• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.106.2-106.2
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• 2010

동식물성 기름과 메탄올의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 바이오디젤은 환경친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있어 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 부족과 가격 상승, 수급 불안정 등의 문제가 대두되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)과 새로운 오일 작물을 이용한 생산 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용 해외 열대작물 씨앗에서 착유한 식물성 오일을 정제하여 바이오디젤 원료유를 생산하는 과정에서 발생하는 폐기물(폐유, 폐수)의 경제적 처리 방안으로 유화유 제조 원료(벙커C유, 물)와 유화유 제조 첨가제(무기계, 유기계)로 활용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인지질(phospholipid), 유리지방산(free fatty acid) 함량이 기존 원료유보다 매우 높게 나타났다. 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산 수율을 감소시킨다. 고형물과 수분 역시 촉매반응에 악영향을 가지나 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하다. 유리지방산은 산촉매 에스테르화 반응에 의해 제거가 가능하다. 인지질은 탈검(degumming) 과정을 통해 제거하며 탈검은 수용성 탈검, 산 탈검, 세정 공정으로 구성된다. 착유한 원료유의 고형물을 제거 후 물과 수세하여 수용성 인지질을 수화하여 층 분리해 제거하고 상층의 오일은 추가적인 산 탈검을 수행한다. 그 뒤 세정을 통해 사용된 탈검제인 산과 추가적으로 수화된 인지질을 제거하게 된다. 이러한 3단계의 탈검 과정에서 하층으로 오일과 물이 폐기물로서 배출되며 본 연구에서는 배출 폐기물을 다시 층분리하여 오일층과 물 층으로 구분하여 유화유 제조에 사용되는 벙커C유, 물, 그리고 기존 유기계 및 무기계 유화제의 대체 가능성을 조사하였다. 유화 연료유는 기름과 물을 균일한 분산상으로 혼합한 연료유로 연소시 오일계 성분의 미연분을 감소시켜 연료 효율 제고와 배출가스 성상을 개선하기 위해 개발되어 왔다. 본 발표에서는 다양한 종류의 상용 첨가제 및 바이오디젤 원료유 생산 폐기물을 활용해 유화 연료유를 제조하였으며 각 유화유의 장시간의 상(phase) 안정성을 비교하였다. 바이오 폐기물 중에는 천연 계면활성제(surfactant)인 인지질이 다량 함유되어 있어 기존의 무기계 및 유기계 유화제보다 상 안정성이 우수하게 나타났으며 바이오디젤 원료유 생산 공정의 폐기물인 폐유과 폐수의 활용이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권4호
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• pp.726-731
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• 2000

본 연구에서는 단 삼(Salvia miltiorrhiza)의 추출물이 인체 결장암세포인 HT-29, 간암세포인 HepG2 및 직장 암세포인 HRT-18의 증식에 미치는 영향을 in vitro에서 확인하였다. 암세포의 배양액에서 단삼의 수용성 추출물과 에탄올 추출물의 암세포 증식억제효과는 농도에 비례하여 에탄올 추출물에서 더 효과적이었다. 이를 토대로 단삼의 에탄올 추출물의 급성독성, 수명연장 및 고형암형 성억제를 살펴보기 위해 in vivo 실험을 하였다. 급성독성실험결과 대조군의 15일 째의 평균체중은 32.3 g 이었고 실험군은 31.6 g으로 정상적인 상태를 유지하였으며, 흰쥐의 육종암세포인 sarcoma-180를 접종한 mouse의 수명연장실험결과 대조군에 비해 61%의 수 명연장 효과가 있음을 관찰하였다. 고형암억제 실험 결과에서도 대조군에 비해 에찬올 추출 물 처리군이 35%의 고형암 형성억제능을 나타내었다. 따라서 단삼의 에탄올 추출물 중에는 in vitro와 in vivo 실험을 통해 항암활성을 갖는 성분이 존재하며, 이성분은 유효한 항암제 로 개발될 수 있으리라 사료된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권1호
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• pp.43-47
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• 1997

