충의 크기와 온도가 증가됨에 따라 ${qo}_{2}$ 또한 증가하였다.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권3호
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• pp.45-56
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• 1999

퇴비 공장에서 발생하는 대표적 질소계 악취가스인 암모니아를 제거하기 위해 퇴비발효장에 바이오필터를 설치하여 암모니아와 대표적 유황계 악취가스인 황화수소에 대한 제거성능을 조사하였다. 퇴비공장의 악취가스 발생은 현장의 날씨 및 퇴비 상태, 퇴비교반기의 가동여부에 따라 많은 영향을 받게 되며, 발생되는 악취의 농도는 약 2배까지 차이를 보였다. 그리고 수용성 취기를 효과적으로 제거하기 위해 수세 방식의 전처리조를 가동함으로써 암모니아의 제거능을 약 3배 이상 향상시킬 수 있었다. 바이오필터의 장기안정성을 조사하기 위해 일정한 풍량조건(SV=500h-1) 하에서 약 100일간 가동한 결과 미생물들의 순치기간은 약 30일이었으며. 이후 탈취능은 안정화되었다. 안정화가 이루어진 후 암모니아와 황화수소의 제거율은 각각 95%이상. 97%이상 유지할 수 있었다. 100$\textrm{m}^3$/min의 풍량을 처리하는 퇴비공장용 바이오필터의 전기 소비량은 약 80㎾h/일이었고, 용수 소비량은 80~100ι/일이었다. 결과적으로 퇴비장에서 발생되는 악취를 제거하기 위해 바이오필터를 적용할 경우 탈취능이 우수할 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 효과적일 것으로 판단되었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제22권4호
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• pp.243-247
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• 2007

헤드스페이스-기체크로마토그래프/질량분석기를 이용하여 음료류 중 벤젠을 분석하였다. 대상식품은 시중에 유통되는 과실쥬스 2종, 과실음료 6종, 착향탄산음료 11종, 혼합음료 55종, 추출음료 7종, 음료베이스 4종 등 총 85종이었다. 헤드스페이스의 상평형을 위하여 $40^{\circ}C$에서 30분간 교반하였으며 오븐온도는 초기 온도 $60^{\circ}C$에서 5분간 유지 후 $15^{\circ}C$/분의 비율로 $180^{\circ}C$까지 상승하였다. 내부표준물질로는 벤젠-d6을 사용하였다. 선택이온 m/z 51, 77, 78로 확인하였으며 선택이온 m/z 78에 대한 m/z 77의 반응세기비로 재검증하였다. 벤젠의 선택이온 m/z 78과 내부표준물질 벤젠-d6의 선택이온 m/z 84에 대한 피크 면적비로 정량하였다. 회수율은 $91{\sim}101%$이었으며, 정량한계는 $1{\mu}g/kg$이었다. 벤젠의 평균검출수준은 과실음료의 경우 $5{\mu}g/kg$, 착향탄산음료의 경우 $2{\mu}g/kg$, 혼합음료의 경우 $7{\mu}g/kg$, 추출음료의 경우 $7{\mu}g/kg$이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권5호
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• pp.303-310
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• 2014

이 연구는 발생원내에서 다양한 미생물을 이용하여 음식물쓰레기를 액상소멸하는 감량방법에 관한 것이다. 실험에 사용된 반응기는 미생물이 담지된 목질재료의 woodchip과 스폰지가 함께 사용되었고, 일정한 주기로 음식물쓰레기가 섞이게 하는 교반장치로 구성되었다. 실험기간 100일 동안 음식물쓰레기의 무게변화는 누적된 총 음식물쓰레기량 대비하여 약 99%까지 감소하였다. 잔류된 약 1%는 음식물쓰레기내에 내재된 생물유래의 난분해성 물질(cellulose, hemicellulose, lignin 등)이 축적된 결과로 생각된다. 실험기간 동안 발생된 폐수의 성상 변화로 pH는 실험 초기 약 3.3에서 24시간 후에 약 5.8로 점차 증가한 반면, 염분, COD, BOD, SS, T-N 및 T-P의 농도는 점차적으로 감소하는 것으로 나타났다. 음식물쓰레기의 소멸반응이 진행됨에 따라 7종의 다양한 미생물들을 동정하였으며, 소멸반응 초기의 미생물 개체수는 약 $3.3{\times}10^4$ cell/mL이었고 15 일 후에는 약 $5.1{\times}10^6$ cell/mL로 대체로 일정한 개체수를 유지하여 소멸반응이 안정화된 것으로 생각되었다. 이들 실험 결과는 음식물쓰레기의 감량화뿐만 아니라, 미생물에 의한 유기물 분해도 동시에 이루어지고 있는 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.788-794
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• 2009

