• 제목/요약/키워드: Oxidation/reduction potential(ORP)

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해조소금의 제조에 관한 연구 (Characteristics of Seaweed Salts Prepared with Seaweeds)

  • 김동한;이상복;임종환
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.937-942
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    • 2004
  • 미역과 다시마를 이용하여 회화와 건조조건을 달리하여 제조한 해조소금의 이화학적 특성과 무기성분을 비교하였다. 회화온도가 높아지면 소금의 수율과 물 불용해 성분은 감소하였으며, pH는 저하하여 알칼리도와 ORP는 감소하였다. 다시마로 제조한 해조소금이 미역소금에 비하여 pH가 높아 알칼리도가 높았다. 소금의 ORP는 $700^{\circ}C$ 이상의 회화 처리로 저하되었으며 다시마소금에서 낮았다. 소금의 무기물 조성은 회화온도가 증가함에 따라 K와 Ca 함량이 증가하였고 Mg는 감소하였다. 해조소금은 K와 Ca 함량이 현저히 증가하였으나 Mg는 감소하였고, K 함량은 미역보다 다시마로 제조한 소금에서 많았다. 회화시간이 증가함에 따라 해조소금의 수율은 감소하였고, pH는 중성에 가까워지며 ORP는 증가하였다. 다시마를 이용한 해조소금이 미역에 비하여 pH는 높고 ORP는 낮았다. 해조소금의 K 함량은 회화시간이 경과함에 따라 증가되었으나 Ca 함량은 8시간 이상, Na는 4시간 이상 회화시킨 경우 감소되었다. 건조법으로 제조한 해조소금의 수율은 바닷물의 첨가횟수가 증가함에 따라 증가되었고, 해조소금의 pH는 미역이 다시마에 비하여 높았다. 3회 건조로 제조된 해조소금의 ORP는 -128.8 mV로 회화소금에 비하여 현저히 낮았으나 그 이상의 건조에서는 증가되었다. 해조소금의 무기물 조성은 건조 횟수가 증가함에 따라 Mg 함량은 현저히 증가하였으나 Ca는 감소되었으며, 다시마로 제조한 소금에서 K 함량은 많았다. 건조법으로 해조소금을 제조하고 남은 잔사를 회화시킨 경우에는 바닷물의 첨가 횟수가 증가됨에 따라 pH는 증가되었고 ORP는 감소되었다.바탕으로 성인의 경우 일반 쌀 대신 칼슘을 600 mg/kg 정도, 어린이 및 청소년은 $700{\sim}900\;mg/kg$ 정도의 농도로 강화시킨 쌀 400 g을 하루에 섭취한다면 별도의 칼슘강화제 없이도 권장 섭취량 이상의 칼슘을 섭취할 수 있을 것으로 기대된다. 높게 나타났고 daidzein의 함량은 뿌리에서 가장 높았고 genistein의 함량은 자엽에서 가장 높았다.성분의 회수율은 95% 이상으로 높았으며, 재현율은 모두 5% 미만의 편차를 나타내어 분리효율이 우수하였다. 그리고 4가지 catechin 성분의 검출한계는 $1{\sim}5\;ppm$ 범위를 나타내었다. 고수량지(高收量地) 벼는 출수기(出穗期)에 옆면적(葉面積)이 최고(最高)에 달(達)하였다가 그 이후(以後) 완만(緩慢)하게 줄어지나 저수량지(低收量地) 벼는 출수이전(出穗以前)에 엽면적(葉面積)이 최고(最高)에 달(達)하였다가 출수이후(出穗以後)에 급격(急激)히 감소(減少)되며 그 원인(原因)은 하엽(下葉)의 조기고사(早期枯死)에 기인(起因)되었다. 8. 고수량지(高收量地) 벼는 저수량지(低收量地) 벼에 비(比)하여 생육초기(生育初期)에는 투과광율(透過光率)이 높고 생육후기(生育後期)에 낮았으나 투과광율대(透過光率對) 엽면적비(葉面積比)는 고수량지(高收量地) 벼에서 높았다. 9. 순동화량(純同化量)은 저수량지(低收量地) 벼에 비(比)하여 고수량지(高收量地)벼에서 많았으며 이는 또한 엽면적(葉面積)이 증가(增加)됨에 따라 감소(減少)되었다. .10. 고수량지(高收量地) 벼는 저수량지(低收量地) 벼에 비(比)하여 유수형성기(幼穗形成期) 이후(以後) 체내질소(體內窒素)

