• 제목/요약/키워드: Bio-DME

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천연가스와 바이오매스로부터 개선된 DME 공정의 개발 (Development of Innovation DME Process from Natural Gas and Biomass in KOREA)

  • 조원준;송택용;백영순;김승수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.107-107
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    • 2010
  • Hydrogen is an alternative fuel for the future energy which can reduce pollutants and greenhouse gases. Synthesis gas have played an important role of synthesizing the valuable chemical compound, for example methanol, DME and GTL chemicals. Renewable biomass feedstocks can be potentially used for fuels and chemical production. Current thermal processing techniques such as fast pyrolysis, slow pyrolysis, and gasification tend to generate products with a large slate of compounds. Lignocellulose feedstocks such as forest residues are promising for the production of bio-oil and synthesis gas. Pyrolysis and gasification was investigated using thermogravimetric analyzer (TGA) and bubbling fluidized bed gasification reactor to utilize forest woody biomass. Most of the materials decomposed between $320^{\circ}C$ and $380^{\circ}C$ at heating rates of $5{\sim}20^{\circ}C/min$ in thermogravimetric analysis. Bubbling fluidized bed reactor were use to study gasification characteristics, and the effects of reaction temperature, residence time and feedstocks on gas yields and selectivities were investigated. With increasing temperature from $750^{\circ}C$ to $850^{\circ}C$, the yield of char decreased, whereas the yield of gas increased. The gaseous products consisted of mostly CO, CO2, H2 and a small fraction of C1-C4 hydrocarbons.

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서양민들레(Taraxacum officinale) 지상부, 지하부 및 혼합 추출물의 항산화 활성 비교 (Comparison of Antioxidant Activities of Water Extract from Dandelion (Taraxacum officinale) Aerial Parts, Roots, and Their Mixtures)

  • 정현정;성혜미;김경미;신유림;위지향
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권8호
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    • pp.1157-1164
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    • 2015
  • 본 연구는 민들레 지상부와 지하부의 혼합 추출에 따라 항산화 활성에 상승 효과가 있는지 확인하기 위해 민들레 지상부와 지하부를 9:1 또는 8:2 중량 비로 혼합한 혼합 추출분말과 지상부, 지하부 단독 추출분말의 생리활성 성분을 분석하고 항산화 활성을 비교하였다. 민들레의 대표적인 성분으로 알려진 luteolin, chicoric acid를 분석한 결과 지상부의 함량이 지하부보다 월등히 높았으며 혼합 추출분말의 함량은 지상부보다 낮고 지하부보다 높았다. HepG2 cell에서의 산화적 스트레스 방어 효과 및 CAT 활성을 확인하여 효소적 항산화 시스템에 대한 영향을 평가한 결과 민들레 지상부와 지하부 간에 CAT 활성의 차이는 없었으나 혼합 추출분말의 활성이 현저히 증가하여 혼합 추출을 통한 상호작용이 영향을 미쳤을 것으로 보였다. DPPH 라디칼 소거활성 및 지질과 산화 억제에 대한 $EC_{50}$ 분석 결과에서도 지상부보다 혼합 추출분말의 항산화능이 유의적으로 높은 것으로 나타났다. 항산화능 평가 항목에 따라 8:2 혼합과 9:1 혼합의 활성에 차이가 있었는데 DPPH 라디칼 소거활성에서는 9:1 혼합의 $EC_{50}$이 더 낮고 지질과산화 억제 활성에서는 8:2 혼합의 $EC_{50}$이 더 낮았다. 이와 같이 민들레 지상부와 지하부를 혼합하여 추출할 때 지상부, 지하부 단독 추출물보다 항산화 활성이 상승한 것은 청미래 덩굴잎 열수추출물과 토복령 열 수추출물을 혼합하였을 때 EDA 및 FRAP와 같은 항산화 활성이 높아진다는 연구 및 로스팅 커피와 홍삼 혼합 추출물의 항산화 효과 평가에서 커피와 홍삼의 함량 조절을 통해 항산화력을 변화시킬 수 있다는 연구에서 2개 이상의 식품 또는 천연물을 혼합할 때 항산화 활성에 상승효과를 나타낸다는 결과와 유사한 것으로서 민들레 지상부와 지하부에 함유된 각기 다른 화합물들의 상호 작용으로 인해 항산화 활성이 상승한 것으로 보였다. 그러나 혼합 추출을 통한 생리활성 물질의 변화 및 상호 작용에 대해서는 추가적인 연구를 통해 확인이 필요하겠다. 본 연구는 기존의 민들레 전초 또는 각 부위별 항산화능을 평가한 연구와는 달리 민들레 지상부와 지하부를 9:1 또는 8:2로 혼합한 추출분말이 단독 추출 분말보다 항산화 활성이 높은 것을 확인함으로써 지상부, 지하부의 혼합을 통해 항산화 활성에 시너지 효과가 있는 것을 확인하였다. 지질과산화 억제 활성, HepG2 cell에서의 산화적 스트레스 방어 효과 및 catalase 활성에서 지상부와 지하부 혼합 비율에 따른 유의적인 차이 없이 모두 지상부보다 높은 활성을 보였고 DPPH 라디칼 소거활성과 같은 총 항산화능 평가에서는 8:2 혼합보다 9:1 혼합 추출분말의 활성이 유의적으로 높으며 수율도 9:1 혼합 추출분말이 8:2 혼합보다 약 1.5배 가량 높게 나타나 9:1 혼합 추출분말이 상업적인 항산화 활성 소재로써의 가치가 더 높을 것으로 기대된다.

