• Title/Summary/Keyword: High-temperature oxidation

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황입자를 이용한 독립영양탈질에서의 아질산성질소 탈질 조건 탐색 (Nitrite Removal by Autotrophic Denitrification Using Sulfur Particles)

  • 강우창;오상은
    • 한국환경농학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.221-226
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    • 2010
  • 축산폐수는 고농도의 유기물 및 질소를 함유하고 있으므로 적절한 처리 방법이 요구된다. 본 연구는 황을 이용한 독립영양 탈질 방법으로 질산성 질소에서 질소가스로의 탈질이 아닌 아질산성질소에서의 황산화 탈질을 연구하였으며 탈질 미생물의 최적 성장 조건을 찾고자 하였다. 초기 알칼리도가 충분한 조건에서는 아질산성질소 탈질 저해가 관찰되지 않았으며 실험온도가 $20^{\circ}C$인 경우에도 $30^{\circ}C$와 비교할 때 큰 저해 없이 탈질이 진행되었다. 하지만 초기 아질산성질소의 농도 300 mg/L 이상에서 lag phase가 늘어나 기질저해가 나타났다. 알칼리도가 충분하지 않은 조건에서 질산성질소의 탈질효율은 10%인 반면 아질산성질소의 탈질의 95% 이상이었다. 산소가 존재할 경우 산소를 이용하여 탈질이 이루어지지 않았음에도 불구하고 황산화 미생물이 산소를 이용하여 황산염의 농도가 증가하였다. 아질산성질소 탈질 시 알칼리도의 소모가 관찰되었으나 질산염 탈질시 보다 알칼리도의 소모가 적었으며 황산염 생성 또한 적었다. 황이용 아질산성 질소 탈질은 외부탄소원의 추가적인 주입 없이 저렴한 황입자를 이용하며 질산성질소 황산화 탈질의 단점인 알칼리도 파괴, 황산염이온 생성의 단점을 보완할 수 있는 효과적인 탈질 방법이 될 것으로 기대된다.

초음파 현미경을 이용한 나노 박막의 접합 강도 평가 (Evaluation of Adhesive Strength for Nano-Structured Thin Film by Scanning Acoustic Microscope)

  • 박태성;곽동열;박익근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.393-400
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    • 2012
  • 최근 나노 박막은 MEMS/NEMS, 광학 코팅, 반도체 산업 등 다양한 분야에서 사용이 되고 있다. 박막은 마모, 침식, 부식, 고온 산화를 방지하기 위한 목적으로 사용될 뿐 아니라 특성화된 자기, 유전적 특성을 만들기 위한 목적으로 사용된다. 많은 연구자들이 이러한 박막 구조의 특성(밀도, 입자 크기, 탄성 특성, 필름/기지 계면의 특성)을 평가하기 위하여 많은 연구를 진행하고 있다. 이들 중에 박막과 기지 사이의 접합 특성을 평가하는 것이 많은 연구자들의 주 관심사가 되어 왔다. 본 연구에서는 나노 박막의 접합 특성을 평가하기 위하여 각기 다른 접합 특성을 가지는 폴리머 박막 시험편을 제작하였다. 제작된 시험편의 접합 특성을 측정하기 위하여 초음파현미경의 V(z) 곡선법을 이용하여 표면파의 속도를 측정하였다. 또한 계면을 포함하는 시험편의 표면을 전파하는 표면파의 속도와 접합력의 상관관계를 확인하기 위해 나노 스크래치 시험을 적용하였다. 그 결과 초음파현미경을 이용하여 측정된 표면파의 속도와 나노스크래치 시험을 이용한 임계하중이 일치하는 경향성을 나타내었다. 결론적으로 초음파현미경의 V(z) 곡선법은 나노 스케일 박막 계면에서의 접합 상태를 평가할 수 있는 기법으로 그 가능성을 나타내었다.

다양한 식물성유지에서 유래된 바이오디젤의 연료 특성 (Fuel Properties of Various Biodiesels Derived Vegetable Oil)

  • 김재곤;박조용;전철환;민경일;임의순;정충섭;이진휘
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.35-48
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    • 2013
  • 바이오디젤은 식물성유지, 동물성유지 그리고 폐식용유를 전이에스테르화 반응을 시켜 만들어진 것으로 경유를 대체할 수 있는 연료이다. 본 연구에서는 다양한 원료의 식물성유지 (대두유, 폐식용유, 유채유, 면실유, 팜유)로부터 얻어진 바이오디젤의 연료 특성을 알아보았다. 다양한 식물성유지 원료로부터 얻어진 바이오디젤은 지방산메틸에스테르 함량, 동점도, 인화점, 필터막힘점, 글리세린 함량을 분석하였다. 바이오디젤의 품질기준과 시험방법은 한국 표준과 유럽 표준인 EN14214에 따라 시험하였다. 대두유, 폐식용유, 유채유, 면실유 바이오디젤은 불포화지방산이 많이 포함되어 있는 반면에 팜유 바이오디젤은 포화지방산이 많이 함유되어 있다. 저온특성, 동점도, 산화안정도와 같은 바이오디젤의 연료 특성은 지방산메틸에스테르의 구성 성분과 관련이 깊다.

