• 제목/요약/키워드: Physicochemical Technologies

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재현실험을 통한 중원지역 고대 제련-단야기술의 공정별 특성 연구 (Study on the Restoration of Ancient Smelting and Smithing Technologies in the Jungwon Area)

  • 이은우;곽병문;김은지;한영우;박종력
    • 보존과학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.519-532
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    • 2017
  • 고대 제철기술에 대한 연구는 고고학적 조사와 자연과학적 분석 자료를 기본으로 하며 복원실험 결과와의 비교분석을 통해 기술체계를 연구하게 된다. 현재까지의 고고학적 조사를 통한 고대 중원지역의 제철기술은 직접제련법을 통한 탄소량이 낮은 1차 철소재를 생산하고 이를 단타가공하여 철기를 제작하는 체계로 확인된다. 이에 본 연구에서는 제련에서 단야로 이어지는 철 생산기술의 연구를 목적으로 20여회의 제련실험과 4회의 단야실험을 실시하였으며 생산한 철괴 및 부산물의 자연과학적 분석을 통해 제철유적에서 출토되는 유물과 비교하고자 하였다. 실험 및 분석의 종합적 연구결과 제련 및 단야공정에서 나타나는 물리화학적 성질의 변화 및 각 공정별 특징을 확인할 수 있었다. 제련의 경우 적절한 노 내 환원분위기 조성과 원활한 슬래그 분리를 통해 철의 회수율을 높이는 것이 중요하며 이러한 양질의 1차 철소재의 생산은 다음 공정의 효율성을 위해 중요한 것으로 확인된다. 직접제련을 통해 만들어진 철괴는 내부에 불순물이 존재할 수밖에 없어 정련단야를 통해 추가적으로 불순물을 제거하는 공정이 불가피하며 실험을 통해 단야 공정별 효과적인 노의 구조와 온도를 확인 할 수 있었다. 또한 본 실험을 통해 제작된 철정의 자연과학적 분석 결과는 성분조성보다 1차적으로는 비금속개재물이나 기공 등 물리적 결함요인의 감소를 통한 품질의 개선이 더 중요한 것으로 확인되었다. 이외에도 다양한 제철공정 부산물들의 비교연구 자료를 확보하였으며 추후 제철유적 출토유물 연구에 활용될 것으로 보인다.

다양한 전처리 방법에 따른 당근의 이화학 및 영양학적 특성 분석 (Effects of Various Pretreatment Methods on Physicochemical and Nutritional Properties of Carrot)

  • 김광일;황인국;유선미;민상기;최미정
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권12호
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    • pp.1881-1888
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    • 2014
  • 본 연구는 당근을 열처리법 중에서 열수침지, 과열증기 및 볶음 처리에 따른 이화학적 및 영양학적 특성을 분석한 논문으로 열처리가 당근에 미치는 영향을 비교하고자 하였다. 상품을 구매할 때 1차적인 구매요소인 색도 및 경도 측정과 추가적으로 pH와 조직 관찰 결과로 최적 조건 선정 후 영양학적 및 관능검사를 실시하였다. 열처리를 하지 않은 대조구에 비해 짧은 시간의 열처리에서는 더 진하고 선명한 색을 띠었으나, 장시간 동안 처리한 열처리 시료는 색의 침착을 보였다. 원물과의 색은 열처리 후 차이를 나타냈지만 열수 및 과열증기 2분 처리까지가 원물과 가장 유사한 색을 나타냈으며, 경도는 열처리 시간에 따라 감소 경향을 나타냈고 볶음 처리는 짧은 시간으로도 물성이 연화됐으며, 열수침지 및 과열증기 처리는 2분까지 원물에 가까운 경도를 유지했으나 처리 시간이 길어질수록 경도가 확실히 감소하였다. 비타민, 유리당 및 유기산의 경우 열수침지 처리에서 가장 큰 손실을 보였고, 과열증기, 볶음 처리 순으로 손실된 결과를 보였다. 특히 유기산에서 succinic acid는 열수침지 처리 시 큰 손실률을 보이며 감소된 결과를 나타냈다. Peroxidase activity 변화는 열수침지 및 과열증기 처리에서 볶음 처리보다 높은 불활성화를 보였다. 당근의 열처리 조건은 과열증기 처리법으로 2분 동안 처리하는 것이 다른 처리법에서 처리한 시간들에 비해 최적으로 나타났다. 식품마다 열처리 방법 별 각각의 최적 처리 시간을 가지고 있어, 높은 효율성이나 산업적으로 이용하려면 최적의 전처리 방법과 처리 시간을 산정하는 것이 중요하다.

