• 미생물과산업
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• 제20권1호
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• pp.38-41
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• 1994

아미노산은 발효법, 합성법, 효소법, 추출법 등으로 제조되고 있으며, 아미노산 시장의 대부분을 차지하는 glutamic acid, lysine, methionine, glycine, phenylalanine등의 주요 아미노산은 전통적인 발효법과 합성법에 의해 주로 제조되고 있다(1-3). 표 1에 주요 아미노산의 생산량, 제조법, 용도들을 표시하였다. 최근 고정화효소법 및 화학합성법과 효소법을 병행한 반합성법(hybrid process 또는 chemico-enzymatic process라고도 함) 등의 새로운 아미노산 제조법(3-7)이 개발되어 주목되고 있다. 이러한 새로운 아미노산 제조법은 효소를 촉매라는 시각에서 수행하고 있기 때문에 생물촉매법이라 총칭하며, 생물촉매법은 화학반응으로는 곤란한 반응을 효소반응의 도입에 의하여 효율적으로 수행할 수 있는 특징과 각종 연관 아미노산 화합물을 동시에 제조할 수 있다는 대단히 유리한 장점 때문에 새로운 아미노산 제조법으로 점차 기업화되고 잇는 추세이다. 따라서, 본고에서는 생물촉매를 이용한 아미노산의 새로운 제조법에 대하여 소개하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.643-646
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• 2005

직접 메탄올 연료전지는 휴대용기기의 전원으로써 기대되고 있다. 그러나 메탄올의 crossover, 느린 산화반응과 같은 몇 가지 해결해야 할 문제점을 갖고 있다. 이에 메탄올을 대체할 연로로서 이론적으로 높은 기전력 (1.45 V)을 갖는 개미산이 제안되었다. 본 연구에서는 직접 개미산 연료전지에 대한 이전 연구를 바탕으로 개미산 연료전지에 우수한 성능을 나타내는 촉매를 개발하고자 하였다. 기존의 연구에서 Pt-Pd/C 촉매가 개미산에 대해 우수한 산화반응을 보이며 높은 OCP를 나타내어, 본 연구에서는 deposition method을 이용하여 Pt-Pd 촉매를 제조한 후 그 특성을 조사하였다. Pt-Pd 촉매는 이전의 연구에서 우수한 성능을 나타낸 Pt-Pd 촉매보다 상온에서 2배 이상의 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.248.1-248.1
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• 2010

수송용 바이오연료로써 바이오디젤의 보급 활성화에 따른 원료인 식물성 기름의 가격 상승 및 수급 불안정성 문제를 해결하고자 그동안 활용되지 않았던 폐유지를 바이오디젤 생산 원료로 사용하여 바이오디젤 생산 단가를 낮추고 원료의 수급 안정성도 확보하려는 시도가 이루어지고 있다. 폐유지의 경우 대부분 유리지방산 함량이 높아 염기 촉매를 적용하는 방법으로는 비누의 생성으로 전환이 힘들며 산 촉매를 적용하여 유리지방산을 에스테르화하는 공정을 필요로 한다. 에스테르화 반응에서는 반응 부산물로 물이 생성되며, 생성된 물은 바이오디젤 생산 반응을 저해하고 역반응을 유도하며 촉매의 활성을 감소시킨다. 본 연구에서는 고유리지방산 함량 오일의 에스테르화 반응에서 수분의 영향을 검토하였다. 산 촉매로 액상 촉매인 황산과 고체 산 촉매인 Amberlyst-15를 사용하였다. 초기 수분 함량이 0, 1, 2, 5, 10, 20%로 증가하였을 때, 지방산 메틸 에스테르 함량이 크게 감소하였으며, 1%의 수분 함량에서도 반응이 크게 저해받는 것으로 나타났다. 따라서 고유리지방산 함량 오일의 에스테르화 반응에서 수분에 의한 저해가 중요한 변수라는 것을 알 수 있다. Amberlyst-15는 황산보다 수분의 영향에 의해 지방산 메틸 에스테르 함량이 빠르게 감소하였다. 이는 다공성의 Amberlyst-15에서 생성된 물이 반응물질들이 active site에 접근하는 것을 방해하였기 때문인 것으로 생각된다. 황산을 사용하였을 경우에는 오일 대 메탄올 몰비를 1:3에서 1:6으로 증가시킴으로써 정반응 속도가 증가하여 수분에 대한 영향이 감소하는 현상이 나타났다. 에스테르화 반응 종료 12시간 후에 바이오디젤과 메탄올 내에 수분 함량을 분석한 결과 12%의 수분이 바이오디젤 층에 존재하며 88%의 수분은 메탄올 층에 존재하였다. 반응 중에 생성된 수분을 제거하기 위해, 에스테르화 반응 30분 후에 물을 포함하는 메탄올과 촉매 층을 새 메탄올과 촉매로 교환하는 2단계 반응을 수행함으로써 지방산 메틸 에스테르 함량을 향상시킬 수 있었다. 반응 초기에는 황산이 Amberlyst-15보다 높은 활성을 보였지만, 시간이 지날수록 두 촉매 사이의 에스테르화 성능 차이는 감소하였다. 따라서 2단계 에스테르화 반응이 수분의 저해작용을 줄이는 한 가지 대안으로 제안될 수 있다. 또한 에스테르화 반응에서 물의 저해 작용을 줄이기 위해 앞으로 투과증발막의 적용 또는 물에 저해작용을 받지 않는 구조의 촉매 사용을 검토할 필요가 있다.

