• 제목/요약/키워드: Carbon pretreatment

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망간산화물에 의한 방향족 유기화합물의 산화-공유결합반응 및 이를 이용한 오염토양 정화기법 (Oxidative-Coupling Reaction of Aromatic Compounds by Mn Oxide and Its Application for Contaminated Soil Remediation)

  • 강기훈;신현상;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권5호
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    • pp.115-123
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    • 2007
  • 토양환경내 오염물질의 고정화 현상은 오염물질의 거동을 결정하는 주요 과정중 하나이다. 특히 생물화학적 반응에 대해 비가역적이며, 이로부터 오염물질의 독성도 동시에 제거되는 산화-공유결합반응에 의한 고정화 반응은 오염물질의 주요한 자연정화 메커니즘중 하나일 뿐만 아니라, 이를 공학적으로 응용함으로써 기존의 분해에 의존해 오던 정화 방법에 비해 보다 효과적으로 오염토양 및 지하수의 복원에 적용될 수 있다. 특히 이러한 산화-공유결합반응을 일으키는 촉매로서의 역할을 하는 망간산화물은 미생물 자체, 혹은 미생물을 포함한 균류, 식물체 등으로부터 추출한 산화-환원 효소를 이용하는 것에 비해 실용적인 측면에서 많은 장점을 가지고 있다. 이에 본고에서는 망간산화물을 이용한 유기오염물질의 정화 기작에 대한 최근의 다양한 연구 결과들을 정리하였다. 특히 망간산화물에 대해 반응성을 가지지 않는 안정한 유기오염물의 처리를 위한 관련 연구로서 반응매개체를 적용한 사례와, PAHs 처리기법, $Fe^0$를 이용한 환원 전처리 등 적절한 전처리 기법과의 조합에 의한 처리방법 등에 대한 연구결과를 소개하였으며, 이로부터 보다 광범위한 적용 가능성을 제시하고자 하였다. 자연계 내에서 일어나는 탄소의 순환과정을 고려할 때 산화-공유결합 반응에 의한 고정화 및 안정화 반응은 특히 분해에 대해 높은 내성을 가지는 방향족 유기오염물질의 제거에 보다 효과적으로 적용될 수 있는 친환경적 기법으로 사용될 수 있을 것이다.

혼합금속산화물에 담지된 Pd-Rh의 허니컴 촉매에서 NO와 N2O의 동시 환원 - H2 또는 CO 환원제의 사용 (Simultaneous Catalytic Reduction of NO and N2O over Pd-Rh Supported Mixed Metal Oxide Honeycomb Catalysts - Use of H2 or CO as a Reductant)

  • 이승재;문승현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권1호
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    • pp.96-104
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    • 2009
  • 혼합금속산화물에 담지된 Pd-Rh 허니컴 촉매 상에서 NO와 $N_2O$를 동시에 저감하기 위한 반응 온도를 낮추면서 각각의 반응물에 대한 전환율을 높이기 위하여, 환원제로 수소 또는 일산화탄소 사용에 대해 조사하였다. 각각의 환원제 사용 시, NO와 $N_2O$의 전환율에 대한 반응 조건의 영향을 조사하기 위해 반응온도, 각 환원제와 산소의 농도, NO와 $N_2O$ 간의 농도 비율 등을 변화시켰다. 먼저 수소를 환원제로 사용하는 경우, 산소의 부재시 $200^{\circ}C$ 미만의 저온에서 50% 이상의 NO와 $N_2O$ 전환율을 얻을 수 있었다. 한편, 일산화탄소를 환원제로 사용하는 경우에는 NO와 $N_2O$ 전환율이 각각 $200^{\circ}C$$300^{\circ}C$ 이상에서 증가하기 시작하였다. 그러나, 두 가지 환원제 모두의 경우에서, 반응 가스내에 산소 농도가 증가함에 따라 $N_2O$와 NO 전환율에 감소하였다. 결과적으로 일산화탄소 환원제에 비해, 수소 환원제가 상대적으로 저온에서 NO와 $N_2O$를 동시에 저감할 수 있으며, 산소 농도에 의한 영향을 덜 받는 것으로 나타났다. 반면, 반응물내 $N_2O$와 NO 농도비에 의한 NO와 $N_2O$ 전환율의 영향은 환원제의 종류에 크게 영향을 받지 않는 것으로 관찰되었다. 저온에서 NO와 $N_2O$를 동시에 저감시키기 위해서는 산소 분위기보다는 수소 분위기에서 촉매를 전처리하는 것이 보다 효과적인 것으로 나타났다.

