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Ti-Getter가 Ti0.96Co0.02Fe0.02O2의 자기적 특성에 미치는 영향 (Ti-Getter Effects on Magnetic Properties of Ti0.96Co0.02Fe0.02O2)

  • 남효덕;김성진;백종근;이상률;박철수;김응찬
    • 한국자기학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.109-114
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    • 2008
  • Solid State Reaction법으로 $Ti_{0.96}Co_{0.02}Fe_{0.02}O_2$ 시료를 제조하였다. 각각의 시료를 $870^{\circ}C$, $900^{\circ}C$, $930^{\circ}C$로 24시간 열처리하였다. 이 때 Ti-getter의 유무를 통해 각각의 온도에서 Ti-getter에 따라 시료의 특성이 어떻게 변화하는지 관찰하고자 한다. 제작된 시료의 구조분석을 위해 시료의 분말 회절실험을 실시하였다. VSM을 이용하여 시료의 자성을 측정하고, 금속이온의 형태와 시료 내에서 cluster로 존재하는지 여부를 조사하기 위해 TEM과 SEM, EDS실험을 하였다. XRD pattern 분석결과, 결정구조는 tetragonal구조로써, 순수한 Rutil-$TiO_2$상이 주를 이루며, 2차상으로는 getter가 없을 때는 $Fe_2TiO_5$, 있을 때는 Fe가 관측되었다. 시료의 자성을 측정한 결과, getter가 없을 때는 $870^{\circ}C$일 때 자화값은 약 $0.025{\mu}B$/CoFe 정도로 강자성을 보이지만, $900^{\circ}C$$930^{\circ}C$에서는 강자성을 보이지 않는다. Ti-getter가 있을 때의 자화값은 $870^{\circ}C$에서는 약 $1.1\;{\mu}B$/CoFe, $900^{\circ}C$$930^{\circ}C$일 때는 $1.5\;{\mu}B$/CoFe 정도로 강자성을 보인다. 이러한 자성의 차이는 Ti-getter의 유무에 따른 2차상의 차이로 결정된 것으로 보인다. Titanium이 고온에서 산소와 질소, 공기 속의 수분과 쉽게 결합하는 성질을 가지고 있기 때문에 이것을 이용하면 좀 더 낮은 산소분압을 얻을 수 있다. 시료의 산소분압에 따라 자화값이나 원자 구조의 변화에 상당한 영향을 받게 되어 시료의 특성이 다르게 나타나는 것을 확인 할 수 있다. TEM과 SEM, EDS실험결과에서는 Co와 Fe가 골고루 분포하는 영역이 있는가 하면 Ti만 관측되는 부분도 존재했다. 시료의 Co와 Fe가 시료전체에 골고루 퍼져있는 것이 아니라 부분적으로 분포하고 있음을 확인 할 수 있다.

Al$_2$O$_3$ 표면 보호층이 박막형 $SnO_2$ 가스센서의 감지 특성에 미치는 영향 (Effects of an $Al_2$O$_3$Surfasce Protective Layer on the Sensing Properties of $SnO_2$Thin Film Gas Sensors)

  • 성경필;최동수;김진혁;문종하;명태호
    • 한국재료학회지
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    • 제10권11호
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    • pp.778-783
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    • 2000
  • 고주파 스피터 방법으로 제조된 SnO$_2$감지막 위에 에어로졸 화염 증착법으로 알루미나 표면 보호층을 증착하여 SnO$_2$박막 가스 센서의 감지 특성에 미치는 영향에 대햐여 조사하였고, 표면 보호층에 귀금속 Pt를 도핑하여 Pt의 함량이 CO 및 CH(sub)4 가스들의 선택성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. SnO$_2$박막은 R.F power 50 W, 공정 압력 4 mtorr, 기판온도 20$0^{\circ}C$에서 30분간 0.3$\mu\textrm{m}$ 두께로 Pt 전극 위에 제조하였고, 질산알루미늄(Al(NO$_3$).9$H_2O$) 용액을 희석하여 에어로졸 화염증착법으로 알루미나 표면 보호층을 만든후 $600^{\circ}C$에서 6시간동안 산소분위기에서 열처리하였다. 알루미나 표면 보호층이 증착된 SnO$_2$가스 센서소자의 경우 보호층이 없는 가스 센서와 비교하여 CO 가스에 대한 감도는 매우 감소하였으나 CH$_4$가스에 대한 감도 특성은 순수한 SnO$_2$센서 소자와 비슷하였다. 결과적으로 보호층을 이용하여 CH$_4$가스에 대한 상대적인 선택성 증가를 이룰 수 있었다. 특히 표면 보호층에 Pt가 첨가된 센서 소자의 경우 CO 가스에 대해서는 낮은 감도 특성을 나타내었으나 CH$_4$에 대한 감도는 매우 증가하여 CH$_4$가스의 선택성을 더욱 증대시킬 수 있었다. CH$_4$가스 선택성 향상에 미치는 알루미나 표면 보호층과 Pt의 역할에 대하여 고찰해 보았다.