한강을 원수로 하는 오존/과산화수소 고도정수처리공정에서의 MIB제거 및 잔류오존 농도에 관한 연구 (Use of Hydrogen Peroxide with Ozone to Simultaneously Reduce MIB and Quench Ozone Residual in Existing Water Treatment Plants Sourcing Water from the Han River)

  • ;구본진;장명훈;이성규
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.704-716
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    • 2012
  • 본 논문은 California의 South Lake Tahoe, 서울 뚝섬정수장 그리고 성남 복정정수장에서 2010년 2월에서 2012년 2월까지 수행된 파일럿 실험에 대한 분석결과를 기초로 작성되었다. 본 실험의 목적은 첫째, 한강을 원수로 하는 모래여과 처리수에 대한 오존 및 과산화수소(Peroxone)의 반응특성을 파악하고, 둘째는 AOP(고도산화공정)을 통해 맛 냄새 유발물질인 2-methylisoborneol(MIB)를 제거하기위한 경험적인 오존 및 과산화수소의 투입량을 결정하고자 하였다. 또한 셋째로, 처리공정이후 인체에 안전한 잔류오존농도로 감소시키기 위한 최적 투입량을 결정하고자 하였다. 본 실험은 계절의 기온변화에 따라 저수온 및 고수온의 조건하에서 실시간으로 수행되었다. 본 실험을 통해 오존의 분해속도는 온도와 pH에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 이는 다른 연구결과와 일치한다. 원수로 모래여과수에 MIB를 40~50ng/L의 농도로 투입하였으며, 모든 경우에서 7ng/L 이하로 처리되었으며 대부분의 경우에서 검출(ND)되지 않았다. Peroxone은 MIB을 제거할 뿐아니라 오존을 단독으로 사용한 경우보다 오존+과산화수소 동시에 투입한 경우에 잔류오존농도가 더 낮았다. 저수온에서 상당량의 오존이 반응 및 분해를 통해 감소된다. 본 실험을 통해 "Pre-Conditioned" 과산화수소를 적용함으로써 초기 반응율을 향상시키고 잔류오존농도를 낮출 수 있었으며, 약품의 과투입 및 효율저하를 방지하는 과산화수소의 투입 위치 및 구성 그리고 투입방법을 제시하였다.

알루미늄 PEO 코팅의 결정상에 미치는 공정 조건에 대한 연구 II. Bipolar 펄스와 전해액 (Effect of process conditions on crystal structure of Al PEO coating. II. Bipolar and electrolyte)

  • 김배연;함재호;이득용;김용남;전민석;김기윤;최지원;김성엽;김광엽
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.65-69
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    • 2014
  • A1100, A5052, A6061, A6063, A7075 규격의 시판 알루미늄 합금 판재를 $Na_2SiO_3$$Na_2P_2O_7$ 전해질에서 pulse폭 $2000{\mu}sec$, + impulse 420 V, $400{\mu}sec$, -impulse $300{\mu}sec$의 bipolar pulse로 플라즈마 전해 산화 코팅(plasma electrolytic oxidation coating)한 산화피막의 결정상을 분석하였다. 표면에 형성된 산화물의 결정상은 ${\alpha}-alumina$, ${\gamma}-alumina$, ${\eta}-alumina$, $Al_{4.95}Si_{1.05}O_{9.52}$, 그리고 $(Al_{0.9}Cr_{0.1})_2O_3$가 관찰되었다. Bipolar pulse에 의해서 전해액의 성분인 Si가 산화피막에 포함되며, 포함된 Si는 결정상을 형성하기도 하지만 유리상을 형성시킨다. 이때 합금의 Mg 성분은 유리상의 양을 증가시킨다. Micro plasma에 의해서 용융된 표면은 유리상이 먼저 형성되고 이후 계속된 micro plasma의 열에 의하여 새로운 결정상으로 전이가 일어나는 과정을 거치며, 이에 따라 기존에 보고된 결정상이외에도 다양한 결정상이 형성될 수 있음을 추측할 수 있다.

