• 청정기술
• /
• 제11권3호
• /
• pp.117-122
• /
• 2005

N-vinyl caprolactam (NVCL)은 초임계 분산 중합에 사용될 수 있는 비닐 아마이드 계열의 단량체이다. 이때 NVCL을 초임계 이산화탄소 상에서 분산 중합하기 위해서는 중합 초기 단계에 단량체가 $CO_2$에 모두 용해되어야 한다. 또한 최종 고분자로부터 미반응 단량체를 제거하기 위해서 중합 용매인 $CO_2$와 단량체 NVCL의 상거동 자료가 필수적이다. 하지만 단량체의 순수 물성은 측정 시 중합의 가능성이 있기 때문에 실험적인 제약이 있다. 본 연구에서는 이러한 단량체인 NVCL과 이와 유사한 작용기를 갖고 있는 N-methyl caprolactam (NMCL)의 순수 물성을 보다 정확하게 얻기 위하여 기존에 알려져 있는 그룹기여 방법을 수정하였다. 이때 유사한 구조를 갖는 ${\varepsilon}$-caprolactam을 바탕으로 새롭게 그룹 기여값을 얻고, 이를 NVCL, NMCL에 적용하였다. 또한 새롭게 수정된 순수 물성을 바탕으로 $CO_2$ + N-vinyl caprolactam과 N-methyl caprolactam 계에 대해 Peng-Robinson EOS와 van der Waals 1-fluid mixing rule을 이용하여 계산하고 실험값과 비교하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제28권6호
• /
• pp.896-902
• /
• 2015

Milking center wastewater (MCW) has a relatively low ratio of carbon to nitrogen (C/N ratio), which should be separately managed from livestock manure due to the negative impacts of manure nutrients and harmful effects on down-stream in the livestock manure process with respect to the microbial growth. Simultaneous nitrification and denitrification (SND) is linked to inhibition of the second nitrification and reduces around 40% of the carbonaceous energy available for denitrification. Thus, this study was conducted to find the optimal operational conditions for the treatment of MCW using an attached-growth biofilm reactor; i.e., nitrogen loading rate (NLR) of 0.14, 0.28, 0.43, and $0.58kg\;m^{-3}\;d^{-1}$ and aeration rate of 0.06, 0.12, and $0.24\;m^3\;h^{-1}$ were evaluated and the comparison of air-diffuser position between one-third and bottom of the reactor was conducted. Four sand packed-bed reactors with the effective volume of 2.5 L were prepared and initially an air-diffuser was placed at one third from the bottom of the reactor. After the adaptation period of 2 weeks, SND was observed at all four reactors and the optimal NLR of $0.45kg\;m^{-3}\;d^{-1}$ was found as a threshold value to obtain higher nitrogen removal efficiency. Dissolved oxygen (DO) as one of key operational conditions was measured during the experiment and the reactor with an aeration rate of $0.12\;m^3\;h^{-1}$ showed the best performance of $NH_4-N$ removal and the higher total nitrogen removal efficiency through SND with appropriate DO level of ${\sim}0.5\;mg\;DO\;L^{-1}$. The air-diffuser position at one third from the bottom of the reactor resulted in better nitrogen removal than at the bottom position. Consequently, nitrogen in MCW with a low C/N ratio of 2.15 was successfully removed without the addition of external carbon sources.

