• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권4호
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• pp.519-533
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• 2010

본 연구에서는 L-형 아미노산인 L-Alanine과 무기염인 NaCl, KCl, $NaNO_3$ 및 $KNO_3$의 각 전해질로 이루어진 L-Alanine/전해질 수용액 계에서 L-Alanine의 활동도계수와 용해도를 298.15 K에서 측정하였다. L-Alanine의 활동도계수는 양이온 및 음이온의 선택성 전극으로 이루어진 화학전지에서 두 전극간의 기전력을 측정하는 전기화학 법으로 측정하였으며, 용해도는 L-Alanine의 고체상과 상평형을 이루고 있는 포화용액을 중량 분석하여 측정하였다. 한편 본 연구에서는 아미노산(L-Alanine)/전해질 수용액 계의 잔류(residual) Helmholtz 자유에너지를 섭동사슬-통계역학적 회합성유체이론(perturbed chain-statistical associating fluid theory)과 단순-평균구근사(primitive-mean spherical approximation)이론을 결합한 관계로 모델링 하였으며, 이로부터 아미노산의 활동도계수 및 용해도에 대한 열역학적 관계식을 얻었다. Helmholtz 자유에너지를 모델링 하는 과정에서는 아미노산은 양쪽성 이온(zwitterion) 형태로 존재하며 아미노산의 양쪽성 이온은 같은 이온끼리 자기-회합(self-association)하며 동시에 물분자와 교차-회합(cross-association)하는 회합체로 가정하였으며, 또한 아미노산의 양쪽성 이온이 전해질(무기염)로부터 해리된 양이온 및 음이온과 상호작용하여 이온복합체(ion complex)를 형성하는 과정을 회합현상으로 가정하였다. 본 연구에서 제안된 이론적 모델로부터 L-Alanine/전해질 수용액 계에서 계산되는 L-Alanine의 활동도계수 및 용해도 값은 본 연구의 실험값과 일치하는 경향을 보였다.

• 한국식품과학회지
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• 제45권4호
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• pp.478-487
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• 2013

양파 재배 시 국내 토양에 절대적으로 부족한 황을 처리 횟수를 달리하여 재배 생산한 후, 황 함유 성분(sulfur-containing compounds)을 포함한 양파의 화학적 조성과 물리적 관능적 특성이 개선되었는지를 평가하였다. 선행연구를 토대로, 파종 시 토양에 직접 MSM 식이 유황을 1회 공통 처리하고 수확 2달 전황을 1회만 추가 처리한 군(Sulfur-1)과 수확 3달 전부터 수확 1달 전 까지 일정 간격으로 황을 총 4회 처리한 군(Sulfur-4)으로 구별하였으며, 황을 전혀 처리하지 않은 군(Control-S)과 타 지역 양파(Control-M)를 비교를 위한 대조군으로 선정하였다. 황 처리 횟수가 증가함에 따라, 수분은 감소하는 경향을, 총 질소로 측정된 조단백질과 무기질 총량인 회분(p<0.01), 그리고 식이섬유는 증가하는 경향을 나타내었으며, Mg, K, Fe, Zn 등이 증가하여(p<0.05), 전반적으로 무기질을 포함한 화학적 조성이 개선되었음을 시사하였다. 또한, 항산화력의 지표인 총 환원물질의 양도 2배 가량 유의적으로 증가하는 결과가 관찰되었다(p<0.05). 그러나, 황 함유 성분인 thiosulfinate와 함황 아미노산에서는 황 처리 효과가 관찰되지 않았고, 전자코로 측정된 향미 프로파일 역시 향미 성분의 차이를 시사하지 않았다. 이는, 본 실험에서 처리된 황 수준은 질소대사 및 토양의 pH를 변화시키는 간접적 경로를 통한 양파의 이화학적 조성 변화는 가능하게 할 수 있었으나, 황 함유 성분들을 직접적으로 증가시키기에는 충분하지 못했음을 시사하였다. 그럼에도 불구하고, 황 처리 횟수 증가와 함께, 함황 성분들에 의해 주로 인지되는 매운 맛과 매운 향 특성은 관능적으로 강해지는 것으로 평가되었다. 이러한 차이는, 양파 특유의 냄새 성분들이 지닌 낮은 역치에서 기인한 것으로 해석하였다. 한편, Control-S, Sulfur-1, Sulfur-4 양파들은 $4^{\circ}C$에서 4개월 동안 저장한 후, 모두 수분의 큰 증가 없이 총 환원력이 2배 가량 증가하였으며(p<0.01), 황 처리군이 무처리군에 비해 여전히 유의적으로 높았다(p<0.001). 반면, 동일조건에서 Control-M은 유의적 변화가 관찰되지 않았다. 이러한 차이는, 황 처리, 호흡작용으로 인한 환원당의 증가 이외에 지역적 영향이 관여했을 가능성을 시사하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권4호
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• pp.320-326
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• 1997

