• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.117-117
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• 2010

석탄 가스화에서 유도된 합성가스는 합성반응 공정을 통하여 합성석유, 메탄올(& DME), 합성천연가스(SNG) 등의 다양한 화학원료를 제조할 수 있어 이의 활용이 점차적으로 확대될 것이다. 이 중 SNG 공정의 경우, 석탄가스화기에서 생산된 합성가스는 집진, 탈황, 수성가스전환($H_2$/CO 비를 조절), $CO_2$ 제거 등의 공정을 거쳐 메탄화 반응기로 유도되는데, 메탄화 반응에서 $CO_2$가 반응에 참여하면 탄소포집 및 저장(CCS)의 부담을 크게 줄일 수 있어 이에 대한 관심이 커지고 있다. 특히, 상업용으로 활용되고 있는 단열반응기를 직렬로 연결할 경우, 메탄화반응의 발열로 인한 반응기내의 온도 상승으로 $CO_2$가 생성되는데 이후의 2차 또는 3차의 단열반응기에서 $CO_2$ 수소화반응이 진행되면 최종 생성물인 메탄의 수율이 증가하며, 뿐만아니라 생성물 중 포함된 수소의 농도를 낮출 수 있는 장점을 가지게 된다. 따라서, 본 연구에서는 Ni계 촉매를 사용하여 풍부한 $H_2$ 분위기에서 Fe를 첨가하여 이의 함량이 $CO_2$ 수소화반응의 탄소 전환율과 생성되는 메탄의 수율에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 한국식품영양학회지
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• 제23권1호
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• pp.118-123
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• 2010

유전자 발현 조절 수준에서 멜라닌 색소의 생합성을 조절하는 천연물질을 탐색하고자 황금으로부터 유용성 물질을 추출 및 분획하여 티로시나아제 프로모터 부위를 도입하여 형질전환된 B16 melanoma cell에 처리한 결과, 그 메탄올 추출물의 티로시나아제 유전자 발현율은 $10\;{\mu}g/m{\ell}$와 $100\;{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 대조군 세포에 비해 각각 약 231과 256%로 매우 크게 증진하는 효과를 보여 주었다. 극성도가 서로 다른 용매 분획물들을 형질전환된 세포에 처리하였을 때 methylene chloride와 ethyl acetate 용매 분획물들은 $10\;{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서, butyl alcohol 용매 분획물은 $10\;{\mu}g/m{\ell}$와 $100\;{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서, 그리고 물 용매 분획물은 $500\;{\mu}g/m{\ell}$의 고농도에서 티로시나아제 유전자의 발현을 증진시키는 효과를 보여 주었다. 그러나 그들의 티로시나아제 발현 증진 효과는 메탄올 추출물보다 낮았다. 황금 메탄올 추출물을 B16 melanoma cell에 처리한 다음 MTT assay를 실시한 결과, $10\;{\mu}g/m{\ell}$와 $100\;{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서는 대조군 세포와 세포활성능이 유사할 정도로 세포독성이 매우 낮게 나타났다. 그러나 그 이상의 농도에서는 세포 활성능이 현저하게 낮았으며, 특히 $1,000\;{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서는 세포 독성이 심하여 세포의 활성능을 측정하는 것이 불가능하였다. 본 연구결과, 황금 메탄올 추출물 내에는 티로시나아제 유전자의 발현을 증진시키는 데에 관여하는 성분들이 함유되어 있는 것으로 추측된다. 따라서 황금 추출물은 멜라닌 색소의 생합성에 관여하는 유전자의 발현하는 증진시키는 목적으로 이용함이 바람직하며, 이를 산업적으로 응용하기 위해서는 앞으로도 보다 많은 연구가 필요하다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권4호
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• pp.446-452
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• 2009

