• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.68-73
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• 2019

실리카 표면의 개질을 위하여 다양한 조건 하에서 tetraethyl orthosilicate (TEOS)로부터 졸-겔 공법으로 제조한 실리카 졸에 실란 커플링제인 octyltrimethoxysilane (OTMS) 또는 hexadecyltrimethoxysilane (HDTMS)을 반응시켰다. 얻어진 반응물들의 SEM-EDS, 열분석 및 원소분석을 통하여 실리카의 표면이 유기물로 개질된 것을 확인할 수 있었다. 유기용매에서의 분산성 및 에폭시 수지와 복합화한 필름의 표면 조도 등을 평가한 결과, 에탄올을 용매로 사용하여 $50^{\circ}C$에서 TEOS를 24 h 가수분해하고, OTMS를 2 h 반응시킨 물질이 최적으로 나타났다. 이와 같은 표면 개질 실리카를 포함하는 복합체 필름의 산소 투과도를 측정한 결과, 개질 실리카를 포함하지 않는 필름에 비하여 산소 투과도가 12% 저하된 것을 확인할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제31권6호
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• pp.393-403
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• 2021

생체 내 변화에서 효소는 중요한 촉매이다. 효소의 안정성과 재사용성은 촉매 과정에서 중요한 요소이다. 적합한 기질에 효소 고정화는 특정 미세환경의 조성을 통해 효소 활동성을 높인다. 다양한 종류의 분리막이 각각의 생체적합성과 막 표면의 친수성/소수성 조절 용이도에 따라 기질로 사용되었다. 본 논문에서는 셀룰로스, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리에테르설폰(PES) 고분자 분리막이 소개되고 토의되었다. 고정화 효소를 이용한 유기오염물의 생물적 분해는 제약 회사 및 섬유 회사 등에서 발생하는 오염물질을 친환경적으로 감소할 수 있는 방법이다. 효소 고정화 생물반응기(EMBR)로 기름의 가수분해를 제어할 수 있고 이를 통해 탄소 배출량 감소 및 환경오염을 줄일 수 있다. EMBR로 만들 수 있는 바이오에탄올과 바이오디젤은 화석 연료의 대체제이다.

• 한국식품과학회지
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• 제41권5호
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• pp.522-527
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• 2009

본 연구에서는 3-MCPD의 함량을 신뢰할 수 있는 결과값의 도출을 위하여 HFBI 유도체화 방법을 이용하였다. 3-MCPD가 검출되지 않은 양조간장에 3-MCPD를 0.020과 $0.200{\mu}g/mL$의 농도로 spiking하여 그 결과 값을 측정한 결과, 회수율이 95% 이상으로 우수하였으며 분석의 재현성 및 정밀성 또한 우수하였다. 아미노산 간장의 제조 조건 중 3-MCPD의 함량에 영향을 미칠 것으로 추정되는 조건 즉, 알칼리 처리시의 pH와 온도, 그리고 유지 시의 온도와 시간을 다양하게 하여 시료를 제조 한 후, 3-MCPD의 함량을 측정하였다. 그 결과, 알칼리 처리시의 pH와 온도가 높고, 유지 온도와 시간이 증가됨에 따라 3-MCPD의 함량이 감소되는 뚜렷한 경향을 나타내었다. 또한 알칼리 처리 온도와 유지 온도에 대한 영향보다는 알칼리 처리시의 pH가 3-MCPD의 함량에 미치는 영향이 더욱 큰 것으로 판명되었으며, 특히 pH 10.0 이상에서 알칼리 처리를 하였을 경우는 알칼리 처리 온도나 유지시간 및 유지온도 등의 다른 조건들에 상관없이 3-MCPD의 함량이 $0.020{\mu}g/g$ 이하로 현저히 낮아지는 경향을 보였다. 본 연구의 결과에 따르면 일반적인 아미노산 간장의 제조 공정 조건에 변화를 줌으로써 실질적으로 생성되는 3-MCPD의 함량을 현저하게 낮출 수 있음을 알 수 있었으며, 이러한 결과는 아미노산 간장의 3-MCPD 저감화 방안을 강구하기 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.265-272
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• 2023