제초제 imazapyr의 토양환경중 행동을 구명하기 위하여 물리화학적 특성이 상이한 8종의 토양을 이용하여 $^{14}CO_2$로의 무기화 및 흡착 시험을 수행하여 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 물리화학적 특성이 상이한 8종의 토양중 배양기간 동안 발생된 $^{14}CO_2$의 양은 총 처리 방사능의 약 1.5${\sim}$4.9%로써 토양에 따라 상이한 방출율을 보였다. pH가 낮고 유기물이 많은 토양 C, G 및 H에서는 낮은 $^{14}CO_2$ 방출량을 보인 반면 pH가 높고 유기물이 적은 토양 B와 D에서는 높은 $^{14}CO_2$ 방출율을 보였다. 2. Imazapyr의 흡착실험에서 평형농도 도달시간은 네 토양 모두에서 약 3시간 이었다. 물리화학적 성질이 상이한 토양에서 0.25${\sim}$28.32%의 흡착율을 보였으며, 토양구성 요소중에서, 유기물 함량이 토양에 의한 imazapyr의 흡착에 가장 큰 영향을 미쳤다. Freundlich 흡착상수$(K_f)$는 유기물의 함량이 2.0${\sim}$21.3배 증가함에 따라 5.5${\sim}$25.6배 증가하였다. 그러므로 토양 유기물이 imazapyr의 흡착에 미치는 범위는 점토가 미치는 것보다 더 큼이 분명하다. $K_f$값은 토양 C, D, G 및 H에서 각각 0.44, 0.08, 0.65 및 2.05이었으며, 모든 토양에서 $K_d$와 유사한 값을 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제30권1호
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• pp.72-83
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• 1997

Korean lespedeza의 자생지에 대한 작물의 생육상황, 작물에 함유된 무기영양상태, 자생지 및 자생지 부근의 토양의 화학 및 물리성에 관한 기초자료를 얻고져 총 46개 군락지역을 조사하였으며 얻은 자료를 분석한 결과는 다음과 같다. Korean lespedeza의 초장 및 건물중은 조사시기 및 지역에 따라서 큰 차이를 보여, 조사일이 늦은 8월 하순의 수치가 높았다. Korean lespedeza의 무기함량은 사료작물로서 가장 우수한 Alfafa에 비하여 Fe와 Mn함량은 많으나 P와 Zn함량은 비슷하였고, K, Ca, Mg, Cu등 함량은 적었다. Korean lespedeza의 자생지 토양을 우리나라 전체 토양과 자생지 부근의 농경지 밭토양과 비교하였을 때 자생지 토양의 화학적 특성은 pH와 Ca함량은 높은 반면, Mg함량은 비슷하였고, 유효 $P_2O_5$, 치환성K, OM의 함량은 낮았으며, 자생지 토양의 물리적 특성은 모래함량이 많은 대신 미사와 점토함량은 적었다. Korean lespedeza는 대체적으로 일반작물이 잘 자라지 못하는 물리-화학적 특성이 불량한 토양에서도 잘 자라며, 대체적으로 나지상태에 가까운 사양토나 양질사토에서 많이 자생하는 것으로 보아, 토양의 유실방지에 의한 토양보전에 큰 역할을 하고 있는 것으로 생각된다.