최근 청정대체에너지로 각광을 받고 있는 dimethyl ether(DME)를 천연가스를 이용하여 직접 생산하는 1단계법의 고정층 촉매 반응기를 모사하였다. 1단계법의 고정층 반응기의 경우, 발열 반응인 메탄올 합성반응과 메탄올 탈수 반응이 동시에 일어나기 때문에 촉매의 비활성화를 일으킬 수 있는 hot spot의 발생을 막는 것이 가장 중요하다. 따라서 향후 상용공정에 적용 가능한 향류 냉각방식(count-current cooling system)과 포화액체 풀비등 방식(pool boiling system)을 적용하여 반응기 거동을 모사하고 이를 비교하였다. CO 전환율과 DME 생산성 면에서 향류 냉각방식이 더 효과적이었다. 하지만 포화비등액체 풀비등 방식이 더 작은 온도 범위에서 운전되어 hot spot(국소 고온점)의 가능성을 낮추고 더 안정적인 반응기 운전범위를 확보할 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권3호
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• pp.683-693
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• 2017

지구 온난화, 석유 고갈, 환경 오염에 대한 방안으로 수송부문에서 국제적으로 바이오연료에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 바이오디젤은 이산화탄소 감소 효과와 인체에 무해하며 세탄가가 높아 석유디젤을 대체할 수 있는 장점을 가지고 있다. 현재 국내 바이오디젤 수요는 지속적으로 증가하고 있으나 원료부족으로 인해 수입의존도가 커지고 있는 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 현재 사용되지 않는 음폐유(약 33 % 유리지방산 함유)를 Amberlyst-15촉매를 이용한 에스테르화 반응을 통해 바이오디젤 원료로서 활용가능성을 확인 하였다. 다양한 반응 조건의 영향을 조사하기 위한 실험을 수행한 결과 반응온도 383 K에서 97.62 %의 전환율을 얻었으며, 반응속도는 353 K에서 373 K로 증가 할 때 최대 1.99 배까지 상승하였다. 또한 동역학적 결과를 이용하여 29.75 kJ/mol의 활성화 에너지를 확인하여 선행연구에서 연구된 타 고체촉매에 비해 에스테르화반응에 Amberlyst-15 더 적합함을 확인하였다. 그리고 메탄올 몰 비가 증가함에 따라 최대 91.43 %의 반응 전환율을 확인하였고, 촉매량 영향의 경우 0 wt%에서 20 wt%까지 증가시킨 결과 반응 전환율이 43.78 %에서 94.62 %까지, 초기 반응 속도는 1.1~1.4 배로 상승하는 것을 확인하였다. 교반속도의 경우 100~900 rpm의 조건에 따라 실험을 수행하였으나 반응 전환율에는 큰 영향을 주지 않음을 확인하였고 반응 시간에 따른 영향의 경우 240 분 까지 산가 감소를 보이다가 300 분이 지나면서부터 산가가 상승하는 결과를 가져왔다. 그리고 위 실험들을 통해 도출된 최적 조건을 적용하여 음폐유 에스테르화 반응에 적용하였고 그 결과 반응시간 60 분에서 음폐유와 모사 폐유지간의 13 %의 반응 전환율 차이를 보였으나 최종 240 분 반응 전환율은 모사 폐유지 98.12 %, 음폐유는 97.62 %로 거의 유사한 결과를 얻었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.293-305
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• 2001

최근 디젤 대체 연료 및 발전용 연료로서 그 가능성을 인정받고 있는 DME(dimethyl ether, $CH_{3}OCH_{3}$)를 이용하여 수소를 생산하는 방법으로 DME 수증기 개질반응의 기초 실험을 수행하였다. DME 개질 반응의 생성물의 평형 조성 분포를 온도, 압력, 원료의 공급비$(H_{2}O/DME)$를 변수로 하여 열역학적으로 해석하였고, DME, 에탄올, 또는 메탄올 수증기 개질 반응의 생성물의 분포를 비교하여 수소 생산을 위한 공급원료로의 가능성을 검토하였다. 여러 종류의 개질 촉매를 사용하여 DME 개질 반응을 수행해 본 결과, 반응온도 $300^{\circ}C$, 반응압력 1atm, 원료 공급비$(H_{2}O/DME)=3$인 반응조건에서 1.0wt% $Pd/{\gamma}$-alumina가 가장 좋은 활성 및 60% 이상의 수소 선택도를 보여주었으, 또한 원료의 공급비가 증가함에 따라 DME의 전환율 및 주 생성물인 수소의 수율이 현저하게 증가함을 보여주었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.112-121
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• 2005