알루미늄 PEO 코팅의 결정상에 미치는 공정 조건에 대한 연구 I. Unipolar 펄스와 코팅시간 (Effect of process conditions on crystal structure of Al PEO coating. I. Unipolar pulse and coating time)

  • 김배연;함재호;이득용;김용남;전민석;김기윤;최지원;김성엽;김광엽
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.59-64
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    • 2014
  • 전해질로 $Na_2SiO_3$을 사용하여 A1050 알루미늄 판재를 pulse 폭 $ 2000{\mu}sec$, impulse 420 V, 400 ${\mu}$sec의 unipolar pulse로 플라즈마 전해 산화 코팅(plasma electrolytic oxidation coating)을 하여 산화 피막을 2, 5, 15, 30분에 따라 형성시킨 다음 산화피막을 분석하였다. 표면에 형성된 산화물의 결정상은 ${\alpha}-alumina$${\gamma}-Alumina$로서 시간에 따른 변화는 없었다. 반응 초반에는 ${\gamma}-Alumina$가 많이 생성되었지만 시간이 갈수록 ${\gamma}-Alumina$의 양에는 변화 없이 ${\alpha}-alumina$가 많이 생겨남을 알 수 있었다. 이런 결과는 micro plasma에 의해서 ${\gamma}-Alumina$가 우선 생성되고, 이후 계속되는 micro plasma의 열에 의해서 ${\alpha}-alumina$로의 전이가 일어나기 때문으로 판단된다.

고추 oleoresin의 품질안정성(品質安定性) (Studies on the Stabilities of Red Pepper Oleoresin)

  • 김치순;이규희;배정설;오만진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.85-90
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    • 1987
  • 고추가루로부터 acetone을 추출용매(抽出溶媒)로 하여 oleoresin을 제조한 후 capsanthin과 capsaicin의 안정성(安定性)을 검토(檢討)하고, oleoresin-linoleate aqueous model system을 이용하여 ascorbic acid, 금속(金屬), 염류(鹽類), EDTA 등을 첨가하여 capsanthin의 변화(變化)를 측정(測定)한 결과는 다음과 같다. 1. 추출용매(抽出溶媒)로는 acetone이 가장 효과적이었으며, 고추가루로부터 oleoresin의 수율은 14.2%이었다. 2. Capsaicin은 capsanthin에 비하여 고온에서 상당히 안정하였으며 $pH\;3{\sim}8$에서 oleoresin중의 capsanthin과 capsaicin도 비교적(比較的) 안정하였다. 3. Ascorbic acid를 $10^{-3}M$ 첨가시 capsanthin의 산화반응에 prooxidant로서 작용하였으나 $10^{-1}M$ 첨가시에는 antioxidant로서 작용하였다. 4. $Cu^{+2}M$, $Fe^{+3}M$ 이온은 capsanthin의 산화반응(酸化反應)을 촉진시켰으며 농도(濃度)가 높을수록 영향이 컸다. 5. EDTA는 capsanthin에 대하여 항산화(抗酸化) 효과(效果)를 나타내었다.

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실크펩티드 첨가한 빵반죽의 이화학적 특성 (Effect of Silkpeptide on Physicochemical Properties of Bread Dough)

  • 김영호
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.246-254
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    • 2004
  • 실크펩티드의 조단백질은 90.83%로 함량이 매우 높았고 총 아미노산 함량은 50,224.l2mg%로 역시 매우 높았다. 아미노산 조성은 glycine(37.4%)이 제일 많았으며 alanine(28.2%), serine(14.7%) 및 tyrosine(8.6%) 순으로 나타났고 이들 총 함량은 전체 아미노산 함량의 89%로 높은 비율을 차지하였다. 실크펩티드의 분자량은 1500-1600 Da로 측정되었으며, 입자크기는 $10-45{\mu}m$로 입자크기가 다양하였다. 반죽의 물리적 특성인 farinograph에서 반죽도달시간은 실크펩티드 첨가량 증가 시 대조구에 비해 시간이 다소 연장되었으며 반죽형성시간은 길어졌다. 안정도는 실크펩티드 2.0% 첨가까지는 대조구와 비슷한 안정도를 보였으나 3.0%, 4.0%로 증가시 안정도는 낮았고 약화도는 약간 증가하였다. Amylogram 특성에서 호화개시 온도는 100% 밀가루인 대조구는 $59.5^{\circ}C$이었으며 실크펩티드 3.0% 첨가까지는 대조구와 동일하였고, 4.0% 첨가구는 $58.0^{\circ}C$로 대조구보다 낮았다. 최고점도온도에서 실크펩티드 첨가구와 대조구는 차이를 보이지 않았으며 최고점도는 실크펩티드 증가시 감소하는 경향을 보였다. Extensograph에서 실크펩티드 증가시 반죽의 저항도는 크게 증가하였고 신장도의 값도 시간의 경과에 따라 증가하였다. 특히 2.0% 이상 첨가구의 90분 후부터는 저항도 값이 크게 증가하여 측정값을 나타낼 수가 없었다. 신장도와 저항도 값의 비율인 R/E값의 변화는 실크펩티드 증가에 따라 시간 경과 시 R/E값은 증가하였으며, 실크펩티드를 첨가하는 경우는 반죽의 가스 보유력과 발효 내구력이 밀가루만 사용할 경우보다는 크게 증가되어 산화제를 첨가한 반죽 물성을 보여 실크펩티드 첨가는 반죽의 물성에 미치는 영향을 여러 측면에서 볼 때 산화제 역할을 나타내어 기능성을 가진 천연 제빵개량제로도 긍정적인 효과가 있을 것이다.

