• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제52권4호
• /
• pp.443-450
• /
• 2014

지르코니아를 고정한 실리카($ZrO_2-SiO_2$)와 망가니즈 산화물($MnO_x$)에 백금을 담지하여 제조한 촉매에서 수소에 의한 일산화질소의 선택적 촉매 환원($H_2$-SCR) 반응을 조사하였다. $Pt-MnO_x$ 촉매에서는 NO 전환율이 낮으며, $N_2O$와 $NO_2$ 생성이 억제되었다. 반면, $Pt/ZrO_2-SiO_2$ 촉매에서는 NO 전환율이 높지만, $100{\sim}150^{\circ}C$에서는 $N_2O$가, $200{\sim}300^{\circ}C$에서는 온도가 높아지면 $NO_2$ 수율이 높아져, $N_2$ 수율이 낮았다. $ZrO_2-SiO_2$에 $MnO_x$와 백금을 같이 담지한 $Pt-MnO_x/ZrO_2-SiO_2$촉매에서는 $100{\sim}150^{\circ}C$에서 이들 성분의 상승작용으로 $N_2$ 수율이 조금 높아졌다. 이들 촉매에서 표면 조성, 산화 상태, 산성도를 조사하고, NO가 흡착되어 수소와 반응하는 과정의 IR 스펙트럼을 그렸다. NO의 $H_2$-SCR 반응에서 전환율과 생성물 수율을 촉매 구성 성분의 촉매작용과 연계지어 고찰하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제25권12호
• /
• pp.719-726
• /
• 2015

For a decade, solution-processed functional materials and various printing technologies have attracted increasingly the significant interest in realizing low-cost flexible electronics. In this study, Cu nanoparticles are synthesized via the chemical reduction of Cu ions under inert atmosphere. To prevent interparticle agglomeration and surface oxidation, oleic acid is incorporated as a surface capping molecule and hydrazine is used as a reducing agent. To endow water-compatibility, the surface of synthesized Cu nanoparticles is modified by a mixture of carboxyl-terminated anionic polyelectrolyte and polyoxylethylene oleylamine ether. For reducing the surface tension and the evaporation rate of aqueous Cu nanoparticle inks, the solvent composition of Cu nanoparticle ink is designed as DI water:2-methoxy ethanol:glycerol:ethylene glycol = 50:20:5:25 wt%. The effects of poly(styrene-co-maleic acid) as an adhesion promoter(AP) on rheology of aqueous Cu nanoparticle inks and adhesion of Cu pattern printed on polyimid films are investigated. The 40 wt% aqueous Cu nanoparticle inks with 0.5 wt% of Poly(styrene-co-maleic acid) show the "Newtonian flow" and has a low viscosity under $10mPa{\cdots}S$, which is applicable to inkjet printing. The Cu patterns with a linewidth of $50{\sim}60{\mu}m$ are successfully fabricated. With the addition of Poly(styrene-co-maleic acid), the adhesion of printed Cu patterns on polyimid films is superior to those of patterns prepared from Poly(styrene-co-maleic acid)-free inks. The resistivities of Cu films are measured to be $10{\sim}15{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$ at annealing temperature of $300^{\circ}C$.

• 환경분석과 독성보건
• /
• 제21권4호
• /
• pp.220-228
• /
• 2018

$PM_{2.5}$-bound mercury (PBM) was monitored at weekly intervals for three years (from 2014 to 2016) at an urban (Seoul) and rural site (Baengnyeong) in South Korea. The average PBM concentrations in $PM_{2.5}$ samples over the entire sampling period were $12{\pm}11pg/m^3$ and $36{\pm}34pg/m^3$ for Baengnyeong and Seoul, respectively. Seasonal differences were pronounced, with concentrations being highest in winter due to local meteorological conditions (high gas-particle coefficient due to low temperature and low mixing layer height in winter) as well as seasonal factors, such as coal combustion for heating purposes in China. In Baengnyeong, the significant positive correlation of PBM with $PM_{2.5}$, air pollutants, and heavy metals suggested that coal combustion in China might be the most important source of ambient mercury in Korea. In winter, no correlation of PBM with $PM_{2.5}$, air pollutants, and heavy metals was seen in Seoul. Furthermore, Seoul showed higher $PBM/PM_{2.5}$ and $Pb/PM_{2.5}$ ratios in winter due to the strong atmospheric oxidation-reduction reaction conditions as well as local and regional PBM sources. We conclude that immediate attention must be given to addressing PBM levels in Korea, including considering it as a key component of future air quality monitoring activities and mitigation measures.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.624-632
• /
• 2012