• 한국습지학회지
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• 제12권2호
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• pp.59-65
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• 2010

습지는 식생과 수위 정도에 따라 다양한 물리 화학적 특성을 보이는 생태계로 작은 공간내에서도 다양한 생지화학적 반응이 일어날 수 있다. 특히, 용존유기탄소와 무기질소는 습지 내 생물학적 반응 정도를 결정하는 주요 인자로 탄소와 질소의 동태를 파악하고, 습지 환경의 변화 즉, 식생과 수위 및 계절변화에 따른 시공간적 패턴을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구는 실험을 위해 인공적으로 건설, 운용되고 있는 인공습지에서 식생유무와 수심정도, 계절에 따라 토양시료를 채취, 분석하였다. 그 결과, 용존유기탄소와 질산염의 함량이 식생이 있는 지역에서 모두 높게 나타났다. 용존탄소는 식생이 있는 경우, 수심이 깊은 지역에서는 평균 $0.37mg{\cdot}g^{-1}$, 수심이 낮은 지역에서는 $0.31mg{\cdot}g^{-1}$로 나타나 수위 정도에 따라 차이를 보였다. 이는 식생에서 제공되는 뿌리 삼출물의 증가와, 미생물의 유기물 분해작용의 복합적인 영향에 의한 것으로 판단된다. 반면, 질산염 함량은 수심에 따라 유의한 차이를 나타내지 않았으며, 이는 식생의 유무가 수심보다 질산염의 동태에 주요 영향을 미치는 것으로 볼 수 있다. 본 연구결과, 습지의 환경조건, 특히 수심이나 식생의 유무에 따라 탄소와 질소의 양적, 질적인 차이가 나타나며, 이는 습지 내에서 진행되는 생지화학적 반응의 시공간적 패턴에 영향을 미칠 것으로 보인다.

• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.293-300
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• 2018

설파메톡사졸(sulfamethoxazole, SMX)은 박테리아 치료를 위해 사람과 동물에게 널리 사용되어 온 설파아미드계열의 합성 항생제이다. 이들 대부분은 난분해성 물질로서 분해되지 않고 환경생태계에 노출되어 심각한 환경문제를 일으키게 된다. 본 연구에서는 난분해성 SMX를 분해하기 위하여 $Cu/Al_2O_3$ 촉매를 이용한 촉매습식과산화(catalytic wet peroxide oxidation, CWPO) 공정을 수행하였고, SMX를 완전히 분해하기 위한 최적의 온도, 촉매 주입량, 과산화수소($H_2O_2$)의 농도 등을 조사하였다. 1기압, $40^{\circ}C$에서 $H_2O_2$ 0.79 mM과 6 g의 10 wt% $Cu/Al_2O_3$ 촉매를 사용하여 20분 이내에 SMX가 완전히 분해되는 것으로 관찰되었다. 그러나 SMX는 완전히 무기화 되지 못하고, 중간생성물인 hydroylated-SMX, sulfanilic acid, 4-aminobenzenesulfinic acid, nitrobenzene을 거쳐 유기산으로 분해된 후 최종적으로 무기화 되었다. 이들 중간생성물의 거동을 파악하여 SMX의 분해 반응경로를 예측하였고 불균일 촉매의 내구성을 알아보기 위하여 10 wt% $Cu/Al_2O_3$ 촉매를 연속적으로 재사용 하여 SMX 분해율을 조사하였다. SMX의 분해율은 촉매를 5회 이상 재 사용하였을 때 다소 낮아졌지만 촉매의 활성도는 전반적으로 매우 안정적이었다.

• 청정기술
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• 제16권3호
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• pp.162-171
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• 2010

본 연구에서는 유기산, 무기산, 여러 첨가제들을 이용하여 옥내급수관의 스케일 제거에 적합한 환경친화적인 세정제를 개발하고자 연구를 수행하였다. 여러 유기산 중에서 oxalic acid, citric acid, malic acid 등의 경우 산화철 제거에 비교적 좋은 효율을 보였다. 이들 유기산들을 주축으로 하여 보조제를 첨가하여 옥내급수관 스케일의 주성분인 산화철 제거 평가실험을 하였다. 여러 첨가제 중에 비이온 계면활성제가 산화철 제거력 향상에 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다. 그리고 산화철에 대해 높은 용해력을 보인 두 종류의 배합세정제 $F_1$과 $F_2$를 제조하였는데 배합세정제 $F_1$의 경우 유기산과 첨가제로만 이루어져 있어 기존의 화학세척제에 비하여 안전하고 환경친화적이지만 비교적 산화철 용해력이 조금 떨어졌고, $F_2$의 경우는 $F_1$에 무기산을 소량 첨가함으로 산화철 용해력을 보완해 줌으로써 보다 높은 산화철 세정력을 필요로 할 때 사용하는 것이 좋을 것으로 판단된다. 따라서 옥내급수관 세정 시 스케일의 정도에 따라 배합후보 세정제를 선택하는 것이 바람직하다고 판단된다.

