• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.499-505
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• 2013

6M-HCl 용매 하에서 헤테로고리 화합물인 4-(dimethylamino)pyridine과 chromium(VI) trioxide의 반응을 통하여 4-(dimethylamino)pyridinium chlorochromate[$C_7H_{10}N_2HCrO_3Cl$] 착물을 합성하여, 적외선분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP) 등으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 4-(dimethylamino)pyridinium chlorochromate를 이용하여 벤질알코올의 산화반응을 측정한 결과 유전상수(${\varepsilon}$) 값이 큰 용매 즉, 시클로헥센<클로로포름<아세톤$H_2SO_4$)를 이용한 N,N'-디메틸포름아미드 용매 하에서 4-(dimethylamino)pyridinium chlorochromate는 벤질 알코올과 그의 유도체들(p-$OCH_3$, m-$CH_3$, H, m-$OCH_3$, m-Cl, m-$NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 그리고 전자받개 그룹들은 반응속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰다. 또한 Hammett 반응상수(${\rho}$) 값은 -0.68(303K) 이었다. 그러므로 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어나는 메카니즘임을 알 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권1호
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• pp.24-31
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• 2008

혼합균에서 분리 배양한 황환원균에 의해 발생되는 황화수소가 염소계유기오염물질인 트리클로로에틸렌의 환원에 어떠한 영향을 미치는지, 또한 염소계유기오염물질에 대한 환원력이 있다고 알려진 2가철은 황화수소가 존재할 경우 트리클로로에틸렌의 환원과 어떠한 관계에 있는지를 알아보기 위하여 본 실험을 수행하였다. 황환원균에 독성을 나타내지 않는 수준의 트리클로로에틸렌의 농도에서 황화수소 발생 및 트리클로로에틸렌의 분해 실험을 수행한 결과 황산염의 환원으로 발생한 황화수소의 농도는 4.38 mM, 트리클로로에틸렌의 농도는 큰 변화가 없는 것으로 관찰되었으며 이를 통하여 황환원균에 의해 발생되는 황화수소의 농도가 트리클로로에틸렌을 환원시키기에는 부족하다는 것을 알 수 있었다. 그러나 황화수소의 농도가 위 실험에서 발생된 농도보다 100배 정도 높을 경우(438 mM)에는 트리클로로에틸렌에 대한 환원력이 있음을 확인하였다. 대표적인 산화철인 $Fe_2O_3$(3가철)를 첨가하였을 경우, 황환원균의 생장에 따라 황화수소, 2가철 및 트리클로로에틸렌의 농도변화를 관찰하였으며 이를 통하여 황환원균에 의해서 발생된 황화수소가 산화되면서 3가의 산화철을 2가철로 환원시키고 황화수소에 의하여 환원된 2가철이 트리클로로에틸렌을 분해하여 농도를 감소시키는 것을 확인하였다. 위의 실험결과를 바탕으로 낮은 농도의 황화수소는 트리클로로에틸렌의 환원에 영향을 미치지 못하며 다만, 황화수소에 의해 환원된 2가철이 트리클로로에틸렌을 분해시키는 주요한 요인임을 알 수 있었다. 또한 실제 해수중에서 황환원균과 $Fe_2O_3$가 공존할 경우의 트리클로로에틸렌의 제거 효과를 살펴보기 위한 실험을 한 결과 황환원균이 황화수소를 생성하여 트리클로로에틸렌의 제거에 영향을 줄 수 있는 반응들은 황환원균 생장에 필수적인 탄소원의 농도가 확보될 때 가능하다는 결론을 얻을 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.87-87
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• 2010

Photoelectrochemical (PEC) systems are promising methods of producing H2 gas using solar energy in an aqueous solution. The photoelectrochemical properties of numerous metal oxides have been studied. Among them, the PEC systems based on TiO2 have been extensively studied. However, the drawback of a PEC system with TiO2 is that only ultraviolet (UV) light can be absorbed because of its large band gap (3.2 - 3.4 eV). Two approaches have been introduced in order to use PEC cells in the visible light region. The first method includes doping impurities, such as nitrogen, into TiO2, and this technique has been extensively studied in an attempt to narrow the band gap. In comparison, research on the second method, which includes visible light water splitting in molecular photosystems, has been slow. Mallouk et al. recently developed electrochemical water-splitting cells using the Ru(II) complex as the visible light photosensitizer. the dye-sensitized PEC cell consisted of a dye-sensitized TiO2 layer, a Pt counter electrode, and an aqueous solution between them. Under a visible light (< 3 eV) illumination, only the dye molecule absorbed the light and became excited because TiO2 had the wide band gap. The light absorption of the dye was followed by the transfer of an electron from the excited state (S*) of the dye to the conduction band (CB) of TiO2 and its subsequent transfer to the transparent conducting oxide (TCO). The electrons moved through the wire to the Pt, where the water reduction (or H2 evolution) occurred. The oxidized dye molecules caused the water oxidation because their HOMO level was below the H2O/O2 level. Organic dyes have been developed as metal-free alternatives to the Ru(II) complexes because of their tunable optical and electronic properties and low-cost manufacturing. Recently, organic dye molecules containing multi-branched, multi-anchoring groups have received a great deal of interest. In this work, tri-branched tri-anchoring organic dyes (Dye 2) were designed and applied to visible light water-splitting cells based on dye-sensitized TiO2 electrodes. Dye 2 had a molecular structure containing one donor (D) and three acceptor (A) groups, and each ended with an anchoring functionality. In comparison, mono-anchoring dyes (Dye 1) were also synthesized. The PEC response of the Dye 2-sensitized TiO2 film was much better than the Dye 1-sensitized or unsensitized TiO2 films.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권6호
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• pp.994-1001
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• 2001

