• 제목/요약/키워드: 수분 생성

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고유리지방산 함량 오일의 바이오디젤 전환 반응에서 수분의 영향 (Effects of water on the esterification of oil with high content of free fatty acids)

  • 박지연;김덕근;이진석
    • 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.

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Aspergillus kawachii S-27에 의한 Rice-Koji의 제조에 관한연구

  • 소명환
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 1979년도 추계학술대회 심포지움
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    • pp.243.2-243
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    • 1979
  • 현재 우리나라의 탁약주 용 Rice-Koji 제조 용종국균으로 널리 분양되고 있는 분양되고 있는 fawachi, S-27 균주가 생성하는 Amylase의 효소학적 특성과 Rice-Koji i제조 시 유기산 및 당화 효소의 생성 조건을 검토했다. 1. 본 균은 유기산 생성력이 강하고 또 생성하는 당화효소 및 액화효소는 내산성이 극히 강하며 pH3~5의 범위내에서 최고 활성을 나타내었으므로 탁약주 제조 용 종국균으로 아주 적합하였다. 2. 본 균의 발아 최적온도는 36$^{\circ}C$이었으며 Rice -Koji제조시 제국시간을 40시간으로 볼 때 유기산 생성의 최적온도는 32$^{\circ}C$이었고 당화효소 생성의 최적온도는 36$^{\circ}C$이었으며 고온인 4$0^{\circ}C$에서는 유기산 생성이 극히 불량하였다. 3. Rice-Kojiw제조시 당화효소의 생성은 배지의 수분함량 35%일 때 최고치를 보였으며 유기산 생성은 이 보다 높은 조건인 수분함량 40%일 때 이었고 비교적 건조한 조건인 수분함량 30%일 때는 유기산 생성이 특히 불량하였다. 4. 배지의 두께가 3cm이상이 되면 유기산 및 당화효소 생성에 않은 지장을 주었다. 5. 종국균의 점종량은 유기산 및 당화효소의 생성에 별로 영향을 미치지 못했다.

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광합성세균의 생리 및 이용에 관한 최근의 동향 (General characters and applications of photosynthetic bacteria)

  • 이광웅
    • 미생물학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.130-138
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    • 1971
  • 배양조건에 따른 aflattoxin 생성능을 알기위하여 증대두배지에 Aspergillus flavus를 PH5.0 PH7.0 PH9.0 수분30%,45%,63%, 온도 2$0^{\circ}C$ 3$0^{\circ}C$ 4$0^{\circ}C$등의 조건으로 각각 배양한 27종의 시료와 Bacillus와 혼합배양한 3종의 시료를 AOAC 공정법에 의하여 aflatoxin의 생성량을 실험한 결과 다음과 같은 겨로가를 얻었다. 1. 각 PH에 의한 aflatoxin의 생성량은 PH5.0의 경우가 높았으며 PH7.0의 경우도 비교적 높은 편이었으나 PH9.0에서는 aflatoxin생성량이 현저히 감소되었다. 2. 수분합량에 따른 aflatoxin의 생성량은 수분이 적은 30%의 경우, 비교적 많은 양의 aflatoxin을 얻을 수 있었으며, 그 다음이 45%, 63% 으로서 수분함량이 많아질수록 aflatoxin의 생성이 감소되었다. 3.온도조건이 의한 결과는 Aspergillus flavus를 2$0^{\circ}C$로 배양하였을 때 가장 높은 aflatoxin의 생성량을 볼 수 있었으며, 3$0^{\circ}C$의 경우도 비교적 높은 양의 aflatoxin 생성을 볼 수 있으나 4$0^{\circ}C$의 경우는 aflatoxin의 생성은 낮았다. 4.여러가지 배양조건에 따른 Aspergillus flavus의 aflatoxin생성량은 수분 30% PH5.0 온도2$0^{\circ}C$일때 crude aflatoxin은 5.093ppm로 가장 높았으며 수분함량 63% PH 9.0 온도 4$0^{\circ}C$일때 crude aflatoxin의 량은 2.197ppm으로 aflatoxin 생성이 가장 낮았다. 5. Aspergillus flavus를 여러 조건하에서 배양한 결과 가장 많이 생성되는 배양조건인 온도 20 $^{\circ}C$ 수분 30%의 조건하에서 Bacillus subtilis와 혼합배양한 결과 Aspergillus flavus 단독배양의 경우보다 Bacillus subtilis균과 혼합배양하였을때 aflatoxin은 약 27%나 감소되었다.