황화수소 및 메틸머캡탄($CH_3SH$) 또는 DMS($CH_3SCH_3$)와 같은 황화합물들의 악취를 효율적으로 처리하기 위하여 축분으로 오염된 토양으로부터 sodium thiosulfate 또는 유리황과 같은 기질을 이용하여 미생물의 분리 및 동정을 하고 분리된 미생물들의 여러 가지 pH, 배양온도, 산소조건, 기질(황화합물) 농도, 질소원 및 탄소원의 농도 및 배양기 교반속도 등의 배양조건 하에서의 배양특성을 관찰하고 적정배양조건을 구축하였다. KD-1212와 DAH-1056 균주의 최적 pH는 각각 7.0 및 4.0이었으며 최적배양온도는 $30{\sim}35^{\circ}C$ 범위였다. 또한 독립영양미생물인 ED-1138 균주를 다른 오염된 토양에서 분리하였다. 균주를 고정한 바이오필터의 악취처리에 있어서 균주 DAH-1056이 기존 균주 Thiobacillus sp. IW보다 황화수소 제거능이 우수하였다. KD-1212 균주를 이용하여 황화합물의 농도 및 질소원 및 탄소원에 대한 성장특성을 조사한 결과, KD-1212는 sodium thiosulfate의 25 mM 농도에서 성장이 가장 잘되었고, 탄소원으로는 glucose와 maltose를 잘 이용하는 것으로 나타났다. 그리고 질소원으로는 yeast extract를 잘 이용하였으며 0.5% 농도에서 성장이 가장 잘 되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권10호
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• pp.1363-1368
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• 2008

본 연구에서는 헤마토코커스 플루비알리스(H. pluvialis)의 파쇄세포(cracked cell)로부터 추출된 아스타잔틴의 HPLC 분석방법을 확립하고, UV/visible 및 FT-IR 분광분석법을 이용하여 헤마토코커스 추출물과 합성 아스타잔틴의 구조적 특성을 조사하였다. 아스타잔틴을 메탄올 용매에 녹이고, 45분 정도 초음파로 처리할 경우 교반처리하는 경우 보다 1.5배 정도 용해율이 높아지는 것을 확인하였다. 에스터 형태로 존재하는 추출물 중의 아스타잔틴의 분석을 위해 cholesterol esterase를 이용해 헤마토코커스 추출물을 가수분해처리를 하여 유리형으로 전환시킨 후 HPLC 분석을 수행하였다. 아스타잔틴의 함량을 분석하기 위해 역상칼럼(C18)과 UV/visible 검출기를 사용하였고, 이동상은 메탄올과 물(95:5)의 혼합용매를 사용하여 분석하였다. 효소처리 후, 헤마토코커스 추출물의 흡수스펙트럼이 합성 아스타잔틴과 유사한 패턴으로 변화하는 것을 확인함으로써 헤마토코커스로부터의 아스타잔틴의 추출 및 분석조건을 확립하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권9호
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• pp.895-900
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• 2012

본 논문에서는 암모니아/물 흡수식 시스템의 흡수성능 촉진에 대한 나노액적의 영향을 파악하고 흡수성능과 분산안정성의 상관관계를 규명함으로써 흡수식 시스템에 대한 이성분 나노에멀전유체의 적용가능성을 제시하고자 한다. 이성분 나노에멀전 유체는 암모니아/물 용액을 모유체로 하며, N-decane 오일을 모유체에 분산시키기 위하여 $C_{12}E_4$와 Tween20을 첨가제로 사용하였다. 이성분 나노에멀전유체의 안정적인 분산을 위하여 교반과정과 초음파 처리과정을 거쳤으며, 이렇게 분산된 유체는 입도측정과 틴들현상 분석을 통해 분산안정성 평가를 수행하였다. 그 결과, 이성분 나노에멀전 유체의 흡수성능 및 열전달 성능에 대한 분산안정성의 영향 및 흡수식 시스템으로의 적용가능성을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제56권5호
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• pp.583-590
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• 2012

