• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
• /
• pp.645-648
• /
• 2011

단일 추진제로써 널리 사용되는 하이드라진은 높은 성능을 가지나 그 맹독성으로 인해 하이드라진을 대체할 새로운 친환경 추진제가 연구되고 있다. 친환경 추진제의 후보군들 중 이온성 액체 추진제는 하이드라진에 비해 낮은 독성과 더불어 높은 비추력, 밀도를 가진다. 이온성 액체 추진제중 하나인 Hydroxylamine Nitrate (HAN)을 사용한 추력기를 설계하기 위해서는 주어진 추진제 유량을 충분히 분해시킬 수 있는 촉매 베드 크기를 구할 필요가 있다. 본 연구에서는 HAN 추진제를 사용한 소형 추력기를 설계하고 추력기의 추진제 분해성능을 특성속도 효율 등으로 평가함으로써 HAN 추력기 설계에 있어 기준점을 제시하고자 한다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.165-173
• /
• 2019

국문 우주항공 분야에서 널리 쓰이고 있는 하이드라진[hydrazine, $N_2H_4$]은 로켓연료로 사용되는 대표적인 추진제이지만 환경에 유해하고 독성이 강하다는 단점이 존재한다. 따라서 친환경적이고 독성이 적은 추진제가 다양하게 개발되고 있다. 본 연구에서는 수산화아민[hydroxylamine, $NH_2OH$]을 출발물질로 하여, 질산[nitric acid, $HNO_3$]과 산-염기 반응을 통해 얻어지는 친환경 추진제 HAN[hydroxylammonium nitrate, $NH_3OHNO_3$]의 물리 화학적 특성에 대하여 적외선분광법을 이용하여 합성물의 조성, 화학구조 및 작용기를 관찰하였고, 열중량분석을 통해 HAN의 분해온도를 확인하였다. 이온 크로마토그래피를 통해 합성한 HAN에 함유되어 있는 질산이온의 함량을 측정하였다. 즉, N-H와 N-O의 IR peak가 $3161cm^{-1}$와 $1324cm^{-1}$에서 각각 나타나는 것을 통해 생성한 화합물이 HAN임을 확인하였고, pH 5-7 근처에서 합성한 HAN은 분해온도가 $120-140^{\circ}C$인 반면, pH 8 정도인 HAN은 분해온도가 $140^{\circ}C$ 이상임을 알 수 있었다. 한편, pH 6-7 사이에서 HAN을 합성하였을 때, 가장 높은 질산이온의 농도는 70%인 것으로 나타났다.

• 한국의류학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.128-136
• /
• 1989

In order to investigate a practical application of fibrous adsorbents to heavy metal ions, amidoxime fibers, as a particular class of solid chelate agents, were prepared by hydroxylamine treatment for acrylic fibers in a recipe of neutralization. Among the important problems from plant effluents are toxic concentrations of heavy metals such as copper. Accordingly, the properties of Cu (II) adsorption and its chelates were studied. The results obtained are as follows; The fibrous adsorbents have the property of increasing the swelling volumes by amidoximation. The adsorption of Cu (II) ion is characterized by an endothermic reaction, which is estimated as the plus values in the enthalpy change ($\delta$H=1.30 Kcal/mol. and 3.14 Kcal/mol.). The Cu (II) ions are adsorbed in the range of pH $3\~8$ and the maximum adsorptions are occurred about pH 8. Owing to the anions $(NO_3^-,\;Cl^-)$ of copper salts, amidoxime fibers form 1:1 and 2:1 (ligand: metal) chelating complexes with Cu (II). The nitrate anion chelates to amide I (NH) of amidoxime groups and the chlorine anion does to nitrosyl (NO). These effects relate to the crystallization of the complex and the thermal property.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제11권4호
• /
• pp.173-180
• /
• 2006

