• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.470-474
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• 2011

볏짚은 한국에서 매년 대량 생산되는 주요 작물이다. 침지공정을 이용한 목질계 바이오매스의 전처리는 대기압과 $60^{\circ}C$의 온도에서 온화한 조건에서 수행되었다. 본 연구에서는 전처리된 바이오매스의 효소당화 조건을 찾아보았다. 볏짚의 경우에 이전의 목질계 바이오매스와 비교하여 당화시간이 다른 것들보다 짧은 것으로 나타났다. SAA(Soaking in Aqueous Ammonia) 전처리 볏짚의 당화는 40~48시간 사이에 종료가 되었고 $50^{\circ}C$에서 높은 글루코스 전환율을 나타냈다. 글루코스 전환율은 효소사용량이 각각 65 FPU/ml과 32 CbU/ml일 때 높았다. 기질 농도가 5%(w/v)일 때 전환율은 72시간 동안 당화 후에 83.8%로 나타났다. SAA 전처리 볏짚의 동시당화발효(SSF; Simultaneous Saccharification and Fermentation) 실험에서는 $40^{\circ}C$에서 높은 에탄올 생산수율을 보였다. 그때의 수율은 48시간에서 33.05%로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권6호
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• pp.682-689
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• 2015

A two-step process was investigated for pretreatment and fractionation of rice straw. The two-step fractionation process involves first, soaking rice straw in aqueous ammonia (SAA) in a batch reactor to recover lignin-rich hydrolysate. This is followed by a second-step treatment in a fixed-bed flow-through column reactor to recover xylo-oligomer-rich hydrolysate. The remaining glucan-rich solid cake is then subjected to an enzymatic process. In the first variant, SAA treatment in the first step dissolves lignin at moderate temperature (60 and $80^{\circ}C$), while in the second step, hot-water treatment is used for xylan removal at higher temperatures ($150{\sim}210^{\circ}C$). Under optimal conditions ($190^{\circ}C$ reaction temperature, 30 min reaction time, 5.0 ml/min flow rate, and 2.3 MPa reaction pressure), the SAA-hot-water fractionation removed 79.2% of the lignin and 63.4% of the xylan. In the second variant, SAA was followed by treatment with dilute sulfuric acid. With this process, optimal treatment conditions for effective fractionation of xylo-oligomer were found to be $80^{\circ}C$, 12 h reaction time, solid-to-liquid ratio of 1:12 in the first step; and 5.0 ml $H_2SO_4/min$, $170^{\circ}C$, and 2.3 MPa in the second step. After this two-step fractionation process, 85.4% lignin removal and 78.9% xylan removal (26.8% xylan recovery) were achieved. Use of the optimized second variant of the two-step fractionation process (SAA and $H_2SO_4$) resulted in enhanced enzymatic digestibility of the treated solid (99% glucan digestibility) with 15 FPU (filter paper unit) of CTec2 (cellulase)/g-glucan of enzyme loading, which was higher than 92% in the two-step fractionation process (SAA and hot-water).

• 한국물환경학회지
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• 제21권6호
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• pp.643-650
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• 2005

In order to treat leachate from aged landfill site effectively, removal of biologically recalcitrant organic matter and denitrification efficiency were evaluated through the combination of $H_2O_2/O_3$ AOP pretreatment process and UASB process. The results can be summarized as follows. In case of leachate having low COD/N ratio from aged landfill site, it is possible to increase available COD for denitrification in nitrate utilizing denitrification and nitrite utilizing denitrification both by enhancing biodegradability of recalcitrant organic matter as applying $H_2O_2/O_3$ AOP to pretreatment process. In this experiment, it is found that available COD for denitrification can be increased to 1.0 and 0.4 g/day, respectively. Comparison has been made between requiring COD and available COD for denitrification in each experimental stages. It is expected that high rate of denitrification can be achieved with leachate from young landfill site because higher amount of available COD for denotrification is present in the leachate than the amount of requiring COD for denitrification. Especially, In leachate from aged landfill site with low COD/N ratio, it can be concluded that denitrification using nitrite nitrogen can enhance overall denitrification performance efficiently because denitrification using nitrite nitrogen requires less amount of carbon source than denitrification using nitrate nitrogen. Comparing the biogas production rate and nitrogen content of biogas under the condition of same amount of nitrate and nitrite addition, biogas production and nitrogen content of biogas are increased during denitrification after $H_2O_2/O_3$ AOP pretreatment process. Therefore, it can be confirmed that COD/N ratio in the leachate is increased. Applying $H_2O_2/O_3$ AOP as pretreatment system of landfill leachate seems to have little economic benefit because it requires additional carbon source to denitrify ammonia nitrogen in leachate coming from aged landfill site. However, it is possible to apply this pretreatment process to leachate from old landfill site in view of AOP process can achieve removal of biologically recalcitrant organic matter and increase of available COD for denitrification simultaneously.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권6호
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• pp.704-711
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• 2010