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고려인삼엽차의 제조방법에 따른 사포닌 성분의 함량 및 조성 (Effect of Processing Methods on the Saponin Contents of Panax ginseng Leaf-Tea)

  • 장현기
    • 한국식품영양학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.46-53
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    • 2003
  • 건강 기능성과 기호성, 간편성을 갖는 건강차를 개발하기 위하여 4년생 인삼엽을 7월과 8월에 각각 채엽하고 이를 재료로 하여 건조법(DRT), 숙성법(AGT), 열처리법(HPT) 등의 3가지 방법으로 인삼엽차를 제조하고 인삼제품의 품질 지표인 조사포닌 함량과 조성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 인삼엽차의 조사포닌 함량은 제조 방법 중 HPT 가 18.72~18.82%로 가장 높았으며 AGT는 18.24~18.29%, DRT는 17.02~17.17%순이었고 채엽시기별 함량 차이는 거의 나타나지 않았다. 2. 인삼엽차의 ginsenoside 조성은 채엽시기, 제조방법별로 유사하였으며, ginsenoside-Re가 1.97~2.15로 가장 높았고, -Rd이 1.48~l 79, -Rg$_1$이 1.33~l.58, 그리고 -Rb, -Rb$_2$, -Rc 순이었다. 3. 인삼엽차의 protopanaxadiol(PD), protopanaxatriol(PT)계 사포닌의 함량비(PD/PT)는 제조 방법 중 DRT가 1.11~l.13, HPT 1.09~l.12이었고 AGT는 0.92~1.02로 다소 낮은 결과를 나타내었다. 또한 채엽시기별 함량비는 유사하였다. 4. 인삼엽차의 5분간 열탕침출액의 조사포닌 함량은 7월엽 제품, HPT가 각각 15.88%, 16.88%로 가장 높았고 ginsenoside함량은 -Re, -Rd, -Rg$_1$, -Rb$_2$, -Rc 순이었다. 알콜로 8시간 환류 추출한 총 사포닌과 5분간 열탕 침출액 중 조사포닌 함량을 비교한 조사포닌 침출율은 81.74~84.38%로서 7월엽 제품, HPT가 84.38%로 가장 높았고 ginsenoside침출율은 다소 낮은 78.00~88.13%를 나타내었다. 또한 30분간 침출액의 침출율은 88.01~92.31%로 5분간 침출율보다 7월엽 제품은 10~13%, 8월엽 제품은 약 20% 증가하였고 ginsenoside 침출율은 유사한 경향을 나타내었다.

Holstein 초유 중 Lactoferrin, IgA, IgG1, IgG2 정량과 미생물의 성장에 미치는 영향 (Measurement of Lactoferrin, IgA, IgG1, IgG2, Antibacterial Activity, and Lactic Acid Bacterial Growth in Holstein Colostrum)