액체 이산화탄소 이용한 Monasil PCA 추출에 대한 연구 (A Study on the Extraction of Monasil PCA using Liquid CO2)

  • 조동우;오경실;배원;김화용;이갑수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.684-689
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    • 2012
  • Poly(acrylic acid) (PAA) 구형 입자는 바이오 분야의 소재에서부터 전자 재료에 이르기까지 다양한 분야에 사용되는 고분자 물질이다. 이를 생산하기 위해서는, 분산제(surfactant)를 이용한 중합 방법으로 합성을 한 후, 사용한 분산제를 제거하기 위한 별도의 Purification 과정을 거치게 된다. 일반 유기 용매를 사용하면 막대한 폐수 발생, 별도의 분리 공정 추가, 잔류 용매의 가능성 등의 문제점이 발생한다. 이에 이러한 문제를 해결하고자, 액체 이산화탄소를 용매로 하여, high-pressure Soxhlet extraction 방법을 개발하였다. 본 연구에서는 compressed liquid dimethyl ether (DME) 상에서 PAA 분산 중합에 사용된 pyrrolidene carboxylic acid-g-poly (siloxane) 계열의 분산제, Monasil PCA 제거하는 연구를 진행하였다. 추출된 PAA 입자의 모양은 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)으로 확인을 하였고, Monasil PCA의 농도는 Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometer (ICP-OES)로 분석하였다. 용매의 효과를 비교하기 위해서, 액체 이산화탄소와 n-hexane과 liquid DME를 대상으로 추출 실험을 하였다. 그 결과 n-hexane의 경우 일부 정제된 PAA 구형 입자를 얻을 수 있었지만, 일부는 n-hexane 증기의 높은 열에 의해서 변형된 형태의 입자를 얻었다. Liquid DME의 경우엔, 추출이 잘 되지 않았다. 액체 $CO_2$를 이용하는 경우에 구형의 형태는 유지하면서 분산제가 제거된 입자를 얻을 수 있었다. 그리고 최적 운전 조건을 알기 위해서 8시간 동안 재비기와 응축기의 온도를 달리하면서 실험을 실시하였다. 그 결과 추출기의 온도가 $19.6{\pm}0.2^{\circ}C$, 압력이 $51.5{\pm}0.5$ bar일 때, 가장 좋은 제거 효율을 보였다.

목질계 바이오매스로부터 가스화에 의한 합성가스 제조 연구 (Synthesis Gas Production from Gasification of Woody Biomass)

  • 조원준;모용기;송택용;백영순;김승수
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.587-594
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    • 2010
  • Hydrogen is an alternative fuel for the future energy which can reduce pollutants and greenhouse gases. Synthesis gas has played an important role of synthesizing the valuable chemical compounds, for example methanol, DME and GTL chemicals. Renewable biomass feedstocks can be potentially used for fuel and chemicals. Current thermal processing techniques such as fast pyrolysis, slow pyrolysis, and gasification tend to generate products with a large slate of compounds. Lignocellulose feedstocks such as forest residues are promising for the production of bio-oil and synthesis gas. Pyrolysis and gasification was investigated using thermogravimetric analyzer (TGA) and bubbling fluidized bed gasification reactor to utilize forest woody biomass. Most of the materials decomposed between $320^{\circ}C$ and $380^{\circ}C$ at heating rates of $5{\sim}20^{\circ}C$/min in thermogravimetric analysis. Bubbling fluidized bed reactor was used to study gasification characteristics, and the effects of reaction temperature, residence time and feedstocks on gas yields and selectivities were investigated. With increasing temperature from $750^{\circ}C$ to $850^{\circ}C$, the yield of char decreased, whereas the yield of gas increased. The gaseous products consisted of mostly CO, $CO_2$, $H_2$ and a small fraction of $C_1-C_4$ hydrocarbons.