본 연구는 2003년부터 2005년까지 2년간 에너지관리공단의 선행연구과제로서 진행되었으며 20 Watt 급 소형 연료전지에 수소를 공급할 수 있는 소형의 마이크로 채널 메탄올 개질장치를 개발하는 것을 목적으로 하였다. 개질장치는 개질기 본체, 여기에 반응열을 공급 해주는 촉매 연소기 그리고 연료를 증발시켜 주는 연료증발기의 세부분으로 구성되며 각 반응기의 개발 및 통합을 수행하였다. 반응기는 반응면적을 증가시키기 위하여 폭 $200{\sim}5000{\mu}m$, 필이 $200{\sim}5000{\mu}m$ 규모의 마이크로 채널 유로를 금속 박판을 화학 에칭하여 구현하였으며 이를 수십장 적층하여 전체 반응기를 제작하였다. 마이크로 채널표면에 내부 촉매 지지체를 먼저 코팅한 후 촉매를 코팅하는 방법을 사용하여 담지체 코팅으로 기하학적 표면적 대비 표면적이 10 배 이상 향상되는 우수한 결과를 얻을 수 있었고 촉매의 내구성이 월등히 향상 되었다. 저온 활성 촉매를 사용하여 $350^{\circ}C$ 이하에서 메탄을 전환율 90% 이상을 구현하였다. 실제 운전 후 측정 결과 개질 반응기의 부분별 온도차가 $20^{\circ}C$ 이내로 설계의 우수성을 확인하였다. 촉매 연소기를 이용한 개질 반응열 공급장치를 개발하여 20Watt 급 수소 생산을 위한 개질 반응기에 반응열을 공급하도록 하였다. 이와 함께 촉매 연소기를 이용한 연료 증발열 공급 장치 개발하여 개질기 공급 연료의 90% 이상이 기화되도록 하였다.

• 식품산업과 영양
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• 제9권3호
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• pp.34-39
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• 2004

콩의 배당체 isoflavone류를 생리 활성형 aglycone으로 전환율을 증진시켜 콩 발효식품의 기능성을 증진시키고자, 식용버섯 균사체와 청국장 발효균 B. megateriw SMY-212를 이용하여 단독과 2단계 배양한 발효대두의 메탄올 추출물에 대한 항산화능과 인체 전립선암과 자궁암 세포주의 성장억제 효과를 조사하였다. 2단 발효대두 추출물의 수소공여능 효과는 1,000 $\mu$g/mL 농도에서 17.8∼26.9%로서 단독 발효대두보다 30∼40% 높았으며, 그 중에 동충하초와 SMY-212를 배양한 것이 가장 높았다. Linoleic acid에 대한 항산화 효과는 단독 발효대두는 동충하초가 가장 높았으며, 2단계 배양한 발효대두는 팽이균사체와 SMY-212가 오히려 높게 나타났다. 인체 전립선암 세포주(DU145)와 자궁암 세포주(Hela)에 대한 성장억제 효과는 단독배양에 서 모두 팽이버섯 균사체를 이용한 발효대두가 가장 높았으며, 2단계 배양에서 DU145에서는 팽이버섯과 아가리쿠스 균사체 배양물에 SMY-212를 이용한 발효대두가 높았고, HeLa에서는 팽이버섯, 동충하초, 새 송이버섯 균사체의 추출물 순으로 높았다. 결론적으로 삶은 콩에 버섯 균사체의 단독배양보다는 버섯균사체와 SMY-212를 2단 배양한 발효대두 추출물이 암세포주 성장억제 효과가 높게 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.521-529
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• 2011