목질계 바이오매스는 조성분간의 결합이 치밀하고 높은 함량의 리그닌을 포함하여 전처리 공정이 필수적이다. 전처리 용매 중 테트라하이드로퓨란(THF)은 유기용매로 재사용이 가능하다는 장점이 있다. THF는 가격이 저렴하고 다양한 반응 조건에서 선택적으로 리그닌을 제거하고 물 혹은 이온성 액체와 공용매로 사용된다. 수산화 나트륨(Sodium hydroxide)은 바이오매스 내 ether결합을 파괴하여 리그닌을 우선적으로 용해시키며 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스의 표면적을 확장시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 NaOH/THF 공용매 전처리 공정을 적용하여 효과적 리그닌을 제거를 위한 전처리 특성을 파악하고 후속 공정인 산촉매 전환 공정을 통해 최적의 레불린산 전환 수율을 얻었다. 전처리 공정은 NaOH/THF 공용매 비율을 16가지 부피 비율로 수행되었으며 반응조건은 180℃에서 60분으로 고정하였다. 최적의 공용매 조건은 NaOH(5 wt%)/THF 공용매 90:10(v/v%)이였으며 76.8% 글루칸을 수득과 함께 90.1%의 리그닌을 제거하였다. 전처리 후속 공정인 산촉매 전환 공정은 반응시간 30~90분, 반응온도 160~200 ℃로 수행하였을 때, 산촉매 전환 공정의 최적 조건은 180 ℃에서 반응시간 60분이었며, 이 때의 레불린산 전환수율은 84.7%이다.

• 유기물자원화
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• 제5권2호
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• pp.47-56
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• 1997

피혁 제조시 발생되는 크롬을 함유한 피혁 고형폐기물인 shaving scraps의 단백질 자원화 가능성을 검토하기 위하여 알카리제로 MgO를 농도별로 처리하여 가수분해시켜 회수한 hydrolyzed protein의 특성은 다음과 같다. MgO 처리에 의한 shaving scrap의 알카리 가수분해방법에서 크롬이 불용화 되는 pH 8.0 이상을 유지하기 위해서는 MgO를 5% 이상 처리해야 하는 것으로 나타났으며, MgO 처리에 따른 alkaline condition하에서 shaving scrap의 용해도는 약 60% 수준으로서 낮았다. MgO 처리에 의해 shaving scraps으로 부터 회수한 hydrolyzed protein의 평균 분자량은 약 80~100 KD이었고, collagen protein을 구성하고 있는 glycine, alanine 및 proline이 대부분을 차지하고 있었으며, 산성 아미노산인 aspartic acid와 glutamic acid도 상당량 함유되어 있는 것으로 나타났다. 무기성분중 Mg, Ca 및 Na는 액체비료의 무기양분으로서는 다소 많은 양이 함유되어 있었으며, Cr은 약 30~40ppm으로서 원시료 (40,000~42,000ppm)에 비해 크게 감소되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권3호
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• pp.110-116
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• 2016

최근 다양한 형태의 슬러지 최종처리 기술들이 제안되고, 기존 혐기성 소화공정에서 바이오가스 생산효율을 증가시키기 위한 전처리 기술들이 개발되어왔다. 이들 기술 중 열적전처리(Thermal pretreatment) 기술은 기존 슬러지 처리방법과 다르게 입자의 유기성 성분을 용해시킴으로써 슬러지 특성을 변화시켜 감량과 재이용이 가능한 전처리 기술이다. 그러나 대부분의 연구들은 높은 온도에서 입자의 가수분해, COD 가용화부분에 중점을 두고 연구 되어졌으며, 소수의 결과들만이 물리, 화학적 특성변화에 대해서 보고되었다. 본 연구는 열적전처리 효율에 영향을 미칠 수 있는 온도, 약품이 탄소원 형성과 분율에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 그 결과 반응온도가 증가함에 따라 입자의 가수분해 속도가 증가하였으며, 산화제의 주입량이 증가 할수록 고분자 유기성 물질은 감소하고 저분자 유기성 물질(분자량 350 g/mol 이하)의 분율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이번 실험결과는 슬러지 감량화 및 재이용를 위한 열적 전처리에 의한 분자의 특성을 파악하는데 기여할 수 있을 것이라 판단한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권2호
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• pp.200-205
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• 2011

