• 제목/요약/키워드: Quantification I method

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렌즈프리 그림자 이미징 기술을 이용한 실시간 미세조류 응집현상 분석법 (Real-time Micro-algae Flocculation Analysis Method Based on Lens-free Shadow Imaging Technique (LSIT))

  • 서동민;오상우;동단단;이재우;서성규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.341-348
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    • 2016
  • 미세조류는 대체에너지를 위한 생물자원 중 하나로 다양한 분야에서 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 미세조류의 상태를 분석하기 위한 방법으로는 계수법, 스크리닝법, 응집법 등이 사용되고 있는데, 이 중 응집법은 적조 제거제 연구, 미세조류 자원화 연구 등에 효과적으로 이용되고 있다. 미세조류의 응집 상태 분석에는 현재 분광광도법이 주로 사용되고 있는데, 이는 미세조류의 응집 상태를 광학밀도 계측을 통해 분석하는 방법으로 미세조류 계수법에 비해 소요되는 분석 시간은 작지만, 측정 결과의 오차가 상대적으로 큰 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위해서 렌즈프리 그림자 이미징 기술을 이용하여 미세조류의 응집 현상을 실시간으로 분석하는 방법을 제안한다. 본 연구에서는 렌즈프리 그림자 이미지를 이용하여 단일 미세조류의 측정과 응집 미세조류 측정이 동시에 가능함을 현미경 이미지와의 비교를 통해 입증하였다. 또한, 해당 기술을 기반으로 미세조류의 응집 현상을 정량적으로 분석할 수 있는 세 가지의 그림자 파라미터(플록들의 개수, 플록들의 유효면적 및 최대크기 플록의 면적)를 제안하였다. 각 파라미터의 유효성은 응집 효율이 다른 응집제를 이용한 실험을 통해 시간에 따른 미세조류의 응집상태를 실시간으로 분석하여 입증할 수 있음을 확인하였다.

국내산 벤토나이트에 대한 응용광물학적 특성 평가 (I): 광물 조성 및 특징과 양이온 교환특성과의 연계성 (Applied-Mineralogical Characterization and Assessment of Some Domestic Bentonites (I): Mineral Composition and Characteristics, Cation Exchange Properties, and Their Relationships)

  • 노진환
    • 한국광물학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.329-344
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    • 2002
  • 국내산 벤토나이트들의 광물조성 및 특징과 양이온 교환특성과의 연계성을 규명하기 위해서, 정제나 분리 과정 없이 원광 단위로 XRD 정량분석, 화학적 용출실험, pH 및 양이온 교환능력 (CEC) 측정 등을 시행하였다. 리트벨트법에 의한 XRD 정량분석 결과, 국내산 벤토나이트들은 몬모릴로나이트(30~75 wt%) 외에 주요 불순물로서 제올라이트, 단백석, 장석류가 대개 25 wt% 이상 함유하는 것으로 밝혀졌다. 클리놉틸로라이트-휼란다이트 계열의 조성을 이루는 것으로 감정된 이 제올라이트들은 제올라이트질 벤토나이트의 양이온 교환특성에 심대한 영향을 미친다. 클리놉틸로라이트는 상대적으로 규질이며 밝은 색을 띠는 벤토나이트에서 흔히 볼 수 있고 단백석과 밀접한 공생관계를 이루며 산출되는 것이 특징이다. 대부분 Ca이 주된 교환성 양이온을 이루지만, 일부 제올라이트질 벤토나이트에서는 알칼리 이온의 함유도가 매우 높게 나타나기도 한다. 메칠렌블루법에 의해 측정된 CEC 값은 다소 산포되기는 하지만 몬모릴로나이트의 함량과 대체로 정비례하는 관계를 보이고 상대적으로 낮은 수준을 보인다. 이에 비해서 암모늄아세테이트법에 의해서 측정된 ‘Total CEC’ 값은 비교적 높은 수준(50~l15meq/100 g)을 보인다 이 같은 CEC 값의 차이는 특히 제올라이트질 벤토나이트에서 보다 크게 나타나고, 이는 제올라이트에 의한 CEC 증대효과로 간주된다. 단백석이나 장석류들은 벤토나이트의 양이온 치환능력에 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 나타난다. 벤토나이트 현탁액의 pH는 교환성 양이온들 중에서 알칼리 성분 함유도, 특히 Na의 함유수준이 증가됨에 따라 pH=9.3에 이를 정도로 증대되는 경향을 보인다. 그렇지만 경우에 따라서는 소위 ‘산성백토’로 취급될 수 있을 정도로 낮은 pH(5~6) 값을 갖는 벤토나이트들도 있다. 이는 일부 국내산 벤토나이트들이 몬모릴로나이트의 층간 양이온으로서 $H^{+}$ 을 일부 함유하고 있기 때문인 것으로 여겨진다. 궁극적으로 이 연구결과는 벤토나이트의 품위 산정에는 XRD 정량분석법이 적용되는 것이 합리적이고 CEC와 관련된 품질 특성은 전적으로 ‘Total CEC’ 개념에 의거하여 평가되어야 한다는 것을 시사한다.