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Aspergillus parasiticus에 의(依)한 보리의 아플라톡신 생성(生成)에 대(對)한 온도(溫度)의 영향(影響) (Effect of Temperature on Aflatoxin Production in Barley by Aspergillus parasiticus)

  • 장학길;피마카키스
    • 한국식품과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.162-167
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    • 1982
  • Aspergillus parasiticus NRRL 2999에 의(依)한 보리의 aflatoxin생성(生成)에 대(對)한 온도(溫度)와 수분(水分)의 영향(影響)을 검토(檢討)하였다. Aflatoxin생성(生成) 최적온도(最適溫度)는 25 및 $30^{\circ}C$였다. 수분함량(水分含量)이 13%일 때는 aflatoxin 검출(檢出)되지 않았고, 수분함량(水分含量) 16%에서는 적은 양(量)이 생성(生成)되었다. Aflatoxin B와 G의 생성비율(生成比率)은 온도(溫度)와 수분함량(水分含量)에 따라 차이(差異)를 보였다. 즉 Aflatoxin G는 B보다 초기(初期)에 생성(生成)이 촉진(促進)되었으나 퇴화(退化)도 빨랐다. 또한 G는 낮은 온도(溫度)에서 생성(生成)이 많았다. Chloroforu유출물(抽出物)의 황색정도(黃色程度)와 aflatoxin함량(含量)과는 정(正)의 상관(相關)$(=0.966^{**})$이 있었다.

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위성영상과 퍼지-신경회로망 모형을 이용한 토양수분 분석 (An Analysis of Soil Moisture Using Satellite Image and Neuro-Fuzzy Model)

  • 유명수;최창원;이재응
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.154-154
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    • 2012
  • 지표에서의 토양수분은 작은 구성비를 가짐에도 불구하고 여러 수문 현상을 연계하는 매우 중요한 인자로써 최근 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다. 토양수분은 침투나 침루를 통하여 강우와 지하수를 연결하는 기능을 함과 동시에 강우사상에 따른 유출특성에 직접적인 영향을 미치며 증발산을 통하여 에너지 순환을 연결하는 중요한 기능을 한다. 토양수분을 측정하는 방법에는 세타 탐침(Theta Probe), 장력계, TDR(Time Domain Reflectrometry) 등이 이용되고 있으며, 광역 토양수분자료의 보다 정확한 공간 변동성의 관측을 위하여 항공원격탐사와 인공위성 원격탐사기술이 개발되어 적용되고 있다. 인공위성 영상은 자료의 분석이 간편하며, 공간자료이므로 공간 변화를 분석하는 데 있어 매우 편리하다. 그 중 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 위성영상은 저해상도 영상으로 극궤도 위성인 Terra와 Aqua 위성에 장착되어 있으며, NASA에서 필요한 정보를 받아 사용할 수 있다. 본 연구에서는 유역의 물리적 지형자료와 같은 방대한 양의 자료 수집 없이도, 모형이 구축되면 인공위성자료와 강우자료만으로도 신뢰성 높은 결과를 단시간 내에 효율적으로 산정할 수 있는 자료 지향형 모형인 ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)를 사용하였다. 사용된 퍼지변수로는 시험유역의 토양수분 관측자료와 강수량 및 인공위성 자료인 MODIS NDVI(Normalize Difference Vegetation Index), MODIS LST(Land-Surface Temperature) 영상을 이용하였다. MODIS NDVI는 시간 해상도 8일, 공간해상도 250 인 Level 3 영상이며, MODIS LST는 시간 해상도 1일, 공간해상도 1 km인 Level 3 영상을 사용하였다. 위성자료를 사용하기 위해 Korea TM 좌표체계로 변환한 뒤, 토양수분 관측지점이 속한 각 셀의 속성값을 추출하였다. 위성자료와 수집된 자료 및 토양수분자료와의 관계를 분석하기 위하여 입력자료를 다양한 방법으로 구성하여 입력 변수를 생성하였다. 생성된 입력 변수와 ANFIS 모형을 연계하여 각각의 토양수분 산정모형을 구축하고 대상지점에 대한 토양수분을 산정 및 비교 분석하였다.