• 한국수산과학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.787-796
• /
• 1996

The biodegradation experiment, the TOD analysis and the element analysis for dispersant, Bunker-A oil and Bunker-B oil were conducted to study the biodegradation characteristics of a mixture of Bunker-A oil with dispersant and a mixture of Bunker-B oil with dispersant in the seawater. The results of biodegradation experiment showed 1mg of dispersant to be equivalent to 0.26 mg of $BOD_5$ and to 0.60 mg of $BOD_{20}$ in the natural seawater. The results of TOD analysis showed each 1 mg of dispersant, Bunker-A oil and Bunker-B oil to be equivalent to 2.37 mg, 2.94 mg and 2.74 mg of TOD, respectively. The results of element analysis showed carbon, hydrogen, nitrogen and phosphorus contents of dispersant to be $82.1\%,\;13.8\%,\;1.8\%\;and\;2.2\%$, respectively. Carbon and hydrogen contents of Bunker-A oil were found to be $73.3\%\;and\;13.5\%$, respectively, and carbon, hydrogen and nitrogen contents of Bunker-B oil to be $80.4\%,\;12.3\%\;and\;0.7\%$, respectively. Accordingly, the detection of nitrogen and phosphorus in dispersant shows that dispersants should be used with caution in coastal waters, with relation to eutrophication. The biodegradability of dispersant expressed as the ratio of $BOD_5/TOD$ was found to be $11.0\%$. As the mix ratios of dispersant to Bunker-A oil (3 mg/l) and a mixture of Bunker-B oil (3mg/l) were changed from 1 : 10 to 5 : 10, the biodegradabilities of a mixture of Bunker-A oil with dispersant and Bunker-B oil with dispersant increased from $2.1\%\;to\;7.2\%$ and from $1.0\%\;to\;4.4\%$, respectively. Accordingly, the dispersant belongs to the organic matter group of middle-biodegradability while mixtures in the mix ratio range of $1:10\~5:10$ belong to the organic matter group of low-biodegradability. The deoxygenation rate constant $(K_1)$ and ultimate biochemical oxygen demand $(L_0)$ obtained from the biodegradation experiment and Thomas slope method were found to be 0.125/day and 2.487 mg/l for dispersant (4 mg/l), respectively. $K_1\;and\;L_0$, were found to be $0.079\~0.131/day$ and $0.318\~2.052\;mg/l$ for a mixture of Bunker-A oil with dispersant and to be $0.106\~0.371/day$ and $0.262\~1.106\;mg/l$ for a mixture of Bunker-B oil with dispersant, respectively, having $1:10\~5:10$ mix ratios of dispersant to Bunker-A oil and Bunker-B oil. The ultimate biochemical oxygen demands of the mixtures increased as the mix ratio of dispersant to Bunker-A, B oils changed from 1 : 10 to 5 : 10. This suggests that the more dispersants are applied to the sea for the cleanup of Bunker-A oil or Bunker-B oil, the more decreases the dissolved oxygen level in the seawater.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.553-568
• /
• 2018

해양환경에서 유색용존유기물은 자외선과 가시광선을 흡수하는 주요한 역할을 하며, 표층에서 광분해 과정을 통해 이산화탄소로 산화됨으로써 해양환경의 생지화학적 탄소순환에도 중요한 역할을 한다. 최근 봄철 유색용존유기물을 포함한 해수의 혼합층에서 순수한 해수에 비해 약 40 % 이상 열에너지를 흡수한다는 점도 알려지면서, 유색용존유기물이 기여하는 해수 수온상승에 대한 역할의 중요성이 알려졌다. 본 연구는 봄철 동해 남동부해역의 해수표층에서 빛에너지 흡수의 원인이 되는 유색용존유기물에 의한 흡광도와 흡광 특성을 측정하였다. 봄철 동해 남서부해역에서 2012년과 2014년에 측정된 유색용존유기물의 분포를 비교하고 공급원을 파악하고자 S값을 이용하였다. 그 결과, 두 해의 표층수 중 유색용존유기물의 흡광계수는 평균값이 $0.237m^{-1}$($0.009{\sim}0.988m^{-1}$)이고, S값은 $16{\mu}m^{-1}$로서 연안수의 특성을 보였다. Chl a와 유색용존유기물 사이에 약한 양의 상관관계를 보였으며($r^2=0.34$), 특히 외양에 비해 연안 쪽 정점들이 더 강한 상관관계를 보였다. 봄철 혼합층에서 2014년 유색용존유기물의 농도는 $0.299m^{-1}$로서 2012년의 $0.180m^{-1}$에 비해 약 40% 높게 측정되었다. 두 해의 유색용존유기물이 흡광계수의 차이는 연 변화 이외에도 측정시기의 차이에서 2012년 봄철 진행된 성층화와 일조량 증가에 의한 광분해의 결과로 보인다. 이는 간접적으로 표층 해수 표면을 통한 광산화과정에 의한 대기로의 이산화탄소 유입 가능성을 시사한다.