폴라로그래피를 이용한 $[^{201}Tl]$염화탈륨 주사액의 중금속 분석 (Analysis of Heavy Metals in $[^{201}Tl]$TICI Injection Using Polarography)

  • 전권수;서용섭;양승대;안순혁;김상욱;최강혁;이동훈;임상무;유국현
    • 대한핵의학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.336-343
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    • 2000
  • 목적: $[^{201}Tl]$TICI주사액의 제조과정에서 안정동위원소인 $^{201}Tl$ 및 Cu, Pb의 중금속을 함유할 가능성이 있어 이러한 이물질을 확인하기 위한 방법으로 방사성 물질의 대기오염을 일으키지 않는 폴라로그래피의 분석 조건을 설정하고자 하였다. 대상 및 방법: 원자력병원에서 생산하고 있는 $[^{201}Tl]$-TlCl 주사액에 포함될 수 있는 중금속을 대상으로 하였다. 극미량의 중금속을 측정하기 위한 방법으로 BAS-50W 폴라로그래피를 이용하였고, 여기에 사용된 3 전극계는 작업전극인 DME, 기준전극인 Ag/AgCl 그리고 보조전극인 백금선을 이용하였다. 신속하고 재현성있는 분석을 위한 조건으로 기기의 분석 모드, 각 모드에 적합한 전극, 지지전해질, 석출시간 등의 치적 조건을 설정하였다. 결과: 폴라로그래피의 모드는 OSWSV 방법이 재현성과 감도면에서 가장 우수하였고, 작업전극은 DME와 Au 전극을 비교 실험한 결과 재현성 면에서 DME가 보다 좋은 결과를 보였다. 지지전해질은 염기성인 0.50 M KOH 용액, 산성인 1.0 M $HNO_3$, 용액, 중 성인 pH 7 phosphate 완충용액을 비교 실험하여 pH 7 phosphate 완충용액이 $Tl^+$$Cu^{2+}$를 분석하는데 가장 적합함을 확인하였다. 이를 바탕으로 중금속을 측정한 결과 $Tl^+$은 -450 mV, $Cu^{2+}$는 -50 mV에서 각각의 피크가 나타났고, 석출시간을 45초로 하였을 때 $Tl^+$의 경우 y=2.05E-$9{\chi}$+5.66E-9이고 $Cu^{2+}$의 경우는 y=1.23E-$8{\chi}$+1.23E-6의 선형 관계식을 얻었다. 결론: 이 방법에 의한 Tl과 Cu의 검출한계는 약 0.05 ppm이다. 이 방법을 현재 원자력병원에서 생산하고 있는 $[^{201}Tl]$TICl 주사액의 정도관리에 도입하여 중금속을 측정한 결과 약전에서 규정하고 있는 2 ppm 미만임을 확인하였고, 그 결과는 재현성, 정확도, 감도 및 간편성에서 모두 만족할 수 있었다. 이 방법은 $[^{201}Tl]$TlCl 주사액 뿐만 아니라 $^{67}Ga$ 주사액 및 기타 방사성의약품과 중금속 분석에도 응용할 수 있다.

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Non-gaseous Plasma Immersion Ion Implantation and Its Applications

  • Han, Seung-Hee;Kim, En-Kyeom;Park, Won-Woong;Moon, Sun-Woo;Kim, Kyung-Hun;Kim, Sung-Min
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.151-151
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    • 2012
  • A new plasma process, i.e., the combination of PIII&D and HIPIMS, was developed to implant non-gaseous ions into materials surface. HIPIMS is a special mode of operation of pulsed-DC magnetron sputtering, in which high pulsed DC power exceeding ~1 kW/$cm^2$ of its peak power density is applied to the magnetron sputtering target while the average power density remains manageable to the cooling capacity of the equipment by using a very small duty ratio of operation. Due to the high peak power density applied to the sputtering target, a large fraction of sputtered atoms is ionized. If the negative high voltage pulse applied to the sample stage in PIII&D system is synchronized with the pulsed plasma of sputtered target material by HIPIMS operation, the implantation of non-gaseous ions can be successfully accomplished. The new process has great advantage that thin film deposition and non-gaseous ion implantation along with in-situ film modification can be achieved in a single plasma chamber. Even broader application areas of PIII&D technology are believed to be envisaged by this newly developed process. In one application of non-gaseous plasma immersion ion implantation, Ge ions were implanted into SiO2 thin film at 60 keV to form Ge quantum dots embedded in SiO2 dielectric material. The crystalline Ge quantum dots were shown to be 5~10 nm in size and well dispersed in SiO2 matrix. In another application, Ag ions were implanted into SS-304 substrate to endow the anti-microbial property of the surface. Yet another bio-application was Mg ion implantation into Ti to improve its osteointegration property for bone implants. Catalyst is another promising application field of nongaseous plasma immersion ion implantation because ion implantation results in atomically dispersed catalytic agents with high surface to volume ratio. Pt ions were implanted into the surface of Al2O3 catalytic supporter and its H2 generation property was measured for DME reforming catalyst. In this talk, a newly developed, non-gaseous plasma immersion ion implantation technique and its applications would be shown and discussed.

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