An easier way of understanding the BNR system was proposed from the study on substrate, nutrient removal tendency, microbial community and its metabolic function by applying the municipal settled sewage. During the anaerobic period, the phosphorus release rate per VFACOD we varied depending on the phosphorus content in the sludge. When the phosphorus content in the sludge was $6\%$ VSS, according to influent VFACOD, the phosphorus release rate and PHA production were $0.35 gPO_4P/gVFACOD$ and 1.0 gPHA/gVFACOD, respectively. The $NO_3N$ requirement for the phosphorus uptake as an electron acceptor was about $0.5 gNO_3N/gPO_4P_{uptake}$ based on the proposed equation with PHA, biomass, production, and the concentration of phosphorus release/uptake. Bacterial-community analysis of the sludge, as determined by FISH and 16SrDNA characterization FISH, revealed that the beta-subclass proteobacteria were the most abundant group ($27.9\%$ of the proteobacteria-specific probe EUB338), and it was likely that representative of the beta-subclass played key roles in activated sludge. The next dominant group found was the gamma-protebacteria ($15.4\%$ of probe EUB338). 16S rDNA clone library analysis showed that the members of${\beta}$- and ${\gamma}$-proteobacteria were also the most abundant groups, and $21.5\%$ (PN2 and PN4) and $15.4\%$ (PN1 and PN5) of total clones were the genera of denitrifying bacteria and PAO, respectively. Prediction of the microbial community composition was made with phosphorus content (Pv, $\%$ P/VSS) in wasted sludge and profiles of COD, PHA, $PO_4P,\;and\;NO_3N$ in an anaerobic-anoxic SBR unit. Generally, the predicted microbial composition based upon metabolic function, i.e., as measured by stoichiometry, is fairly similar to that measure by the unculturable dependent method. In this study, a proposal was made on he microbial community composition that was more easily approached to analyze the reactor behavior.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권4호
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• pp.261-271
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• 2007

토양오염을 복원하는 방법 중 식물상 복원은 식물을 이용하여 오염물을 제거하는 기술로, 환경 친화적이며, 경제적인 기술이기 때문에 많이 이용되고 있다. 이 연구에서는 식물상 복원에 있어 식물의 영향, 근권 세균과 물리화학적 제한인자에 대해 고찰하였다. 성공적인 식물상 복원을 위해서는 식물의 선택이 가장 중요하다. 유류(디젤) 분해를 위해 적용된 식물은 쥐보리(Lolium multiflorum lam), 베치(Vicia villosa), 버섯류(white mustard), 톨페스큐(Festuca arundinacea), 콩과식물(leguminosae), 포플러, 소나무(Pinus densiflora) 등이고, 유류 제거 효율은 68-99% 이었다. PAH(polycyclic aromatic hydrocarbons) 제거용으로는 옥수수(Zeo mays), 쥐보리, 베치, 버섯류, 토끼풀(Trifolium repens), 그리고 톨페스큐이 이용되었고, 50-98%의 제거 효율을 보였다. 식물의 성장을 향상시킬 뿐 만 아니라, 오염물질을 직접적으로 제거할 수 있는 근권 세균도 식물상 복원에 있어 중요한 역할을 한다. 식물상 복원에 이용된 근권 세균에는 Azospirillum lipoferum, Enterobactor cloacae, Azospirillum brasilense, Pseudomonas putida, Burkholderia xenovorans, Comamonas testosterone, Pseudomonas gladioli, Azotobacter chroococcu, Bacillus megaterium, Bacillus subtilis 등이 있다. pH, 온도, 영양물질, 최종전자수용체, 수분함량, 유기물 함량, 오염물질 종류와 물리화학적 인자도 식물상 복원에 있어 제한 요소로 작용한다.