• 자연과학논문집
• /
• 제8권2호
• /
• pp.119-127
• /
• 1996

Zeolite인 mordenite 광물을 수산화나트륨용액으로 화학처리한 효과에 대해서 화학분석, X-선 분말회절, 열분석, 이산화탄소의 흡착측정 및 GC를 통하여 조사하였다. 출발원료로 mordenite 광물을 3시간동안 water bath 중 약 $95^{\circ}C$에서 NaOH 0.1-5N의 농도범위로 화학 처리한 결과, 시료중 함유된 모든 화학성분은 NaOH 0.5N 이하의 농도에서는 불용이고 mordenite 구조는 변화하지 않았으며 1N 이상의 농도에서는 실리카, 알루미나 등과 같이 성분들이 용해되었고 시료중 실리카의 용해비율이 알루미나의 용해보다 높으며 실리카와 알루미나의 비가 2-3N 농도 범위에서는 급격히 감소하였다.Mordenite 의 (202)면의 X-선 회절피크 강도와 $CO_2$ 흡착량은 1N 이상의 NaOH 농도가 증가함에 따라 감소하며 이로 인하여 mordenite 구조의 붕괴가 나타났다.산소, 질소 및 일산화탄소의 GC분리공정에서는 NaOH 용액 처리에 의한 영향을 받지 않으나 메탄과 크립톤의 용출피크가 넓어지는 경향이 나타나며 retention time 은 단축되었고 이 두 기체모두 용리피크는 산소 또는 질소와 중복되기 쉬운 경향을 보여주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제55권2호
• /
• pp.258-263
• /
• 2017

본 연구에서는 글루코스 산화효소(glucose oxidase, GOx), 고분자인 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine, PEI), 카본나노튜브(carbon nanotube, CNT)와 벤조퀴논(benzoquinone, BQ)을 이용하여 글루코스 바이오연료전지를 위한 바이오 촉매를 합성하였다. 이를 위해, 지지체인 PEI/CNT 복합체에 BQ를 정전기적 인력을 통해 물리적으로 포집한 뒤, GOx를 담지시켜 합성하였다. 이는 기존에 전자 매개체로서 전해질에 풀어서 사용했던 BQ를 전해질이 아닌 촉매 내에 포집하여 촉매를 구성하였다는 개선점이 크며, 그 결과, BQ가 포집되지 않은 촉매 대비, 1.9배 상승한 $34.16{\mu}A/cm^2$의 최대전류밀도를 얻음을 통해 촉매활성이 개선되었음을 증명하였고, 바이오연료전지의 산화극 촉매로 이용 시, BQ가 포집되지 않은 촉매를 이용한 바이오연료전지에 비해 1.2배 상승한 $0.91mW/cm^2$의 최대출력밀도를 얻었다. 이를 통해 바이오연료전지의 산화극을 위한 촉매로서 GOx와 함께 담지된 매개체 BQ를 포함한 촉매 제조 가능성을 확인하였다.

• KSBB Journal
• /
• 제16권4호
• /
• pp.332-336
• /
• 2001

본 연구에서는 정수처리 중에서 BAC(Biological activated carbon) 처리의 생물분해능과 같이 NOM의 생분해성 부분을 제거하고자 로프형 미생물 담체를 침전조에 적용하는 공정을 시도하였다. 다양한 운전조건을 적용하여 DOC와 UV$_{254}$ 그리고, 탁도 제거효과를 평가하였는데, 담체 설치는 일반적인 정수처리 공정을 모사한 pilot plant에 첫 번째로 아무 전 처리도 거치지 않은 팔당원수를 바로 지나도록 하였고(Media 1), 두 번째는 팔당원수를 오존으로만 전처리한 후 지나도록 하였으며(Media 2), 세 번째는 전 오존과 응집-침전과정이 끝난 후 지나도록 하였다(Media 3). 원수의 DOC 농도는 1.3~3.4 mg/L이고, UV$_{254}$는 0.027~0.039 ($cm^{-1}$ /)이며, 탁도는 0.3~4.5 NTU 였다. 평균 DOC 농도는 media 1, 2, 3에서 각각 2.2 mg/L, 1.8 mg/L, 1.3 mg/L를 보였다. 반면에 침전조에서는 1.5 mg/L의 농도를 보여 media 3에서 가장 높은 제거량을 나타내었다. 평균 UV$_{254}$ 값은 media 1, 2, 3에서 각각 0.037 ($cm^{-1}$ /), 0.027 ($cm^{-1}$ /), 0.014 ($cm^{-1}$ /)를 나타내었으며, 침전조에서의 UV$_{254}$ 값은 media 3와 비슷한 0.014 ($cm^{-1}$ /)를 보였다. 평균 탁도는 media 1, 2, 3에서 각각 1.1 NTU, 0.9 NTU, 0.5 NTU를 나타내었다. 위의 결과를 보면 로프형 미생물 담체 침전조는 일반적인 침전 공정에 바로 적용할 수 있는 경제적인 장치로 활용 가능할 것이다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제32권10호
• /
• pp.965-972
• /
• 2010