이온-교환 크로마토그래피를 활용한 유기산 분석: 매립지 침출수의 영향을 받은 지하수에 대한 적용 (Analysis of Aliphatic Carboxylic Acids Using Ion-Exchange Chromatography: Application to Groundwater Affected by Landfill Leachates)

  • 전수현;고동찬;고경석
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권2호
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    • pp.55-64
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    • 2007
  • 생활 폐기물 매립장 침출수에 의해 오염된 지하수에 포함되어 있는 유기산($C_1-C_6$ aliphatic carboxylic acids)들의 정량 분석을 위해서 짧은 분석시간 안에 무기 음이온 뿐만 아니라 유기산까지 정량이 가능한 ion-exchange chromatography를 이용하여 침출수에 용존되어 있는 유기산을 정성 정량하였고, 검출된 유기산의 특성을 평가하였다. 분석 과정에서 $Cl^$, $Br^-$ 등의 halide 이온들의 유기산에 대한 피크 간섭을 줄이기 위해서 이들을 제거하는 전처리를 시료 주입 전에 적용하였다. 음이온 분석과 동일한 분석조건에서 음이온의 간섭을 최소화 하면서 정량이 가능한 유기산들을 선별하였고, 이들 유기산 중에서 음이온의 간섭을 받지 않는 fomate, acetate, propionate, pyruvate, succinate, oxalate에 대해서 정량 분석을 실시하였다. 본 실험에 사용된 유기산의 linear dynamic range는 0.5 mg/L에서부터 20 mg/L까지로 결정하였다. 이 분석법을 쓰레기 매립지 침출수와 주변 지하수에 대해 용존된 유기산과 무기 이온의 정량에 적용하여 높은 농도의 pyruvate와 낮은 수준의 formate와 acetate가 검출되었다. 지하수의 pyruvate 농도는 $Cl^-$, $HCO_3^-$ 농도와 높은 상관성을 보이고, 매립지에서 멀어질수록 농도가 감소하여, pyruvate는 매립지 침출수로부터 유래되었다고 추정되었다.

고성능액체크로마토그래피를 이용한 농산물 중 Mandipropamid의 잔류분석법 확립 (Determination of mandipropamid residues in agricultural commodities using high-performance liquid chromatography with mass spectrometry)

  • 권찬혁;장문익;임무혁;최훈;정다이;이수찬;유진영;이영득;이종옥;홍무기
    • 분석과학
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    • 제21권6호
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    • pp.518-525
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    • 2008
  • 포도, 고추, 배추, 토마토 및 감자 등 5종 농산물에 대하여 mandelamide계 신규 살균제인 mandipropamid의 잔류분석법을 확립하였다. 각 농산물을 세절한 시료에 methanol을 가하고 고속마쇄하여 잔류분을 추출하였다. 추출액을 포화식염수와 증류수로 희석하고 dichloromethane으로 분배하여 극성분순물을 제거하였으며, Florisil 흡착크로마토그래피법으로 추가 정제하였다. Mandipropamid의 HPLC/UV 검출기상 최소검출량은 2 ng (S/N>10, 0.01 AUFS)이었고 시료추출물 중 불순물에 의한 간섭은 관찰되지 않았다. 무처리 포도, 토마토, 고추, 배추 및 감자에 대하여 2수준 3반복으로 회수율을 산출한 결과 각각 $99.8{\pm}1.7$ (n=6), $89.3{\pm}5.3$(n=6), $98.7{\pm}2.2$ (n=6), $99.7{\pm}6.8$ (n=6) 및 $91.1{\pm}3.1$ (n=6)이었으며, 분석법의 정량한계는 0.02~0.04 mg/kg이었다. 아울러 검출된 잔류분은 재확인을 위하여 selected-ion monitoring (SIM)을 이용한 LC/MS법을 추가로 확립하였다. 본 연구에서 확립된 mandipropamid의 잔류분석법은 검출감도 및 재현성을 고려할 때 공정분석법으로 사용이 가능하였다.

의사독성농도 (CPT) 개념을 도입한 활성슬러지 공정 pH 저해 모델 개발 (Development of the pH Inhibition Model Adapting Pseudo Toxic Concentration (CPT) Concept for Activated Sludge Process)

