• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.41-50
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• 2022

최근 실 내·외 공기 질 등 환경 개선에 대한 관심으로 탄소흡착제의 연구가 활발하다. 기본적으로 공기질을 악화시키는 원인 물질이 대부분 휘발성유기화합물인 것을 감안한다면, 탄소재료의 소수성을 개선하여 더 우수한 제거 효율을 확보하는 것이 중요하다. 본 논고는 탄소의 소수성 향상 방법과 소수성 측정 방법을 고찰하고자 한다. 일반적으로, 탄소재료의 소수성을 향상시키는 방법으로 열처리, 산 및 알카리 처리, 소수성 물질들을 이용한 코팅 및 침지 등이 알려져있다. 이러한 방법들을 통해 탄소재료의 소수성 향상은 가능하나, 탄소재료(특히 활성탄)의 기공 구조를 붕괴시키거나 흡착능력을 감소시키는 등의 한계점이 있다. 따라서, 본 논고에서는 일반적으로 사용되는 탄소재료의 소수성 향상방법에 더하여 재료의 전구체 변환 방법에 대해서도 간단히 소개하고자 한다. 더불어, 소수성개질의 여부를 판단하기위해 사용하고 있는 분석 기법들을 본 논고에 소개하며, 탄소재료에 대한 이해를 높이고자 한다.

• 한국수산과학회지
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• 제19권5호
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• pp.459-468
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• 1986

저식염수산발효식품의 가공에 관한 일련의 연구로서 식염의 일부를 염화칼륨으로 대체하고, 젖산, 솔비톨, 에틸알콜을 첨가하여 저식염새우젓을 담그어 식염 $20\%$인 재래식 새우젓과 숙성중 지방산조성의 변화, 정미성분 및 냄새성분등을 분석 비교하였다. 재래식 새우젓 $S_1$과 저식염새우젓 $S_2,\;S_3$ 모두 최적숙성기는 60일이었으며 최적숙성기 때의 관능검사결과로 보아 식염 $4\%$, KCl $4\%$, lactic acid $0.5\%$, sorbitol $6\%$ 및 고추가루추출물 $4\%$를 첨가하여 담근 저식염새우젓 $S_3$는 재래식 새우젓 $S_1$에 비해 손색이 없는 좋은 제품이었다. 생균수는 전 제품 모두 최적숙성기인 60일째에 가장 많았다. 숙성중 전 제품 모두 주된 구성지방산은 16:0, 20:5, 22:6, 16:1 및 18:1 등이었으며 숙성증 폴리엔산의 조성비는 약간씩 감소한 반면, 포화산은 다소 증가하였다. 폴리엔산의 감소정도는 저식염새우젓 $S_3$가 가장 적었으며 고추가루 추출물의 항산화성도 확인되었다. 최적숙성기인 60일째의 재래식 새우젓 $S_1$과 저식염새우젓 $S_3$의 정미성분의 주체는 유리아미노산이었고 betaine과 핵산 관련물질이 보조적 역할을 할 것으로 생긱되었다. 그리고 완숙기 때의 주된 유리아미노산은 제품 $S_1,\;S_3$ 모두 glutamic acid, leucine, prolinc, glycine, lysine 및 aspartic acid등이었다. 완숙기 때의 냄새성분중 휘발성지방산은 $S_1$에서는butyric acid가 $64.0\%$로써 특히 많은 비율을 차지하였고 다음으로 acetic acid의 순이었지만 저식염새우젓 $S_3$에서는 butyric acid, propionic acid 및 acetic acid의 순으로 많은 비율을 차지하고 있었다. 6종이 동정된 휘발성카르보닐화합물중 제품 $S_1,\;S_3$ 모두2-methylpropanal이 약 $60\%$정도로써 특히 많았고 다음으로 S-methylbutanal과 pentanal의 순으로 많은 비율을 차지하였다. 한편, 휘발성아민은 제품 $S_1,\;S_3$ 모두 trimethylamine이 주체를 이루고 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제12권4호
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• pp.487-496
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• 2003

