• 제목/요약/키워드: Nitrous oxide (N2)

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아산화질소 환원 세균 컨소시움의 특성 (Characterization of a Nitrous Oxide-reducing Bacterial Consortium)

  • 박형주;권지현;조경숙
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.630-638
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    • 2019
  • 아산화질소는 이산화탄소보다 약 310배 높은 지구온난화 지수를 갖는 주요 온실가스이다. 본 연구에서는 아산화질소 배출저감을 위해 고도처리슬러지를 접종원으로 이용하여 아산화질소 환원 컨소시움을 확보하였다. 이 컨소시움의 우점종은 Sulfurovum (17.95%), Geobacter (14.63%), Rectinema(11.45%)와 Chlorobium (8.24%)이었다. 아산화질소 환원 컨소시움의 활성에 미치는 C/N 비(mol·mol-1), 탄소원의 영향을 조사한 결과, C/N 비 6.3 및 아세트산을 탄소원으로 공급한 조건에서 최대 아산화질소 환원 활성을 나타냈다. 또한, 본 컨소시움의 3,000 ppm 이하의 아산화질소 농도 범위에서 아산화질소 농도가 증가할수록 환원속도도 증가하였다. 속도론적 해석 결과, 아산화질소 환원 컨소시움의 최대 아산화질소 환원 속도는 163.9 ㎍-N·g VSS-1·h-1이었다. 본 Consortium은 아산화질소를 N2로 환원하는데 관여를 nosZ 뿐만 아니라, 질산염을 아질산염으로 환원하는 narG, 아질산염을 일산화질소로 환원하는 nirK 유전자 및 일산화질소를 아산화질소를 환원하는 norB 유전자를 모두 보유하고 있었다. 이는 본 컨소시움은 아산화질소 제거 공정 뿐 만 아니라, 탈질공정에도 활용 가능한 유용한 미생물 자원임을 의미한다.

Spectrum of nitrous oxide intoxication related neurological disorders in Korea: a case series and literature review

  • Lee, Jungsoo;Park, Yangmi;Kim, Hyunkee;Kim, Nakhoon;Sung, Wonjae;Lee, Sanggon;Park, Jinseok
    • Annals of Clinical Neurophysiology
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    • 제23권2호
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    • pp.108-116
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    • 2021
  • Background: Nitrous oxide (N2O) is used in surgery and dentistry for its anesthetic and analgesic effects. However, neurological and psychiatric manifestations of N2O abuse have been increasingly reported among Korean adults. The aim of this study was to demonstrate laboratory findings of N2O abuse in Korean patients. Methods: Patients diagnosed with N2O-induced neuropathy or myelopathy from August 2018 to December 2019 were enrolled. Their clinical presentations and laboratory and imaging findings were analyzed. Results: Sensory changes and limb weakness were present in nine of the enrolled patients. The laboratory findings revealed that seven patients had high homocysteine levels and five had high methylmalonic acid levels in their blood. Nerve conductions studies indicated that axonal neuropathy was present in four cases and longer F-wave and Hoffman's-reflex latencies were present in two cases. Signal changes in cervical spine imaging occurred in five patients, while two had normal results. Conclusions: Chronic N2O abuse can cause neurological damage or psychiatric problems. Because N2O is illegal for recreational use in Korea, patients tend to hide their history of use. Even though the spinal imaging results were normal, clinicians should consider the possibility of N2O use, and further electrophysiological tests should be applied for precise evaluations.

농경지에서 무경운 및 녹비 투입에 따른 아산화질소 배출특성 (Effect of no-tillage and green manure practices on the nitrous oxide emission from cropland)

  • 이선일;김건엽;이종식;최은정
    • 환경생물
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    • 제37권3호
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    • pp.309-316
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    • 2019
  • 농경지는 농업부문에서 발생하는 온실가스인 N2O의 배출원이다. 따라서 농경지에서 N2O를 줄일 수 연구가 필요하며, 본 연구에서는 농경지에 작물재배 시 무경운기술을 적용하고, 녹비작물로서 호밀과 헤어리배치를 각각 투입하여 N2O 배출량 비교 평가하였다. 재배 기간 중 토양에 질소원이 공급된 초기에 배출량이 높았으며, 토양온도는 20~25℃, 수분함량은 20~30% 범위에서 N2O 배출량이 높았다. 작물재배기간 동안 경운 유무와 투입된 질소원에 따른 처리구간 통계적 유의한 차이가 발생했다. 농경지 토양에서 배출되는 N2O는 무경운을 통해 CF, HV 그리고 RY 처리구에서 각각 51.8%, 31.7% 그리고 59.6% 감축되었다. 또한 무경운 헤어리배치(HV-NT) 처리구에서 관행(CF-CT) 처리구 대비 59.0% N2O 배출을 저감할 수 있었다. 헤어리배치를 투입함으로써 화학비료 사용량을 줄일 수 있고, 무경운을 통해 토양 교란을 방지하여 농경지 토양에서 배출되는 N2O를 저감할 수 있었다. 이러한 감축기술에 대한 온실가스 저감효과를 평가하는 연구와 향후 온실가스 감축사업과 연계할 수 있도록 검인증 방법을 포함한 방법론 구축 등이 필요하다. 이후 농업분야 온실가스 감축사업인 배출권거래제 외부사업, 농업농촌 자발적 온실가스 감축사업, 저탄소농축산물 인증제 등과 연계하여 농업현장에서 활용할 수 있도록 해야 한다.

