• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권1호
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• pp.45-51
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• 2014

본 연구는 농업 부산물인 옥수수대(corn stover)를 이용하여 묽은 황산법(DSA; dilute sulfuric acid)과 암모니아 침지법(SAA; soaking in aqueous ammonia) 그리고 암모니아 재순환 침출법(ARP; ammonia recycle percolation)을 비교하여 각 전처리법의 특징과 장단점을 분석하였고, 동시당화공동발효를 통한 에탄올 생산을 비교하였다. ARP, DSA, SAA를 이용하여 전처리된 고형물(3% 글루칸 투입)을 15 FPU/g-glucan, 30 CBU/g-glucan의 상업용 효소(Spezyme CP와 Novozyme 188;)와 E. coli KO11 균주(ATCC$^{(R)}$ 55124)를 이용하여 동시당화공동발효를 수행하였다. 전처리 후에 남은 고형물에 있는 당의 최대이론적 에탄올 수율은 각각 87, 90 그리고 78%였다. 이것은 전처리되지 않은 원래 옥수수대의 총 당량(글루칸 +자일란) 대비 각각 69, 58, 및 74%에 해당하는 것으로 SAA의 수율이 가장 높게 관찰되었다. 또한 전처리 당화액을 이용한 동시당화공동발효 실험결과는 DSA의 당화액이 발효균주에 대하여 가장 높은 독성을 나타내었고 ARP 전처리 당화액이 그 다음으로 저해효과가 큰 것으로 나타났다. 결국 SAA를 이용하여 전처리한 후 리그닌이 풍부한 당화액은 이용하지 않고 전처리된 고형물과 동시당화공동발효 공정을 이용한 에탄올 생산이 가장 간단하면서 경제적인 공정으로 제안되었다.

• 공업화학
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• 제7권3호
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• pp.530-535
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• 1996

니트로클로로벤젠 유도체는 염료, 의약품, 향료 등의 중간체로 쓰인다. 가장 널리 쓰이는 니트로화 반응공정은 질산과 황산의 혼합산을 사용한다. 혼산공정에서는 반응중 생성된 물 때문에 묽은 황산이 주성분인 폐산을 처리해야 한다. 이산화질소와 오존을 함께 사용하여 니트로화 반응을 진행시킬 수 있다. 6당량의 이산화질소, 1.0당량/hr의 오존유속, 반응온도 $0^{\circ}C$에서 클로로벤젠의 모노니트로화 반응은 3시간만에 완결되나, 디니트로화 반응은 12시간 소요된다. 일부 방향족 화합물의 니트로화 공정에서 이 방법은 질산-황산을 사용하지 않으므로 환경문제를 야기한 기존방법을 대체할 수 있을 것이다.

• KSBB Journal
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• 제22권4호
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• pp.201-206
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• 2007

농산 폐자원 및 견과류 껍질의 산 가수분해를 통하여 L-arabinose를 생산하기 위한 최적조건의 결정에 대한 연구를 수행하였다. 다양한 원료들을 분말로 제조하여 희석된 황산으로 가수분해 시킨 결과 corn fiber에서 arabinose가 가장 많이 생성되어, 이를 원료로 선정하였다. Corn fiber로부터 arabinose를 생성하기 위한 산 가수분해 반응의 최적조건은 0.4%의 황산으로 130$^{\circ}C$에서 60분간 처리하는 것이며, arabinose의 생성 수율은 기질의 농도가 낮을수록 증가하였으나 생성농도는 기질의 농도가 높을수록 증가하였다. 최종적으로 90 g/L의 corn fiber를 최적조건에서 산 가수분해 시킨 결과 20.1 g/L의 glucose, 10.1 g/L의 xylose, 7.8 g/L의 arabinose 및 1.8 g/L의 galactose가 생성되었다. 산 가수분해 용액을 암모니아수로 pH를 5.5로 조정하고 C. tropicalis를 접종하여 배양한 결과 7.6 g/L의 arabinose, 0.6 g/L의 xylose, 0.5 g/L의 xylitol 및 0.5 g/L의 galactose만이 존재하였다. 이는 효모의 배양에 의하여 당 혼합물로부터 L-arabinose의 비율을 증가시킬 수 있다는 것을 보여주었다. 막 여과에 의하여 고형물을 제거시킨 배양액에 activate carbon을 처리하여 organic contaminants와 색소를 제거하고 양이온과 음이온 교환 수지를 통과시켜 이온물질들을 제거시킨 후에 농축시켜 3.1 g의 L-arabinose의 분말을 얻었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권1호
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• pp.48-54
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• 2016