본 실험은 케라틴 단백질인 Pigs hoof를 알칼리 가수분해하였을 때, 그 가수분해물의 아미노산 함량을 알아보고 액상비료로서의 이용성을 고찰하는 한편, 작물에 시비하였을 경우의 영향 등을 평가하여, 식물환경 연구에 관한 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 가수분해물의 화학적 특성을 조사한 결과, pH는 6~7, EC는 $10{\sim}15dS\;m^{-1}$, 질소는 1~3% 범위였으며, 기타 성분은 모두 0.2% 미만인 것으로 조사되었다. 가수분해물에 함유된 유리아미노산의 총 함량은 10.18%로 분석되었다. 상추 재배 후 가수분해물을 처리한 모든 처리구의 토양 pH는 초기보다 감소하였으며, 치환성 양이온은 Control보다 가수분해물 처리구에서 증가하는 결과를 보였다. 상추의 엽장과 엽폭은 Control보다 6~16%, 4~15%가 증가되었으며, 특히 Pigs hoof 가수분해물 500배액을 엽면시비한 PHH-2.0 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다. 이러한 결과는 가수분해물의 pH 및 성분함량이 영향을 미쳤기 때문인 것으로 판단된다. 식물체 양분 함량 중 질소는 pigs hoof 가수분해물 500배 희석액을 처리한 PHH-2.0 처리구가 4.19%로 가장 높은 결과를 보였다. 다양한 아미노산을 함유하고 있는 가수분해물을 상추에 처리하였을 때, 상추의 질소 흡수가 촉진되는 것으로 판단된다. 결론적으로, 가수분해 과정을 통해 생성된 pigs hoof 가수분해물에는 작물 생육을 위한 성분과 아미노산이 다량 함유되어 있는 것으로 조사되었다. 또, 가수분해물 엽면시비시 상추의 생육 및 수량 증대효과를 보였으며, pigs hoof 가수분해물 1,000배액 처리가 경제성 및 효과 면에서 가장 적절할 것으로 보인다. 이처럼 케라틴 부산물의 가수분해물은 비료로서의 효과가 인정되었으나, 여러 조건을 통하여 분해율을 상승시킬 수도 있지만, 액상비료로 이용하기 위해서는 경제성, 생산성, 효율성 등을 고려하여 적정 수준을 유지하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제39권1호
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• pp.57-63
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• 1978

Trichoderma viride SANK호(號) cellulase에 의(依)한 목재(木材) 가수분해(加水分解)에 관(關)한 연구(硏究)로서 재료(材料)는 산오리나무재(材)를 사용(使用)하였다. 그리고 당생성(糖生成)을 위한 cellulase의 최적(最適) 반응조건(反應條件)을 조사(調査)하였다. Trichoderma viride 조효소액(粗酵素液)은 진탕배양법(振盪培養法)에 의(依)하여 생산(生產)하였고, 이것을 염석효소액(鹽析酵素液)을 조제(調製)하여 사용(使用)하였다. 기질(基質)은 산오리나무재(材) 톱밥을 과초산법(過醋酸法)에 의(依)하여 탈(脫)리그닌 한것을 사용(使用)하였다. 환원당(還元糖) 정량(定量)은 DNS법(法)에 의(依)하였다. 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 최적(最適) pH는 5.0이며, pH 안정성(安定性)의 범위(範圍)는 4.0~6.0으로 나타났다. 2. 반응온도(反應溫度)는 $40^{\circ}C$가 최적(最適)이였으며, 온도(溫度)의 안정성(安定性)은 $40^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$ 범위(範圍)로 나타났다. 3. 효소농도(酵素濃度)는 높을수록 환원당(還元糖) 생성율(生成率)은 증가(增加)되었다. 4. 기질농도(基質濃度)는 높을수록 단위(單位) 기질(基質)에 대(對)한 환원당(還元糖) 생성율(生成率)은 감소(減少)되었다. 5. 당류중(糖類中) pructose가 가장 강(强)한 조해제(阻害劑)로 나타났으며, glucose의 조해작용(阻害作用)은 약(弱)하게 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권9호
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• pp.53-59
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• 2012