수용액 시료 중에 존재하는 농약 7종을 속빈 섬유(hollow fiber)를 이용한 미량 추출법으로 농약을 추출/농축 한 후 GC/MS로 동시 분석하는 방법을 최적화 하였다. 실험 인자들을 변화시키면서 농약 추출 및 농축을 위한 최적 조건으로써 유기 용매는 톨루엔을 선정하였고 시료의 교반 속도로는 1200 rpm이 최적의 추출효율을 나타내었다. 염석효과를 위해서 염화소듐의 양을 5~25%까지 첨가하여 이온세기에 의한 추출량을 비교한 결과는 15%에서 최적 추출률을 나타내었고, 최적의 추출을 위한 평형시간은 15분임을 확인할 수 있었다. pH에 대한 영향을 검토한 결과 pH 5에서 최대 추출효율을 나타내었다. $5{\sim}50{\mu}g/L$의 범위의 농도 내에서 검정곡선을 작성한 결과 7종의 농약 모두 회귀 계수(Coefficient of Regression, $R^2$)는 0.995 이상으로 좋은 직선성을 나타내었다. 검출 한계(Limits of detection, LOD)는 $0.37{\sim}1.23{\mu}g/L$, 정량 한계(Limits of Quantification, LOQ)는 $1.19{\sim}3.91{\mu}g/L$ 범위의 값을 얻을 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제15권2호
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• pp.188-194
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• 2000

본 연구에서는 P. productus를 이용하여 체계적인 CO로부터 아세테이트 전환방법 최적화 연구를 수행하였다. 먼저 CO 소비속도에 대한 kinetic model과 그에 따른 여러 가지 상수 값을 계산하여 Vmax와 Km은 각각 39.3 mmol/L-hr-O.D., 0.578 atm임을 알 수 있었으며 또한 고농도 구간에서 CO의 저해상수 KSI는 0.792 atm이었고 Smax는 0.677 atm 이었다. 질소원인 YP의 농도에 따른 아세테이트 생산 정도는 YP 농도가 증가할수록 세포의 성장과 생성된 아세테이트의 양이 증가하여 YP 3%의 경우 O.D. 1.14에서 약 6g/L의 아세테이트를 생성함을 알 수 있었다. 그러나 아세테이트 생성속도는 YP 농도 2%와 3%에서 최대값이 0.11 g/L.hr.O.D로 비슷하였다. P. productus를 이용해 아세테이트 생성을 최적화 하기 위한 초기 pH 실험의 결과 pH 6, 7 그리고 8의 경우는 O.D. 약 0.7에서 3 g/L 아세테이트를 생성하여 거의 비슷한 양상을 보였다. 또한 P. productus의 아세테이트 생성 최적 온도는 $37^{\circ}C$임을 확인하였다. 기상과 액상의 접촉 표면적의 한계에 의한 물질전달문제의 해결을 위하여 5L 발효기에서 고농도 아세테이트 생성실험을 수행하였다. 균주성장의 경우 O.D. 약 1.4 까지 성장하였다. 아세테이트의 경우 접종초기 낮은 생성속도로 생성되다가 60시간 이후 활발한 생성을 보여 약 21g/L를 생산하였다. 이때의 최대 아세테이트 생성속도는 0.48 g acetate/L.hr.O.D 이었고 최대 CO 소비속도는 26.4 mmole CO/L.hr.O.D. 이었다. 이 수치는 bottle 의 경우 0.11 g acetate/L.hr.O.D에 비하여 4배이상 증가한 값이고 생성량에 있어서도 약 4배가 증가하였다. P. productus가 이산화탄소와 수소로부터 아세테이트를 만드는 것으로 확인되는바 이산화탄소와 수소를 이용한 균주성장 정도와 아세테이트 생성량을 확인하는 실험을 수행하였다. 30%와 20% CO2 거기에 H2를 각각 10%, 20% 주입한 경우를 비교하였는데 각 경우 모두 비슷하게 O.D. 0.5 정도에서 약 2g/L의 아세테이트를 생성하였다. 이상의 연구를 통하여 CO를 이용한 CSTR 실험시 pH 조절과 배양중 질소원등 배지의 추가 공급, 그리고 CO 머무름 시간, 교반속도의 물질전달에 영햐을 주는 요인들을 적절히 조절할 경우 생물학적 아세테이트 생성공정은 경제적으로 충분한 가치가 있을 것으로 기대되어진다.