• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.702-707
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• 2012

지난 수십 년간 다양한 산업에서 사용된 유독 화학물질은 심각한 환경오염을 초래했다. 그리고 이산화탄소나 메탄가스 같은 부산물로 인해 지구 온난화를 가속화 시켰다. 그래서 현재 사용하고 있는 유기 용매를 대체할 새로운 환경친화적인 소재 개발의 중요성이 부각되고 있다. 이온성 액체는 비휘발성, 비가연성, 화학적 불활성과 같은 친환경적인 물성을 지니고 있다. 이 밖에도 넓은 전기화학적 범위, 높은 전기전도도, 넓은 열적 작용 범위 그리고 유기용매와의 높은 용해성과 같은 물성을 지니고 있어 합성용매, 촉매제, 가스추출제로서 각광받고 있는 물질이다. 이번 연구에서는 모폴린 계열의 이온성 액체인 N-ethyl-N-methylmorpholine Bromide, N-butyl-N-methylmorpholine Bromide, N-octyl-N-methylmorpholine Bromide, N-ethyl-N-methylmorpholine Tetrafluoroborate, N-butyl-N-methylmorpholine Tetrafluoroborate, N-octyl-N-methylmorpholine Tetrafluoroborate, N-ethyl-N-methylmorpholine Hexafluorophosphate, N-butyl-N-methylmorpholine Hexafluorophosphate, N-octyl-N-methylmorpholine Hexafluorophosphate를 합성하였다. 합성물의 녹는점, 분해 온도, 전기화학적 안전성은 각각 DSC, TGA, CV로 측정하였다. 할로겐 음이온($Br^-$)을 지닌 이온성 액체는 대체로 높은 온도($150{\sim}200^{\circ}C$)에서 녹는점 갖고, 비교적 낮은 열분해 온도($200{\sim}230^{\circ}C$), 좁은 전기화학적 안전성(3.4~3.6 V)을 보였다. 반면에 무기 음이온($BF_4^-$, $PF_6^-$)을 지닌 이온성 액체들은 비교적 낮은 온도($50{\sim}110^{\circ}C$)에서 녹는점을 가졌고, 높은 열분해 온도($250{\sim}380^{\circ}C$), 넓은 영역에 걸친 전기화학적 안전성(6.1~6.3 V)을 보였다. 뿐만 아니라 동일한 음이온에서도 양이온의 탄소 사슬의 길이에 따라 물성이 상이함을 확인할 수 있었다. 이번 연구를 통해 얻은 자료들은 이온성 액체의 상용화에 밑거름이 될 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권1호
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• pp.40-46
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• 2000

시설재배 토양의 화학성, 미생물상 및 경종방법을 조사분석하여 시비관리 개선 및 연작장해의 사전 방지책 마련을 위한 자료를 얻고자 고추, 오이, 참외 재배지 60농가를 조사한 결과는 다음과 같다. 고추, 오이, 참외 재배농가의 시비량은 표준보다 인산은 2~2.5배, 칼리 2배였으며, 퇴비는 오이재배 농가에서 3배정도 많이 시용한 것으로 조사 되었으며 토양중 무기성분 함량이 대부분 적정치 이상이라 할지라도 고추, 오이, 참외 토양의 염기포화도가 40:18:12, 55:16:14, 40:27:11로 적정치의 60:15:5에 미치지 못하였을 뿐만아니라 양분 불균형으로 작물의 흡수 장해가 있었을 것으로 추정 되었다. 시설 하우스 토양의 미생물 B/F 값은 고추 91.2, 오이 80.4, 참외 18.8로 연작 년수가 긴 것으로 조사된 참외 재배토양의 미생물상이 열악한 것으로 나타났다. 토양 pH가 증가할수록 곰팡이와 Fusarium의 밀도는 감소 하고 방선균은 증가 하였으며, 토양 유기물 함양이 증가 할수록 모든 미생물의 밀도가 증가 하였으며 세균은 유의성이 안정 되었다. 세균, 곰팡이, 및 Fusarium의 밀도는 EC가 증과 할수록 감소 하였다. 따라서 시설하우스 재배시는 토양분석후 시비처방에 의해 인산과 칼리를 감비하고 염기포화도를 조절할 수 있도록 시비해야 할 것으로 사료되었다.

• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.255-260
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• 2011

$K^{+}-{\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina pellet를 이온교환 매체인 ammonium nitrate 수용액과 용융염으로 각각 이온교환하여, 고온형 PEMFC 전해질로 기대되는 무기소재인 $NH_4{^+}-{\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina를 제조하였다. 고압반응기의 실험조건으로 온도는 130, 150, 170, $200^{\circ}C$ 에서, 시간은 2 h 간격으로 2 h에서 8 h까지 수열반응을 실시하였으며 이 때의 수용액의 농도는 5 M과 10 M을 사용하였다. 또한 $200^{\circ}C$의 가열기 위에서 ammonium nitrate를 완전히 녹여 용융염 상태의 ammonium nitrate를 이용하여 2 h 간격으로 2 h에서 8 h까지 이온교환을 실시하였다. 이온교환반응의 반복횟수에 따른 영향을 알아보기 위하여 재이온교환반응을 3차까지 반복해서 실험하였다. 이후 이온교환 된 $NH_4{^+}-{\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina 구조체의 상 안정성, 이온교환율을 각각 X선 회절기(Rigaku Rint 2000, Japan)와 ICP-AES (Spectro, Modular EOP)를 사용하여 분석하였다.