금속환원미생물에 의한 수용액의 산화/환원전위 변화 및 생합성 맥키나와이트의 역할 (Change of Oxidation/Reduction Potential of Solution by Metal-Reducing Bacteria and Roles of Biosynthesized Mackinawite)

  • 이승엽;오종민;백민훈;이용재
    • 한국광물학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.279-287
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    • 2011
  • 토양 하부 및 지하수에 생존하고 있는 미생물들이 지하수의 산화/환원전위 변화에 관여하는 사실을 알아보기 위해 미생물들을 주입한 수용액의 시간별 Eh 변화량을 측정하였다. 황산염환원 미생물이 주입된 경우 수용액의 Eh값이 5일 만에 -120 mV에서 -500 mV까지 떨어졌으며, 실험 결과 디설프리칸스 세균이 불가리스 세균보다 수용액을 환원하는 능력이 상대적으로 좋았다. 철환원 미생물인 스와넬라 세균의 경우 Eh값이 황산염환원 세균보다 조금 높은 -400 mV를 보여 주었다. 금속환원미생물에 의해 수용액의 Eh값이 떨어지는 동안 용존 황산염 혹은 산화철이 환원되고 맥키나와이트(FeS)라는 황화광물이 형성되기 시작하였다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 일반 지하수의 산화/환원전위는 그 지하수에 생존하고 있는 지하미생물들의 대사 활동에 많은 영향을 받고 있다는 사실과 극환원된 지하수 및 생기원 황화광물들이 풍부한 지하 환경은 산화 핵종들이 환원된 형태로 침전되어 핵종 이동이 억제될 가능성이 높은 곳으로 판단된다.

효모를 사용한 한지직물의 천연인디고 염색 : 효모농도와 반복염색 효과 (Natural Indigo Dyeing of Hanji Fabric using Baker's Yeast: Effect of Yeast Concentration and Repeat Dyeing)

  • 손경희;신윤숙;류동일
    • 한국염색가공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.191-201
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    • 2021
  • In this study, an eco-friendly indigo reduction system(scale up reduction, use of buffer solution, and pH control) using baker's yeast(Saccharomyces cerevisiae) was applied for natural indigo(Polygonum tinctorium) dyeing of Hanji fabric and Hanji-mixture fabric(Hanji/Cotton, Hanji/Silk). The effect of concentration of baker's yeast, repeat dyeing, and bath reuse was investigated in terms of dye uptake indicating reduction power. And the oxidation-reduction potential(ORP) was monitored. We also evaluated color properties and colorfastness according to the color strength. The yeast concentration did not significantly affect the maximum reduction power. However, the highest yeast concentration was effective in improving the initial dye uptake, and its the reduction retention power was the most excellent. Even on the last reduction day, the effect of increasing the dye uptake by repeat dyeing was observed. And it was confirmed that the reduction bath could be reused for up to 30 days by supplementing yeast at the end of reduction. For all the fabrics used, deeper and darker PB color were obtained by repeat dyeing. As dyeing was repeated, purplish tint got stronger on the Hanji/Silk fabric compared to other fabrics. Regardless of the composition of Hanji fabrics and color strength, washing and dry cleaning fastness were relatively good with above rating 4-5, and fastness to rubbing and light were acceptable with a rating 3-4 ~ 4-5. The eco-friendly natural indigo dyeing process using niram and baker's yeast would offer global marketability and diversity of Hanji product as a sustainable high value-added material.