본 연구에서 실시한 VOC의 각 배출원별 구성물질 성분비를 조사한 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 우리나라의 VOC 주요 배출원에서 배출되는 성분은 주로 toluene으로서 도로포장 배출물질과 자동차, 도장시설, 가솔린증기 구성성분이 각각 35, 18, 16, 5%로 높은 분율을 차지하고 있음을 알 수 있었다. 2) 자동차와 주유소 그리고 가솔린 저장탱크 배출 물질의 경우 주로 $C_{5}$ 이하의 성분들이 배출되었는데, 이들 성분들은 주로 휘발유를 취급하는 곳에서 상당량 배출되고 있었다. 3) 도장시설에서는 m/p-xylene과 toluene, 1,2,4-TMB, o-xylene 둥이 각각 34, 16, 10, 9%로 배출되고 있어 주로 방향족 화합물들이 많이 배출되고 있었다. 4) 세탁시설에서는 주로 석유계 연료를 사용하고 있어 nonane이 41%, 1,2,4-TMB가 22%, 1,3,5-TMB가 13%로 배출되었으며, 도로포장시 아스팔트에서는 toluene과 benzene, m/p-xylene, o-xylene, ethyl benzene 등of 각각 35, 10, 4, ,3, 2%로 배출되고 있어 BTEX가 상당량 배출되고 있었다. 5) 본 연구의 경우 시료채취시 약 20초간의 짧은 시료채취이므로 정확한 자료를 얻기 위해서는 비교적 장시간을 채취하여 분석하여야 될 것으로 사료되며, 도로포장의 경우 시료채취지점으로 부터 약 100m 전방에 편도 2차선의 도로가 있어 자동차 배출물질이 다소 포함되었을 가능성이 있음을 밝혀둔다.

• 분석과학
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• 제27권5호
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• pp.261-268
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• 2014

선진국에서 유해물질을 함유하는 소비자 제품의 위해성 관리를 위해 CONSEXPO등의 다양한 소비자 노출평가 모델을 개발하여 소비자 제품에 함유된 유해화학물질의 노출로 인한 위해도를 평가하고 이를 규제 기준의 설정근거로 활용하고 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 시나리오에 적용할 수 있는 노출평가 모델을 검토하고 대상 제품을 선정하여 적정 모델을 적용하여 위해성 평가 단계에 따라 위해성 평가를 하여 제품 별 위해성 평가 기법을 마련하고자 하였다. 작성된 노출 시나리오를 바탕으로 노출 계수를 선정한 뒤 CONSEXPO 노출평가 모델을 기반으로 하여 알고리즘을 작성 한 결과 프탈레이트류의 경우 일부 장판에서 전이량이 검출되었으나 함량과 전이량의 상관관계를 살펴본 결과 r-square 0.0065으로 상관관계가 거의 없는 것으로 나타나, 이 결과를 기준으로 함량 기준값을 산출하는 것은 무리가 있다고 사료되며 현행제품기준을 유지하는 것이 무방할 것으로 판단된다. 휘발성유기화합물 또한 인체에 유해하지 않은 것으로 나타났으므로 현행 기준을 준수 할 경우 큰 무리가 없을 것으로 것을 판단, 새로운 기준을 제시 하지 않았다. 중금속의 경우 전이량이 검출되지 않았으므로 위해성 평가는 수행하지 않았다. 따라서 경피노출로 인한 인체의 유해가능성은 매우 적을 것으로 판단할 수 있다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권2호
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• pp.122-129
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• 2002

민꽃게를 시료로 하여 바람직한 갑각류 향기성분의 전구물질부가 되는 character impact compounds의 검색 및 게 자숙향기의 발현에 대하여 검토하였다. Methanol이 냄새성분의 전구물질 추출에 가장 적합한 것으로 나타났고, 추출횟수는 3회 정도로 완전추출이 가능했으며, 이때 methanol의 농도는 $80\%$일 때가 냄새의 강도가 가장 강한 것으로 나타났다. 시료 게의 냄새성분의 전구물질부를 구명하기 위해 투석 및 이온 교환수지 방법 등을 이용해 냄새성분 전구물질부를 분획하고 관능검사한 결과, 게 자숙취의 전구물질은 수용성이고 투석성의 저분자 성분으로, 산성 및 양성성분의 물질을 주체로 하여 여러 가지 성분이 동시에 가열될 때 발생하는 것이라고 생각되었다 게육 특유의 자숙취를 발현시킬 목적으로, 민꽃게 육의 $80\%$ methanol 추출성분의 조성에 근거한 합성 게육 엑스분의 조제하여 100$^{\circ}C$C에서 30분간 열처리하여 발생하는 냄새를 천연 게육의 자숙취와 비교하여 볼 때, 냄새의 조화성 면에서는 다소 떨어지나 양시료 사이에는 거의 차이가 없었다. 한편, 천연 및 합성 게육의 자숙취를 GC로 분석하여 chromatogram의 pattern을 비교한 결과 저·중비점 물질의 경우 양자가 서로 유사한 것으로 나타났다. 게 자숙취의 발현에는 염기성아미노산을 비롯한 아미노산류의 역할이 컸으며, ribose와 염기성아미노산 간에 일어나는 Maillard 반응에 의해 생성되는 휘발성화합물, 그리고 4급 암모니움염기가 민꽃게 자숙취의 주요 요소가 될 것으로 추정되었다.