본 연구는 주요 구성지방산이 Oleic acid인 유채유, 동백유, 올리브유와 Palmitic acid가 주요 구성 지방산인 팜유를 기준으로 중량비로 혼합하여 지방산 조성 및 물성변화를 관찰 하였다. 지방산 조성의 변화를 전체적으로 살펴보면 50:50(w/w)비율에서는 Oleic acid은 유채유와 대두유의 혼합 시 42.8%로 가장 낮았고 동백유와 유채유의 혼합비율에서 72.1%로 가장 높았다. 75:25(w/w)유채유와 대두유 혼합비율에서 가장 낮았고 동백유와 올리브유의 혼합비에서 가장 높았다. 팜유를 기준으로 식물성 유지를 혼합하였을 시에는 다른 유지와 혼합 후 총 포화지방산은 감소하였다. 혼합 후 지방산 조절을 통한 산화안정성 및 저온에서의 유동성 개선이 기대 된다. 혼합 후 동백유 > 올리브유 > 유채유 순으로 산가 안전화 경향을 보였으며 이는 Oleic acid 함량에 따라 기인한 것으로 보인다. 또한 혼합을 통한 산화안정성을 개선시킬 수 있을 것으로 판단되며, 색도는 비율 및 유지에 따른 유의적인 변화를 보이지는 않았으나 바이오디젤 생산 정제공정에 있어서 혼합비율 조절에 따른 정제비용 절감이 기대 된다. 본 연구를 통하여 유지간 혼합에 의한 특성변화를 확인하고, 혼합유의 원료 다양성 확보 및 품질개선을 위한 정보를 얻어 향후 연구수행의 기초자료로 활용이 가능할 것으로 생각된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.394-401
• /
• 2005

저온 플라즈마 연료개질 장치를 개발하여 여러 운전인자가 그 성능에 미치는 영향을 조사하였고 생성된 수소농후 개질가스를 무부하(Idle) 상태의 디젤엔진에 연소용 공기와 같이 주입하여 NO와 매연 저감효율에 미치는 영향을 조사하였다 전력 소모량이 증가할수록 개질반응의 점화가 더욱 용이하였으나 $H_2$ 농도, $H_2$ 수율, 에너지 전환율과 같은 저온 플라즈마 연료개질 장치의 성능은 O/C 비에 의해서만 영향을 받았는데 그 이유는 평형 반응온도가 O/C 비에 의하여 결정되기 때문이다. 저온 플라즈마 연료개질 장치에서의 $H_2$ 수율과 에너지 전환율은 O/C 비가 증가함에 따라 O/C 비가 $1.2{\sim}1.5$에서 33.4%와 66%의 최고값을 통과하였다. $H_2$ 수율과 에너지 전환율이 O/C 비가 $1.2{\sim}1.5$ 이하인 범위에서 O/C 비가 증가함에 따라 증가하는 이유는 O/C 비가 높아짐에 따라 완전 산화반응이 충분히 일어나서 반응온도가 높아지기 때문으로 보인다. O/C비가 $1.2{\sim}1.5$ 이상인 범위에서 O/C 비가 증가함에 따라 $H_2$ 수율과 에너지 전환율이 감소하는 현상은 과잉산소 조건에서 완전산화반응이 더욱 촉진되어 $H_2$ 수율과 에너지 전환율이 감소하였기 때문으로 보인다. 무부하 상태의 디젤엔진에 개질가스를 주입시 개질된 디젤/총디젤 무게비가 $18.2{\sim}23.5%$까지 증가할 때 NO저감효율과 매연제거효율은 각각 68.8%와 55.5%까지 증가하였다.