당질계 및 전분질계 바이오 매스(1세대 바이오 매스)의 단점은 식량고갈의 문제로 인한 원료수급이 불안정하여 원료비 상승과 함께 원료 확보라는 문제에 당면해 있다. 이를 해결하기 위한 다양한 대책이 모색되었고 그 대책으로 목질계 바이오 매스(2세대 바이오 매스)에 대한 연구가 이루어져 왔다. 그러나 목질계 바이오 매스는 매우 복잡하고 어려운 Lignin 제거 문제에 직면하게 되었다. 그리하여 현재는 기존의 바이오 매스의 단점을 극복할 새로운 바이오 매스인 비 식용작물의 관심이 증가하고 있다. 비 식용작물 바이오 매스는 당질계 및 전분질계 바이오 매스와 달리 식량문제로 인한 원료비의 상승이나 원료 확보 면에서 안전하며 또한 기존 목질계 바이오 매스에 비해 보다 쉽게 Lignin을 제거할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 이러한 비 식용작물 중 Cellulose 함량이 높고 Lignin 함량이 상대적으로 낮은 억새를 이용하여 암모니아 공정 전처리의 최적화 조건을 연구하였다. 공정변수로는 암모니아 농도, 반응시간, 반응온도를 선정하였으며 전처리 후 각 반응물의 Cellulose 함유율, Lignin 함유율, 잔류 고체량 및 가수분해도를 반응표면 분석법을 이용하여 최적 전처리 조건을 확립하였다. 최적조건 탐색 결과는 암모니아 반응농도; 11.27%, 반응온도; $157.75^{\circ}C$, 반응시간; 10.01 min으로 최적 반응조건을 결정할 수 있었으며 최적조건으로 전처리 후 억새의 상대적인 Cellulose 함유율; 39.98%, Lignin 함유율; 8.01%, 가수분해도; 85.89%의 결과를 얻어, 억새가 기존 목질계 바이오 매스들보다 전처리 및 당화 발효에 있어 유리한 기질이라고 결론지을 수 있다.

• KSBB Journal
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• 제4권3호
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• pp.235-240
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• 1989

본 연구에서는 매년 700여만톤 생산되는 볏짚을 자원화 하기 위하여 암모니아-냉동-파열법 (AFEX)을 사용하였다. AFEX으로 전처리된 볏짚은 처리되지 않은 것보다 대랴 4배 이상의 가수분해율을 얻을 수 있었다. 또한 어떼한 전처리 방법보다도 처리하는 과정이 쉽고 당화율도 90%로 이상이며, 경제성이 높다.

• 공업화학
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• 제23권4호
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• pp.399-404
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• 2012

비식량 농업부산물인 왕겨로부터 에탄올 생산을 위한 효율적인 바이오매스 전처리 방법을 탐색하였다. 고온 고압 조건의 회분식 반응기에서 알칼리 용매는 암모니아와 가성소다, 산 용매는 희황산을 사용하였다. 가성소다 용액 처리 후 희황산 용액으로 복합처리한 시료의 효소 당화효율이 82.8%로 가장 높게 나타났고 이때 약 94.7%의 회분 성분 제거율을 보였다. 전처리 왕겨 시료의 효소 당화효율과 회분 성분 제거율 추세가 거의 비슷하게 나타나 왕겨의 효소당화 최대 저해요인이 회분(규산염) 성분임을 알 수 있었다. 따라서 규산염 함량이 높은 바이오매스는 고온 고압 조건하에서 가성소다-희황산 복합 처리법을 적용하는 것이 효소 당화효율 증진에 매우 유리함을 확인하였다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제54권2호
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• pp.224-237
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• 2021

