• 한국환경보건학회지
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• 제38권3호
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• pp.261-268
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• 2012

Objectives: The photocatalytic degradation of toluene in a batch mode photoreactor for the purpose of the hazardous waste treatment was investigated. Methods: Kinetic experiments using a low pressure mercury lamp (Lambda Scientific Pty Ltd, 50 Watt) emitting both UV and visible light were performed at $31^{\circ}C$ over toluene concentrations ranging from 10 to 50 mg/l in water with $50%TiO_2/6%WO_3$ (TW) concentration of 1 g/l at a pH of 6. Results: Kinetic studies showed that $50%TiO_2/6%WO_3$ (TW) photocatalyst was highly active in toluene degradation; we observed that 99% of the pollutant was degraded after six hours under visible irradiation; furthermore, we observed that adsorption onto TW catalyst was responsible for the decrease of toluene with pseudo-first order kinetics. It was also found that oxygen as a radical source in the sol medium played a significant role in affecting the photodegradation of toluene, especially with a two-fold elevation. This increase was achieved by a more than four-fold elevation of the photodegradation of toluene in the presence of acetone than without, presumably via an energy transfer mechanism. Conclusions: We concluded that photodegradation in acetone and oxygen molecules along with TW was an effective method for the removal of toluene from wastewater.

• KSBB Journal
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• 제10권1호
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• pp.105-112
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• 1995

본 연구에서는 LB기법에 의하여 분자수준으로 고 정화된 효소를 이용하여 에탄올의 양을 측정하는 광섬유 바이오센서가 개발되 었다. ADH는 arachidic acid의 단분자막에 LB기법으로 고정화된다. 센서의 출력신호를 분석하기 위하여 고정화된 ADH의 효소 반응은 ordered multisubstrate mechanism을 이용 하여 검토되었다. 광학 측정 시스템이 제시되었으며, 센서의 출력신호는 에단올의 농도에 비례하여 증가 하며 LB막에 누적된 누적충수와 관련이 있음을 알 수 있었다. LB막의 누적된 누적충수를 20충으로 증가하면 센서의 신호출력 범위가 확장되어 45mM의 고농도 에탄올도 측정할 수 있었다. 순수지질의 단 분자막과 효소가 흡착된 지질의 단분자막의 $\pi$-Aisotherm은 중성의 subphase에서 각기 다른 전하를 띠는 세 가지 종류의 지질에 대하여 조사되었다. ADH의 흡착도가 가장 우수한 지질은 arachidic a acid이며 이는 중성의 sub phase에서 양의 전하를 띠는 ADH 분자와 읍극의 전하를 띠는 arachidic a acid 분자 사이에 작용하는 정전기력에 기인한 것이다.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제31권4호
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• pp.225-232
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• 2001

The present study was carried out to observe the effect of liposome dispersed gel formulation (Lipogel) on topical delivery of ascorbyl palmitate (AsP). Neutral and negatively charged MLV liposomes containing AsP were prepared with dimyristoylphosphadtidylcholine (DMPC) and dicetyl phosphate (DCP), and dispersed to poloxamer gel matrix. In the hydrolysis study in rat's skin homogenates, AsP hydrolyzed to ascorbic acid (AsA) according to the first-order kinetics with the rate constant of $2.46{\times}10^{-2}\;min^{-1}$. In the passive skin penetration study using Franz diffusion cell, lipogel systems exhibited the greater values in the flux $(J_s)$ and the amount penetrated $(Q_p)$ compared to control hydrogels containing diethyleneglycol monoethyl ether $(Transcutol^{\circledR})$ as a solubilizing agent and a penetration enhancer for AsP. The total amount penetrated $(Q_{Total})$, which is expressed as a summation of $Q_P\;and\;Q_L$, for lipogel system was about 1.4 times higher in average than that of control hydrogel. However the amount localized in the skin $(Q_L)$ was similar in both formulations. As a result, lipogel system enhanced the skin penetration of AsP, possibly due to the increase in local concentration of AsP by preferential adsorption of liposome to the skin and the enhancing effect of phospholipid in liposome composition. Moreover it was expected that the penetrated AsP would generate AsA during skin penetration by the skin esterase. In conclusion, lipogel formulation was considered as a good candidate for topical delivery of AsP.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.854-860
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• 2017