Nutrient dynamics study of overlying water affected by peroxide-treated sediment

  • Haque, Niamul;Kwon, Sung-Hyun
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제41권9호
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    • pp.235-245
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    • 2017
  • Background: Loading of excess nutrient via bioremediation of polluted sediment to overlying water could trigger anoxia and eutrophication in coastal area. The aim of this research was to understand the changes of overlying water features such as dissolved oxygen (DO); pH; oxidation reduction potential (ORP); $chlorophyll-{\alpha}$ ($Chl-{\alpha}$); and nitrogen nutrients ammonia ($N-NH_4{^+}$), nitrate ($N-NO_3{^-}$), and nitrite ($N-NO_2^-$) when the sediment was not treated (control) and treated by calcium peroxide for 5 weeks. Methods: The water samples were analyzed for measuring physical and chemical properties along with the sediment analyzed by polymerase chain reaction (PCR) including denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) for identifying the phylogenetic affiliation of microbial communities. Results: Results showed that due to the addition of calcium peroxide in sediment, the overlying water exposed the rise of dissolve oxygen, pH, and ORP than control. Among the nitrogen nutrients, ammonia inhibition was higher in calcium peroxide treatment than control but in case of nitrate inhibition, it was reversed than control. $Chlorophyll-{\alpha}$ was declined in treatment column water by 30% where it was 20% in control column water. Actibacter and Salegentibacter group were detectable in the calcium-peroxide-treated sediment; in contrary, no detectable community ware found in control sediment. Both phylogenetic groups are closely related to marine microflora. Conclusions: This study emphasizes the importance of calcium peroxide as an oxygen release material. Interaction with peroxide proved to be enhancing the formation of microbial community that are beneficial for biodegradation and spontaneity of nutrient attenuation into overlying water.

전해 양극수를 이용한 디스플레이 신 세정 공정 (A new cleaning concept for display process with electrolyzed anode water)

  • 최민기;차지영;김영근;류근걸
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.99-102
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    • 2004
  • Display process has adopted RCA clean, being applied to large area and coped with environmental issue for last ten years. However, the approaching concept of ozonized, hydrogenised, or electrolyzed water cleaning technologies is within RCA clean paradigm. In this work, only electrolyzed anode water was applied to clean particles and organics as well as metals based on Pourbaix concept, and as a test vehicle, MgO particles were introduced to prove the new concept. The electrolyzed anode water is very oxidative with high oxidation reduction potential(ORP) and low in pH of more than 900mV and 3.1, respectively. MgO particles were immerged in the anode water and its weight losses due to dissolution were measured with time. Weight losses were in the ranges of 100 to 500 micrograms in 250m1 anode waters depending on their ORP and pH. Therefore it was concluded that the cleaning radicals in the anode water was at least in the range of 1 to 5E20 ea per 250 ml anode water equivalent to IE18 ea/cm3. Hence it can be assumed that the anode water be applied to display cleaning since 1E10 to IE15 ea/cm3 ranges of contaminants are being treated. In addition, it was observed that anode water does not develop micro-roughness on hydrophobic surface while it does on the native silicon oxide.

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인공습지에서 오염물질 제거기작 및 국내외 연구동향 (Removal Mechanisms for Water Pollutant in Constructed Wetlands: Review Paper)

  • 고대현;정윤철;서성철
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.379-392
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    • 2010
  • 최근 국내에서 인공습지는 하 폐수처리장 방류수의 후처리, 비점오염원 관리, 생태하천 복원 등 다양한 용도로 적용되고 있다. 그러나 인공습지가 설치되는 지역의 기후, 유입수의 특성, 지역적 특성 등에 따라 매우 영향을 많이 받기 때문에 인공습지 내에서의 오염물질의 제거기작은 확실하게 이해되고 있지는 않다. 그러므로, 이 연구에서는 인공습지 내에서 질소, 인을 중심으로 한 오염물질의 제거기작을 중심으로 살펴보았다. 그 결과, 질소 제거의 주된 기작은 인공습지 내의 근권(rhizosphere)에서의 질산화/탈질에 의한 것으로 판단되며, 인 제거의 주된 기 작은 인공습지내 여재 등의 기층(substrate)에서의 흡착에 의한 것으로 판단된다. 그러나, 인공습지내의 인의 거동은 산화/환원 전위(ORP), 흡착/탈착, 미생물의 작용 등에 따라 다양한 형태를 가질 수 있는 것으로 판단된다.