본 연구는 백작약 열수 추출물의 in vitro 항산화능을 평가하였으며, TAA를 유발한 급성 간손상 동물 모델을 이용하여 항산화 활성으로 인한 산화적 스트레스 억제 효과와 간 기능 보호효과 여부를 검증하였다. 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량, DPPH 및 ABTS 자유 라디칼 소거능 측정 결과 높은 항산화능을 나타냈으며, 체중, 간무게 및 간중량 비율 (%)이 대조군에 비해 S100군과 PR100군보다 PR200군에서 더욱 감소하였다. 약물투여군의 혈중 암모니아, GOT 및 GPT 수준의 유의적인 감소를 확인하였으며, western blot 실시 후 대부분의 인자에서 유의적인 차이를 확인하였다. 이 결과를 토대로 백작약 열수 추출물이 Nrf2-Keap1경로의 활성화를 통해 항산화 효소를 증가시켰으며, 항산화능을 통한 산화적 스트레스 개선에 긍정적인 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 백작약 열수 추출물은 급성 간손상시 간보호 효과를 위한 후보 소재로서 가능성이 있다고 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권1호
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• pp.75-80
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• 2010

다공성 탄소전극기지 위의 무전해 니켈도금에 관한 연구를 하였다. 다공성 탄소전극기지로는 다공도가 20 ${\mu}m$ 이상인 것과 16~20 ${\mu}m$ 인 것을 사용하였다. 소수성인 탄소 표면은 $60^{\circ}C$ 이상의 암모니아 용액에 침적함으로써 그 표면 성질이 친수성으로 변화 되었고, 40분 이상 침적 시 접촉각이 $20^{\circ}$ 이하까지 측정 되었다. 도금욕의 pH가 증가됨에 따라 탄소기지 위에 도금된 니켈 도금층의 인의 석출량은 감소하였으며 니켈 도금층이 결정질 구조를 갖는 현상이 관찰되었다. 도금층의 두께는 pH가 증가함에 따라 증가하였다. 활성화 처리를 위한 $PdCl_2$의 농도에 따른 도금층의 두께 변화는 없었으나, 도금에 필요한 $PdCl_2$의 최소농도는 5 ppm 이상인 것으로 나타났다.

• 한국표면공학회지
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• 제43권2호
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• pp.105-110
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• 2010

Electroless nickel plating on porous carbon substrate for the application of MCFC electrodes was investigated. Acidic and alkaline bath were used for the electroless nickel plating. The pore sizes of carbon substrates were 16-20 ${\mu}m$ and over 20 ${\mu}m$. The carbon surface was changed from hydrophobic to hydrophilic after immersing the substrate in an ammonia solution for 40 min at $60^{\circ}C$. The contact angle of water was decreased from $85^{\circ}C$ to less than $20^{\circ}$ after ammonia pretreatment. The deposition rate in the alkaline bath was higher than that in the acidic bath. The deposition rate was increased with increasing pH in both acidic and alkaline bath. The content of phosphorous in nickel deposit was decreased with increasing pH in both acidic and alkaline bath. The contents of phosphorous is low in alkaline bath. The minimum concentration of $PdCl_2$ for the electroless nickel plating was 10 ppm in alkaline bath and 5 ppm in acidic bath. The thickness of nickel was not affected by the concentration of $PdCl_2$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.293-293
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• 2010

Carbon nanotubes (CNTs) have attracted considerable attention as possible routes to device miniaturization due to their excellent mechanical, thermal, and electronic properties. These properties show great potential for devices such as field emission displays, CNT based transistors, and bio-sensors. The metals such as nickel, cobalt, gold, iron, platinum, and palladium are used as the catalysts for the CNT growth. In this study, diamond-like carbon (DLC) was used for CNT growth as a nonmetallic catalyst layer. DLC films were deposited by a radio frequency (RF) plasma-enhanced chemical vapor deposition (RF-PECVD) method with a mixture of methane and hydrogen gases. CNTs were synthesized by a hot filament plasma-enhanced chemical vapor deposition (HF-PECVD) method with ammonia (NH3) as a pretreatment gas and acetylene (C2H2) as a carbon source gas. The grown CNTs and the pretreated DLC filmswere observed using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) measurement, and the structure of the grown CNTs was analyzed by high resolution transmission scanning electron microscopy (HR-TEM). Also, using energy dispersive spectroscopy (EDS) measurement, we confirmed that only the carbon component remained on the substrate.