  • 랜친핸드;배형철;남명수
    • 한국축산식품학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.522-530
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    • 2007
  • 본 실험은 홀스타인 젖소의 초유에 함유된 lactoferrin, IgA, $IgG_1,\;IgG_2$의 함량과 병원성미생물의 항균효과, 유산균증식효과를 알아보기 위하여 수행하였다. 홀스타인종 젖소 초유의 lactoferrin, IgA, $IgG_1,\;IgG_2$의 함량은 여름철의 경우 분만 후 첫째 날에 각각 0.30 mg/mL, 0.37 mg/mL, 4.00 mg/mL, 0.37 mg/mL, 겨울철의 경우 분만 후 첫째 날에 각각 1.16 mg/mL, 2.60 mg/mL, 13.35 mg/mL, 1.30 mg/mL로 측정되었다. 무열처리한 초유와 $65^{\circ}C$에서 30분간 열처리한 초유에서 배양한 병원성 미생물의 변화는 E. coli 균주에 대하여 초유의 항균활성이 나타났다. 초유 첫째 날, 둘째 날, 세째 날의 유산균수 성장촉진 효과는 B. longum, L. acidophilus S. themophilus의 상업용 혼합균주와 L. acidophilus, L. casei, L. bulgaricus, L. lactis subsp. cremoris에서 모두 정상유보다 균수가 증가하였다. 초유 첫째 날, 둘째 날, 세째 날의 pH는 배양 15시간 후 B. longum, L. acidophilus S. themophilus의 상업용 혼합균주와 L. acidophilus, L. casei, L. bulgaricus, L. lactis subsp. cremoris에서 각각 4.97-5.22 및 5.96-6.47로 나타났으나, 정상유에서는 각각 4.89, 6.50-6.81이었다. 초유 첫째 날, 둘째 날, 세째 날의 산도는 B. longum, L. acidophilus S. themophilus의 상업용 혼합균주와 L. acidophilus, L. casei, L. bulgaricus, L. lactis subsp. cremoris에서 각각 0.75-0.88% 및 0.29-0.48%로 나타났으나, 정상유에서는 각각 0.70%, 0.20-0.25% 이었다.

국내 비살균 전란액, 난백액, 난황액의 유통기한 평가 (Evaluation of Shelf Life of Non-Pasteurized Egg Yolks, Egg Whites, and Whole Egg Liquid Products in Korea)

  • 김영조;문혜진;송보라;임종수;허은정;박현정;위성환;문진산
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.94-99
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    • 2019
  • 비살균액란은 열처리 공정을 거치지 않고 가공 및 유통됨으로 인하여 보관 온도와 시간에 의하여 품질에 있어서 문제될 수 있다. 이에 본 연구에서는 국내에서 제조한 비살균액란의 유통기한 산출 및 평가를 위하여 전국에 8개 액란 공장에 대한 일반세균수가 가장 높은 가공장에서 동절기와 하절기에 비살균 전란액, 난황액, 난백액을 각각 채취하여 $5^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, $25^{\circ}C$에 보관하면서 관능검사(시각, 후각), 이화학적 검사(pH, 휘발성 염기질소), 미생물 검사(일반세균수, 대장균 군수)를 각각 실시하였다. 유통기한 설정은 비살균 액란의 품질지표 중국내에서 현재 법적규격으로 적용되고 있는 일반세균수(500,000 이하/g)와 대장균군수(100 이하/g) 기준으로 산출하였다. 반면 법적 규격이 없는 항목인 VBN, pH는 각 품질지표와 관능검사(9점 척도법)의 상관관계를 나타내는 선형 회귀방정식을 구하여 이 식에 관능검사의 한계 규격 값 5점(9점 척도법 기준)을 대입하여 해당 품질지표의 규격 값으로 산출하여 유통기한으로 설정하였다. 그 결과 유통기한은 생물학적 특성인 대장균 군수에 가장 큰 영향을 받고, 균의 증식이 제한되는 $5^{\circ}C$$10^{\circ}C$에 보관된 전란액과 난백액의 유통기한은 이화학적 특성인 VBN에 영향을 받는 것으로 나타났다. 유통기한은 전란액은 $5^{\circ}C$에서 5일, $10^{\circ}C$에서 5일, $15^{\circ}C$에서 <1일, $25^{\circ}C$에서 <1일로 각각 산출되었다. 난황액은 $5^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, $25^{\circ}C$에서 5일, 1일, <1일, <1일로 난백액은 7일, 5일, <1일, <1일로 각각 산출되었다.

