알칼리 추출법을 이용하여 쌀귀리로부터 단백질을 추출하고 추출수율을 최적화하기 위한 알칼리 농도 조건 및 침전 pH 조건을 반응표면분석을 통해 검토하였다. 추출수율은 추출용매인 알칼리 농도가 증가할수록 그리고 침전 pH 4.9 부근에서 높은 경향을 보였으며, 알칼리 농도가 침전 pH에 비하여 보다 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 알칼리 추출 공정으로 얻어진 귀리 단백질 농축물의 질소용해지수는 등전점 부근인 pH 5에서 최소값을 나타내었고, pH 3 이하, pH 7 이상에서는 급격히 증가하였다. 알칼리 추출 공정의 최적화를 위한 회귀분석 결과, 알칼리 농도 0.06 N, 침전 pH 4.7에서 최대 수율 85.89%로 예측되었으며 예측모델식과 실제 측정값을 비교하였을 때 유의적인 차이가 크게 나타나지 않아 설계된 실험모델식은 적합한 것으로 나타났다. 따라서 기존의 연구들은 알칼리 추출법을 이용한 귀리 단백질 추출 시 알칼리 농도와 침전 pH가 각기 다름을 보였지만, 본 연구를 통하여 귀리 단백질 농축물 제조를 위한 알칼리 추출 공정의 최적 조건은 알칼리 농도 0.06 N, 침전 pH 4.7인 것으로 확인되었다.
건설 산업분야에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 플라이애쉬 또는 고로 슬래그 미분말을 이용한 알칼리 활성화 시멘트에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 보통 포틀랜드 시멘트 관리에 사용되는 화학적 정량 분석을 알칼리 활성화 슬래그 시멘트의 화학적 정량분석 결과에 적용하여 알칼리활성화 슬래그 시멘트의 역학적 성능에 미치는 영향을 최소화 하고 최적 화학 조성 허용범위를 검토하고자 하였다. 그 결과 수경율 및 석회포화도의 비율 및 계수는 모두 일정한 범위 내에 있음이 확인되었다.
본 연구에서는 알칼리화합물의 첨가가 Co/NaY촉매의 반응성과 선택도에 미치는 영향을 관찰하였다. 촉매는 제올라이트 NaY에 알칼리화합물을 첨가한 후 $Co_2(CO)_8$을 담지시켜 제조하였고, 온도 = 200∼$250^{\circ}C$, GHSV = 120∼$160hr^{-1}$, 압력 = 1atm, $H_2$/CO = 1 에서 반응하였다. 첨가된 알칼리이온의 염기도가 클수록 올레핀선택도, probability of chain growth(${\alpha}$), $CO_2$의 생성율은 증가하고 메탄의 생성율은 감소하였으며, 알칼리용액의 염기도가 클수록 반응활성은 증가하였다.
본 논문은 알칼리활성화 슬래그 레드머드 시멘트의 백화저감을 위한 기초연구로서 다양한 온도 및 습도 조건이 레드머드 혼입 알칼리활성화 슬래그 시멘트의 강도 및 백화에 미치는 영향을 보통 포틀랜트 시멘트와 비교하여 검토하였다. 양생조건에 따른 레드머드 혼입 알칼리활성화 슬래그시멘트의 강도 및 백화특성 검토결과 표준수중양생을 실시한 모르타르는 기건양생, 고온양생, 저온양생과 비교하여 28일 압축강도, 휨강도가 가장 높게 나타났으며 흡수율 및 백화발생면적, $Na^+$용출량은 가장 낮게 나타났다. 따라서 향후 레드머드의 대량 활용을 위한 방안으로서 적정한 양생조건은 수중양생으로 사료된다.
Magic-Angle-Spinning NMR에 나타나는 $Li^+$ 이온의 운동과 관련된 알칼리 혼합 효과에 미치는 전이금속 산화물의 영향을 조사하기 위하여 불순물 $Fe_2O_3$를 0.1 mol% 첨가시킨 혼합 알칼리 Silicate 유리들을 제조하였고, 온도에 따라 $^7Li$ MAS-NMR 스펙트럼과 상온에서 $^7Li$ 스핀-살창 완화시간을 측정하였다. $Fe_2O_3$가 첨가되었을 때, 스펙트럼의 선폭이 조금 변화되었을 뿐이며 선 모양이 거의 변하지 않고 있다. 이 때문에, 스핀-스핀 완화 과정에서는 혼합 알칼리 효과가 충분히 나타나는 것으로 불수도 있지만 반드시 그렇지만은 않아 보인다. $Li^+$ 이온의 활성화 에너지가 혼합 알칼리 유리에서 오히려 감소하는 경향이 나타났다. 이것은 혼합 알칼리 효과가 아니다. 스핀-살창 완화시간, 완화 과정 분석을 통한 $Li^+$ 이온의 확산 환경, 그리고 핵 자가화 (nuclear magnetization) 등의 비교에 의하면, $^7Li$ 스핀-살창 완화 과정에서 알칼리 혼합 효과는 거의 나타나지 않는 것을 확인 할 수 있었다.