십이미관중탕(十二味寬中湯)과 오수유부자리중탕(吳茱萸附子理中湯)의 간손상(肝損傷) 보호작용(保護作用)에 대한 연구 (Study in the Hepatoprotective Effect of Sipyimiguanjung-tang and Osuyubujaijung-tang)

  • 김형순;배영춘;이상민;김경요;원경숙;이경성
    • 사상체질의학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.90-108
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    • 2003
  • Osuyubujaijung-tang(OBT) and Sipyimiguanjung-tang(SGT) has been developed as prescriptions for the Soyeumin constitution. The hepatoprotective effect of the water extract of Osuyubujaijung-tang(OBT) and Sipyimiguanjung-tang(SGT) was investigated against carbon tetrachloride (CCl4)-induced hepatic damage. A single intra-peritoneal injection of CCl4 produced liver damage in rats as manifested by the significant rise of aspartate aminotransferase(AST), alanine aminotransferase(ALT), and alkaline phosphatase(ALP) in serum as compared to those of untreated normal group. Pretreatments of rats with Osuyubujaijung-tang(OBT) and Sipyimiguanjung-tang(SGT) 500 mg/kg for 7 days) were significantly reduced AST, ALT, and ALP levels compared with CCl4-treated control group. Treatment of rats with CCl4 led to significantly increase in lipid peroxidation and significantly decrease in cytochrome P450 and P450 reductase. The oral administration of Osuyubujaijung-tang(OBT) and Sipyimiguanjung-tang(SGT) water extract significantly inhibited the accumulation of microsomal thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) and increased the cytochrome P450 and P450 reductase activity. All these biochemical alterations resulting from CCl4 administration were inhibited by the pretreatment with Osuyubujaijung-tang(OBT) and Sipyimiguanjung-tang(SG1) extract. These results suggest that Osuyubujaijung-tang(OBT) and Sipyimiguanjung-tang(SGT) water extract can be useful as a hepatoprotective agent. And the effect of NO modulation by NO synthesis or precursors, and Osuyubujaijung-tang(OBT) and Sipyimiguanjung-tang (SGT) water extract was researched on chronic liver damage induced by CCl4 administration. It was observed that endogenous NO protected the liver from lipid peroxidation, fibrosis, and damage. Osuyubujaijung-tang(OBT) and Sipyimiguanjung-tang(SGT) water extract showed the hepatoprotective effect on the chronic liver cirrhosis model and relationship with NO modulation.

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고려인삼의 폴리아세틸렌 성분이 과산화 지질 형성에 미치는 영향 (Effect of Polyacetylene Compounds from Korean Ginseng on Lipid Peroxidation)

  • 김혜영;이유희;김신일;진승하
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
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    • 고려인삼학회 1988년도 학술대회지
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    • pp.81-86
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    • 1988
  • 고려인삼에서 분리한 폴리아세틸렌 성분인 파낙시돌, 파낙시놀과 파낙시트리올의 사염화탄소로 유도된 마우스와 흰주의 지질과 산화와 효소적 또는 비효소적으로 유도된 시험관내 과산화 지질 형성에 미치는 영향을 관찰하였다. 정상 또는 사염화탄소 처리된 마우스와 흰쥐에 대한 폴리아세틸렌의 효과를 혈청과 간 과산화 지질수준과 혈청효소 (GOT, GPT, LDH) 활성을 측정함으로써 관찰하였다. 간 마이크로좀 내 cytochrome P-450 함량과 aniline hydroxylase와 aminopyrine demethylase 활성도 측정되었다. 정상 마우스에 폴리아세틸렌을 처리한 경우 파낙시놀의 경우를 제외하곤 간과 혈청의 과산화 지질 형성과 혈청효소들의 활성에 변화가 없었으며, 파낙시놀은 간의 지질 과산화를 억제하였다, 폴리아세틸렌 성분들은 사염화탄소로 유도된 간의 과산화지질형성에 대한 보호작용을 나타내었고, 혈청지질과산화 수준을 낮추었다. 또한 사염화탄소로 유도된 LDH의 혈액내 유출에 대한 보호작용이 있으나, 혈청 GOT와 GPT 수준엔 영향을 주지 않았다. 사염화탄소는 cytochrome P-450 함량과 aniline hydroxylase, aminopyrine demethylase 활성을 낮추었으며, 이 경우 폴리아세틸렌은 효과를 나타내지 못하였다. 반면, 사염화탄소 없이 폴리아세틸렌만 처리한경우, 파낙시돌과 파낙시놀은 aniline hydroxylase를 세폴리아세틸렌성분은 aminopyrine demethylase를 유도하였으며, cytochrome P-450엔 영향을 주지 않았다. 시험관내 간 마이크로좀의 지질 과산화는 폴리아세틸렌 첨가시 농도에 비례하여 억제되었다.