본 연구에서는 홍조류 중 하나인 E. cottonii로부터 환원당을 생산하기 위하여 산 가수분해법을 수행하였다. 반응표면분석법을 이용한 반응조건의 최적화를 통하여 환원당 생성에 미치는 반응인자들의 상호작용을 조사한 결과, 낮은 반응온도, 낮은 촉매농도, 그리고 짧은 반응시간의 조건에서 많은 양의 환원당이 생성되었고, 반면에 가혹한 반응조건일수록 당의 과분해산물인 5-HMF와 레불린산의 생성이 증가하였다. 환원당 생성의 최적 반응조건은 $160.1^{\circ}C$, 1.0% 황산, 그리고 13.1분의 반응시간 조건에서 25.8 g/l의 환원당 생성을 예측하였다. 이러한 결과로부터 해조류로부터 바이오연료 및 화학원료로 전환가능한 당의 확보 가능성을 제시하였고, 이상과 같이 얻어진 정보들은 향후 화석 자원을 대체하기 위한 기본 정보로 활용될 수 있다는 점에서 의의가 있다고 하겠다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권2호
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• pp.40-48
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• 2022

본 연구에서는 바나듐광 염배소-수침출 과정을 거쳐 얻어지는 바나듐 함유 수용액으로부터 바나듐을 암모늄메타바나데이트로 침전시켜 회수할 때, 수용액에 존재하는 다른 성분의 이온들이 바나듐 회수에 미치는 영향을 알아보았다. 바나듐 함유 수용액은 pH가 13 정도인 강알칼리 용액으로서, 암모늄메타바나데이트 침전효율을 높이기 위해서는 수용액 pH를 9 이하로 낮춰야 한다. 그러나 황산으로 수용액 pH를 조절하는 과정에서 알루미늄 이온은 바나듐과 같이 공침되기 때문에 알루미늄 이온을 먼저 제거시켜야 한다. 본 연구에서는 소듐실리케이트를 사용하여 알루미늄-실리케이트 화합물 형태로 침전시킴으로서 알루미늄을 제거하였으며, 이 과정에서 바나듐 손실을 최소화하는 조건에 대하여 알아보았다. 알루미늄 제거 후, 황산을 이용하여 수용액 pH를 9 이하로 조절하는 과정에서 수용액의 실리케이트 성분을 침전시켜 제거하였다. 이 때 황산의 농도와 첨가속도가 바나듐 손실에 큰 영향을 미치며, 가급적 25% 묽은 황산을 사용하여 천천히 첨가함으로서 바나듐 손실을 최소화 하였다. 알루미늄 제거 그리고 수용액 pH 조절 과정을 통하여 얻은 바나듐 수용액에 3 당량의 염화암모늄을 첨가하여 상온에서 침전시킨 결과, 전체적으로 81% 이상의 바나듐을 암모늄메타바나데이트로 회수할 수 있었다. 회수된 암모늄메타바나데이트를 세척한 후 550℃에서 2시간 열처리하여 98.6% 순도의 오산화바나듐을 얻을 수 있었다

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제22권1호
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• pp.55-62
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• 1992