본 연구에서는 천연 섬유와 matrix간의 결합에 불리하게 작용하는 wax, lignin, hemicellulose 등을 제거하기 위한 방법 중 하나인 NaOH를 이용한 천연섬유의 알칼리 처리가 Kenaf 장섬유/PP 혼합 바이오복합재 제조 시 계적인 물성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. Kenaf 장섬유의 적절한 배합비와 알칼리처리를 통한 최적의 바이오복합재를 제조하기 위하여 알칼리 처리 시의 농도와 kenaf fiber의 함유량을 달리하여 각 처리조건에 따른 바이오복합재의 특성을 조사하였다. 알칼리 처리를 통한 계면 결합의 증가를 확인하기 위하여 SEM을 이용하여 복합재의 단면을 확인하였다. 그 결과 알칼리 처리가 3% 농도부터 계면 결합이 증가하고, 5%일 때의 최고의 계면 결합력을 보였다. 하지만 기계적 강도에서는 알칼리 농도 3% 처리한 것이 최적이었으며 kenaf fiber가 30% 함유된 PP/kenaf섬유 바이오복합재가 높은 강도를 나타내었다.
본실험(本實驗)은 일본잎갈나무재(材)를 공시원료(供試原料)로 하여 UKP 제조시(製造時) 활성(活性)알칼리 농도(濃度)가 탈(脫)리그닌 및 펌프품질에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하여 그 최적(最適) 펄프화 조건(條件)을 확립(確立)코자 실시한 바, 그 결과를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 일본 잎갈나무재(材)는 비중(比重)이 0.42, 섬유장(纖維長)이 3.34 mm, 섬유폭(纖維幅)이 0.035mm로서 다른 침엽수류(針葉樹類)와 비슷하였다. 2) 일본잎갈나무는 다른 침엽수(針葉樹)와 달리 holocellulose 및 pentosan의 함량(含量)이 낮고 lignin 함량(含量)이 높아 펄프 수율(收率)을 저하(低下)시키는 결점(缺點)을 갖고 있다. 3) 활성(活性)알칼리 농도(濃度)의 증가(增加)에 따라 lignin 함량(含量)과 펄프 수율(收率)이 감소했다. 4) 활성(活性)알칼리 농도(濃度) 18~21%에서 최고(最高)의 정선수율(精選收率)이 나타났다. 5) 탈(脫)리그닌화(化)가 진행(進行)됨에 따라 펄프의 명해성(明解性)이 개선되었다. 6) pulp sheet의 백색도(白色度)는 탈(脫)리그닌정도(程度)와 비례관계가 있었다. 7) 일본잎갈나무 UKP의 비파열도(比破裂度) 및 열단장(裂斷長)은 평균수준 이었으나 비인열도(比引裂度)가 매우 높아 중색열지용(中色裂紙用)으로 적합(適合)하였다. 8) 활성(活性)알칼리 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 공시(供試)펄프의 제반강도(强度)가 개선되었다.
플라이 애쉬와 고로슬래그는 알칼리 활성화시 점착성의 시멘트성 물질로 전환될 수 있는 산업부산물로서, 이 같은 시멘트성 물질의 생산은 포틀랜드 시멘트 제조시보다 에너지 소비가 적고 이산화탄소 방출도 적다. 플라이 애쉬/슬래그 시멘트의 압축강도에 대한 알칼리 활성화 조건의 영향과 이 시멘트의 산 저항 특성을 평가하기 위해 실험을 수행하였다. 두 개의 알칼리 활성화 용액, 즉 수산화나트륨과 수산화나트륨 + 물유리가 사용되었다. 물유리 농도는 모든 실험에서 압축강도에 가장 큰 영향을 미치는 인자로 나타났다. 그 다음으로 중요한 인자는 수산화나트륨 농도와 양생 온도 순이었다. 황산과 염산에 대한 FC(플라이 애쉬 시멘트)와 FSC(플라이 애쉬/슬래그 시멘트)의 산 저항성은 포틀랜드 시멘트(PC)보다 월등히 좋았다.
본 연구에서는 액체 내에서 초음파에 의해 빛이 발생하는 현상인 Sono-Luminescence (이하 SL)에 대해 연구하였다. 알칼리 금속과 알칼리 토금속 화합물을 녹인 용액에서의 SL을 관찰 하였으며, 금속 이온 농도, 금속이온의 종류를 바꾸어 가며 SL에 미치는 영향을 조사하였다. 이 때 각각의 SL에서 나오는 빛을 사진으로 찍어 RGB 성분 분석을 통해 금속 이온을 녹인 용액의 SL이 증류수에서 SL과 금속 불꽃 반응 색 또는 선스펙트럼에서 강한 세기로 방출되는 색의 합성으로 표현될 수 있는지 연구하였다. 알칼리 금속의 경우 두 색의 합성으로 잘 표현되었으나 알칼리 토금속의 경우는 그렇지 않았다. 그 이유로 SL 방출시 온도가 그리 높지 않아서 알칼리 토금속의 선스펙트럼에서 에너지가 큰 단파장의 빛이 SL에서 잘 방출되지 않기 때문인 것으로 추론하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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