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고도산화공정 처리가 페니실린의 생독성, 생분해도 및 생물학적 분해에 미치는 영향 (Effects of Advanced Oxidation of Penicillin on Biotoxicity, Biodegradability and Subsequent Biological Treatment)

  • 루흐엔뜨랑;밍당낫;이기세
    • 공업화학
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    • 제29권6호
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    • pp.690-695
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    • 2018
  • 페니실린(PEN) 항생제의 분해를 위하여 오존, 과산화수소, 자외선으로 구성된 고도산화공정(AOP)을 적용하였다. 항생물질 분해효율은 흡광도(ABS) 및 총유기탄소(TOC) 분석으로 평가하였다. $O_3/H_2O_2/UV$$O_3/UV$ 조합이 ABS (9 min 동안 100%) 및 TOC 감소(60 min 동안 70%)에 가장 효과가 좋았으나 사용한 실험조건에서 항생제의 무기질화 및 독성제거는 완전하지 않았다. 항생물질에 의한 생독성은 Escherichia coli 민감도 및 Vibrio fischeri 생체형광 활성평가를 이용하였으며 $O_3/UV$에 의해 민감도는 9 min 동안 100% 감소, $O_3/H_2O_2/UV$에 의한 생체형광에 대한 독성은 60 min 동안 57% 감소하였다. 생물학적 분해를 위한 AOP 조합으로 $O_3/UV$ 조합을 선정하였으며 $BOD_5/COD$ 비율로 생분해도의 개선 여부를 간접 측정한 결과 $O_3/UV$로 30 min 처리함으로 $BOD_5/COD$ 비율이 약 4배 증가하였다. 페니실린 20 mg/L를 포함하는 인공폐수에 대하여 AOP 처리 후 Pseudomonas putida를 이용하여 호기적 생물학적 분해를 진행한 결과, $O_3/UV$ 전처리한 경우 페니실린의 완전 무기질화가 가능하였으며 전처리하지 않은 경우에 비하여 분해속도가 55% 증진되었다. 결론으로, 호기성 생물학적 처리를 위한 AOP 전처리로써 $O_3/UV$ 조합이 추천되며 페니실린의 완전 분해를 촉진할 수 있다.

국내 순환유동층보일러 석탄재의 희토류 분포 특성 및 평가 (Distribution and Evaluation of Rare Earth Elements contained in Coal Ashes from Korea Circulating Fluidized Bed Combustion (CFBC))

  • 김영진;백철승;서준형;최문관;조계홍;안지환
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권6호
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    • pp.68-75
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    • 2018
  • 국내 순환유동층보일러(CFBC)발전소로부터 발생된 석탄재의 희토류 성분, 함량 및 분포특성을 평가하여 희토류 회수 개발 가능성을 검토하였다. 국내 CFBC발전소에서 확보한 6 종 석탄재의 희토류 함량은 82.2 ~ 311.7 ppm으로, 세계 석탄재 희토류 평균값으로 제시된 403.5 ppm에 비해 낮게 확인되었다. 희토류 농도와 Outlook coefficient값을 이용한 분석 결과, 6 종의 석탄재 모두 unpromising area (I)로 분류되었다. 현재 단계에서 석탄재의 희토류 회수를 위한 개발은 어려운 상태임을 확인하였고, 향후 석탄재 중 희토류 성분의 회수를 위해서는 critical 희토류를 주요 대상으로, 이를 농축하기 위한 전처리 및 선별 공정 개발이 필요한 것으로 확인되었다.