대추에서 차지하는 씨의 중량비는 19.1%였으며, 씨 뺀 건조 대추의 성분은 수분 20.4%,조단백질 5.3%, 조지방 1.3%, 조회분 2.7%, 조섬유 4.4%, 가용성 무질소물이 65.9%였다. 씨 뺀 건조 대추의 알콜 불용성 고형물 함량은 17.4%였으며, 알콜 불용성 고형물중의 산 가용성 펙틴이 3.7%로 그 함량이 가장 높았고, 수용성 펙틴이 3.0%, 염 가용성 펙틴 및 수산화나트륨 가용성 펙틴이 1.0%로 가장 낮은 함량을 나타내었다. 대추의 유리당은 sucrose, glucose, fructose로 구성되어 있었으며, 씨 뺀 건조 대추에는 sucrose가 48.1%, fructose가 18.7%, glucose가 11.3%의 함량이었다. 대추의 건조실험에서 씨 떤 대추는 건조 11시간 이후, 일반 대추를 48시간 건조하였을 때의 수분함량(11%) 및 가용성 고형물 함량(78 brix)에 도달하여 일반 대추 보다 4배 정도 건조시간이 단축되었다. 가수량과 추출시간에 따른 씨 앤 건조 대추와 일반 건조 대추의 추출의 특성을 비교한 결과, 두 시료 모두 가수량이 증가할수록 당도가 감소하였으나, 씨 떤 건조 대추의 당도가 더 높은 수치를 나타내었다. 추출 시간에 따른 추출액의 당도는 씨 뺀 건조 대추를 30분 추출한 당도가 일반 건조대추의 150분 추출한 당도와 같은 수치를 나타내었으며, 150분 추출 이후로는 증가하지 않았다. 추출액의 색도를 측정한 결과 L값은 일반 건조 대추가, a값과 b값은 씨 떤 건조 대추가 높게 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제19권6호
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• pp.492-498
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• 1987

대두품종으로서 새알, 광교, 단엽을 온도별($10^{\circ}C,\;20^{\circ}C,\;30^{\circ}C,\;40^{\circ}C,\;50^{\circ}C$)로 침지과정중 침출액의 성분변화를 관찰하였다. 대두가 같은 무게의 수분량을 흡수한 시간은 $20^{\circ}C$에서 7.5시간, $50^{\circ}C$에서는 3.5시간이 걸렸다. 침지액의 pH변화는 온도가 상승할수록 낮아지는 경향을 보였다. 수용성 고형물의 함량변화는 침지 시간이 길수록, 온도가 상승할수록 많아져서 침지중 거의 직선적인 속도로 용출되었으며 24시간 침지 후 대두 100g당 $20^{\circ}C$에서는 $0.4{\sim}0.7g$정도, $50^{\circ}C$에서는 $10.2{\sim}15.0g$ 정도 용출되었다. 용출된 총 고형물 중 $12{\sim}25%$는 단백질이었으며 단백질 용출 비율은 침지 시간과 온도의 상승에 따라 증가했다. 24시간 침지 후 대두 100g당 $20^{\circ}C$에서는 80$\sim$200mg, $50^{\circ}C$에서는 $440{\sim}480mg$정도의 단백질이 용출되었다. 수용성 당의 용출은 24시간 침지 후 $20^{\circ}C$에서는 약 5%, $50^{\circ}C$에서 $83{\sim}100%$가 용출되었다. 그 중 sucrose, fructose, raffinose와 stachyose는 $20^{\circ}C$에서 24시간 침지 후 각각 3%, 3.8%, 2% 그리고 1%가, $50^{\circ}C$에서는 각각 87%, 150%, 80%, 77% 정도가 용출되어서 침지온도가 상승할수록 당의 용출량이 증가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.480-484
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• 2011

본 연구에서는 원료 유지로 산가 0.68 mgKOH/g, 수분 함량 0.09%, 고형물 함량 0.13%, 인 함량 40 ppm가량의 crude canola oil을 바이오디젤의 원료유로 활용하기 위하여 인 함량을 10 ppm 이하로 낮추는 탈검 공정을 수행하였다. Crude canola oil을 바이오디젤의 원료유로 사용하기 위해 수용성 탈검과 phospholipase A2를 탈검제로 하는 효소 탈검 공정을 비교하는 실험을 수행하였으며, 분석 결과를 바탕으로 바이오디젤의 원료유로써 조건을 만족시키는 탈검 방법을 선정하고 반응 조건을 확립하였다. 수용성 탈검의 경우에는 증류수 사용량 oil 대비 2 wt%, 반응온도 $30^{\circ}C$, 교반 속도 900 rpm에서 탈검 효율이 다른 조건에 비하여 높았으며, 반응 시간은 30분이 가장 효과적인 것으로 나타났다. Phospholipase A2를 탈검제로 사용하는 효소 탈검의 경우에는 인 함량결과를 보면 모든 조건에서 비슷한 탈검 효율을 나타내었다. 그리하여 산가 분석을 실시한 결과, 효소 투입량 oil 대비 90 ppm, pH 5, 반응 온도 $50^{\circ}C$에서의 탈검 효율이 다른 조건과 비해 우수하였다. 수용성 탈검과 효소 탈검을 비교해 보면, 효소 탈검이 효율이 높았으나 바이오디젤의 원료유를 생산하는 목적의 경우, 반응시간, 공정의 경제성을 고려할 때 수용성 탈검을 선택하는 것이 유리하다고 판단되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권1호
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• pp.169-178
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• 1996