• 한국의류학회지
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• 제22권7호
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• pp.911-919
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• 1998

부탄테트라카르복실 산을 이용한 면직물의 DP 가공에서 가장 효과적인 촉매로 알려진 sodium hypophosphite(SHP)를 대체하기 위하여 carbodiimide 촉매의 효과를 알아보았다. Carbo야-imide 촉매로는 cyanamide(CY), dicyandiamide(DCY)와 disodium cyanamide(DSC)를 사용하였다. DCY와 DSC가 일반적으로 CY보다 좋은 방추도와 방축도 등을 보였고 또한 독성이 낮고 저장시 안정도 등이 우수하므로 산업적인 응용이 가능하다. 필요한 방추도와 물리적성질의 균형을 위해서 가공욕의 pH 조절이 가장 중요한 인자로 나타났다. 촉매존재시에 면과 부탄테트라카르복실산의 에스터화 가교 반응 메커니즘을 제아하였다. 또한 황화 염료로 염색된 염색포에 대한 가공 효과 분석시 carbodiimide 촉매가 SHP 보다 대체로 작은 색상 변화를 유발시켰다. 이러한 연구 결과는 부양화와 여러 염료의 색상 변화를 유발시키는 SHP를 사용하지 않고 부탄테트라카르복실 산과 carbodiimide 촉매를 이용한 무포름알데히드, 무인 가공제의 면직물 DP 가공의 가능성을 보여 주고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.128.2-128.2
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• 2016

본 발표에서는 DFT를 사용하여 개미산으로부터 수소 생산용 Pd 기반 합금 촉매의 합리적 설계를 다룰 것이다. 특히, 합금 촉매 효과 [ligand (electronic) 및 strain effect)]가 어떻게 개미산으로부터 수소 생산의 반응성과 선택도에 영향을 미칠 수 있는지를 조사하였다. 이러한 결과는 높은 촉매 성능을 달성하기 위해서 다성분 촉매의 표면 활성을 타당하게 제어하는 것이 얼마는 중요한지를 보여준다 [J. Phys. Chem. C, 118, 22254-22560 (2014), J. Nanosci. and Nanotech., 15, 8233-8237 (2015), ACS Catalysis 6 (1), 134-142 (2016)].

• 공업화학
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• 제10권2호
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• pp.247-251
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• 1999

분말 $Zr(OH)_4$를 ammonium metatungstate수용액에 넣어서 증발 건조시킨 후 공기중 높은 온도에서 소성하여 zirconia에 담지된 $WO_3$촉매를 제조하였다. $ZrO_2$에 소량 (1 wt %)의 $WO_3$를 첨가하면 촉매의 산의 양과 세기가 급격하게 증가하였으며 촉매는 Lewis산과 $Br{\ddot{o}}nsted$산 모두를 가지고 있었다. 이와 같은 $WO_3$/$ZrO_2$촉매의 큰 산의 세기와 많은 산의 양은 $WO_3$와 $ZrO_2$의 상호작용으로 생성된 W=O결합의 성질에 기인하였다. 2-propanol의 탈수반응에서는 $WO_3$함량이 20 wt %이고 973 K에 소성한 촉매가 최대의 촉매활성을 보였으며 cumene의 탈알킬화 반응에서는 $WO_3$함량이 15 wt %이고 1023 K에서 소성한 촉매가 최대 촉매활성을 나타내었다. 2-propanol의 탈수반응에서 촉매활성의 변화는 대략적으로 촉매의 산의 양의 변화와 상호 관련되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.114.2-114.2
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• 2010