해조류 바이오매스로부터 Lactic acid를 제조하는 방법에 관한 연구 (A Study on the Method of Manufacturing Lactic Acid from Seaweed Biomass)

  • 이학래;고의석;심원철;김종서;김재능
    • 한국포장학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-8
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    • 2022
  • 최근 전 세계적으로 코로나바이러스감염증-19(COVID-19)의 확산됨에 따라 비대면 서비스가 성장하고 이와 동시에 플라스틱 폐기물 문제가 더욱 심화되고 있다. 동시에 탄소중립과 지속가능한 순환경제와 같은 친환경 정책이 전 세계적으로 추진되고 있고 친환경 제품에 대한 높은 수요로 인해 패키징 업계에서도 PLA, PBAT 등을 사용한 친환경 포장재 개발과 새로운 비즈니스 모델 창출을 시도하고 있다. 본 연구에서는 이러한 환경적 이슈에 우리나라 남해와 제주도 연안에서 매년 대량으로 발생하여 여러 형태의 문제를 야기하고 있는 구멍갈파래(Ulva australis)를 새로운 대체 에너지 원료로서 활용하고자 묽은 산 전처리, 효소 당화, 발효 공정을 거쳐 해조류 바이오매스 유래 Lactic acid를 생산하고자 하였다. 일반적으로 해조류는 종, 수확장소, 시기 등에 따라 탄수화물의 함량과 당의 구성이 다양하며, Cellulose, Alginate, Mannan, Xylan 등의 다당류로 구성되어 있고 리그닌 성분을 함유하고 있지 않아 곡물·목질계 자원보다 유용한 특징이 있다. 구멍갈파래를 구성하고 있는 복합 다당체는 한가지 공정만으로 높은 추출 수율을 기대하기 어려우나 본 연구에서 제시된 묽은 산 및 효소 당화의 융합 공정은 구멍갈파래가 함유하고 있는 대부분의 당 추출이 가능하기 때문에 상업화 규모의 생산 공정 구축 시 높은 Lactic acid 생산 수율을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

폐목재를 이용한 KOH, NaOH, ZnCl2 화학적 활성화로 생성된 바이오차의 흡착특성에 관한 연구 (Adsorption Characteristics of Biochar from Wood Waste by KOH, NaOH, ZnCl2 Chemical Activation)

  • 원민희;조우리;장진만;이재영
    • 청정기술
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    • 제29권4호
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    • pp.272-278
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    • 2023
  • 흡착을 이용한 오염물질 정화 방법에 많은 관심이 집중되고 있으며, 최근에는 바이오차를 이용하여 유기 및 무기오염물질 제거에도 이용할 수 있다는 연구가 진행되고 있다. 특히 폐자원 바이오매스로 폐목재는 바이오매스 재활용 방안이 필요한 상황으로 폐목재를 이용하여 생성된 바이오차를 흡착용량을 증가하기 위한 방법이 필요하다. 저온고압을 이용하여 에너지 소비가 낮고 수분 제거 전처리가 필요없는 열수가압탄화(Hydrothermal Carbonization, HTC)를 이용하여 탄화하여 바이오차를 생성하고, KOH, NaOH, ZnCl2 약품을 이용한 화학적 활성화법으로 생성된 바이오차를 약품별 활성화에 따른 요오드 흡착능, 비표면적, 세공크기, 세공부피, 세공분포 및 SEM을 분석하여 흡착특성을 파악하였다. HTC 300℃, 4 hr에서 생성된 바이오차를 KOH, NaOH, ZnCl2 약품별로 활성화로 생성된 바이오차 중 요오드흡착능이 높은 바이오차를 선정하여 비표면적, 세공부피, 세공크기 및 세공분포를 분석한 결과, 비표면적은 774~1.387 m2/g으로 활성탄과 같은 높은 비표면적을 나타냈으며, 평균세공크기 21~24 Å 범위의 미세공이 형성되었음을 확인하였다. 또한 SEM 관찰한 결과 활성화에 따라 표면이 일정한 형태의 균일한 세공이 발달되고 세공의 수가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

효소고정화 방법에 따른 콜레스테롤 검출용 바이오센서의 전류 감응도 분석 (Analysis of Amperometric Response to Cholesterol according to Enzyme-Immobilization Methods)