In order to measure the bioavailability of Coptidis Rhizoma preparations, berberine was extracted by the mixture (1:1 v/v) of methanol and water from Coptidis Rhizoma and formulated into pills with some excipients. Disintegration time, dissolution rate, intestinal absorption rate, antibacterial effect, and serum concentration were measured. All pills were disintegrated about 60 minutes in gastric and intestinal juices and disintegration time did not change upon storage at $40^{\circ}C$ for 30 days. The pills manufactured using the extract which was extracted with the solvent containing dilute sulfuric acid showed faster dissolution and absorption from the small intestine than the other samples. It also showed not only the largest area under the serum concentration time curve and relative bioavailability, but also more potent antibacterial effect against gram-positive and gram-negative bacterias than the other samples. The correlation of the dissolution rate with absorption rate constant or $t_{max}$ showed a significant linear relationship.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제9권2호
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• pp.199-208
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• 2017

We perform an experiment on lacquer formation with simple test device. The anti-lacquer is one of important issues to increase durability, and to improve performance in the engines because the lacquer formation cause sticking of fuel injection pump, scuffing of cylinder liners, and increase of lubricant oil consumption in the marine diesel engines. We suggest this simple test in order to save enormous experimental cost in marine diesel engines, and in order to have ease in performing the various tests. The influences of the Base Number (BN) of lubricant oils and the sulfur content of fuel oils in the formation of lacquer are investigated. In order to investigate physical and chemical properties of lacquer, we perform a variety of tests such as, visual inspection, EDS. In addition, we investigate adhesion of lacquer by pull-off test quantitatively, and perform dissolution test with dilute sulfuric acid.

• 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).

• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.326-332
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• 2012

다양한 전처리 방법 중에서 묽은 황산법으로 전처리한 폐옥수수대가 효소적 당화 공정을 거쳤을 때 가장 높은 포도당 수율을 보였다. 이 효소적 당화공정을 통계적으로 분석한 결과 효소량, 고액비, 반응시간 모두 당화효율과 비례적인 관계를 보였으며 그 중에서 효소량이 가장 큰 영향을 주는 인자로 파악되었으며 최적 조건에서 76.1%의 당화 효율을 보일 것으로 예측되었다. 분리당화 발효공정에서, Saccharomyces cerevisiae는 효소 당화를 거쳐 얻은 포도당의 80%이상을 에탄올 수율 37%, 생산성 0.42 $g/L{\cdot}hr$로 바이오에탄올을 생산하였다. 동시당화 발효공정에서는 전처리된 시료가 가진 글루칸 59.5%가 0.20 $g/L{\cdot}hr$의 생산성으로 에탄올로 전환되었다. 두 공정을 통해서 얻을 수 있는 폐옥수수대 1 kg 당 바이오에탄올 양은 88 g 정도로 거의 같은 것으로 나타났다. 분리당화 발효공정과 동시당화 발효공정을 통해 강원도 폐옥수수대로부터 생산할 수 있는 바이오에탄올은 수거율 50% 기준으로 약 190만 리터로 예측되었다.

• 펄프종이기술
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• 제40권4호
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• pp.43-50
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• 2008

Adsorption of xylans extracted from birchwood and oat spelt on Hw-BKP were analyzed using HPLC. The effect of xylan adsorption on paper properties such as tensile, tear index and brightness was also investigated. The constituents of xylan was analyzed with HPLC after hydrolysis with dilute sulfuric acid. It was shown that xylose was the major constituent and small amounts of glucose and galactose were contained in the xylan samples. Adsorption of xylan on hardwood fibers was evaluated using acid hydrolysis and HPLC techniques. Results showed that the adsorption of negatively charged xylan on the fiber surface was negligible probably because electrostatic repulsion between these two materials. Pretreatment of the fiber with alum increased xylan adsorption. The amount of adsorption increased up to 30 mg/g. With the increase of xylan adsorption both tensile and tear strength of the handsheet increased suggesting xylan can be a very effective strength agents for papermaking. Brightness of the handsheets decreased, however, with the use of xylan.