• 공업화학
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• 제24권6호
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• pp.587-592
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• 2013

본 연구에서는 대표적 휘발성유기화합물(volatile organic compounds, VOCs)인 톨루엔(toluene)을 제거하고자 활성탄소와 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA)을 바인더로 이용하여 여러 가지 열분해 온도에 따른 펠렛형 다공성 탄소 흡착재를 제조하였다. 제조된 펠렛형 다공성 탄소 흡착재의 물리적 특성은 주사전자현미경(FE-SEM), 비표면적측정장치(BET), 열중량분석기(TGA)를 통하여 분석하였으며, 톨루엔 가스 흡착능은 가스크로마토그래피(GC)를 이용하여 분석하였다. 활성탄소, PVA 및 용매가 각각 1 : 0.1 : 0.8의 질량 비율로 배합될 경우 펠렛의 성형성이 가장 뛰어났다. 톨루엔 흡착 성능은 펠렛에 99% 이상의 톨루엔이 흡착되는 최대 시간을 측정하여 평가하였다. $300^{\circ}C$에서 열처리된 흡착재 비표면적은 열처리 전에 비하여 약 4.7배 증가된 약 $941.9m^2/g$로 측정되었다. 펠렛형 다공성 탄소 흡착재의 미세 기공의 부피는 0.30 cc/g으로 약 5배, 톨루엔 흡착 능력은 26 h으로 약 13배로 각각 증가하였다. 이는 바인더의 함량 및 열분해 온도 변화에 따른 활성탄소의 기공 크기 및 비표면적 변화에 의한 것으로 판단된다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권3호
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• pp.191-198
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• 2010

본 연구의 목적은 정유에 함유되어 있는 살초활성물질을 탐색하여 제초제 개발을 위한 선도 화합물을 발굴하는데 있었다. Amyris(Amyris balsamifera), cajuput (Melaleuca cajeputi), geranium(Pelargonium graveolens), lavender(Lavendula spp.), mandarin(Citrus reticulata), pine(Pinus spp.) 및 rosemary(Rosmarius officinale) 정유에 대한 살초력을 유채(Brassica napus)를 대상으로 in vitro에서 수행한 결과, cajuput 정유의 살초력이 가장 높았다($GR_{50}$ 값, $425{\mu}g\;g^{-1}$). Cajuput 정유에 함유되어 있는 주된 생리활성물질들은 eucalyptol 37,2%, ${\alpha}$-terpineol 11.6%, benzaldehyde 5.2%, linalool 4.1%, ${\alpha}$-pinene 2.5%, ${\beta}$-pinene 2.4%이었으며, 이들 생리활성물질의 살초력($GR_{50}$ 값)은 각각 2,731, 500, 50, 372, 4,363, $4,671{\mu}g\;g^{-1}$이었다. Benzaldehyde의 살초력은 기 보고된 eucalyptol (1,8-cineole)과 ${\alpha}$-pinene보다 높았으므로 향후 새로운 제초제 개발을 위한 선도화합물로 활용될 수 있을 것이라 판단된다. Cajuput 정유와 이에 함유되어 있는 가장 높은 살초력을 보였던 benzaldehyde를 80kg $ha^{-1}$ 토양처리하였을 때에는 그 어떠한 살초효과도 관찰할 수 없었으나, 경엽처리 하였을 때에는 화본과 잡초인 수수, 돌피, 바랭이는 100% 고사되었다. 그러나 살초효과는 20kg $ha^{-1}$ 이하에서는 전혀 나타나지 않았는데 이는 cajuput 정유와 benzaldehyde의 높은 휘발성 때문인 것으로 추론된다. 본 연구의 결과 cajuput 정유의 살초효과는 높은 약량에서만 나타났으므로 약량저감을 위한 처리시기 재설정과 살초력을 높일 수 있는 제형개발이 요구된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.57-58
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• 2011