선광잔류물의 친환경적 처리 기술: 심해저광물자원개발시 발생하는 선광잔류물 특성 연구 (Environment-friendly Processing Technologies of Mine Tailings: Research on the Characteristics of Mine Tailings when Developing of Deep Sea Mineral Resources)

  • 문인경;유찬민;김종욱
    • 자원환경지질
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    • 제53권6호
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    • pp.781-792
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    • 2020
  • 망간단괴, 망간각, 해저열수광상 개발에서 필연적으로 발생하게되는 선광잔류물은 방대한 양과 잠재적인 독성으로 인해 관심이 증가하고 있지만, 아직까지 선광잔류물의 발생량, 물리·화학적 특성, 환경 유해성, 해양생태계에 미치는 영향 등에 관한 정보가 부족한 실정이다. 최근에는 선광잔류물의 친환경적인 처리 중요성이 인식되고, 그에 따른 저감/처리법이 강구되고 있다. 심해저 광물자원개발 시 선광잔류물이 선상에서 처리되지 못할 경우, 선광잔류물의 육상으로 운반 비용이 발생하고 육상 환경오염 문제를 해결해야하는 경우가 발생하게 된다. 따라서, 한국해양과학기술원에서는 1) 오염인자/환경영향, 2) 환경/생물 위해성 영향, 3) 입자 확산, 4) 선광, 5) 저감/처리(정화)를 친환경적인 선상에서의 선광잔류물 처리를 위한 주요 핵심 요소로 구분하여 선광잔류물의 유해성, 해양생태계에 미치는 영향, 오염 입자 확산 모델, 선광 및 정화처리 후보기술 등에 대한 연구를 수행하고 있다. 본 연구 결과는 향후 심해저광물자원 개발과정에서 발생할 수 있는 환경영향에 대한 과학적인 증거 확보를 통해 환경문제를 최소화 할 수 있는 연구 기반을 제시할 수 있고, 이는 다른 기원의 오염물 및 규제없이 방치되고 있는 육상 폐광산의 누출수 처리에도 적용할 수 있을 것이라 기대한다.

Effect of Soy Protein Hydrolysates Prepared by Subcritical Water Processing on the Physicochemical Properties of Pork Patty during Chilled Storage

  • Lee, Yun-Kyung;Ko, Bo-Bae;Min, Sang-Gi;Hong, Geun-Pyo
    • 한국축산식품학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.557-563
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    • 2015
  • The present study was carried out to investigate the effects of soy protein hydrolysates (SPHs) addition on the quality characteristics of pork patties. The SPHs was prepared by subcritical water process (SWP) at 180℃ without holding time and mixed with the pork patty components at varying concentrations (0-3%), and the patties were stored at 4℃ for 14 d. As quality parameters, instrumental color, thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS), pH, water holding capacity (WHC) and shear force were measured at the end of storage. Regardless of SPHs concentration, the addition of SPHs significantly manifested low L* and high a* values compared to those of untreated control (p<0.05). For b* value, addition of SPHs in the 0.5-1.5% was unaffected, while >2.0% of SPHs caused significantly lower b* than control (p<0.05). The color changes in pork patties with and without SPHs were also identified in visual appearance where the pork patties containing 0.5-2.0% showed bright red color which was comparable to brownish color of control and patties containing >2.5% SPHs. Lipid oxidation was delayed by the addition of 0.5-1.5% SPHs, while it was accelerated by the addition of 3% SPHs. The pH of patties increased with increasing concentration of SPHs, whereas there were no significant differences in WHC and shear force of patties. Consequently, the results indicated that the addition of 0.5-1.5% SPHs had a potential advantage in suppressing oxidative deterioration of fat-containing meat products during chilled storage.

