• 청정기술
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• 제15권1호
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• pp.38-41
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• 2009

적니(red mud)는 보오크싸이트로부터 수산화알루미늄/알루미나를 제조하는 Bayer 공정에서 부산물로 발생되는 폐기물이다. 본 연구에서는 적니로부터 철과 알루미늄을 염산으로 침출시켜 폐수처리용 응집제를 제조하였다. 적니응집제를 합성폐수에 투입한 후 조절된 pH가 증가함에 따라 중금속이온 제거율이 증가하였다. 적니응집제 제조 시에 적니의 양이 증가할수록 Fe의 침출효율은 낮아졌으나, 적니응집제의 pH는 적니의 양이 증가할수록 높아졌다. 적니응집제와 물을 혼합한 용액을 다시 적니와 반응시켜 Fe 및 Al의 농도가 더 증가되고, pH가 향상된 침출액을 얻었다. 이 침출액의 pH는 다른 응집제 $FeCl_3$와 $Fe_2(SO_4)_3$의 pH와 비슷한 값을 보였다.

• 청정기술
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• 제15권4호
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• pp.253-257
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• 2009

LCD 제조공정에서 배출되는 질산과 초산, 인산, 그리고 Al과 같은 금속이온을 함유한 폐에칭액으로부터 진공증발과 확산투석을 이용하여 고순도 인산을 회수하여 인산암모늄을 제조하고자 하였다. 진공증발을 이용하여 질산과 초산을 제거하였다. 진공도가 -650 mmHg인 경우에는 온도 413 K 이상에서 완전 분리되었고, 진공도가 -700 mmHg인 경우에는 온도 393 K 이상의 영역에서 완전히 분리되었다. 그리고 진공도 -730 mmHg의 경우는 온도 383 K 이상에서도 완전 분리가 가능하였다. 99%의 질산과 초산을 제거하였으며, 확산투석을 이용하여 약 97.5% 이상의 Al을 제거하였다. 이렇게 얻어진 고순도 인산과 수산화암모늄을 이용하여 일인산암모늄을 제조하는 공정에서 급격한 발열반응을 제어하고 안정된 적정조건을 도출하기 위하여 수산화암모늄의 농도, 적정 몰비, pH, 온도 등의 반응인자를 조절하여 회수율 약 90%의 일인산암모늄을 제조하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권2호
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• pp.195-202
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• 2023

Protease is a widely used enzyme particularly in the detergent industry. In this research, we aimed to isolate alkaline protease-producing bacteria for characterization as a laundry detergent additive. The screening of alkaline protease production was investigated on basal medium agar plus 1% skim milk at pH 11, with incubation at 30℃. The highest alkaline protease-producing bacterium was 6BS15-4 strain, identified as Bacillus gibsonii by 16S rRNA gene sequencing. While the optimum pH was 12.0, the strain was stable at pH range 7.0-12.0 when incubated at 45℃ for 60 min. The alkaline protease produced by B. gibsonii 6BS15-4 using dairy effluent was characterized. The optimum temperature was 60℃ and the enzyme was stable at 55℃ when incubated at pH 11.0 for 60 min. Metal ions K⁺, Mg²⁺, Cu²⁺, Na⁺, and Zn²⁺ exhibited a slightly stimulatory effect on enzyme activity. The enzyme retained over 80% of its activity in the presence of Ca²⁺, Ba²⁺, and Mn²⁺. Thiol reagent and ethylenediaminetetraacetic acid did not inhibit the enzyme activity, whereas phenylmethylsulfonyl fluoride significantly inhibited the protease activity. The alkaline protease from B. gibsonii 6BS15-4 demonstrated efficiency in blood stain removal and could therefore be used as a detergent additive, with potential for various other industrial applications.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권2호
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• pp.235-241
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• 2023