• 공업화학
• /
• 제27권1호
• /
• pp.92-100
• /
• 2016

플라즈마와 선택적 촉매환원법이 결합된 복합공정을 이용하여 저온에서의 질소산화물($NO_x$) 저감에 대해 조사하였다. 플라즈마와 촉매가 직접 상호작용을 할 수 있도록 촉매 충진층에서 플라즈마가 생성되도록 하였다. 반응온도, 촉매의 형태, 환원제인 n-헵테인의 농도, 산소함량, 수분함량 및 에너지밀도의 변화가 $NO_x$ 전환효율에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 반응온도 $250^{\circ}C$, 에너지밀도 $42J\;L^{-1}$ 조건에서, 복합공정의 $NO_x$ 전환효율은 선형의 Ag 촉매($Ag\;(nanowire)/{\gamma}-Al_2O_3$)와 구형의 Ag 촉매($Ag\;(sphere)/{\gamma}-Al_2O_3$)를 사용한 경우에 각각 83%와 69%로 나타났으며, 플라즈마를 결합하지 않았을 때는 같은 조건에서 선형의 Ag 촉매를 사용해도 약 30%의 낮은 $NO_x$ 전환효율을 보였다. 플라즈마에 의한 촉매의 성능 향상은 플라즈마의 산화작용에 의해 NO가 반응성이 우수한 $NO_2$로 전환되고, n-헵테인이 부분 산화되어 환원력이 우수한 중간생성물을 발생시켜 선택적 환원반응을 촉진시켰기 때문이다. 에너지밀도의 증가에 따라 $NO_x$ 전환효율이 증가하는 경향을 보였으며, n-헵테인의 농도를 증가시킬수록 $NO_x$ 전환효율이 높아졌으나 $C_1/NO_x$ 비가 5 이상이 되면 더 이상 $NO_x$ 전환효율이 증가되지는 않았다. 수분은 $NO_x$와 경쟁흡착 관계에 있으므로 $NO_x$ 전환효율에 큰 영향을 미치며, 수분함량이 높을 경우 $NO_x$ 전환효율이 감소하는 현상을 보였다. 산소농도가 3~15%로 증가할수록 $NO_2$ 및 부분 산화 탄화수소의 생성 촉진으로 $NO_x$ 전환효율이 향상되었으며, 특히 낮은 에너지 밀도에서 $NO_x$ 전환효율 차이가 큰 것으로 나타났다.

• 청정기술
• /
• 제22권3호
• /
• pp.175-180
• /
• 2016

본 연구에서는, 저온 및 약산성 조건에서 높은 활성을 보이는 티로시나아제인 tyrosinase-CNK의 반응 안정성을 조사하였다. Tyrosinase-CNK는 지금까지 알려진 중온성(mesophilic) 및 호열성(thermophilic) 환경 유래의 티로시나아제 보다는 열 안정성이 낮았으나 0 ℃에서 효소 안정성이 매우 뛰어났고, 반복적인 동결-해동(freeze-thaw) 과정에서도 효소 활성을 안정적으로 유지하였다. 또한, 물과 ethanol 및 acetonitrile이 혼합된 유기용매 환경에서 초기 상대 활성 값의 변화가 관찰되었으나 유기용매 농도의 증가로 인한 추가적인 활성 저하를 유발하지 않고 활성을 일정하게 유지하였다. 한편, 효소 반응의 염(salt)에 대한 저해는 chaotropic 특성이 많이 나타나는 염일수록 적게 나타났다. 결과적으로, tyrosinase-CNK는 통상의 티로시나아제를 이용하여 반응을 수행하기 어려운 환경에서도 원하지 않는 반응을 억제하고 효소 불활성화를 최소화면서 반응을 촉매할 것으로 기대된다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
• /
• 한국에너지공학회 2003년도 추계 학술발표회 논문집
• /
• pp.51-55
• /
• 2003

고상법에 의해 제조된 NiFe$_2$O$_4$의 열적거동은 열화학 사이클에 의해 H$_2$제조를 위해서 연구되었다. NiFe$_2$O$_4$의 환원반응은 800 $^{\circ}C$부터 시작하였고 무게감소는 1000 $^{\circ}C$까지 0.2-0.3 wt% 감소하였다. 이 반응에서 NiFe$_2$O$_4$의 B위치의 Fe$^3$이온과 결합된 산소의 방출에 의해 NiFe$_2$O$_4$는 환원되어진다. 환원산화 반응을 위해 NiFe$_2$O$_4$의 구조는 스피넬 구조를 갖는다. 여기서 $H_2O$ 분해반응은 환원된 NiFe$_2$O$_4$의 산화반응에 의해 H$_2$가 제조된다. 그러므로 NiFe$_2$O$_4$는 환원반응시 비교적 낮은 온도에서 산소를 방출하고, 환원산화 반응 중 결정구조의 변화 없이 매우 안정하게 H$_2$를 생산할 수 있기 때문에 열화학 사이클반응에서 우수한 재료로 평가된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.332-339
• /
• 2015