전기 방사 공정의 제조 변수를 이용한 TiO2 나노섬유의 직경 제어 (The control of TiO2 nanofiber diameters using fabrication variables in electrospinning method)

  • 윤한솔;김보성;김완태;나경한;이정우;양완희;박동철;최원열
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.8-15
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    • 2021
  • TiO2는 물리적, 화학적 안정성이 높고, 신체에 무해하여 태양전지, 치과용 임플란트 및 광촉매 같은 다양한 분야에서 사용되어 왔다. 비표면적이 큰 TiO2 나노섬유는 생체 친화성 제품에서 좋은 반응성과 공기 및 수질 정화시 우수한 광촉매 특성을 보여주었다. TiO2 나노섬유를 제조하기 위해 전기방사법을 사용하였으며, 제조 변수에 따른 직경 변화를 관찰하기 위해 precursor 성분 변수와 공정 변수로 구분하여 미세구조 변화를 분석하였다. Precursor 성분 변수로는 PVP(Polyvinylpyrrolidone) 및 TTIP(Titanium(IV) isopropoxide)의 농도를 선택하였고, 공정 변수로는 주입 속도와 인가 전압을 선택하였다. TiO2 나노섬유의 미세구조와 결정구조는 FE-SEM(Field emission scanning electron microscope)와 XRD(X-ray diffraction)을 이용하여 분석하였다. 450℃에서 3시간 열처리 공정을 통해, 평균 직경 약 0.27 ㎛에서 1.31 ㎛를 갖는 asspun TiO2 나노섬유가 0.22 ㎛에서부터 0.78 ㎛의 평균 직경을 갖는 anatase 상의 TiO2 나노섬유로 상전이 됨을 확인할 수 있었다. 평균 직경 0.22 ㎛의 anatase TiO2 나노섬유는 비 표면적 증대에 의한 광촉매 특성 향상을 기대할 수 있다. 또한 TiO2 나노섬유의 직경 변화를 위해서는 주입 속도 및 인가 전압과 같은 공정 변수보다는 PVP 농도 및 TTIP 농도와 같은 precursor 성분 변수를 제어하는 것이 더욱 효과적이었다.

염 첨가 반응(MgCl2·6H2O)을 이용하여 백운석으로부터 Ca 화합물과 Mg 화합물 합성에 관한 연구 (A Study on Synthesis of Ca and Mg Compounds from Dolomite with Salt Additional React (MgCl2·6H2O))

  • 황대주;유영환;조계홍;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권3호
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    • pp.399-409
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    • 2021
  • 백운석을 칼슘/마그네슘 화합물 소재로 활용하기 위해 마이크로웨이브 소성로(950 ℃, 60 min)을 이용하여 소성하여 고반응성 경소백운석(CaO·MgO)을 제조하였다. Hydration test(ASTM C 110) 기준에 따라 실험을 실시하였으며 수화 반응성 결과, 중 반응성(max 74.1 ℃, 5 min)으로 분석 되었다. 경소백운석의 수화 반응에 기초하여 경소백운석과 염(MgCl2·6H2O) (a) 1:1, (b) 1:1.5, (c) 1:2 wt%로 실험을 진행하였다. 염 첨가 비율이 증가 할수록 경소백운석의 MgO가 Mg(OH)2로 증가되는 것을 X-선 회절 분석 결과 확인하였다. 분리 반응 후 칼슘은 CaCl2 용액 상태로 80 ℃, 24 시간 동안 교반시켜 흰색 결정체인 CaCl2가 제조 되었다. XRD 분석 결과, CaCl2·(H2O)x(calcium chloride hydrate)로 경소백운석과 염 첨가 반응에 의한 CaO는 CaCl2로 분리 되는 것을 확인하였다. 그리고 CaCl2 용액에 NaOH 첨가 반응으로 순도 99 wt%의 Ca(OH)2 합성하였으며, 합성된 Ca(OH)2를 열처리 과정을 통하여 CaO를 제조하였다. 탄산칼슘을 제조하기 위해 CaCl2 용액에 Na2CO3 첨가 반응으로 CaCO3를 합성하였으며, 형상은 큐빅(cubic) 형태로 순도 99 wt%로 분석 되었다.