밀기울의 압출가공시 스크류의 조합과 공정변수 조절에 따른 압출물의 특성을 나타내는 target parameters(수분용해지수, 압출물의 고유점도, 보수력과 보유력, 식이섬유, 압출물의 미세구조)의 변화를 연구하였다. 수분용해지수(WSI)는 원료의 수분함량에 가장 큰 영향을 받았고, 역방향 스크류(RSE)를 5개 사용한 경우 밀기울이 13.7%인 것에 비하여 압출물은 $16.3{\sim}23.2%$의 범위로 높은 WSI를 보였다. 밀기울 압출물의 고유점도는 RSE가 $3{\sim}5$개로 증가할수록 높아져 원료 밀기울이 10.6 ml/g인 것에 비하여 $37.86{\sim}45.44\;ml/g$의 수준으로 증가하였으며, 원료의 수분함량과 압출압력에도 큰 영향을 받았다. 고유점도(IV) X 수용성 고형분(SS)의 무차원 변수와 기계적 에너지 소모율(SME)과의 관계는 높은 상관관계$(R^2=0.85)$를 보여 밀기울 세포벽 수용화 반응에 SS와 분자량 크기의 상관관계가 SME에 의하여 지배받는 인자임이 확인되었다. 압출물의 보수력은 원료의 공급량과 수분함량이 높을수록 원료 밀기울보다 높은 값을 보였고, 보유력은 원료 밀기울에 비하여 낮았다. 압출물의 수용성 식이섬유는 원료의 수분함량이 적은 조건에서 $4.32{\sim}6.48%$의 분포를 보여 원료 밀기울 2.68%보다 크게 증가하였다. 이는 압출공정이 밀기울 세포벽의 수용화에 효과적으로 작용하였음을 의미한다. 압출물의 미세구조는 원료의 수분함량에 따라서 붕괴와 용융정도의 차이를 보여 주었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.24-29
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• 2017

본 연구에서는 수용성 아크릴 에멀젼 접착제를 주성분으로 스틸렌 모노머(stylene monomer)와 메틸올 아크릴아미드 모노머(methylol acrylamide monomer)를 경화시키고, 여기에 산화환원제와 점도 조절을 통한 나노 탄소타일을 개발한다. 이때 수용성 아크릴 에멀젼 접착제(45 %)와 300~500메시(mesh) 코코넛 숯(55%) 파우더를 일정비율로 25~30분간 혼합 교반하면, 직경 1~3mm 구형체가 형성된다. 성형된 조성물은 소성온도 $90{\sim}300^{\circ}C$에서 30~90분가량의 소성과정을 거친 후 상온에서 건조시키면, 숯 성형물은 95% 이상 순수한 고형활성탄이 된다. 친환경 숯 성형물을 입증하기 위해 원적외선 비율, 에너지 분석, 가스농도 및 항균실험을 실시해 안정성을 확보한다.

• 보존과학회지
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• 제25권2호
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• pp.171-178
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• 2009

유구 이전의 안정성은 현재 개발되어 사용되고 있는 반수용성 우레탄 1 차 전사체와 2 차 최종 에폭시 생성물의 우수한 물성으로 볼 때, 박리제의 물성과 박리성에 의해 좌우된다. 본 연구에서는 계면활성제를 사용하지 않은 세 가지 형태의 자기분산형 박리제를 합성하여 이들이 나타내는 박리성과 물성, 박리 후의 상태에 대하여 연구하고자 하였다. 이 수용성 자기 분산형 에폭시의 그 간의 박리제에서 문제시 되었던 지속 기간을 5 시간에서 60 일 이상으로 개선하였으며, 30% 수용화 이상에서 안정한 박리성을 보이고 있고, 건조 전후의 표면 색도의 변화도 없었다. 계면활성화제를 사용한 박리제와 비슷한 결과로 박리압을 나타내어 15~50 kg/$cm^2$을 나타내고 있으며, 저점도의 폴리머 사용 시, 고형분의 함량을 높이더라도 백화 현상이 발생하지 않아 저점도형 박리제로 사용이 가능한 것으로 보인다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.151-157
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• 2005