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벼의 수분활성도가 Fusarium moniliforme NRRL 13569의 성장과 Fumonisin $B_1$ 생성에 미치는 영향 (Effect of Water Activity on the Growth of Fusarium moniliforme NRRL 13569 and on the Fumonisin $B_1$ Production on Rough Rice)

  • 정수현;이택수;김영배
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.119-123
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    • 1995
  • 수분활성도를 $0.85{\sim}0.97$로 조절한 벼에서 Fusarium moniliforme NRRL 13569의 성장과 Fumonisin $B_{1}(FB_{1})$ 생성량을 조사하였다. 곰팡이이 성장은 Aw 0.97에서 가장 높았다. 곰팡이의 성장 속도와 최대 성장량은 수분활성도가 낮아질수록 점진적으로 감소하는 경향이었다. 곰팡이의 성장은 Aw 0.85에서도 가능한 것으로 나타나 벼에서 F. moniliforme의 성장을 막으려면 이보다 더 낮은 수분활성도의 유지가 필요한 것으로 생각된다. $FB_{1}$의 생성은 Aw 0.93과 0.90에서 흔적 수준의 생성량을 보였으며 그 이하에서는 $FB_{1}$의 생성을 확인할 수 없었다. 따라서 독소의 축적의 방지는 0.90 보다 낮은 Aw에서 가능하다고 생각된다.

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카르복실레이트 염 촉매를 사용한 폴리이소시아누레이트의 합성시 용매에 포함된 수분과 부탄올의 영향 (The Effect of Water and Butanol of Solvent on the Synthesis of Polyisocyanurate in the Presence of Carboxylate Salt Catalyst)

  • 이숙정;양현수;최광식;이영철
    • 공업화학
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    • 제3권4호
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    • pp.588-594
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    • 1992
  • Potassium octoate 촉매 존재하에 toluene diisocyanate(TDI)를 사용하여 polyisocyanurate를 합성할 때 용매에 포함된 수분과 부탄올이 반응물의 점도 변화율, 반응시간(생성물의 점도가 5 poise가 될 때까지의 반응시간), 생성물의 분자량 분포 및 TDI전환율에 미치는 영향을 고찰하였다. Butyl acetate용매에 포함된 수분의 양이 0.1%인 반응 조건에서 uretidione이 생성되었으며 이때 가장 높은 TDI전환율이 얻어졌다. Uretidione은 butanol을 용매에 첨가할 때는 생성되지 않았다. 첨가된 butanol양이 증가할수록 TDI전환율은 증가하고 분자량 분포도 넓어졌다.

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SWAT 모형을 이용한 미래 기후변화에 따른 유역 토양수분 영향평가 (Assessment of Future Climate Change Impact on Soil Water Storage in Watershed by using SWAT Model)

  • 정혁;박종윤;하림;박혜선;김성준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.83-83
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    • 2012
  • 본 연구에서는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여 토양수분과 유출량을 이용한 미래 기후변화에 따른 유역수문에 미치는 영향평가를 실시하였다. 미래 기후변화 영향평가는 용담댐 유역 ($930km^2$)을 대상으로 수행하였다. 모형의 검보정은 유출 3개 지점(용담, 동향, 천천)에서 2004~2008년으로, 토양수분 5개 지점(장수, 안천, 천천, 계북, 부귀)에서 2004~2008년으로 실시하였다. 모형의 적합성과 상관성을 판단하기 위하여 Nash-Sutcliffe 모형효율을 사용하였다. 미래 기후변화 시나리오는 IPCC (Intergovermental Panel on Climate Change)에서 제공하는 SRES (Special Report on Emission Scenarios) A1B, B1 기후변화 시나리오의 MIROC3.2 hires 모델의 결과 값을 이용하였다. 유역 규모의 기후자료 생성을 위해 추계학적 일 기상자료 생성 모형인 LARS-WG (Long Ashton Research Station - Weather Generator)를 사용하여 2040s (2020~2059년)와 2080s (2060~2099년) 기간에 대하여 강수와, 최고온도, 최저온도에 대하여 상세화하였다. 추후 토양수분의 변화를 통한 수문 영향 평가와 미래 기후변화 시나리오에 따른 수문 거동을 알아 볼 수 있을 것이다.