• 대한화학회지
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• 제17권3호
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• pp.224-228
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• 1973

Rhodotorula sp.로 $C_{12}{\sim}C_{14}$의 n-alkane 混合物에서 無機系 窒素源인 窒酸鹽과 암모늄鹽 그리고 有機係 窒素源인 urea들의 그 化學形의 差異에 따라 醱酵時間과 收率面에서 어떻게 影響을 미치는가와 窒酸나트륨으로서 炭素源의 炭素에 對한 窒素의 添加比率의 差異에 따라 미치는 影響 等을 調査해 보았다. 그 結果 最高生長에 達하는데 要하는 時間은 窒酸나트륨과 黃酸암모늄이 各各 40 hrs.와 45hrs인데 比해 urea는 이들보다 훨씬 긴 66hrs.가 걸렸고 收率面에 있어서는 0.1N-NaOH의 消費量으로서 兩無機鹽이 各各 0.36과 0.38ml인데 比해 urea는 0.78ml나 되었다. Medium 中의 窒素對 炭素 比率의 影響은 medium에 加하는 n-alkane 混合物을 1%(vol.)에서 窒酸나트륨으로서 N/C가 0.2일 때가 가장 優秀한 結果를 나타내었고 대개 炭素에 對한 窒素의 比率이 낮을 때보다는 높은 때가 더 좋은 生長效果를 보였다.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1599-1606
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• 2011

유류분해에 있어 혼합미생물제제의 효과를 평가하기 위해 미생물제제의 처리성능과 microcosm test를 수행하였다. 유류분해세균은 0.5% Arabian heavy crude oil을 유일 탄소원으로 제공된 최소배지를 이용한 연속적인 농후배양을 통하여 분리하였다. 우수 유류분해 미생물조합인 3종의 균주(BS1, BS2, BS4)는 MSM배지에서 5일의 배양기간 동안 지방족 탄화수소를 48.4%, 방향족 탄화수소를 30.5% 생분해하였다. 처리성능 및 microcosm test는 Arabian heavy crude oil을 첨가한 후 3가지 처리조건인 무처리, 무기영양염처리 그리고 무기영양염 및 혼합미생물처리조건에서 유류화합물의 생물분해에 미치는 영향을 조사하였다. 무기영양염처리구와 무기영양염 및 혼합미생물처리구에서 지방족 탄화수소의 분해율은 실험기간 동안 유의하게 향상되었으며 두 실험구간 유의한 차이는 관찰되지 않았다. 그러나 무기영양염 및 혼합미생물처리구에서 방향족 탄화수소의 생분해율은 무기영양염제만을 처리한 시험구와 비교하여 처리성능 시험의 경우 50% 그리고 microcosm test의 경우 13%를 향상시켰다. 본 연구의 결과로부터 혼합미생물제제는 실험실, 처리성능 및 microcosm test에서 지방족뿐만 아니라 방향족 탄화수소의 생물분해를 촉진하였다. 특히 혼합미생물제제는 방향족 탄화수소의 제거를 위한 생물정화기술의 적용에 있어 유용한 도구로 판단된다.

• 공업화학
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• 제16권5호
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• pp.595-602
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• 2005

이온성 액체는 $100^{\circ}C$ 이하에서 액체로 존재하는 이온성 염으로 낮은 휘발성, 비가연성, 높은 온도에서의 액체상 안정성, 유기물과 무기물에 대한 높은 용매화 능력, 높은 전기 전도성 등 독특한 화학적, 물리적, 전기적 특성을 갖고 있어 신 개념의 매체로 주목받고 있다. 특히, 이용 목적에 따라 양이온과 음이온을 다양하게 조합하여 그 특성을 변화시킬 수 있어서 디자이너 용매(designer solvent)라고도 불린다. 이온성 액체는 기존 화학산업을 비롯한 에너지, 재료, 전자 등 광범위한 산업분야에서 필수적으로 사용되는 휘발성 유기용매를 대체하여 환경유해물질의 배출을 원천적으로 방지하면서 반응선택성과 반응성을 향상시킬 수 있는 green media로 기대되고 있다. 본 총설에서는 이온성 액체의 구조, 특성, 응용분야와 연구동향에 대해 기술하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권5호
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• pp.1349-1354
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• 2010