질소화합물은 부영양화 등 수질을 악화시키는 결과를 초래하므로 질소 제거는 수처리에 있어 가장 중요한 문제들 중 하나이다. 본 연구에서는 독립영양탈질 공정인 CANON (Completely Autotrophic Nitrogen-removal Over Nitrite)을 이용하여 암모니아성 질소 제거 효율을 평가하고, 미생물 군집 분석을 수행하였다. AOB (Ammonium Oxidizing Bacteria)와 ANAMMOX(ANaerobic AMMonium OXidation)균을 동시에 식종하고, $37^{\circ}C$에서 유입 암모니아성 질소농도 100 mg-N/L와 아질산성 질소 농도 100 mg-N/L 조건으로 운전한 결과, 성공적인 CANON 반응이 유도되었다. 유입수에서 아질산성 질소를 제외시키고 암모니아성 질소(100 mg-N/L)만을 공급하였을 때, DO농도 0.4 mg/L 이상에서는 CANON의 성능이 악화되었지만, DO농도를 0.3 mg/L으로 낮추자 71.3%의 총 질소제거효율을 나타내었다. 유입 암모니아성 질소 농도를 50 mg-N/L로 낮추었을 때, 질소 제거효율이 급격히 악화되었다. 그러나 유입농도를 다시 100 mg-N/L로 증가시키자 14일 만에 이전의 질소제거성능을 회복하였고, 이후 $76.1{\pm}4.9%$의 총 질소제거효율을 나타냈다. 온도를 상온($20{\pm}1^{\circ}C$) 조건으로 전환하자 초기에는 불안정한 CANON 반응이 일어났지만, 23일 이후에는 안정적인 총 질소제거효율($70.0{\pm}2.6$%)을 유지하였다. PCR-DGGE를 이용한 미생물군집 분석 결과, 식종원과 CANON의 미생물군집은 확연한 차이를 나타냈지만, CANON의 각 조건에 따른 미생물군집은 크게 다르지 않았다. 따라서 질소제거 성능의 악화는 미생물군집을 구성하는 미생물종의 변화에 기인하기 보다는 구성 미생물종들의 질소제거 활성의 저하에 기인하는 것으로 생각된다. 이러한 결과는 AOB와 ANAMMOX균을 식종하여 CANON 반응을 성공적으로 유도한다면, 이후 농도나 온도의 변화에도 안정적인 미생물군집을 유지할 수 있다는 것을 의미한다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제102권3호
• /
• pp.331-337
• /
• 2013

Formate dehydrogenase(FDH)는 포름산이온을 이산화탄소로 산화하는 반응을 촉매하는 효소로서, 건조와 저온 그리고 병원균 감염 등에 반응하는 스트레스 단백질로 알려져 있다. 본 연구에서는 현사시나무에서 FDH의 cDNA를 분리하여 구조와 발현 특성 등을 조사하였다. 현사시나무의 FDH cDNA(PagFDH1)는 1,499개의 염기쌍으로 이루어져 있으며, 388개의 아미노산으로 구성되는 예상 분자량 42.5 kDa의 단백질을 암호화한다. PagFDH1 단백질은 미토콘드리아 신호펩티드와 $NAD^+$ 결합부위를 가지고 있다. PagFDH1은 현사시나무의 염색체에 1 copy가 존재하며, 배양세포에서 가장 높게 발현되고 뿌리와 꽃 그리고 잎에서도 발현되었다. 현탁배양세포의 생장주기에서 유도기와 초기 지수생장기에 높게 발현하였다. PagFDH1은 건조와 염 스트레스에 반응하여 ABA를 경유한 신호전달경로에 의해 발현이 유도되는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 FDH 유전자의 도입과 발현조절을 통한 환경 스트레스 저항성나무의 개발에 도움을 줄 것으로 생각된다.