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팔머가뭄지수의 수분수지 모형에 대한 검토 (A Study on Water Budget Model of PDSI)

  • 문장원;이동률;김태웅;김중훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.437-437
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    • 2011
  • Palmer(1965)는 정상적인 기후에서 현저하게 벗어난 비정상적인 습윤 부족기간을 이상 습윤부족이라 정의하였으며, 가뭄을 장기간의 이상 습윤부족으로 인해 나타나는 현상으로 정의하였다. 특정 지역에서 정상적인 기후조건을 유지하기 위해 필요한 강수량을 산정하고 이를 실제 발생한 강수량과 비교함으로써 수분의 과잉 또는 부족을 검토하였다. 수분의 과잉이나 부족 정도를 지수로 표현함으로써 현재의 수분상황을 나타낼 수 있는 방법을 제시하였으며, 이를 팔머가뭄지수(Palmer Drought Severity Index, PDSI)라 한다. PDSI를 산정하기 위해서는 현재 시점의 수분상황에 대한 고려가 필요하며, Palmer(1965)는 개념적인 물수지 모형이라 할 수 있는 수분수지 모형을 구성하고 이를 이용하여 현재의 수분상황을 판단하기 위한 정보를 생성한 후 그 결과를 바탕으로 PDSI를 산정하는 방법을 제안하였다. 그러나 PDSI는 수분수지 모형에 있어 토양층의 단순화 및 유출의 과소 평가 가능성 등 여러 가지 문제점이 제기된 바 있으며, 미국의 캔자스 및 아이오와 지역을 배경을 개발된 방법이므로 이를 우리나라의 수문학적 조건을 적절히 표현할 수 있는 지에 대한 확인이 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 평저수기 기저유출이 지배적으로 나타나는 우리나라의 수문학적 특성을 고려하여 기존 PDSI 방법이 이를 적절히 표현할 수 있는가를 검토하였다. 그 결과 기존 PDSI의 수분수지 모형은 우리나라의 유출 특성을 적절히 표현하기 어렵다는 점을 확인할 수 있었으며, 그 원인을 분석하여 제시하였다. 이와 함께 우리나라의 유출 특성을 보다 적절히 나타낼 수 있도록 하기 위해 수분수지 모형에 대한 수정 방안을 검토하여 제시하였다.

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위성영상으로부터 산정된 토양수분자료의 상세화(Downscaling)기법 적용 및 고찰 (A study for spatial soil moisture downscaling method using MODIS satellite image)

  • 조형경;장선숙;김성준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.31-31
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    • 2015
  • 토양수분은 일반적으로 시료를 채취하거나 현장에 설치된 다양한 센서를 통해 추정하지만 이는 시간과 비용이 많이 소모되기 ?문에 유역내의 공간적인 토양수분 분포를 추정하는데 상당한 어려움이 따른다. 토양수분뿐만 아니라 공간적인 대기현상, 토양수분, 식생현황 등을 관측하는데 대중적으로 사용되는 것이 위성 관측이며, 기본적으로는 위성에 탑재된 센서가 각 주파수대역에 따라 영상을 생성하면 이를 특정 알고리듬을 적용하여 원하는 값을 도출하게 된다. 토양수분 산정에 사용되는 대표적인 위성영상으로는 SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity), ARMS-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer - Earth Observing System), ARMS2 (ARMS ver.2) 영상 등이 있으며, 이러한 위성은 해상도가 약 10 km ~ 40 km로 상당이 낮기 때문에 우리나라와 같이 면적이 좁고 지형이 복잡하며 다양한 토지피복이 밀집되어있는 곳에서는 기존 수문 연구에 응용할 수 있는 토양수분 공간지도 산정을 위해 상세화(Downscaling)과정이 필요하다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 ARMS2 토양수분 영상을 MODIS 영상의 식생지수(NDVI, Normalized Difference Vegetation Index), 알베도 및 온도를 활용하여 공간적으로 상세화된 토양 수분 지도를 작성하였고, 유역 내에서 실제 측정되고 있는 토양수분 관측값을 활용하여 상세화기법의 적용성을 검토하였다.

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