간헐폭기법에 의한 돈사 폐수 처리에 관한 연구 (A Study on the Treatment of Swine Wastewater by Using Intermittently Aerated Activated Sludge Process)

  • 양태두;이미경;정윤진
    • 상하수도학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.86-96
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    • 1998
  • In this study, an intermittently aerated activated sludge process, modified process from conventional activated sludge process, was developed to treat high strength swine wastewater, which has been blamed as major pollutant for stream pollution. Therefore, the optimum cycle for oxic and anoxic period, SRT, and OLR were studied as design parameters. The effects of different time interval for oxic and anoxic period on nitrification and denitrification were examined by operating two reactors with 60/60min and 60/90min as oxic/anoxic period. Although the reactor with 60/60min showed complete denitrification of $NO_x-N$ generated during oxic period, the reactor with 60/90min showed incomplete nitrification due to the inactivity of nitrifier by accumulated $NH_3-N$ toxicity during anoxic period. Therefore, it is recommended to operate same interval for oxic and anoxic period. In order to determine the optimum cycle for oxic/anoxic period, four different reactors with 30/30, 60/60, 90/90 and 120/120min were examined. The reactor operation with 90/90min was optimum to get the most stable results in this study. However, the optimum cycle for oxic and anoxic period should be changed with characteristics of influent wastewater and operating conditions. According to lie operation results of three reactors with SRT of 15, 20 and 30days. The reactor with 2Odays SRT showed best removal efficiency of T-N. The optimum OLR would be $2.5Kg\;COD/m^3/day$ which showed the most stable nitrification and denitrification. Since characteristics of influent wastewater in the real system has a severe fluctuation, so it is very difficult to determine each interval for oxic and anoxic period. Therefore, ORP curves, describing the change of oxidation/reduction potential in reactor, can be used as a control parameter for automatic control of oxic and anoxic period. In other words, bending point (Nitrate Knee) of ORP curve during anoxic period could be used as a starting point of oxic period.

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생물학적 처리에 따른 갯벌 복원을 위한 현장 적용성 연구 (A Field Research on Mud Flat Remediation by Biological Treatments)

  • 조대철;배환진;권성현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.3285-3294
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    • 2012
  • 현장 갯벌에서의 미생물제제와 $CaO_2$처리를 통한 효율성을 관찰하고자 유용미생물 및 미생물과 $CaO_2$를 혼합하여 특수 처리한 제제를 $100m^2$ 크기의 각 처리구에 3.6kg씩 살포하여 6주간 모니터링 결과, 두 처리구로부터 pH 및 ORP는 평균 pH 7이하, ORP는 초기 값(-178 mV ~ -188 mV)에 비해 .121.06 mV ~ -142.06 mV로 다소 상승하였다. 강열감량과 COD의 경우, 큰 변화가 없었으며 질소와 인 계열은 다소 효과가 있었는데 암모니아는 시간이 경과함에 따라 대조구와 더불어 낮아지는 경향을 보였으며 질산성질소의 경우, $CaO_2$와 미생물제제의 혼합처리(11.3%)가 미생물제제 처리(7.3%)보다 질산염농도가 감소한 이유는 산소발생에 의한 어느 정도의 호기화된 조건에서 질산화반응에 의해 퇴적토의 질산염이 수층으로 용출된 결과로 생각되며 이에 따라 총 질소의 농도도 혼합처리에 의한 감소(6.1%)로 이어진 결과라 판단된다. 마찬가지로 인의 경우에도 초기 농도가 다소 높은 수치(T-P는 0.761 mg/g, $PO_4-P$는 0.529 mg/g)를 보였으나 혼합 처리구에서 T-P는 29%, $PO_4-P$는 31.8%의 감소율로 미생물제제보다 인의 용출을 억제시킨 결과로 나타났다.