III-V족 화합물 반도체의 일종인 InSb는 77 K에서 0.23 eV의 작은 밴드 갭을 가지며 높은 전하 이동도를 가지고 있기 때문에 대기권에서 전자파 흡수가 일어나지 않는 3~5 ${\mu}m$범위의 장파장 적외선 감지가 가능하여 중적외선 감지 소자로 이용되고 있다. 하지만 InSb는 밴드 갭이 매우 작기 때문에, 소자 제작시 누설전류에 의한 소자 특성의 저하가 문제시 되고 있다. 또한 다른 화합물 반도체에 비해 녹는점이 낮고, 휘발성이 강한 5족 원소인 Sb의 승화로 기판의 화학양론적 조성비(stoichiometry)가 변하기 쉬워, 계면특성 저하의 원인이 된다. 따라서 우수한 특성을 가지는 적외선 소자의 구현을 위해서, 저온에서 계면 특성이 우수한 고품질의 절연막 증착 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 InSb 기판 위에 $SiO_2$, $Si_3N_4$의 절연막 형성시 증착온도의 변화에 따른 계면 트랩 밀도를 분석하였다. $SiO_2$, $Si_3N_4$ 절연막은 플라즈마 화학 기상 증착법(PECVD)을 이용하여 n형 InSb 기판 위에 증착하였으며, 증착온도를 $120^{\circ}C$부터 $240^{\circ}C$까지 변화시켰다. Metal oxide semiconductor(MOS) 구조 제작을 통하여, 커패시턴스-전압(C-V)분석을 진행하였으며, 절연막과 InSb 사이의 계면 트랩 밀도를 Terman method를 이용하여 계산하였다[1]. 또한, $SiO_2$와 $Si_3N_4$의 XPS 분석과 TOF-SIMS 분석을 통하여 계면 트랩 밀도의 원인을 밝혀 보았다. $120{\sim}240^{\circ}C$ 온도 범위에서 계면 트랩 밀도는 $Si_3N_4$의 경우 $2.4{\sim}4.9{\times}10^{12}cm^{-2}eV^{-1}$, $SiO_2$의 경우 $7.1{\sim}7.3{\times}10^{11}cm^{-2}eV^{-1}$ 값을 나타냈고, 두 절연막 모두 증착 온도가 증가할수록 계면 트랩 밀도가 증가하는 경향을 보였다. 그러나 모든 샘플에서 $Si_3N_4$의 경우, flat band voltage가 음의 전압으로 이동한 반면, $SiO_2$의 경우, 양의 전압으로 이동하는 것을 확인할 수 있었다. 계면 트랩 밀도 증가의 원인을 확인하기 위해서, oxide를 $120^{\circ}C$, $240^{\circ}C$에서 증착시킨 샘플을 XPS 분석을 통하여 깊이에 따른 성분분석을 하였고, 그 결과, $240^{\circ}C$에서 증착된 샘플에서 계면에서 $In_2O_3$와 $Sb_2O_3$ 피크의 증가를 확인하였다. 이는 계면에서 oxide양이 증가함을 의미하며, 이렇게 생성된 oxide는 계면 트랩으로 작용하므로, 계면 특성을 저하시키는 원인으로 작용함을 알 수 있었다. Nitride 절연막을 증착시킨 샘플은 TOF-SIMS 분석을 통해, 계면에서의 성분 분석을 하였고, 그 결과, $240^{\circ}C$에서 증착된 샘플에서 In-N, Sb-N, Si-N 결합의 감소를 확인하였다. 이렇게 분해된 결합들의 dangling 결합이 늘어 계면 트랩으로 작용하므로, 계면 특성을 저하시키는 원인으로 작용함을 알 수 있었다. 최종적으로, 소자특성을 확인 하기 위하여 계면 트랩 밀도가 가장 낮게 측정된 $200^{\circ}C$ 조건에서 $SiO_2$ 절연막을 증착하여 InSb 적외선 소자를 제작하였다. 전류-전압(I-V) 분석 결과 -0.1 V에서 16 nA의 누설 전류 값을 보였으며, $2.6{\times}10^3{\Omega}cm^2$의 RoA(zero bias resistance area)를 얻을 수 있었다. 절연막 증착조건의 최적화를 통하여, InSb 적외선 소자의 특성이 개선됨을 확인할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제25권1호
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• pp.103-110
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• 2017