본 연구에서는 석탄계 활성탄 신탄과 재생탄들을 이용하여 재생 횟수의 증가가 이들의 세공 구조 변화 및 수중의 유기성 오염물질들의 흡착 특성에 미치는 영향에 대해 살펴본 결과, 신탄과 비교하여 1~3차 재생탄들에서 재생회수의 증가에 의해 $15\;{\AA}$ 이하의 미세세공은 감소한 반면 $20{\sim}100\;{\AA}$ 정도의 중간세공은 증가하였다. 재생횟수의 증가할수록 비표면적과 세공용적의 감소가 나타났으며, 세공용적의 감소폭은 신탄에 비해 크지 않았다. 신탄과 1~3차 재생탄들에서의 $CHCl_3$와 DOC에 대한 최대 흡착능(X/M)은 신탄의 경우 $964.6\;{\mu}g/g$ 및 19.5 mg/g인데 반해, 1~3차 재생탄들에는 $255.6{\sim}399.5\;{\mu}g/g$과 18.0~18.7 mg/g이였으며, 1차~3차 재생탄들의 THM 구성종들에 대한 흡착능은 신탄 보다 2~3배 정도 감소하였으나, DOC에 대한 흡착능은 신탄과 거의 동일하였다.

• 분석과학
• /
• 제10권1호
• /
• pp.66-74
• /
• 1997

지름 2.54cm, 길이 10cm인 유리관에 tyrosinase(EC. 1.14.18.1)를 입자의 크기 $550{\mu}m$인 탄소에 고정시켜 충진하고, 페놀과 산소를 기질로 사용하여 tyrosinase의 반응 특성을 조사하기 위해 axial dispersion 모델을 제안하였다. 본 논문에서 페놀의 농도는 55.5mM로 고정시키고 산소(2.7ppm, 5.4ppm, 그리고 9.5ppm)와 유속 (1~3mL/s)을 변화시키면서 탄소에 고정된 tyrosinase의 반응을 관찰하였다. 또한, Damkolher수를 계산하고 분산 특성과 식으로부터 효소반응 속도 및 분산의 영향을 예측하기 위해 수치적 해석을 하였다. 연구 결과 물질저항은 주로 외부 전달과 내부확산이었으며, 제안된 모델에서 Biot수는 64.25였다. 페놀은 1.0mL/s 정도의 느린 속도에서 산소의 농도가 높을수록 높은 전환율을 나타내었다. 한편, axial dispersion 모델과 plug flow 모델의 비교에서는 모두 같은 전환율을 나타내어 axial dispersion 모델이 반응속도와 무관함을 알 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제26권2호
• /
• pp.82-95
• /
• 2021

마산만에서 유기물의 시공간적 분포 특성을 살펴보기 위해 2015년 월별로 총 13개 정점에서 화학적산소요구량(COD)과 총유기탄소(TOC) 농도를 조사하였다. COD와 TOC 농도는 오염부하량이 증가하는 6~8월에 상대적으로 높았고, 저층보다 표층에서 약 2배 높았다. COD와 TOC 농도는 마산만의 내측 정점에서 다른 정점들에 비해 약 2배 이상 높았다. 2015년 마산만 표층에서 이론적산소 요구량(TOD)을 기준으로 COD의 산화 효율성을 추정한 결과, COD의 산화 효율은 약 23%로 낮은 수준이었다. 마산만에서 COD 측정시 낮은 산화 효율은 만 내에 분포하는 유기물 양이 과소평가 될 가능성이 있어, 유기물의 정확한 정량분석을 위해서는 COD와 TOC 분석의 병행 조사가 필요할 것으로 판단된다.