Hyaluronidase (HAase) can enhance drug diffusion and dissipate edema by degrading hyaluronic acid (HA) in the extracellular matrix into unsaturated HA oligosaccharides in mammalian tissues. Microorganisms are recognized as valuable sources of HAase. In this study, a new hyaluronate lyase (HAaseD) from Bacillus sp. CQMU-D was expressed in Escherichia coli BL21, purified, and characterized. The results showed that HAaseD belonged to the polysaccharide lyase (PL) 8 family and had a molecular weight of 123 kDa. HAaseD could degrade chondroitin sulfate (CS) -A, CS-B, CS-C, and HA, with the highest activity toward HA. The optimum temperature and pH value of HAaseD were 40℃ and 7.0, respectively. In addition, HAaseD retained stability in an alkaline environment and displayed higher activity with appropriate concentrations of metal ions. Moreover, HAaseD was an endolytic hyaluronate lyase that could degrade HA to produce unsaturated HA oligosaccharides. Together, our findings indicate that HAaseD from Bacillus sp. CQMU-D is a new hyaluronate lyase and with excellent potential for application in industrial production.

• 공업화학
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• 제34권2호
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• pp.106-110
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• 2023

리그닌(lignin)은 고분자와 혼합될 수 있고 탄화도 가능하므로 효용성이 크다. 본 실험에서는, 탄화에 유리한 고분자인 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile, PAN)과 리그닌을 혼합하여 탄소 전구체(precursor)로 제조하고, 탄화(carbonization)하여 안정한 탄소 필름이 제어된 탄화 과정을 통해 제조되었다. 얻어진 탄화 소재의 형태적, 전기적 특성들이 분석되었으며, 흡착 성능이 실험적으로 제시되었다. 탄소 전구체 복합소재의 형성은 적외선 분광기(Fourier-transform infrared, FT-IR)를 통해 확인하였고, 생성된 탄소 필름의 외형적 특성은 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)을 이용하여 고찰하였다. 이를 통해 전구체 필름의 구조적 안정성이 탄화 이후에도 유지됨을 확인하였으며, 필름 내부에 존재하는 리그닌의 흔적도 고찰할 수 있었다. 탄소 필름의 미세 구조는 라만(Raman) 분광기를 통해 분석하였으며, 표면적 및 기공 구조는 BET (Brunauer-Emmett-Teller) 법으로 측정하여, 비교적 균일한 기공이 형성됨을 확인하였다. 탄소 시료의 전기적 특성도 고찰하여, 흡착 소재로서 사용 가능함을 확인하였고, 흡착(adsorption) 테스트를 통해 금속 양이온을 효율적으로 제거할 수 있음을 증명하였다. 본 연구는 해당 분야 향후 연구에 중요한 정보를 제공할 것이다.

• Animal Bioscience
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• 제36권8호
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• pp.1285-1292
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• 2023

Objective: The objective of this study was to develop a novel endolysin (PanLys.1) for the specific killing of the ruminal hyper-ammonia-producing bacterium Peptostreptococcus anaerobius (P. anaerobius). Methods: Whole genome sequences of P. anaerobius strains and related bacteriophages were collected from the National Center for Biotechnology Information database, and the candidate gene for PanLys.1 was isolated based on amino acid sequences and conserved domain database (CDD) analysis. The gene was overexpressed using a pET system in Escherichia coli BL21 (DE3). The lytic activity of PanLys.1 was evaluated under various conditions (dosage, pH, temperature, NaCl, and metal ions) to determine the optimal lytic activity conditions. Finally, the killing activity of PanLys.1 against P. anaerobius was confirmed using an in vitro rumen fermentation system. Results: CDD analysis showed that PanLys.1 has a modular design with a catalytic domain, amidase-2, at the N-terminal, and a cell wall binding domain, from the CW-7 superfamily, at the C-terminal. The lytic activity of PanLys.1 against P. anaerobius was the highest at pH 8.0 (p<0.05) and was maintained at 37℃ to 45℃, and 0 to 250 mM NaCl. The activity of PanLys.1 significantly decreased (p<0.05) after Mn²⁺ or Zn²⁺ treatment. The relative abundance of P. anaerobius did not decrease after administration PanLys.1 under in vitro rumen conditions. Conclusion: The application of PanLys.1 to modulate P. anaerobius in the rumen might not be feasible because its lytic activity was not observed in in vitro rumen system.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권2호
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• pp.162-173
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• 2023