Fisher-Tropsch 반응을 통하여 생성되는 왁스는 황 또는 질소 성분을 포함하지 않으며 또한 방향족 및 중금속 성분이 없기 때문에 청정 수송유로써 사용이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 Fisher-Tropsch 왁스는 그 분자량이 매우 큰 사슬형 탄화수소이기 때문에 수소첨가 분해반응을 통하여 중질유 range의 탄소수를 갖는 탄화수소로의 전환 기술이 반드시 필요하다. 이러한 수소첨가 분해반응에 사용되는 촉매는 강한 산점을 지니고 있는 양이온 교환 지르코니아가 대표적이라 할 수 있는데 최근 들어 강한 산점과 높은 산밀도, 그리고 기공의 모양과 크기에 따라 특정 반응이 제어되거나 활성화되는 형상선택성을 가지고 있기 때문에 다양한 반응에 촉매로 사용되는 제올라이트에 Pt 등의 귀금속을 담지한 촉매를 사용하여 Fisher-Tropsch 왁스의 전환율 및 중질유분의 선택도를 높이는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 제올라이트 촉매에 귀금속을 담지하여 촉매를 제조하고 1L 급 고압 배치형 반응기를 이용하여 Fisher-Tropsch 왁스의 수소첨가 분해반응에 의한 중질유 제조 실험을 수행하고 그 결과를 고찰하였다.

• 공업화학
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• 제3권1호
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• pp.7-17
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• 1992

100% $H_2SO_4$($H_0=-11.93$)보다 더 강한 산을 초강산이라고 한다. 그러나 고체초강산 촉매는 액체초강산촉매에 비하여 촉매와 반응생성물의 분리의 용이성, 촉매의 반복사용가능, 촉매의 재생가능 등과 같은 많은 이점을 가지고 있다. 이 총설에서는 고체초강산 촉매의 종류, 제법, 그리고 화학반응에서의 응용에 대하여 소개한다.

• KSBB Journal
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• 제4권3호
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• pp.276-280
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• 1989

Phenol / /;H^2O$를 유기용매로 사용하여 이태리 포플라(Populus euramericana)를 무촉매와 산촉매(HCI)하에서 170, 180, 190, 20$0^{\circ}C$에서 각각 30, 60, 90분간 전처리 하였다. 각 조건에서의 목분수율, 리그닌 제거율, 그리고 효소 가수분해에 의한 당화율을 비교 검토하였다. 무촉매하에서의 전처리 결과, 전체 목분수율은 71.5(17$0^{\circ}C$, 30분)에서 41.8%(20$0^{\circ}C$, 90분)의 분포를 보였고, 19$0^{\circ}C$, 60분 조건에서 가장 높은 전처리 효과를 나타내였는 바 이 때의 리그닌 제거율은 98.2%로서 거의 대부분이 추출되었으며 72시간 효소 가수분해 결과 생성된 전체 환원당 농도는 43.9g/1였고 전화율(당화율)은 83.4%였다. 이때 전체 환원당중 glicose의 농도는 36.2g/l로 82.5%를 차지하였다. 산촉매(HCL)를 사용하였을때는 무촉매에 비해 13.1$\pm$3.45%의 낮은 목분수율을 보였고 16.53$\pm$13.15%의 높은 리그닌 제거율을 나타내었다. 가장 높은 당화율은 17$0^{\circ}C$, 60분에서 전처리한 것으로 59.1%였다. 따라서 산촉매하에서의 당화율이 무촉매의 경우보다 훨씬 낮아 산촉매가 부적합함을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.157.1-157.1
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• 2011

선택적 CO 산화반응(PrOx)에 사용되는 촉매 중 Pt, Ru, Rh 등의 귀금속 계 촉매들은 비귀금속 계 촉매에 비해 활성이 좋은 반면 가격이 비싸다는 경제적인 제한점이 있다. 따라서 소량의 귀금속을 사용하여 높은 활성의 촉매를 제조하고자 활성금속의 고분산 담지 방법에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 담체인 ${\gamma}-Al_2O_3$ 표면에 활성금속인 Pt의 고분산 담지를 위해 증착-침전법(Deposition-precipitation)을 적용하였으며 용액의 pH 변화에 따른 Pt 금속 입자의 분산도에 대한 영향을 살펴보았다. Pt의 함량은 1wt%로 고정하였고 침전제로 NaOH를 사용하여 용액의 pH를 pH 7.5 ~ 10.5로 변화시켰다. 제조된 촉매는 세척 후 $400^{\circ}C$, 3시간 소성 하였다. 제조된 1wt% Pt/$Al_2O_3$ 촉매의 특성분석을 위해 BET, TPR, CO-chemisorption을 수행하였다. PrOx 반응 실험은 GHSV=60,000 $ml/g_{cat}{\cdot}h$, $T=100{\sim}200^{\circ}C$, ${\lambda}$=4 조건에서 수행되었으며 반응 전에 촉매는 $400^{\circ}C$, 3시간 환원 후 사용하였다. 촉매의 특성분석과 PrOx 반응 실험 결과를 통해 촉매가 담체 위에 고분산 되는 최적의 pH를 확인할 수 있었으며, 기존의 함침법으로 제조된 촉매와 성능 비교를 통해 제조방법에 따른 영향을 살펴보았다.