본 연구에서는 di-(2-ethylhexyl)-phosphoric acid (D2EHPA)와 carbon nanotubes (CNTs)를 polysulfone (PSf)에 고정화시켜 PSf/D2EHPA/CNTs 비드를 제조하였으며, 제조한 비드에 의한 Sr(II)의 제거특성을 살펴보았다. Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) 및 Thermo gravimetric analysis (TGA) 분석을 통하여 PSf/D2EHPA/CNTs 비드의 형태적 특성들을 조사하였다. PSf/D2EHPA/CNTs 비드에 의한 Sr(II)의 제거는 운전시간 60 min 정도에서 평형에 도달하였으며, 속도 실험결과는 유사 2차 속도식에 잘 부합하는 것으로 나타났다. 또한 PSf/D2EHPA/CNTs 비드에 의한 Sr(II)의 제거에서 Langmuir 식으로부터 구한 최대 제거량은 4.75 mg/g이었다. PSf/D2EHPA/CNTs 비드에 의한 Sr(II)의 제거효율은 추출제 D2EHPA 만을 사용하는 경우보다 CNTs를 첨가함으로써 Sr(II)의 제거량이 2.5배 정도 향상되는 결과를 보였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제22권2호
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• pp.203-209
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• 2017

Innovations in the biofiltration process can provide effective solutions to overcome crucial water pollution problems. The elimination of pollutants is a result of the combined effects of biological oxidation, adsorption and filtration processes. This research aims to evaluate the performance of quartz sand biofiltration for removing total suspended solids, turbidity, color, organic matter, and ammonium from polluted river water and develop an empirical model for designing quartz sand biofilters for the treatment of polluted river water. Experiments were conducted using two biofilter units filled with quartz sand as filter media. A set of experiments were performed to evaluate the effect of hydraulic retention time on biofilter performance in removing water contaminants. The kinetics of organic matter removal were also determined to describe the performance of the biofilter. The results show that biofiltration can significantly remove river water pollutants. Removal efficiency depends on the applied hydraulic retention time. At a hydraulic retention time of two hours, removal efficiencies of total organics, ammonium and total suspended solids were up to 78%, 82%, and 91%, respectively. A model for designing quartz sand biofiltration has been developed from the experimental data.

• 생명과학회지
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• 제23권11호
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• pp.1365-1370
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• 2013

약 염기성 이온교환 수지에 cellulase를 고정화하였고 고정화 cellulase는 흡착 특성이 Langmuir 흡착 등온선을 잘 따랐다. pH와 온도에 대한 효소 활성은 고정화 효소가 우수한 특성을 보였다. 열에 대한 효소 활성은 1차식으로 감소하였고 고정화 효소가 자유 효소에 비해 열 안정성이 우수하였다. 초기 속도법을 통해서 자유 효소와 고정화 효소의 Michaelis-Menten 속도 상수를 결정하였고 속도상수 Km은 고정화 효소가 큰 값을 나타내었다. 충진층 반응기에서 셀룰로스의 전환 공정을 재순환에 의해 측정하였다. 투입되는 셀룰로스의 유량 변화에 대한 셀룰로스의 변환을 연속 공정에서 조사하였다. 장기 운전의 성능을 평가하기 위해 7일 통한 연속공정을 실시하였고 고정화 효소는 48%의 활성을 유지하였다.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제19권5호
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• pp.372-377
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• 2018

MgO or gadolinium-doped ceria (GDC, $Ce_{0.9}Gd_{0.1}O_{2-{\delta}}$) was added as a promoter to improve the oxygen transfer kinetics of $MgMnO_3$ oxygen carrier material for chemical looping combustion. Neither MgO nor GDC reacted with $MgMnO_3$, even at the high temperature of $1100^{\circ}C$. The average oxygen transfer capacities of $MgMnO_3$, 5 wt% $MgO-MgMnO_3$, and 5 wt% $GDC-MgMnO_3$ were 8.74, 8.35, and 8.13 wt%, respectively. Although the addition of MgO or GDC decreased the oxygen transfer capacity, no further degradation was observed during their use in 5 redox cycles. The addition of GDC significantly improved the conversion rate for the reduction reaction of $MgMnO_3$ compared to the use of MgO due to an increase in the surface adsorption process of $CH_4$ via oxygen vacancies formed on the surface of GDC. On the other hand, the conversion rates for the oxidation reaction followed the order 5 wt% $GDC-MgMnO_3$ > 5 wt% $MgO-MgMnO_3$ >> $MgMnO_3$ due to morphological change. MgO or GDC particles suppressed the grain growth of the reduced $MgMnO_3$ (i.e., (Mg,Mn)O) and increased the specific surface area, thereby increasing the number of active reaction sites.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권4호
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• pp.510-518
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• 2021