본 연구에서는 퇴적물에서 일어나는 유기물 분해과정 중 이용된 전자 수용체와 분해과정에서 생산된 환원 물질의 농도 변화를 적절히 파악하고 정량화하기 위한 수치모델을 개발하였다. 퇴적물에 서식하는 미생물이 전자 수용체를 이용하여 유기물을 분해하는 반응들은 전자 수용체의 종류에 따라서 다음과 같이 6가지 형태로 구분 할 수 있다: (1) 호기성 분해(Aerobic Respiration), (2) 탈질(Denitrification), (3) 망간 환원(Manganese Reduction), (4) 철 환원(Iron Reduction), (5) 황산염 환원(Sulfate Reduction), (6) 메탄 환원(Methanogenesis). 이와 같은 6가지 반응은 양론(Stoichiometry)적으로 표현되어지며, 여기에 관여하는 3개의 고형물질(침전성 유기물질, manganese oxides, iron oxides)과 8개의 용존물질 (oxygen, nitrate, sulfate, ammonia, dissolved manganese, dissolved iron, sulfide, methane)의 움직임은 1차원 물질수지 방정식으로 모델에서 재현되어졌다. 퇴적물에서 미생물에 의한 유기물 분해 반응은 Monod 반응식을 이용하여 간단히 표현되어졌다. 퇴적물에 포함된 물질들에 대한 물질수지 방정식들은 Monod 반응식에 포함된 비선형성을 제거하기 위해서 다단계의 반복적인 수치해석법에 의해 안정적인 해를 구할 수 있었다. 모델의 타당성을 검토하기 위하여 Sweert et al.(1991a)이 Netherland의 Veluwe 호수의 퇴적물에서 조사한 자료에 모델결과를 비교하였고, 결과로써 산출된 전자 수용체와 환원 물질의 수직적 분포형태는 관측간과 비교적 잘 부합하였다. 그러나 모델을 통하여 예측된 $NH_4^+$의 농도는 측정된 농도보다 훨씬 낮은 것이 관찰이 되었는데, 이는 모델에서 유기물질을 표현할 때 사용한 Redfield의 유기물식이 본 연구에 적용된 퇴적물에서의 높은 질소 함유율을 적절히 표현하지 못한 결과로 해석되어 질 수 있다. 퇴적물 깊이에 따른 전자 수용체와 환원된 물질의 분포변화는 중금속의 재용출과 생물이용도를 조절하는 주요인이 되기 때문에, 이 연구에서 개발된 수치모델은 퇴적물에서 일어나는 미량 오염 물질의 거동을 파악하기 위해 유용하게 사용되어질 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권6호
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• pp.583-593
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• 2013

본 연구는 크라프트 리그닌의 염기 촉매 분해(Based Catalyst Depolymerization, BCD)반응에서 생성되는 반응물의 화학적 특성을 조사하였다. 초임계 메탄올을 용매로 하고 염기 촉매로 사용한 NaOH의 농도를 7.5, 3.25, 6.13%로 변화를 주었다. BCD 반응물에서 불용성 고형 부산물, 수용성 부산물과 각 부산물에서 diethyl ether로 추출하여 DEE-1, DEE-2를 얻었고 그 화학적 조성을 분석하였다. 실험 결과 염기의 농도가 높아질수록 불용성 고형 부산물이 많이 생성된 반면 수용성 분액분의 수율은 낮아졌으나 DEE 추출분의 수율은 차이가 없었다. 불용성 부산물에서 추출한 DEE-1은 GC/MS 분석 결과 BHT외에 페놀성 화합물은 검출되지 않았다. 대부분의 저분자 리그닌 분해 산물은 DEE-2에서 GC/MS를 사용하여 30개 이상의 피크가 관찰되었고 21개 성분이 확인되었다. 7.5와 3.25%의 NaOH를 사용한 반응의 DEE-2 주성분은 catechol (20.3, 17.7%), 4-methylcatechol (18.2, 15.6%), 3-methoxycatechol (9.6, 14.5%), syringol (8.9, 10.9%)등으로 주로 catechol 계열의 화합물이었다. 1.63%의 NaOH를 사용한 반응의 DEE-2 주성분은 syringol (22.3%), isovanillic acid (12.6%), 3-methoxycatechol(12.1%), 4-methylcatechol (11.7) 등으로 나타났다. 염기의 농도가 저분자 페놀성 화합물들의 전체적인 수율에는 영향이 없었지만 3.25와 1.63%의 농도를 경계로 성분 조성에 큰 영향을 주는 것을 관찰할 수 있었다.