원형 세공과 선형 세공이 독립적으로 발달한 MWW와 구부러진 세공과 선형 세공이 서로 교차하는 MFI 제올라이트에서 세공 구조가 메탄올의 저급 올레핀으로 전환(MTO) 반응에서 생성물 분포와 활성 저하에 미치는 영향을 조사하였다. 산성도가 비슷한 MWW와 MFI 제올라이트는 MTO 반응에서 전환율이 높고 활성 저하가 느린 점이 서로 비슷하지만, MWW에서는 $C_3-C_9$의 선형 탄화수소가 많이 생성되나 MFI에서는 $C_2{^=}$와 방향족 화합물의 수율이 높았다. MTO 반응 중 MWW에는 다고리 방향족 화합물(PAHs)이 많이 축적되나 MFI에서는 벤젠과 나프탈렌 유도체만 생성되었다. MFI와 달리 MWW에 인을 담지하면 MTO 반응에서 촉매 활성과 톨루엔의 흡착량이 크게 줄었다. MWW의 선형 세공에는 MTO 반응 중 PAHs가 축적되어 활성이 없어지나 PAHs가 생성되지 않은 원형 세공에서 선형 탄화수소가 생성된다. 그러나 원형 세공에 인이 담지되면 세공이 막혀 활성이 크게 줄어든다. MFI에는 세공 교차 부분에 인이 담지되어 강한 산점이 중화되어 생성물 분포는 달라지나 활성은 저하되지 않았다. 세공 구조의 차이로 MTO 반응에서 MWW와 MFI의 촉매로서 거동 차이를 설명하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권2호
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• pp.265-269
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• 2004

생리활성 보유 식물자원 발굴 및 이용을 위해 큰까치수영 지상부에 대한 항산화 및 항고혈압 활성을 검정하였으며 페놀화합물의 함량은 메탄올 추출물이 2.62%, 물 추출물이 0.23%였고 메탄올 추출물에서 얻어진 용매별 분획물 중에서는 에틸차세테이트 분획이 37.76%로 가장 함량이 높았다. Linoleic acid 자동산화에 대한 저해효과는 메탄올 추출물이 반응 6일째에 83%이상의 저해율을 보여 ${\alpha}-tocopherol$의 -2%보다 탁월하게 우수였으며 각 분획물 중에서는 핵산 및 에텔 분획이 매우 효과적으로 자동산화를 저해하였다. Superoxide anion 라디칼에 대헤서는 큰까치수영의 메탄올 추출물과 물 추출물이 $5{\sim}200\;{\mu}g/ml$의 농도에서 $86{\sim}109%$ 및 $96{\sim}122%$로 항산화제인 ascorbic acid의 $-4{\sim}69%$보다 월등하게 우수한 소거능을 보였으며 DPPH 라디칼에 대해서는 에틸아세테이트분획이 $26.8\;{\mu}g/ml$의 $RC_{50}$로 좋은 소거 효과를 나타내었다. ACE에 대한 저해활성은 $4,000\;{\mu}g/ml$의 농도에서 물 추출물(33%)보다는 메탄올 추출물(71%)이 효과적이었으며 분획물 중에서는 n-hexane fraction(133%), ether fraction(100%) 및 ethylacetate fraction(88%) 분획이 매우 효과적인 저해활성을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.530-534
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• 2011

회분식 고압반응기에서 메탄올 산화 카르보닐화 방법에 의한 디메틸 카보네이트 제조에 대하여 연구하였다. 다양한 금속의 영향과 구리촉매에 결합된 음이온 및 반응온도, 일산화탄소, 산소의 반응물 몰비, 구리촉매 함유량 등 여러 반응조건들을 검토하였다. 특히 $CuCl_2{\cdot}2H_2O$ 촉매가 1.0 g, $150^{\circ}C$, MeOH/CO/$O_2$=0.2/0.215/0.05(molar ratio) 반응조건에서 메탄올 전환율 65.2%, 선택도 96.6%로 좋은 활성을 보였다. $CuCl_2$는 반응기의 부식을 일으킨다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 DMC 제조에서 담체를 이용한 새로운 촉매시스템을 검토하였다. 여러 종류의 담체중 산성이 큰 제오라이트 Y를 담체로 사용한 경우 가장 활성이 우수하였다. ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer)를 이용해 반응기에 용출된 Fe 양을 비교하였을 때, 제오라이트를 담체로 사용하여 제조된 구리촉매는 $CuCl_2-2H_2O$ 촉매를 직접 사용한 경우에 비해 반응기로 용출되는 철의 양은 5% 이하이었다.