삼축압축 하에서 지중연속벽 주변 방콕 연약 점토의 거동 (Behaviors of Soft Bangkok Clay behind Diaphragm Wall Under Unloading Compression Triaxial Test)

  • Le, Nghia Trong;Teparaksa, Wanchai;Mitachi, Toshiyuki;Kawaguchi, Takayuki
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권9호
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    • pp.5-16
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    • 2007
  • 비배수 상태에서의 변수 $S_u,\;E_u$, n의 함수로 표현되는 단순한 선형 완전점탄성 모델은 굴착 중에 연성 토양에 시공되는 지중연속벽의 변위를 예측하는데 사용된다. 그러나 유한요소해석에서의 이러한 모델은 굴착이 잠시 중단되었거나 완료된 후 지중연속벽의 측방향 변위를 연속적으로 예측하는 데 한계가 있다. 굴착이 이루어지지 않는 동안의 지중연속벽 주변 토양의 변형 거동특성을 연구하기 위하여, 지중연속벽 주변 토양에 작용하는 응력상태를 가정한 '방콕 연약 점토'에 대한 일련의 삼축압축시험이 모사되었다. 본 연구에서는 세 가지 다른 조건에서의 삼축압축시험이 실시되었는바, 압밀 비배수 조건에서의 재하($CK_0UC$), 압밀 배수 및 비배수 조건에서의 재하 및 제하($CK_0DUC$$CK_0UUC$)의 조건에서 시험이 실시되었다. 시험으로부터 일련의 $CK_0DUC$ 시험에서 얻은 전단강도는 $CK_0UC$ 시험에서의 잔류강도와 같음을 알 수 있었다. $CK_0DUC$ 시험에서 시험편에 가해지는 수평압력을 점진적으로 감소시키면서 측정한 탄성계수는 편차응력의 증가와 더불어 감소함을 알 수 있었다. 또한 $CK_0UC$$CK_0DUC$시험에서 한계상태 관계의 기울기가 동일하게 나타났다. 더욱이, $CK_0DUC$시험에서 수평압력을 점진적으로 감소시킬 경우의, 축방향 및 반경방향 변형율 증가율을 시간, 한계상태 관계의 기울기, 편차응력과 평균 유호응력의 비의 함수로 표현할 수 있었다. 이 연구는 삼축압축시험의 제하 과정에서 얻은 시험 결과가 굴착 중 지중연속벽의 변형을 예측하는데 사용될 수 있음을 보였다.AFM)과 Scanning Electron Microscopy(SEM)을 통해 관찰한 GST 다층박막시료의 고온 열처리 전후 표면미시거칠기 변화도 PRAM 기록기를 사용할 때에는 in-situ 타원계를 사용할 때보다 1/10 정도의 크기를 보여주어 PRAM 기록기와 분광타원계를 사용하여 결정한 GST의 고온광학물성의 신뢰성을 확인하여 주었다.>, 여자 $179.1{\pm}37.2%$이었다. 평균필요량에 비해 가장 낮은 양을 섭취한 영양소는 엽산으로서 남자 $60.1{\pm}10.8%$, 여자 $54.6{\pm}9.9%$로 조사되었다. 칼슘의 섭취량은 평균필요량에 비해 전체 $74.9{\pm}31.9%$로 나타났다. 에너지 섭취량에 있어서 남자 노인들은 모두가 필요추정량의 75% 미만을 섭취하고 있었고 여자 노인의 경우에도 97%가 필요추정량의 75% 미만을 섭취하여 에너지 섭취량이 매우 낮았다 반면에 단백질 섭취량에 있어서는 남자 노인의 경우 100%가 평균필요량의 125%를 초과하였고, 여자 노인의 경우에는 91%가 평균필요량의 125%를 초과하여 대조적이었다. 비타민 A와 E는 각각 평균필요량과 충분섭취량의 125%를 초과하는 비율이 높게 나타난 반면에 비타민 $B_2$는 특히 남자 노인에서 평균필요량의 75%미만을 섭취한 비율이 높게 나타났다. 엽산 섭취량에 있어서는 평균필요량의 75% 미만을 섭취한 비율이 전체 96%로 나타나 심각한 부족상태로 조사되었다 반면에 철의 섭취량은 남녀 모두 100%가 평균필요량의 125%를 초과하여 섭취한 것으로 나타났다. 아연의 섭취량은 남자 17%,여자 15%가 평균필요량의 75% 미만을 섭취한 것으로 조사되었다. 에너지와 엽산은 모든 노인들에서 평균필요량에 미달되게 섭취한