방사성 폐기물의 생물정화를 위한 극한세균 데이노코쿠스 라디오두란스의 연구적 고찰 (Research Perspective of an Extremophilic Bacterium, Deinococcus radiodurans on Bioremediation of Radioactive Wastes)

  • 정선욱;최용준
    • 공업화학
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    • 제28권2호
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    • pp.133-140
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    • 2017
  • 방사성 폐기물에 대한 우려가 증대됨에 따라 생물정화 기술에 대한 관심이 고조되고 있다. 병원과 원자력발전 등에서 발생되는 많은 양의 방사성 폐기물이 환경에 직접 노출됨에 따라, 이를 정화하기 위한 다양한 물리화학적 기술이 보고되고 있다. 하지만, 이러한 방법은 고비용 및 고위험성 과정이 수반되기 때문에 미생물을 이용한 친환경적 생물정화 기술이 요구되고 있다. 최근, 고방사선 노출 등과 같은 극한환경에서 서식할 수 있는 방사선저항성 미생물에 대한 연구가 많이 보고되고 있으며, 이를 이용한 방사성 폐기물 정화에 대한 연구적 관심이 높아지고 있다. 데이노코쿠스 라디오두란스는 대표적인 방사선저항성 미생물로써 높은 방사선에 저항성을 갖는 특성으로 인해 방사성 폐기물 등의 유해물질 정화에 이용될 수 있다. 본 총설에서는 데이노코쿠스 라디오두란스의 방사선내성과 관련한 일반적 기작에 대해 소개하고, 방사성 폐기물의 생물정화 활용 가능성에 대해 논의한다.

전기화학적 처리장치에 의한 유화된 선저폐수의 처리에 관한 연구 (A study on treatment of emulsified oil waste water in vessels by electrochemical treatment system)

  • 권기생;정해종;이병헌
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.45-53
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    • 2003
  • 본 연구에서는 선저폐수 중에 유화된 상태의 유분이 존재할 경우엔 기존의 유처리 분리장치에 의해 선박의 배출허용기준치를 만족하는데 어려움이 있는 것을 감안하여 기존의 유처리 분리시스템에 전기화학적 처리장치를 추가하는 방안을 검토하고자한다. 이를 위해 실험실 규모의 전기화학적 처리장치를 설계ㆍ제작하여 각종 변수인 수력학적 체류시간, 전류밀도, 양극과 음극간의 간격 등을 변화시키며 유화유 폐수중의 유분 제거성능실험을 실시하였으며, 유화된 선저폐수 중의 유분 제거성능실험을 수행하였다. 본 실험결과 전기화학적 처리장치에 의해 유화유 폐수를 효과적으로 처리할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

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슈퍼옥사이드 음이온 라디칼 화학과 응용 (Superoxide Anion Radical: Principle and Application)

  • 권범근;윤제용
    • 공업화학
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    • 제20권6호
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    • pp.593-602
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    • 2009
  • 오랫동안 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼(superoxide anion radical)은 활성산소(reactive oxygen species, ROS) 화학종으로서 물리화학적 기초 연구에서부터 생명과학(혹은 생명공학) 분야에 이르기까지 상당한 관심의 대상이었다. 최근에는 고도산화공정(advanced oxidation processes, AOP, 혹은 advanced oxidation technologies, AOT)을 이용하는 오염물 제어 분야뿐만 아니라 나노물질에 의한 유해성을 평가하는데 있어서 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼이 중요한 화학종으로 주목을 받고 있다. 그럼에도 불구하고 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼에 대한 명확한 이해가 부족하여 관련 연구자들 사이에서 불필요한 논쟁과 혼동을 일으키고 있으며 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼의 물리화학적 성질에 대한 오해를 가중시키고 있다. 이 글에서는 기존 연구에서 행해진 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼의 물리화학적 특성 및 그 반응성에 대해 정리하였고 고도산화공정, 나노물질 및 생명공학 분야 등에서 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼이 갖는 중요성을 서술하였다.