  • 지정윤;김미라
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.731-738
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    • 2011
  • 콜레스테롤의 신속하고 정확한 새로운 분석방법을 모색하기 위하여 본 연구에서는 전기적 전도성이 우수한 MWCNT를 이용하여 전극을 제작하였고, 여러 가지 효소고정화 방법을 통해 전기화학적 감응도 분석을 실시하였다. MWCNT의 전도성을 향상시키기 위해 아민기를 도입한 MWCNT-$NH_2$를 제조하였고, MWCNT-$NH_2$/GCE에 PB를 점착하여 작업전극을 제조하였다. 제조한 작업전극은 0.5~500 ${\mu}M$ $H_2O_2$ 농도 범위에서 농도가 증가함에 따라 전류가 비례적으로 증가하였고, 검출한계는 0.1 ${\mu}M$로 나타나 전극이 높은 감도를 가지고 있음을 확인하였다. 또한 콜레스테롤 검출을 위해 적합한 효소 반응기를 제작하기 위해 담체인 aminopropyl glass beads, CNBr-activated sepharose, Na-alginate, toyopearl beads에 cholesterol oxidase를 고정화시켜 바이오센서의 콜레스테롤 표준용액에 대한 감응도를 측정한 결과, aminopropyl glass beads과 CNBr-activated sepharose는 1~100 ${\mu}M$ 범위에서 선형관계를 보였으며, Na-alginate는 5~50 ${\mu}M$의 범위에서, toyopearl beads는 1~50 ${\mu}M$ 범위에서 선형관계를 나타내었다. 검출한계는 제작된 효소반응기 모두 1 ${\mu}M$로 나타나 콜레스테롤에 대한 높은 검출력을 보여주었으나, 특히 CNBr-activated sepharose와 Na-alginate를 이용한 효소반응기가 높은 coupling efficiency와 감응도를 보여 콜레스테롤 검출을 위한 본 바이오 센서 시스템에 적합한 것으로 나타났다.

랫드의 약물성 간장 장해에 대한 대파의 보호 효과 (Protective Effects of Welsh Onion (Allium fistulosum L.) on Drug-induced Hepatotoxicity in Rats)

  • 차환수;성기승;김성호;서지우;박선주;김순임;이경원;윤소라;한동운
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.1344-1349
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    • 2005
  • 본 실험에서는 랫드에 사염화탄소 중독을 유발하여 국내산 대파의 약물성 간장 장애에 대한 보호 효과를 알아보고자 하였다. 모든 실험동물에 대하여 복강으로 사염화탄소를 주입하였고 여름대파와 겨울대파를 그룹별로 $2\%,\;4\%,\;10\%$ (v/v)을 급여하고 약물대조 효과를 알아보기 위하여 마늘 $4\%$ 투여군을 두었다. 각 그룹에 대한 성장률과 증체율에 있어서는 대조군과 대파 처리군에서 유의할 만한 차이가 인정되지 않았다. 혈청 내 총단백질과 알부민 수치는 대조군과 처리군에서 유의할 만한 차이를 보이 지 않았다. 혈청 내 총지질의 양에서는 사염화탄소만 처리한 랫드에 비하여 대파를 급여하고 사염화탄소를 처리한 모든 군에서 감소하는 경향을 보였다(p<0.05). 여름대파 투여군에 비하여 겨울대파 처리군이 비교적 유의적으로 낮게 나타났다. 혈청 GOT와 GPT 활성도의 변화에서는 여름대파에 비하여 겨울대파가 유의적으로 낮게 나타나 대파의 급여가 간독성의 방어에 유의 할만한 효과가 있는 것으로 나타났다. 혈청내 ALP 활성도 역시 대파 투여군과 마늘 투여군이 사염화탄소 단독 투여군에 비해 유의성은 없지만 다소간 낮게 나타났다. 사염화탄소 투여한 랫드의 간장 병변은 간장의 섬유화, 공포변성 및 괴사 소견이 나타났으나, 대파 투여군에서 사염화탄소 단독투여 랫드군에 비하여 병변의 억제효과가 나타났다. 이상의 결과 여름대파와 겨울대파는 생체내에서 사염화탄소의 중독시의 간장손상에 대하여 보호 효과를 보이는 것으로 나타났다.