탁주양조원료(濁酒釀造原料)로서 고구마의 이용(利用)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Utilization of Sweet Potatoes for Takju Brewing)

  • 김찬조;최우영;오만진
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제15권3호
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    • pp.213-219
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    • 1972
  • 고구마를 직접(直接) 탁주양조(濁酒釀造)로 사용(使用)하기 위하여 생(生) 고구마 및 절간(切干) 고구마분(粉)을 이용(利用)한 제국실험(製麴實驗), 그리고 산(酸), 알칼리, 산화(酸化)환원제, polyphenol oxidase 저해제등(等)의 처리(處理)에 의(依)한 절간(切干)고구마의 탈색실험(脫色實驗)과 알칼리 및 열처리(熱處理)에 의(依)한 생(生) 고구마의 박피실험(剝皮實驗)을 하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 생(生) 고구마를 원료(原料)로 담금한 경우에 박피(剝皮)하여 담금한 구(區)가 하지않는 구(區)에 비(比)하여 다소(多少) 높은 발효율(發酵率)을 보였고, 전체적(全體的)으로 각구(各區)에서 모두 산(酸)이 많고 알콜 생성량(生成量)이 적었으며 그 제성주(製成酒)의 색상(色相) 및 취기(臭氣)가 좋지 못하였다. 2. 절간(切干)고구마분(粉)을 원료(原料)로 담금한 경우에는 생(生)고구마로 담금한 구(區)에 비(比)하여 총산함량(總酸含量)이 적은 반면(反面)에 알콜생성량(生成量)이 훨씬 많았다. 당화보조제(糖化補助劑)로서 엿기름을 사용(使用) 구(區)보다 밀기울국(麴)을 사용(使用)한 구(區)에서 알콜의 증산(增産)을 보여 4일후(日後) 술덧의 알콜함량(含量)이 $10.5{\sim}11.4%$에 달(達)하였고 그 제성주(製成酒)는 산미(酸味)가 부족(不足)하여 제성후(製成後) 시간경과(時間經過)에 따라 점차 암색(暗色)으로 착색(着色)되어 제품(製品)으로서의 가치(價値)가 저하(低下)되었다. 3. 절간(切干)고구마분(粉)에 Neuropora sitophila 및 Aspergillus oryzae 를 접종(接種)하여 제국(製麴)한 결과(結果), 균사(菌絲)가 고르게 발육(發育)된 국(麴)을 얻었으나 이들 국(麴)으로 담금한 술덧은 알콜함량(含量)이 현저(顯著)히 낮았다. 4. 산(酸) 및 알칼리, polyphenol oxidase 저해제(沮害濟), 그리고 ether, ethanol 등(等) 유기용제(有機溶劑) 처리(處理)에 의(依)한 절간(切干)고구마의 탈색효과는 가피(加被)할 수 없었으며 공시(共時)한 산화환원제중(酸化還元劑中) $KMnO_4$가 가장 탈색효과가 있었고 염류중(鹽類中)에서는 명반 및 소(燒)명반의 효과도 다소인정(多少認定)되었다. 5. 절간(切干)고구마분(粉)에 첨수하여 가열(加熱) 호화(糊化)할 때의 흑변(黑變)에는 공존(共存)하는 pectin 및 amino 산(酸)은 별영향(別營饗)을 미치지 않으나 tannin 은 기타(其他) 착색물질(着色物質)과 함께 영향(影響)을 주었다. 6. 고구마의 박피(剝皮)에는 3% 알칼리 비등용액중(沸騰溶液中)에서 6분간(分揀) 침적(沈積)로서 효과가 없었으며 비등수중(沸騰水中)에서는 12분간(分揀) 이상(以上)의 처리를 요하였다. 이상(以上)의 결과(結果)로서 생(生)고구마 또는 절간(切干)고구마분(粉)으로 양조(釀造)하거나 이를 제국(製麴)하여 양조(釀造)하는 데는 일반적(一般的)인 담금법(法)으로서 좋은 결과(結果)를 얻을 수 없었으며 여러 가지 전처리(前處理)에 의(依)한 원료(原料)의 탈색효과도 기대(期待)할 수 없었으므로, 생(生)고구마 또는절간(切干)고구마분(粉)을 직접 원료(原料) 사용(使用)하려면 여기에 적합(適合)한 효모(酵母)와 고구마착색물질(着色物質)을 분해(分解)시키는 미생물(微生物)의 검색(檢索)에 대(對)한 연구(硏究)가 필요(必要)하겠다.