• 미생물학회지
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• 제51권4호
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• pp.427-434
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• 2015

대부분의 호염성 고세균은 고염환경으로 알려진 천일염전(solar saltern), 염호수(salt lake)를 비롯한 다양한 환경에서 서식하고 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는, 한국의 대표적인 고염환경으로부터 분리배양을 통하여 호염성 고세균의 특성 분석을 실시하였다. 호염성 미생물들을 분리하기 위하여, 고염배지를 제작하고, 총 7개의 순수 배양체를 확보하였다. 분리된 호염성 미생물들의 16S rRNA 유전자 서열에 대한 계통학 및 상동성 분석을 실시하여 Halorubrum 속의 미생물 4종, Halogeometricum 속의 미생물 1종, Halobacterium 속의 미생물 1종, Haloarcula 속의 미생물 1종을 각각 확보 할 수 있었다. 이들 호염성 고세균들은 모두 그람 음성균이며, nitrate를 전자수용체로 사용한 혐기적 조건에서 성장이 관찰되지 않았다. 또한, 분리된 모든 미생물들은 12-30% (w/v, NaCl) 염분을 필요로 하였다. 본 연구는 국내의 호염환경으로 부터 호염성미생물의 분리기술 및 관련 연구에 대한 기초적 정보를 제공하며, 국내의 다양한 극한환경에서 서식하는 미생물 배양체 확보를 통하여 국내 생물자원 확보에 기여할 것으로 기대한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권2호
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• pp.63-67
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• 2010

본 연구에서는 P3HT와 PCBM 물질을 전자도너와 억셉터 광활성층 물질로 사용하여 벌크이종접합 구조를 갖는 Glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT-PCBM/Al 구조의 유기박막태양전지를 제작하였다. P3HT와 PCBM은 각각 0.5 wt%의 농도로 톨루엔 용액에 용해하였다. 광활성층 농도를 최적화하기 위하여 P3HT:PCBM= 3:4, 4:4, 4:3 wt%의 농도비로 소자를 제작하고, 농도비에 따른 전기적 특성을 조사하였다. 또한 활성층의 후속열처리 온도가 소자의 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. P3HT와 PCBM의 농도비가 4:4 wt%의 비율에서 가장 우수한 전기적 특성을 나타내었으며, 이때 단락전류밀도 ($J_{SC}$), 개방전압 ($V_{OC}$), 및 충실인자 (FF)는 4.7 $mA/cm^2$, 0.48 V 및 43.1%를 각각 나타내었다. 또한 전력변환효율(PCE)은 0.97%의 값을 얻었다. 최적화된 농도비를 갖는 태양전지 소자에 대해 $150^{\circ}C$에서 5분, 10분, 15분, 20분간 후속 열처리를 실시한 결과 P3HT 전자도너의 흡광계수가 증가하는 경향을 보였다. 후속 열처리 조건이 $150^{\circ}C$에서 15분인 경우 전기적 특성이 열처리 하지 않은 소자에 비해 특성이 개선되었다. 즉, 이때의 전기적 특성은 $J_{SC},\;V_{OC}$, FF, PCE의 값이 각각 7.8 $mA/cm^2$, 0.55 V, 47%, 2.0%를 나타내었다.

• 대한화학회지
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• 제47권3호
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• pp.206-212
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• 2003

온도(10, 15, 20, $25^{\circ}C$)와 압력(1, 200, 500, 1000 bar) 변화에 따라 p-치환염화벤조일류$(p-CH_3,\;p-H,\;p-NO_2)$와 퀴놀린 유도체(quinoline, 6-chloroquinoline)의 반응을 아세토니트릴 용매내에서 전기전도도법에 의하여 속도상수$(k_2)$를 구하였다. 이로부터 여러 활성화파라미터-활성화에너지$(Ea,\;{\Delta}V^{\neq},\;{\Delta}H^{\neq},\;{\Delta}S^{\neq}, \;{\Delta}G^{\neq})$를 구하였으며, 또한 Hammett반응상수 ${\rho}_X$와 기질의 치환기 효과에따른 ${\rho}_Y$를 구하였다. 속도상수는 온도와 압력 증가에 따라 증가하였으며, 친핵체인 quinoline과 기질에 전자 받게 치환기$(p-NO_2)$가 치환된 경우 더욱 증가 하였다. 이때 활성화부($({\Delta}V^{\neq})$, 활성화엔트로피$({\Delta}S^{\neq})$는 모두 음의 값으로 나타났으며, 모든 압력 조건에 따라서 친핵체의 치환기 효과 ${\rho}_X$는 음의 값을 ${\rho}_Y$는 양의 값을 나타내었다. 이러한 속도론적인 연구 결과 전반적인 반응은 $S_N2$ 반응메카니즘을 따르며, 압력이 증가함에 따라 결합형성이 진전되어지는 반응 메카니즘으로 진행됨을 알 수 있었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권6호
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• pp.812-817
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• 2012