• Composites Research
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• 제24권1호
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• pp.31-36
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• 2011

본 연구에서는 유도무기의 탐색기에 적용되는 지존 접착제의 대체 가능성을 조사하기 위해 환경인자의 노출시간에 따른 기존 접착제와 대제 접착제의 접착전단장도들을 평가하고 이들의 화학구조 변화를 조사하였다. 이때 접착제는 기존 접착제와 대체 접착제에 대해 각각 구조용 접착제와 실링용 접착제의 두 종류를 고려하였다. 이들 접착제는 온도, 수분, 자외선 등의 복합적인 환경인자에 최대 1000시간 동안 노출시켰다. 환경인자의 노출시간에 따른 접착제의 접착전단강도를 평가하기 위해 접착전단시험을 수행하고 화학구조 변화를 조사하기 위해 ATR 적외선 분광분석을 수행하였다. 연구결과에 따르면 대체 접착제의 접착전단강도는 기존 접착제의 경우에 비해 높으며 환경인자의 노출에도 매우 안정적으로 나타나 대체 접착제는 기존 접착제의 대체용으로 적용이 가능함을 알 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제46권3호
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• pp.257-261
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• 2003

밤나무의 밤꽃과 밤잎의 추출물의 항균활성을 검색하기 위하여, 이들의 화학성분을 분석하였다. 유리당 함량은 밤꽃에는 sucrose와 maltose가 많은 반면, 밤잎에는 sucrose, glucose, fructose가 가장 많았다. 탄닌은 밤잎에 1.98%, 밤꽃은 0.16%로 밤잎이 12배정도 많았다. 지방산 조성은 밤꽂과 밤잎에 linoleic acid가 가장 많았다. 밤꽃의 불포화 지방산은 61.4%, 포화 지방산은 23.1% 였으며, 밤잎은 불포화 지방산이 76.4%, 포화 지방산이 17.1%로 나타나 밤잎이 불포화 지방산 함량이 높았다. 유기산 함량은 밤꽃에 malic acid, citric acid, succinic acid, oxalic acid의 많은 순이나, 밤잎은 succinic acid, citric acid, malic acid, oxalic acid 순으로 나타났다. 아미노산 조성은 밤꽃에는 aspartic acid와 proline이 가장 많았고, 밤잎은 aspartic acid가 가장 많았으며, 아미노산의 총함량은 밤꽃이 230.33mg/100g 인데 비하여 밤잎은 1,550.36mg/100g로 약 6.7배나 높았다. 무기질은 밤꽃과 밤잎 모두에 K가 가장 많았으며, 다음은 Ca, Mg, Fe, Mn, Al의 순으로 나타났다. 비타민은 밤꽃과 밤잎 중에ascorbic acid가 각각 5.2 mg/100 g 및 6.4 mg/100 g 함유하고 있었으며, 다른 비타민은 모두 trace로 나타났다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권1호
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• pp.83-90
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• 2017

사용후핵연료 파이로프로세싱에서는 방사성 희토류 염화물($RECl_3$)을 함유한 LiCl-KCl 공융염폐기물이 발생되며, 핫셀시설에서 운영을 목적으로 단순한 형태의 공융염폐기물 처리공정을 개발하는 것이 필요하다. 본 연구에서는, LiCl-KCl 공융염폐기물 내 희토류 핵종 분리/고화공정의 단순화를 목적으로 $Li_2O-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3$계의 무기합성매질을 이용하여 LiCl-KCl 공융염 내 희토류 핵종(Nd)을 분리한 후 분리생성물을 바로 고화하는 시험을 실시하였다. 공융염 내 희토류 염화물($NdCl_3$) 대비 0.67의 무게비에 해당하는 무기합성매질의 양으로도 Nd 핵종을 98wt% 이상 분리할 수 있었고, 이 때 얻은 희토류 핵종 포집생성물은 약 50wt% 수준의 희토류 산화물 함량을 보유하고 있었으며, 이 포집생성물을 화학적 내구성이 우수한 단일상의 균질한 유리고화체로 제조할 수 있었다. 이 결과들은 LiCl-KCl 공융염폐기물 내 희토류 핵종의 분리/고화공정을 단순화하기 위한 방안수립에 활용될 수 있을 것이다.