아디픽산 제조공정으로부터 발생되는 N2O에 대한 배출제어기술 (Emission Control Technologies for N2O from Adipic Acid Production Plants)

  • 김문현
    • 한국환경과학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.755-765
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    • 2011
  • Nitrous oxide ($N_2O$) is one of six greenhouse gases listed up in the Kyoto Protocol, and it effects a strong global warming because of its much greater global warming potential (GWP), by 310 times over a 100-year time horizon, than $CO_2$. Although such $N_2O$ emissions from both natural and anthropogenic sources occur, the latter can be controlled using suitable abatement technologies, depending on them, to reduce $N_2O$ below acceptable or feasible levels. This paper has extensively reviewed the anthropogenic $N_2O$ emission sources and their related compositions, and the state-of-the-art non-catalytic and catalytic technologies of the emissions controls available currently to representative, large $N_2O$ emission sources, such as adipic acid production plants. Challengeable approaches to this source are discussed to promote establishment of advanced $N_2O$ emission control technologies.

반응온도 및 체류시간에 따른 아산화질소 열분해 효과 (Pyrolysis Effect of Nitrous Oxide Depending on Reaction Temperature and Residence Time)

  • 박주원;이태화;박대근;김승곤;윤성환
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.1074-1081
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    • 2021
  • 아산화질소(N2O, Nitrous Oxide)는 6대 온실가스 중 하나로 대기 중에서 적외선을 흡수하여 온실효과를 유발하는 것으로 알려져 있다. 특히 지구온난화지수(GWP)는 CO2에 비해 310배 높아 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 이슈화되고 있으며, 그에 따른 강력한 환경 규제 강화법들이 발의되고 있다. N2O 저감 기술에는 물리적인 방식에 따라 농축회수, 촉매분해, 그리고 열분해로 구분할 수 있는데, 본 연구에서는 그 중 가장 효과적인 열분해 처리방식에 대해 논의하고자 일반적인 연소 조건 내 고온 열분해 방식을 이용하여 비용 저감과 함께 질소산화물을 저감시키는 온도 조건 및 반응 시간에 대한 정보를 제공하고자 한다. 열분해 조건으로 선정된 고온 영역은 1073 K부터 1373 K까지 100 K 간격을 두고 계산을 수행하였다. 1073 K과 1173 K의 온도조건에 경우, N2O 저감율과 일산화질소 농도가 체류시간에 따라 비례관계를 이루는 것이 관측되었으며, 1273 K에 경우, 체류시간이 증가함에 따라 발생되는 역반응으로 인해 N2O 저감율이 감소되는 것이 관측되었다. 특히 1373 K에 경우, 모든 체류시간에 대해 정반응과 역반응이 화학 평형상태에 도달하여 N2O 저감에 대한 반응진행율이 오히려 감소하는 것으로 확인되었다.

메탄의 촉매반응에 의한 포름알데히드 및 N2O의 생성특성 (Characteristics of Formaldehyde and N2O Formation from the Catalytic Reaction of Methane)

  • 최병철
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.95-101
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    • 1995
  • Experiments have been conducted to investigate the characteristics of formaldehyde and nitrous oxide formation from the catalytic reaction of methane. Catalysts used in the experiment were Pd. Pd/Pt/Rh loaded on ${\gamma}-Al_2O_3$ and ${\gamma}-Al_2O_3-La_2O_3$ monolith. In the catalytic reaction of methane. as the concentration of NO, $O_2$ and $CH_4$ increased, the formaldehyde emission was increased. The concentration of $N_2O$ increased as NO and CO increased. It was also found that the formaldehyde emission was produced by the gas reaction of methane in high temperature above 950K.