The geometries and isomerization of the alkylidene silylenoid $H_2C$ = SiLiF as well as its insertion reactions with R-H (R = F, OH, $NH_2$) have been systematically investigated at the B3LYP/6-311+$G^*$ level of theory. The potential barriers of the three insertion reactions are 97.5, 103.3, and 126.1 kJ/mol, respectively. Here, all the mechanisms of the three reactions are identical to each other, i.e., an intermediate has been formed first during the insertion reaction. Then, the intermediate could dissociate into the substituted silylene ($H_2C$ = SiHR) and LiF with a barrier corresponding to their respective dissociation energies. Correspondingly, the reaction energies for the three reactions are -36.4, -24.3, and 3.7 kJ/mol, respectively. Compared with the insertion reaction of $H_2C$ = Si: and R-H (R = F, OH and $NH_2$), the introduction of LiF makes the insertion reaction occur more easily. Furthermore, the effects of halogen (F, Cl, Br) substitution and inorganic salts employed on the reaction activity have also been discussed. As a result, the relative reactivity among the three insertion reactions should be as follows: H-F > H-OH > H-$NH_2$.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.33-43
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• 2002

최근 연안지역에서의 대형건설공사 증가로 준설연약토의 안정화 공법중의 하나인 표층고화처리공법의 적용사례는 늘어나는 반면 이에 대한 연구자료는 미비한 실정이다. 본 연구는 초연약 해성점토와 고화재의 특성을 파악하고, 시험을 실시하여 반응표면 분석에 의하여 최적배합비를 도출하며, 이를 현장시험시공을 통해 검증하는 데에 그 목적이 있다. 이를 위해 적정 고화재 및 대상토를 선정하여 실험계획법에 의해 제반 실내시험을 실시하여 개량효과에 영향을 주는 인자와 정도를 평가하고, 고화재 원료의 배합비와 일축압축강도와의 관계식을 도출하였다. 또한 도출한 관계식을 현장시험을 통해 현장에의 적용성을 검증하였다. 시험결과 국내에서 주로 쓰여지는 고화재 원료(시멘트, 슬래그분말, 플라이애쉬, 무기염류, 아윈, 석고등)들이 압축강도발현에 미치는 영향을 알 수 있었으며, 통계분석을 통하여 소요강도를 만족하는 고화재의 최적배합비를 도출할 수 있었다. 또한 현장시험시공을 통해 시멘트와 고화재에 의한 지반개량효과를 비교.확인하였으며, 이는 초연약 해성점토의 표층고화처리의 설계 및 시공자료로 활용가능할 것으로 판단된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제24권3호
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• pp.63-69
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• 1998

The treatment of soils and water contaminated with MTBE using the Fenton oxidation was investigated. The effects of dosage of $H_{2}O_{2}$, and Fe$^{2+}$ concentrations, and solution pH on transformation and mineralization in soil were evaluated. Generation of TBA and acetone following Fenton-oxidation of MTBE in water and generation of acetone following Fenton-oxidation of TBA were observed. Therefore TBA and acetone are degradation intermediates of MTBE. There was a large difference of treatment efficiency in Fenton oxidation of MTBE between soil and water system. This may be caused by the complex nature of soil, soil organic matter which can consumed OH $\cdot$ radicals, and interacting with inorganic-soil constituents. The pH of soil was observed to have a significant effect on the chemical oxidation efficient of MTBE in soil The data demonstrated that optimal pH range were pH 3~4 and around 6. The soil batch studies demonstrated that treatment efficiency of MTBE was enhanced by adding additional ferrous salts but Fenton-oxidation occurred in no additional iron which indicated that iron in soil can catalyze the Fenton-oxidation. The most effective parameter of Fentonoxidation was $H_{2}O_{2}$/Fe$^{2+}$ ratio which theocratical ratio is 0.5. The optimal range of this ratio was found to be 0.6~2.3. In evaluating effect of $H_{2}O_{2}$ dosage on treatment efficiency, the increase of $H_{2}O_{2}$ did not always lead to increase of decompositions of MTBE in soil. Fenton oxidation was effective in destroying MTBE in aqueous extracts of contaminated soil and water. Experimental data provided evidence that the Fenton oxidation can effectively remediate MTBE-contaminated water and soil.

• 공업화학
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• 제2권4호
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• pp.399-410
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• 1991

저장 안정한 액체염료의 제조를 위하여 새로운 분리 기술을 도입하였다. 액체염료에 함유된 무기염의 종류, 농도 및 액체염료의 저장기간이 염료분자의 집합(aggregation)과 안정성에 미치는 영항을 실험측정하였다. 높은 염농도에 의한 염료분자의 집합의 형성을 방지하지 위해 표면처리한 중공사막을 이용한 역확산(counter diffusion)법을 도입하여 액체염료에 함유된 염을 선택적으로 제거하였다. 역확산에 의한 염의 제거 효율은 1회 통과에 5-20%였고 염과 염료의 분리비는 10-700으로 매우 큰 값을 갖는 반면 염료의 손실율은 0.4% 이하였다. 모델식을 이용하여 구한 염과 염료의 막에 대한 물질전달 계수 ($U_{M,Na}$, $U_{M,Dye}$)는 표면처리한 경우에 각각 2.75와 $0.72l/m^2/hr$의 값을 나타내어 염과 염료의 혼합액에서 염의 선택적 분리가 가능함을 보여주었다. 또한 탈거수 및 공급액의 유속, 막의 막힘현상이 염의 제거 효율에 미치는 영향을 연구하였다.