식물성장근권 미생물 적용에 의한 Zn 오염 논토양 식물상정화증진기법 적용에 관한 연구 (A Study on the Application of Enhanced Phytoremediation with Plant Growth Promoting Rhizobacteria for Zn Contaminated Rice Paddy Soil)

  • 김태성;최상일;양재규;이인숙;배범한
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제15권3호
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    • pp.15-26
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    • 2010
  • The contaminated soils near abandoned mine area can threaten human's health and natural ecosystems through multiple pathways. Remediation of contaminated soil using physicochemical technologies are expensive and destructive of soil environments. On the other hand, environmentally friendly approach that maximize biological remediation, that is, phytoremediation, attracts attention as a low carbon green growth technology. This research is a field demonstration study, focused on the enhanced phytoremediation by bioaugmenting PGPR(Plant Growth Promoting Rhizobacteria)that is helpful on the growth of and heavy metal removal by Echinochloa frumentacea, at a Zn contaminated paddy soil near SamBo mine at Hwasung, Kyunggi. The results showed that the zinc removal by the plant with PSM(Phosphate Solubilizing Bacteria), a kind of PGPR, was three times higher than that by the control. The results are valuable as it is a result from the field-scale technology demonstration. The results also implies that application of PGPR can enhance heavy metal removal from contaminated soil in full scale phytoremediation using Echinochloa frumentacea.

Biological Fixation of $CO_2$ by Chlorella sp. HA-1 in a Semi-Continuous and Series Reactor System

  • LEE JAE-YOUNG;KWON TAE-SOON;BAEK KITAE;YANG JI-WON
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제15권3호
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    • pp.461-465
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    • 2005
  • Characteristics of biological $CO_2$ fixation by Chlorella sp. HA-1 were investigated in a semi-continuous and series reactor system using an internally illuminated photobioreactor to overcome shortcomings of physicochemical technologies such as adsorption and membrane separation. High $CO_2$ fixation rate was achieved in the semi-continuous reactor system, in which the dilution ratios of the culture medium were controlled. The average $CO_2$ fixation rate was maintained almost constantly when the dilution ratio increased by 0.1 increment from the initial value of 0.5. The total removal efficiency of $CO_2$ was enhanced by employing a series reactor system. The average $CO_2$ fixation rate increased until 4.013 g $CO_2\;day^{-1}$ in a series operation of four reactors, compared to 0.986 g $CO_2\;day^{-1}$ in a batch operation mode. The total $CO_2$ fixation rate was proportional to the number of reactors used in the series reactor system. In the series reactor system of semi-continuous operation, a large amount of $CO_2$ was removed continuously for 30 days. These results showed that the present reactor systems are efficient and economically feasible for a biological $CO_2$ fixation.

섬유상 담체를 이용한 영양염류 제거 및 조류 증식 억제에 관한 연구 (Efficiency of Nutritive Salts Removal and Algae Growth Inhibition Using a Fibrous Carrier)

  • 박신해;강대종;양경순;전수빈;오광중
    • 청정기술
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    • 제21권4호
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    • pp.257-264
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    • 2015
  • 본 연구에서는 일반적인 물리·화학적 조류 증식 억제 방법의 문제점이 보완되어진 자연친화적인 생물학적 억제방법을 이용하고자 하였다. 섬유상 담체들의 생물막 형성 두께와 물리적 특성을 비교한 결과, 폴리에스터 담체가 가장 적절하였다. 이를 이용하여 부영양화 호소에서의 영양염류 제거와 조류증식 억제 효율을 분석하였다. 질소, 인 제거율은 14.59%, 6.36%, 그리고 조류증식 억제효율 비교를 위한 식물플랑크톤 성장 억제률은 77%로 영양염류와 식물플랑크톤 수치가 증가한 대조군에 비해서 높은 효율을 나타냈다. 따라서 본 연구에서는 폴리에스터 섬유상 담체를 적용하여 호소에서 자연친화적인 생물학적 처리가 가능할 것으로 판단된다.