Bacteriophages are considered excellent sensing elements for platforms detecting bacteria. However, their lytic cycle has restricted their efficacy. Here, we used the minor coat protein pIII domain (N1N2) of phage CTXφ to construct a novel surface plasmon resonance (SPR) biosensor that could detect Vibrio cholerae. N1N2 harboring the domains required for phage adsorption and entry was obtained from Escherichia coli using recombinant protein expression and purification. SDS-PAGE revealed an approximate size of 30 kDa for N1N2. Dot blot and transmission electron microscopy analyses revealed that the protein bound to the host V. cholerae but not to non-host E. coli K-12 cells. Next, we used amine-coupling to develop a novel recombinant N1N2 (rN1N2)-functionalized SPR biosensor by immobilizing rN1N2 proteins on gold substrates and using SPR to monitor the binding kinetics of the proteins with target bacteria. We observed rapid detection of V. cholerae in the range of approximately 10³ to 10⁹ CFU/ml but not of E. coli at any tested concentration, thereby confirming that the biosensor exhibited differential recognition and binding. The results indicate that the novel biosensor can rapidly monitor a target pathogenic microorganism in the environment and is very useful for monitoring food safety and facilitating early disease prevention.

• 자원환경지질
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• 제38권5호
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• pp.499-512
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• 2005

EPMA분석결과, 철망간-(산)수산화광물과 결정질 철-(산)수산화광물에서 각각 $0.3-11.0wt.\%$와 $2.1-7.4wt.\%$인 적은 양의 As가 검출되었다. 비정질 철-(산)수산화광물에는 $28-36wt.\%$ 범위의 다량의 As가 인지되었고 $As_2O_5-SO_3-Fe_2O_3$ 다이어그램에 도식한 결과 스코로다이트에 근접하였다. 용해된 As는 철망간-(산)수산화광물과 철-(산)수산화광물에 흡착되고 스코로다이트와 같은 2차광물로 침전되어 저감되고 있었다. 용출실험은 산성환경에서 As와 Fe의 용출특성을 알아보고자 실시하였다. 반응용액의 pH 3과 5에서 용출된 As의 함량은 청양광산의 광미의 경우, 7일 이후에 뚜렷이 증가하였으며(전체 함량의 최대 $2.4\%$), 이는 As를 함유한 2차 광물들의 용해에 인한 것으로 판단된다. 반면에 서보광산의 광미에 함유된 As는 거의 용출되지 않았다(전체 As함량의 $0.0-0.1\%$). pH 1의 용출실험결과, 서보광산과 청양광산의 광미는 각각 $1.1-4.2\%$와 $1.5-14.4\%$의 As가 용출되었으며 As와 Fe는 밀접한 상관관졔가 있는 것이 관찰되었다. 용출실험에서 kinetics 문제는 우기에 As 농도를 증가시킬 수 있는 중요한 요인이 된다. 청양광산의 광미에 함유된 As는 지표수와 지하수의 수질에 악영향을 미칠 수 있다. 반면에 서보광산의 광미의 경우, As의 이동은 2차 광물의 침전과 흡착을 통해서 제어되는 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제25권2호
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• pp.129-139
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• 2019

대나무는 지구상에 존재하는 식물 중 적절한 기후와 토양조건에서 생산성이 가장 높고, 성장속도가 가장 빠른 다년생 식물로 알려져 있다. 전통적으로 아시아에서 대나무는 음식, 건축 및 다양한 재료로 활용되고 있다. 바이오매스 자원으로 대나무는 열분해과정을 거쳐 활성탄으로 제조될 수 있다. 본 연구에서는 탄화온도, 활성화 온도, 시간, 수증기의 양, 그리고 인산의 양 등을 변화에 따른 최적의 대나무 활성탄 제조 연구를 수행하였다. 대나무 탄화 후 수증기 활성화를 위해 $700{\sim}900^{\circ}C$의 온도, $0.8{\sim}1.8mL-H_2O\;g-char^{-1}\;h^{-1}$ 수증기 유량 범위에서 1 ~ 3 h 동안 활성화를 진행하였다. 수증기 유량을 $1.4mL-H_2O\;g-char^{-1}\;h^{-1}$으로 2 h 동안 실험한 결과 활성탄 수율과 비표면적은 각각 2.04 ~ 20.59 wt%, $499.17{\sim}1074.04m^2\;g^{-1}$의 값이 나왔다. 대나무와 인산의 질량비를 1:1로 혼합한 후 $700^{\circ}C$에서 유량 $1.4mL-H_2O\;g-char^{-1}\;h^{-1}$ 속도로 2 h 동안 활성화를 진행한 결과 활성탄 수율과 비표면적은 각각 24.67 wt%, $1389.59m^2\;g^{-1}$의 값이 나타냈다. 제조된 대나무 활성탄을 대상으로 메틸렌블루 흡착 실험을 통해 유사 1차, 2차 속도식 모델을 적용하였으며, 화학적 흡착을 의미하는 유사 2차 속도식에 따랐다.