Aqueous zinc-ion batteries are considered as promising alternatives to lithium-ion batteries for energy storage owing to their safety and cost efficiency. However, their lifespan is limited by the irreversibility of Zn anodes because of Zn dendrite growth and side reactions such as the hydrogen evolution reaction and corrosion during cycling. Herein, we present a strategy to restrict direct contact between the Zn anode and aqueous electrolyte by fabricating a protective layer on the surface of Zn foil via phosphidation method. The Zn₃(PO₄)₂ protective layer effectively suppresses Zn dendrite growth and side reactions in aqueous electrolytes. The electrochemical properties of the Zn₃(PO₄)₂@Zn anode, such as the overpotential, linear polarization resistance, and hydrogen generation reaction, indicate that the protective layer can suppress interfacial corrosion and improve the electrochemical stability compared to that of bare Zn by preventing direct contact between the electrolyte and the active sites of Zn. Remarkably, MnO₂ Zn₃(PO₄)₂@Zn exhibited enhanced reversibility owing to the formation a stable porous layer, which effectively inhibited vertical dendrite growth by inducing the uniform plating of Zn²⁺ ions underneath the formed layer.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권3호
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• pp.187-192
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• 2023

The use of biomass is increasing as a response to the convention on climate change. In Korea, a method applied to replace fossil fuels is using wood chips in a cogeneration plant. To remove air pollutants generated by burning wood chips, a selective denitrification facility (Selective catalytic reduction, SCR) is installed downstream. However, problems such as ash deposition and descaling of the equipment surface have been reported. The cause is thought to be unreacted ammonia slip caused by ammonia ions injected into the reducing agent and metal corrosion caused by an acidic environment. Element analysis confirmed that ash contained alkali metals and sulfur that could cause catalyst poisoning, leading to an increase in the size of ash particle and deposition. Measurement of the size of ash deposited inside the facility confirmed that the size of ash deposited on the catalyst was approximately three times larger than the size of generally formed ash. Therefore, it was concluded that a reduction in pore area of the catalyst by ash deposition on the surface of the catalyst could lead to a problem of increasing differential pressure in a denitrification facility.

• 분석과학
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• 제19권4호
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• pp.285-289
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• 2006

본 연구에서는 산 표면 처리한 입상 활성탄(GAC)과 활성 탄소섬유(ACF)에 의한 $Pb^{2+}$와 $Ni^{2+}$ 이온의 흡착 특성을 고찰하였다. 산 표면 처리용액으로는 1.0 M 질산 용액을 사용하였다. GAC와 ACF의 표면특성분석은 pH, 등전점(pHpzc), 그리고 원소분석기를 사용하였으며, 비표면적과 기공구조는 77K에서 $N_2$ 등온흡착 방법으로 측정하였다. 본 실험결과 GAC 와 ACF를 산으로 표면 처리한 경우 산소를 포함한 작용기가 증가하였다. 이처럼 산 표면 처리에 의해 증가된 표면 작용기에 따른 GAC 및 ACF의 기공이 막힘에도 불구하고, acidic-ACF > untreated-ACF > acdic-GAC > untreated-GAC 순으로 중금속 흡착능이 증가하였다.

• 분석과학
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• 제21권2호
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• pp.109-116
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• 2008

1%, 2%, 6% 및 12%의 가교도를 가진 스틸렌(제4류 위험물) 디비닐벤젠 공중합체에 1-aza-18-crown-6 거대고리 리간드를 치환반응으로 결합시켜 수지들을 합성하였다. 이들 수지의 합성은 염소 함량, 원소 분석, 열중량 분석, 전자 현미경, 그리고 IR-스펙트럼으로 확인하였다. 수지 흡착제에 의한 우라늄 이온의 흡착에 미치는 pH, 시간, 수지의 가교도 그리고 용매의 유전상수에 따른 영향들을 조사하였다. 우라늄 이온은 pH 3 이상에서 큰 흡착율을 보였으며, 금속 이온들의 흡착 평형은 2 시간 정도였다. 한편, 에탄올 용매에서 수지에 대한 흡착 선택성은 $UO{_2}^{2+}$ > $Zn^{2+}$ > $Lu^{3+}$ 이온이었고, 우라늄 이온의 흡착력은 1%, 2%, 6% 및 12%의 가교도 순 이었으며, 용매의 유전상수 크기에 반비례하였다.