Nitrate can serve as a terminal electron acceptor in place of carbon dioxide and inhibit methane emission in the rumen and nitrate reducing bacteria might help enhance the reduction of nitrate/nitrite, which depends on the type of feed offered to animals. In this study the effects of three levels of sodium nitrate (0, 5, 10 mM) on fermentation of three diets varying in their wheat straw to concentrate ratio (700:300, low concentrate, LC; 500:500, medium concentrate, MC and 300:700, high concentrate, HC diet) were investigated in vitro using buffalo rumen liquor as inoculum. Nitrate reducing bacteria, isolated from the rumen of buffalo were tested as a probiotic to study if it could help in enhancing methane inhibition in vitro. Inclusion of sodium nitrate at 5 or 10 mM reduced (p<0.01) methane production (9.56, 7.93 vs. 21.76 ml/g DM; 12.20, 10.42 vs. 25.76 ml/g DM; 15.49, 12.33 vs. 26.86 ml/g DM) in LC, MC and HC diets, respectively. Inclusion of nitrate at both 5 and 10 mM also reduced (p<0.01) gas production in all the diets, but in vitro true digestibility (IVTD) of feed reduced (p<0.05) only in LC and MC diets. In the medium at 10 mM sodium nitrate level, there was 0.76 to 1.18 mM of residual nitrate and nitrite (p<0.01) also accumulated. In an attempt to eliminate residual nitrate and nitrite in the medium, the nitrate reducing bacteria were isolated from buffalo adapted to nitrate feeding and introduced individually (3 ml containing 1.2 to $2.3{\times}10^6$ cfu/ml) into in vitro incubations containing the MC diet with 10 mM sodium nitrate. Addition of live culture of NRBB 57 resulted in complete removal of nitrate and nitrite from the medium with a further reduction in methane and no effect on IVTD compared to the control treatments containing nitrate with autoclaved cultures or nitrate without any culture. The data revealed that nitrate reducing bacteria can be used as probiotic to prevent the accumulation of nitrite when sodium nitrate is used to reduce in vitro methane emissions.

• 한국식품과학회지
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• 제35권6호
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• pp.1135-1142
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• 2003

본 연구는 김치의 발효 말기에 비타민 C의 증가 현상을 조사하였으며, 이는 김치 발효 후기에 생육하는 효모에 의한 현상으로 미생물인 효모에서 비타민 C 생합성 경로를 밝히기 위해 수행된 것으로 그 결과는 다음과 같았다. 김치의 숙성에 따른 pH와 총 산함량의 변화는 김치가 숙성되면서 pH는 담금 초기 5.29에서 숙성 33일에 pH 3.50으로 감소되었고, 총 산함량은 담금 초기 0.24%에서 숙성 33일에 2.48%로 증가되었으며, 비타민 C의 함량을 측정한 결과 발효 3일째까지 점점 상승하다 감소되었으나, 발효 15일째는 19.58mg%로 초기 함량보다 다소 높게 측정되었다. 김치의 PG 활성은 김치 숙성초기에는 낮았으나, 김치 숙성 10일 이후부터 증가되어 발효 13일에는 15.4unit/mg protein으로 PG활성이 증가하는 경향을 보였다. 김치에서 분리된 효모 중 배양액의 비타민C의 함량이 높게 측정된 효모를 선별하였으며, 동정결과 Pichia onychis, Pichia rabaulenis, Pichia jadinii, Candida humilis로 각각 동정되었다. 분리, 동정된 효모 중 비타민 C생성량이 가장 높았던 Pichia onychis 16-4 균주로부터 비타민 C 합성 조효소액을 추출하였으며, specific activity는 7.26unit/mg protein로 나타났다. 최종 정제 시 효소활성은 4,698unit/mg protein으로 나타나 처음보다 647.10배로 농축되었음을 알 수 있었다. 정제된 효소액의 분자량은 31,000, 39,000, 50,000 KD으로 3개의 subunits를 갖는 것이 확인되었다. 정제된 효소는 $L-galactono-{\gamma}-lactone$를 최적 기질로 사용하였으며 $35^{\circ}C$에서 pH 7.8일때 최적활성을 나타내었다. 본 연구에서 정제된 효소는 산소를 전자수용체로 하는 $L-galactono-{\gamma}-lactone$ oxidase임을 알 수 있었다.