Autotrophic nitrogen removal and its microbial community from a laboratory scale upflow anaerobic sludge bed reactor were characterized with dynamic behavior of nitrogen removal and sequencing result of molecular technique (DNA extraction, PCR and amplification of 16S rDNA), respectively. In the experiment treating inorganic wastewater, the anaerobic granular sludge from a full-scale UASB reactor treating industrial wastewater was inoculated as seed biomass. The operating results revealed that an addition of hydroxylamine would result in lithoautotrophic ammonium oxidation to nitrite/nitrate, and also hydrazine would play an important role for the success of sustainable nitrogen removal process. Total N and ammonium removal of 48% and 92% was observed, corresponding to nitrogen conversion of 0.023 g N/L-d. The reddish brown-colored granular sludge with a diameter of $1{\sim}2\;mm$ was observed at the lower part of sludge bed. The microbial characterization suggests that an anoxic ammonium oxidizer and an anoxic denitrifying autotrophic nitrifier contribute mainly to the nitrogen removal in the reactor. The results revealed the feasibility on development of high performance lithoautotrophic nitrogen removal process with its microbial granulation.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제24권2호
• /
• pp.285-294
• /
• 2011

The abatement of methane emission from ruminants is an important global issue due to its contribution to greenhouse gas with carbon dioxide. Methane is generated in the rumen by methanogens (archaea) that utilize metabolic hydrogen ($H_2$) to reduce carbon dioxide, and is a significant electron sink in the rumen ecosystem. Therefore, the competition for hydrogen used for methanogenesis with alternative reductions of rumen microbes should be an effective option to reduce rumen methanogenesis. Some methanogens parasitically survive on the surface of ciliate protozoa, so that defaunation or decrease in protozoa number might contribute to abate methanogenesis. The most important issue for mitigation of rumen methanogenesis with manipulators is to secure safety for animals and their products and the environment. In this respect, prophylactic effects of probiotics, prebiotics and miscellaneous compounds to mitigate rumen methanogenesis have been developed instead of antibiotics, ionophores such as monensin, and lasalocid in Japan. Nitrate suppresses rumen methanogenesis by its reducing reaction in the rumen. However, excess intake of nitrate causes intoxication due to nitrite accumulation, which induces methemoglobinemia. The nitrite accumulation is attributed to a relatively higher rate of nitrate reduction to nitrite than nitrite to ammonia via nitroxyl and hydroxylamine. The in vitro and in vivo trials have been conducted to clarify the prophylactic effects of L-cysteine, some strains of lactic acid bacteria and yeast and/or ${\beta}$1-4 galactooligosaccharide on nitrate-nitrite intoxication and methanogenesis. The administration of nitrate with ${\beta}$1-4 galacto-oligosaccharide, Candida kefyr, and Lactococcus lactis subsp. lactis were suggested to possibly control rumen methanogenesis and prevent nitrite formation in the rumen. For prebiotics, nisin which is a bacteriocin produced by Lactococcus lactis subsp. lactis has been demonstrated to abate rumen methanogenesis in the same manner as monensin. A protein resistant anti-microbe (PRA) has been isolated from Lactobacillus plantarum as a manipulator to mitigate rumen methanogenesis. Recently, hydrogen peroxide was identified as a part of the manipulating effect of PRA on rumen methanogenesis. The suppressing effects of secondary metabolites from plants such as saponin and tannin on rumen methanogenesis have been examined. Especially, yucca schidigera extract, sarsaponin (steroidal glycosides), can suppress rumen methanogenesis thereby improving protein utilization efficiency. The cashew nutshell liquid (CNSL), or cashew shell oil, which is a natural resin found in the honeycomb structure of the cashew nutshell has been found to mitigate rumen methanogenesis. In an attempt to seek manipulators in the section on methane belching from ruminants, the arrangement of an inventory of mitigation technologies available for the Clean Development Mechanism (CDM) and Joint Implementation (JI) in the Kyoto mechanism has been advancing to target ruminant livestock in Asian and Pacific regions.