본 연구에서는 Slow Release Substrate(SRS)로 사용되는 TBOS의 분해특성과 TBOS 분해생성물인 acetate와 butyrate를 적용한 탈염소화 효율을 파악하고자 하였다. 회분식 실험은 GC/FID를 이용하여 TCE 및 cis-dichloroethene(cis-DCE), 1-butanol, TBOS를 분석하였으며, acetate와 butylate는 HPLC를 이용하여 분석하였다. 혐기성 가수분해 반응을 통해 1M의 TBOS는 4M의 1-butanol로 전환 및 축적되었으며, 가수분해율은 $0.186{\mu}M/day$로 나타났다. 또한, 1-butanol은 퇴적토 내 토착균주에 의해 acetate와 butyrate로 분해되었다. 이 결과 TBOS는 자연에서의 탈염소화 공정에서 SRS로 사용하기에 적합한 것으로 판단된다. Acetate와 butyrate를 전자공여체로 적용한 TCE 탈염소화 반응은 초기 TCE 농도가 낮아짐에 따라 탈염소화 효율은 높아지는 것으로 나타났다. 또한, acetate를 적용한 탈염소화 반응의 1차 반응 상수가 butyrate를 적용한 경우보다 높게 나타났다. 이는 탈염소화 반응에서 Geobacter lovleyi의 기질친화도 및 생분해성, 그리고 다양한 기질에 대한 적응도의 영향으로 판단된다. 그러나 Geobacter lovleyi의 TCE 탈염 소화 반응에 따른 cis-DCE의 축적이 발생할 경우 Geobacter lovleyi의 탈염소화 능력이 감소하는 것으로 나타났다. 결론적으로 SRS는 Geobacter lovleyi를 이용한 TCE 탈염소화 공정 향상에 도움이 될 것이며, 이에 따라 발생되는 cis-DCE는 영가철 같은 환원성 금속이나 공존 가능한 탈염소화 미생물을 이용한 처리가 함께 필요할 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제21권4호
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• pp.62-71
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• 2013

본 연구는 돼지분뇨 슬러리를 이용하여 혐기소화 하는 과정에서 소화원료 중에 포함된 고형물의 크기를 감소시키는 전 처리 기술의 적용에 따른 메탄생성 효율을 분석하기 위하여 수행되었다. 소화원료의 입자 크기 감소는 혐기소화 과정에서의 가수분해 정도를 높여서 혐기소화 효율을 증진시킨다. 본 시험에서 적용한 전 처리 방법으로는 오존을 이용한 방법, 캐비테이션을 이용한 방법 그리고 분쇄장치를 이용하여 물리적으로 고형물 크기를 줄이는 방법 등을 적용했다. 전 처리 방법에 따른 메탄가스 발생량은 분쇄 방법, 오존 적용, 캐비테이션 적용 방법 순으로 높게 나타났으며, 두 가지의 전 처리 방법을 병합하여 적용하는 복합공정으로 처리하였을 경우에는 분쇄 처리 후 오존 처리, 캐비테이션 처리 후 오존 처리, 분쇄 처리 후 캐비테이션 처리를 적용하는 순으로 전 처리효과가 높게 나타났다. 돼지분뇨 슬러리를 두 가지 조합의 병합 공정으로 처리하였을 경우 단독 공정에 비해 메탄 발생량이 약 20% 이상 증가하였다. 평균 메탄함량 역시 분쇄 처리 후 오존 처리를 병합한 처리구에서 높게 나타났다. 돼지분뇨 슬러리를 소화원료로 이용하여 시험용 소화조 운영하였을 때 가스 발생량 평균값과 메탄의 평균농도는 전 처리를 하지 않은 경우에는 각각 298.8L와 55.7%인 반면에 전 처리를 실시한 시험구에서는 각각 325.9L와 59.7% 수준을 나타냄으로써 돼지분뇨 슬러리의 경우에서도 전 처리의 효과가 있는 것으로 나타났다. 전 처리를 하였을 경우가 처리하지 않은 구에 비해 바이오가스 중의 메탄함량은 높고 CO2 함량은 상대적으로 더 낮게 나타났다. 돼지분뇨 슬러리에 대해 전 처리를 수행하였을 경우가 전 처리를 하지 않은 경우에 비해 유입 VS당 가스발생량도 더 많았다.