N-6와 n-3 지방산이 풍부한 식이가 뇌졸중 유발 모델에서 뇌경색 크기 및 항산화 효소계에 미치는 영향 (Neuroprotective & antioxidant effects of diets high in n-6 and n-3 fatty acids in rat focal brain ischemia model)

  • 이희주;박경애;박명숙;이정희;전상은;최명애;최스미
    • Journal of Korean Biological Nursing Science
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    • 제3권1호
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    • pp.41-52
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    • 2001
  • This study was undertaken to investigate the effects of n-6(corn oil) & n-3(fish oil) fatty acids on infarction size and the cerebral activities of antioxidant enzyme in rat focal brain ischemia model. Weaning Sprague-Dawley rats were fed with either corn oil supplemented diet(COD, 14% corn oil) or fish oil supplemented diet(FOD, 14% menhaden oil) for 6 weeks. The right middle cerebral artery was occluded for 2 hours with a silicon rubber coated nylon surgical thread. After 24 hours of recirculation, the rats were sacrificed and brain sections were photographed using CCD camera after staining with 2, 3, 5-triphenyltetrazolium chloride for 60 minutes in room temperature. The infarcted area was measured and the volume of infarction was calculated. Catalase(CAT), superoxide dismutase(SOD) activities, and fatty acid composition in the brain were also measured. The total and corrected infarction volumes were not significantly different between FOD and COD group. The docosagexaenoic acid(DHA) and DHA content/arachidonic acid(AA) ratio of the cerebral cortex, an index of defense against lipid oxidation, were significantly increased in FOD group compared to those of COD group(p<0.05). In the left cortex(non-infarction side) as well as the right cortex(infarction side) of FOD group, CAT and Cu/Zn SOD activities were higher than those of the COD group(p<0.05). However, CAT and Cu/Zn SOD activities were not significantly different between the left cortex(non-infarction side) and the right cortex(infarction side) of both FOD and COD group. GPx activities were also not significantly different between two groups. Our results demonstrate that the brain infarction size in FOD and COD were not significantly different. However, cerebral lipid composition and antioxidant enzyme activities in FOD and COD group were different. Fish oil, a source of n-3 polyunsaturated fatty acid(PUFA) and corn oil, that of n-6(PUFA) may have a protective effect against oxidative stress induced via different mechanisms.

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화학제품제조업에서 배출되는 폐 유기성슬러지의 열적 특성 (Thermal Characteristics of Waste Organic Sludges Discharged from an Chemical Product Manufacturing Industry)

  • 김민철;이강우;이만식;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.1745-1753
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    • 2008
  • 본 연구는 산업단지의 화학제품제조업 및 석유화학제품제조업에서 발생하는 유기성슬러지에 대하여 삼성분, 원소조성, 발열량, 열중량 분석 및 연소시험을 실시하였다. 삼성분 분석 결과 "화합물 및 화학제품 제조업"의 평균값은 수분함량 75.11, 가연분 17.42, 불연분 7.45%로 나타났으며, "코크스, 석유 정제품 및 핵연료 제조업"의 경우 평균값은 수분함량 77.54, 가연분 18.25, 불연분 4.22%로 나타났다. 원소분석 결과 평균값은 "화합물 및 화학제품 제조업"의 경우 C 33.06, H 4.34, O 24.81, N 5.18, S 0.72wt%로 나타났으며, "코크스, 석유 정제품 및 핵연료 제조업"의 경우 C 36.58, H 4.74, O 26.79, N 5.09, S 0.49wt%로 나타났다. 열중량분석 결과, B사에서 배출되는 슬러지는 $700^{\circ}C$ 이상에서 그리고 F와 N사에서 배출되는 슬러지는 $600^{\circ}C$ 정도의 온도에서도 연소가 가능할 것으로 판단된다. 연소테스트 결과, 산화반응과 동시에 열분해 반응으로 고농도의 일산화탄소가 배출되므로 이로 인한 로의 국부과열이나 파손현상에 대한 기초자료를 얻는데 이용될 수 있을 것으로 판단된다.