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석탄광산배수처리슬러지에 Na와 S를 첨가하여 개량한 흡착제의 세슘 흡착 특성 규명 (Identification of Sorption Characteristics of Cesium for the Improved Coal Mine Drainage Treated Sludge (CMDS) by the Addition of Na and S)

  • 전소영;김단우;변정현;신대현;양민준;이민희
    • 자원환경지질
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    • 제56권2호
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    • pp.125-138
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    • 2023
  • 수계 내 세슘(cesium: Cs)을 제거하기 위하여 개발된 대부분의 기존 Cs 흡착제들은 원재료 값이 고가라는 단점과, 해수와 같이 높은 이온 강도와 낮은 Cs 농도를 가지는 대규모의 오염수를 실질적으로 정화하는데 한계를 가지고 있었다. 본 연구에서는 석탄광산배수를 처리하는 과정에서 생성되는 슬러지(CMDS)에 Na와 S를 첨가하여 친환경적이고 높은 Cs 제거 효율을 가지는 Cs 흡착제를 개발하였다. Fe 및 Ca 함량이 풍부한 CMDS를 1차 소재로 사용하였고, 열처리 과정으로 Na와 S를 첨가하여 새로운 Cs 흡착제를 제조하였다(이하 본 연구에서 개발한 흡착제는 Na-S-CMDS라 명명함). Na-S-CMDS의 Cs 흡착능 및 흡착 기작을 평가하기 위해 실험실 규모의 실험과 흡착 동역학 및 등온 모델링 연구를 수행하였으며, XRF, XRD, SEM/EDS, XPS 등의 분석을 통해 Na-S-CMDS의 물리화학적, 광물학적 특성을 조사함으로써 Cs 흡착 기작을 규명하였다. 흡착 배치 실험 결과, Cs은 빠르게 Na-S-CMDS에 흡착되어 1시간 내 평형에 도달하였으며, 낮은 Cs 농도(0.5 mg/L) 조건에서도 높은 Cs 제거 효율(> 90.0%)을 보였다. 흡착 등온 모델링 결과, 단일 흡착을 가정하는 Langmuir 흡착 등온 모델에 대응되는 경향을 보였으며, 흡착 동역학 모델링 결과 흡착 경향이 유사 2차 속도(pseudo second order kinetic) 모델과 일치하는 경향을 보였고, 이러한 결과는 단순한 물리적 흡착보다 이온 교환과 같은 화학적 흡착이 우세함을 의미한다. 고농도의 Cs 용액으로 반응시킨 Na-S-CMDS의 XRF/XRD 분석 결과, Na-S-CMDS 내 Na 함량은 감소하고 흡착 전 존재하던 erdite (NaFeS2·2(H2O))가 관찰되지 않는 것을 통해, Na+과 Cs+ 사이에서 활발한 이온 교환 반응이 진행되었음을 알 수 있었다. XPS 분석 결과, Na-S-CMDS에서 Cs와 S 사이의 강한 결합 작용이 관찰되었으며, 이러한 Cs와 S(또는 S-복합체)내 결합에너지 감소도 Na-S-CMDS의 Cs 흡착능을 증가시키는 요인으로 판단되었다. 본 연구를 통해 기존에 폐기물로 처리되었던 석탄광산배수슬러지를 개량하여 제조한 Na-S-CMDS는 기존의 Cs 흡착제보다 제조 비용이 저렴하고, 해수 및 지하수와 같이 이온 강도는 높지만 Cs 농도가 낮은 대규모 오염 수계에서도 Cs 흡착능이 높게 유지되어, 현장에서 효과적인 Cs 흡착제로 사용할 수 있을 것으로 기대한다.