• 센서학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.67-74
• /
• 2023

A microfluidic paper-based analytical device (µPAD) is proposed for the selective detection of ammonia in water by using the modified Berthelot reagent and a fluidic channel consisting of hollow paper. The modified Berthelot reagents were uniformly dispersed in cyclohexane and then immobilized in a detection zone of the µPAD. The loading position of the reagents and the type of a sample flow channel were optimized to achieve a sensitive ammonia detection within a short analytical time. The NH₃ µPAD exhibits a linear colorimetric response to the concentration of ammonia dissolved in water in the range of 1-100 mg L^-1, and its limit-of-detection is 1.75 mg L^-1. In addition, the colorimetric response was not influenced by the addition of 100 mg L^-1 nitrogen containing compounds (sodium nitrate, sodium nitrite, uric acid, hydroxylamine, butylamine, diethylamine) or inorganic salts (NaCl, Na₂HPO₄), presenting the enough selectivity in the detection of water-dissolved ammonia against possible interferents.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.299-304
• /
• 2013

이온성 액체 추진제인 HAN은 무독성의 높은 저장성을 갖는 단일 추진제로서 메탄올을 혼합하여 비추력을 향상시켜 하이드라진을 대체할 수 있을 있다. HAN은 하이드록실아민과 질산의 산-염기 반응을 통해 합성하며, 메탄올과 8.2:1의 비율로 혼합한다. HAN의 분해를 위해서 이리듐 촉매를 사용하며, 하나의 오리피스를 갖는 1 N급 추력기를 사용하여 HAN/메탄올 추진제의 성능 평가를 수행하였다. 메탄올 연소로 인해 반응 생성물의 온도가 높기 때문에 디스트리뷰터의 열적 안정성을 향상시키기 위해 세라믹 재료를 적용하였다. 완전한 분해를 위해서는 최소 $400^{\circ}C$의 예열 온도를 필요로 하였다. 높은 $C^*$ 효율을 얻기 위해서는 가압 압력이 높아져야 했으며, 이로 인해 촉매 상단의 분해 성능이 저하되면서 전체 추력기 성능 저하가 유발되었다. 이를 해결하기 위해 미세한 금속 메쉬를 인젝터 후단에 삽입하여 추진제의 분무 특성을 향상시켰으며, 실험 결과 촉매의 성능 저하 현상이 개선되었음을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권8호
• /
• pp.852-859
• /
• 2006

Anammox(anaerobic ammonium oxidation)와 Canon(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite) 공정과 같은 새로운 미생물학적 공정은 혐기성 소화 슬러지 상징수와 같은 고농도 암모늄 폐수로부터 효과적으로 질소를 제거할 수 있는 미생물학적 처리 기술이다. 본 연구에서는 합성폐수와 슬러지 소화조 상징수를 대상으로 상향류식 입상슬러지상 형태를 가진 새로운 Canon 형 질소 제거공정의 적용 가능성과 그 운전특성에 대하여 연구하였다. 이때 산소공급원으로 주입된 공기는 유출수 반송라인에 설치된 외부폭기조에서 공급하였다. 합성폐수(${\leq}110$ mg $NH_4$-N $L^{-1}$)를 사용한 첫 번째 실험에서는 유효 HRT 3.8일에서 약 95%의 암모늄(T-N 기준 92%)이 제거되었다. 또한 슬러지 소화 상징액($438{\pm}26$ mg $NH_4$-N $L^{-1}$)을 이용한 두 번째 실험에서는 유효 HRT 5.4일과 3.8일에서 각각 $94{\pm}1.7%$와 $76{\pm}1.5%$의 질소가 제거되었다. 두 실험 모두 유출수에서의 아질산염과 질산염 농도는 매우 낮게 검출되었다. 다른 미생물학적 질소 제거 신기술과 비교하였을 때 이 공정은 상당히 낮은 산소소모량($0.29{\sim}0.59$ g $O_2$ $g^{-1}N$)과 알칼리 소모($3.1{\sim}3.4$ g $CaCO_3$ $g^{-1}N$) 특성을 보였다. 이 공정은 또한 간단한 반응조 형상을 가지고 있으므로 효과적인 미생물 확보능력과 함께 시설투자 및 유지관리비용이 낮은 장점을 가지고 있다.