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옥수수 재배지에서 헤어리베치의 토양환원이 아산화질소 배출에 미치는 영향 (Effect of Incorporation of Hairy Vetch on Nitrous Oxide Emission from Soils Cultivated with Maize)

  • 한해리;이현호;홍창오
    • 한국환경농학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.237-244
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    • 2019
  • BACKGROUND: Impact of incorporating hairy vetch into soil on mitigating nitrous oxide (N2O) emissions from maize field in South Korea has not been investigated, whereas impacts on soil properties and nutrients for crops have been investigated. Therefore, this study was conducted to examine N2O emission from upland soil incorporated with hairy vetch for one year in maize field. METHODS AND RESULTS: Hairy vetch was grown in an upland soil from November, 2017 to May, 2018 and incorporated into soil on May 25 of 2018. Control and conventional treatment (NPK) were included for comparison. Gas samples were collected weekly for a year to examine N2O emissions from the soil. Chemical nitrogen (N) fertilizer stimulated N2O emission in short term resulting in the greatest cumulative N2O emission in NPK (6.72 kg N2O ha-1) compared to the control (4.04 kg N2O ha-1) and hairy vetch-incorporated field (5.43 kg N2O ha-1), and the greatest yield of maize from NPK, because total N input was much greater by NPK (186 N kg ha-1) than by hairy vetch (81.6 N kg ha-1). CONCLUSION: Incorporation of hairy vetch reduced N2O emissions from the maize compared to the NPK-treated field. However, further research on improving crop productivity with incorporation of hairy vetch is needed.

아산화질소 남용에 의한 척수의 아급성 연합변성 환자에서 Vitamin B12의 투여방법에 대한 체계적 고찰 (Systematic Review of Vitamin B12 Regimen for Patient with Subacute Combined Degeneration of the Spinal Cord Following Nitrous Oxide Abuse)

  • 정진석;좌민홍;정성필;박인철
    • 대한임상독성학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.79-85
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    • 2019
  • Purpose: The purpose of this study is to evaluate the effectiveness of vitamin B12 treatment in subacute combined degeneration (SCD) caused by nitrous oxide (N2O) abuse. Methods: Relevant literature was accessed through PubMed, EMBASE, Scopus, and KoreaMed. All the literature that was relevant to human use of vitamin B12 treatment for SCD caused by N2O abuse was included. Case reports were excluded if the treatment regimens were not precisely described. The literature search was conducted by two investigators during September 2019 for the final publication period. The languages of the publications were restricted to English and Korean. Results: Twenty-three published articles that contained 24 cases were included. Sixteen cases among them were treated with intramuscular vitamin B12 of 1 mg/day and the rest received different doses or routes. Although most cases described significant clinical improvements, one case showed no beneficial effect due to the patient's noncooperation. Another case showed adverse events, including spinal myoclonus, following vitamin B12 therapy. Conclusion: Vitamin B12 has been broadly used for the treatment of SCD caused by N2O abuse. However, most of the relevant studies were case reports that reported various regimens of vitamin B12 administration. Further studies are needed to establish a standard regimen of vitamin B12 because the incidence of N2O abuse may increase in South Korea.

고온 불활성 기체 분위기에서 아산화질소 열분해 및 반응속도에 관한 연구 (A Study of Nitrous Oxide Thermal Decomposition and Reaction Rate in High Temperature Inert Gas)

  • 이한민;윤재근;홍정구
    • 한국분무공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.132-138
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    • 2020
  • N2O is hazardous atmosphere pollution matter which can damage the ozone layer and cause green house effect. There are many other nitrogen oxide emission control but N2O has no its particular method. Preventing further environmental pollution and global warming, it is essential to control N2O emission from industrial machines. In this study, the thermal decomposition experiment of N2O gas mixture is conducted by using cylindrical reactor to figure out N2O reduction and NO formation. And CHEMKIN calculation is conducted to figure out reaction rate and mechanism. Residence time of the N2O gas in the reactor is set as experimental variable to imitate real SNCR system. As a result, most of the nitrogen components are converted into N2. Reaction rate of the N2O gas decreases with N2O emitted concentration. At 800℃ and 900℃, N2O reduction variance and NO concentration are increased with residence time and temperature. However, at 1000℃, N2O reduction variance and NO concentration are deceased in 40s due to forward reaction rate diminished and reverse reaction rate appeared.

MMO 촉매 하에서 N2O 분해에 대한 메탄 SCR 반응 및 CO 생성 효과의 비교 연구 (Comparative Reaction Characteristics of Methane Selective Catalytic Reduction with CO Generation Effect in the N2O Decomposition over Mixed Metal Oxide Catalysts)

  • 박선주;박용성
    • 공업화학
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    • 제19권6호
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    • pp.624-628
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    • 2008
  • $N_2O$는 주요 온실가스 성분의 하나로서 광화학 스모그의 유발, 산성비의 전구체 등 온실효과에 상당한 기여를 하고 있는 물질이다. 이러한 $N_2O$ 및 질소산화물을 제거하기 위하여 환원제를 이용한 Selective Catalytic Reduction (SCR) 반응 공정이 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 Hydrotalcite 형태의 전구체로부터 Mixed Metal Oxide 촉매를 제조하고 그를 사용하여 $N_2O$ 분해를 위한 메탄 SCR 반응 및 CO의 생성효과를 비교 연구하였다. 실험결과 $CH_4$ 환원제의 첨가는 $N_2O$의 분해 반응에 긍정적인 영향을 미치며, 최적화된 $O_2/CH_4$ 비율의 조건에서 메탄의 부분산화에 의한 SCR 반응이 가장 높은 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.