해조성분 강화 기능성소금에 대한 연구 (Studies on Functional Salt Fortified with Seaweed Components)

  • 변지영;남궁배;조진호;도정룡;인재평;김영명
    • 한국식품과학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.152-157
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    • 2007
  • 해조성분 강화 기능성소금 3종(Hizikia mineral salt, fucoidan salt, laver salt)을 제조하여 일반적 품질특성 및 무기성분 조성, 용해도, 관능특성 및 ACE 저해활성과 bile acid 결합력을 알아보았다. 수분함량은 Hizikia mineral salt의 경우 대조시료와 유의한 차이가 없었으나 fucoidan salt와 laver salt는 상대적으로 높은 수분함량을 나타내었다. 염도는 해조성분 강화 기능성소금 3종 모두 대조시료 보다는 약간 낮은 값을 나타내었고 pH는 Hizikia mineral salt의 경우 11.34로 다소 높은 값을, fucoidan salt와 laver salt은 6.88과 6.53으로 중성에 가까운 값을 나타내었으며, ORP는 -229 mV에서 38 mV로 월등히 낮은 값을 나타내었다. 기능성 소금의 L, a, b 값은 모두 정제염 보다는 약간 어두운색을 나타내었다. 무기물 함량은 Hizikia mineral salt에서 혈압 저하에 효과가 있는 무기성분인 $K^{+}$ 함량이 다량 함유되어 있었으며 용해도는 Hizikia mineral salt가 다소 떨어지는 경향을 나타내었으나 큰 차이는 나타나지 않았다. 관능특성을 알아본 결과 $Na^{+}$ 이외의 미네랄 성분을 다량 함유하고 있는 Hizikia mineral salt를 제외한 나머지 fucoidan salt, laver salt에서는 색을 제외한 모든 항목에서 높은 점수를 받아 조미기능성 염으로서도 사용가치가 기대되었다. 또한, laver salt는 54.8% 수준의 ACE 저해 활성값을 나타내었으며, fucoidan salt는 54.1-80.7% 수준의 높은 bile acid 결합특성을 각각 나타냄으로서 콜레스테롤 대사 및 혈압조절 기능성을 갖고 있는 것으로 사료되었다.

Influence of Heat Treatment on the Physicochemical Property and Mineral Composition of Various Processed Salts

  • Han, Sung-Hee;Lee, Seog-Won;Rhee, Chul
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제17권5호
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    • pp.1010-1015
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    • 2008
  • The effects of heat treatment on the physicochemical properties and mineral composition of sun-dried salt were investigated. The salts parched at high temperature were appeared the higher alkalinity and the lower oxidation-reduction potential (ORP) than the samples without heat treatment. The commercial salts (bamboo salt and yellow loess salt) and the sun-dried salt parched at high temperature had relatively higher sodium ion content (418-450 ppm) compared to that (418.0 ppm) of refined salt. The increase of calcium ion occurred in the salts parched at high temperature compared to the sun-dried salt without heat treatment, but the magnesium ion was vice versa. The commercial salt, yellow loess salt had highest turbidity (0.973) whereas sun-dried salt showed lowest level (0.097) among the tested samples. Turbidity of heat treatment samples decreased as solubility increased. The maximum concentration of dialyzed salt was reached after 4 hr regardless of various processed salts, but those had no difference significantly among the tested samples. The X-ray diffraction patterns of the parched sun-dried salts showed different peak intensity with common salts, and they were similar to the patterns of oxide salts, especially MgO. The maximum value (2.56%) of MgO appeared in the sun-dried salt parched at $1,400^{\circ}C$.