우리나라 양돈 농장 내 돈사의 대부분은 고밀도 사육에 적합한 피트형 구조를 가지고 있다. 피트형 돈사는 돼지의 배설물이 바닥의 공간에 장기간 저장되는 구조로서 기존의 돈사에 비해 분뇨 처리를 위한 노동비용이 크게 절감되는 장점이 있다. 그러나 피트에 저장된 분뇨슬러리는 암모니아를 비롯하여 다양한 냄새물질을 지속적으로 배출하여 돼지와 근로자의 건강을 위협하게 된다. 축산업의 역사가 오래된 축산 선진국에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 슬러리 첨가제, 스크러버, 바이오필터 등을 개발하였으며 우리나라 역시, 점차 고밀도 사육 방식이 확산됨에 따라 냄새저감 수단에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있다. 특히 최근에는 돈사 피트에 직접 투여하는 미생물제의 보급이 빠르게 확대되고 있다. 미생물제는 구매 비용이 높다는 단점에도 불구하고 운반, 저장, 사용이 편리하고 상대적으로 유지비가 저렴하여 소규모 양돈 농가에서 많이 선택되고 있다. 이러한 미생물제와 비교하여 유사한 효과를 발휘하면서도 비용이 훨씬 저렴한 냄새저감 수단으로서 수용성 탄수화물이 있다. 수용성탄수화물이란 설탕, 포도당, 당밀과 같이 분자량이 적은 단당류 또는 이당류 등을 포함하며 분뇨슬러리에 용해된 이후 빠르게 미생물에 의해 이용될 수 있는 탄소화합물을 의미한다. 분뇨 내 미생물은 투여된 수용성 탄수화물을 분해하여 이산화탄소 및 각종 유기산을 생산함으로 슬러리를 산화시키는 효과를 발휘한다. 산화된 슬러리 내에서 비이온성인 암모니아는 이온성인 암모늄 이온으로 전환되어 휘발성을 잃게 된다. 본 연구에서 대표적인 수용성 탄수화물인 설탕을 돈분뇨 슬러리(120kg)에 0.1%(w/w) 투여함으로서 슬러리의 pH를 8.2 수준으로 유지하였고 암모니아의 휘발은 10일 평균 33% 저감하는 효과를 얻었다. 결론적으로 본 연구의 결과를 돈사 현장에서 활용한다면 미생물제에 비해 보다 저렴한 비용으로 피트 슬러리의 암모니아 휘발을 저감할 수 있을 것으로 예상된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권1호
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• pp.71-75
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• 1997

농약의 물리화학적 특성에 관한 연구의 일환으로 captafol의 수용성, 가수분해, 증기압, 분배계수를 표준 측정기법 인 미국 EPA와 OECD 방법에 준하여 측정하였다. 수용성은 $25^{\circ}C$ 조건에서 2.24 ppm이었으며, 가수분해에 의한 반감기는 $25^{\circ}C$에서 77.8시간(pH 3.0), 6.54시간(pH 7.0), 0.72시간(p班 8.0)으로 나타나 알칼리 조건에서 불안정한 화합물임을 확인하였다. 산성조건에서의 반감기는 온도에 영향을 받지 않았으나, 중성, 알칼리 조건에서의 반감기는 $40^{\circ}C$에서 매우 짧았다. 가수분해 실험의 표준 대조물질인 diazinon을 이용하여 실험한 결과 본 연구실에서 수행한 가수분해 실험은 적합한 것으로 판정되었다. Captafol은 상온에서 증기압 ($8.27{\times}10^{-9}\;torr,\;20^{\circ}C$)이 높지 않으므로 휘발에 의하여 대기환경에 영향을 미칠 가능성은 없으리라 예상되었고, log P=6.94-(4401.6/T)라는 관계식을 유도할 수 있었다. Captafol은 옥탄올/물 분배계수치가 높아(Kow=1,523) 먹이연쇄를 통한 생물농축의 가능성이 예상되나 가수분해가 빠르기 때문에 비록 captafol이 수계에 노출된다고 하여도 분해가 빠르게 일어나 어류 생체내에 농축되어 인체에까지 영향을 미칠 가능성은 매우 낮을 것으로 사료되었다.