  • 고주형;장원호;임정훈;우혜진;김창원
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.2037-2046
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    • 2000
  • 산성 혹은 염기성 pH가 활성슬러지 공정에 미치는 저해 작용은 비경쟁적 저해 동력학(noncompetitive inhibition kinetics)을 따르는 것으로 알려져 있으나, pH를 저해 물질의 농도항으로 정량화하기 어렵기 때문에 실질적으로 비경쟁적 저해 동력학식(noncompetitive inhibition kinetic equation)으로 해석하기 어렵다. 따라서 pH에 의한 저해 작용을 기술하는 경험식들이 여러 연구자들에 의해 개발되어 왔는데, 이들은 주로 산성 조건에 대해서만 적용 가능한 것들이다. 본 연구에서는 의사독성농도(pseudo toxic concentration, $C_{PT}$) 개념을 이용하여 pH가 활성슬러지 공정에 미치는 저해 영향을 정량화하는 기법을 개발하였고, 기존에 알려진 모델들과 비교하였다. 그 결과 $C_{PT}$ 개념을 이용한 모델은 넓은 범위의 pH에 대해 최대비성장속도(${\mu}_{max}$)의 감소를 비교적 정확하게 예측할 수 있었고, 같은 동력학식을 이용하여 산성 조건뿐만 아니라 염기성 조건에 대해서도 적용 가능한 것으로 나타났다. 또한 저해계수(inhibition coefficient. $K_I$)의 추정이 간단하다는 장점이 있다.

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초연약 준설 매립지반의 비선형 유한변형 압밀해석기법 -Part I: 해석 물성치 평가 (Analysis Method for Non-Linear Finite Strain Consolidation for Soft Dredged Soil Deposit -Part I: Parameter Estimation for Analysis)

  • 곽태훈;이철호;임지희;안용훈;최항석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권9호
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    • pp.13-24
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    • 2011
  • Terzaghi의 1차원 압밀이론은 준설 매립지반과 같이 고함수비, 고압축성을 갖는 점토지반의 압밀해석에는 적합하지 않다. 준설 매립지반의 자중압밀과 재하하중에 의한 추가압밀을 적절히 고려하기 위해서는 비선형, 유한변형 압밀이론을 도입해야 한다. 준설 매립지반의 비선형 유한변형 압밀해석을 수행하기 위해서는 침강과정이 종료되고 자중압밀이 시작되는 시점의 간극비인 초기간극비($e_{00}$)와 비선형성을 갖는 준설토의 간극비-유효응력 관계와 간극비-투수계수의 관계 규명이 매우 중요하다. 본 연구에서는 실내시험을 통해 비선형 유한변형 압밀해석에 필요한 인자를 산정하는 방법을 제안하였다. 또한, 본 연구에서 제안한 방법을 적용하여 인천지역 준설토와 카올리나이트의 압밀 물성치를 평가하였고, 이를 동반논문에서 다룰 비선형 유한변형 압밀해석에 적용하였다.

다종유류 오염 환경매체에서의 유류 분리.정량에 관한 연구(I) - 등유, 경유 정량을 중심으로 - (Quantification of kerosene and Diesel in Mixed Petroleum Fuels for Environmental Sample Characterization)

  • 이군택;이민효
    • 한국토양환경학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.23-31
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    • 2000
  • 본 연구의 목적은 휘발유, 등유, 경유로 복합 오염되어있는 환경시료에서 등유, 경유에 대한 효율적인 분리.정량 방법을 찾기 위하여 동일 유류의 경우 기준 n-alkane의 면적비는 농도에 관계없이 일정하다는 가설하에 이를 입증하기 위한 실험과 등유, 경유의 기준 peak의 선정을 위한 회수율 실험을 실시하였다. 가설의 입증은 등유의 경우 n-alkane의 기준 peak를 $C_{l3}$, $C_{l4}$, $C_{15}$로, 경유는 $C_{l6}$, $C_{l7}$로 각각 두고 이들 기준 피크에 대한 타 n-alkane의 상대 면적비를 구하여 농도가 다른 시료간에 상관성을 조사한 결과 모두 높은 유의성을 보여 동일 유류의 경우 기준 n-alkane에 대한 타 n-alkane의 면적비는 일정하다는 것이 증명되었다. 한편 회수율 실험은 휘발유, 등유, 경유가 일정농도로 혼합된 시료에서 등유, 경유의 기준 peak를 한 쌍으로 하여 이들 기준 피크별 n-alkane의 상대분포비를 적용하여 회수율(%)을 조사한 결과 등유- $C_{l3}$/경유- $C_{l6}$는 107.0$\pm$20.6/86.6$\pm$15.9, 등유- $C_{13}$/경유- $C_{16}$는 99.6$\pm$17.2/86.6$\pm$15.9, 등유- $C_{15}$ /경유- $C_{16}$는 73.9$\pm$14.4/86.6$\pm$15.9, 등유- $C_{13}$경유- $C_{17}$는 109.4$\pm$20.8/75.9$\pm$14.7, 등유- $C_{l4}$/경유- $C_{17}$는 107.4$\pm$17.9/75.9$\pm$14.7, 등유- $C_{15}$ /경유- $C_{17}$는 95.7$\pm$14.6/75.9$\pm$14.7 로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 등유와 경유의 기준 피크로 위에서 제시된 어떤 것을 사용하더라도 정량이 가능할 것으로 보이나 농도변화에 따른 표준편차가 가장 적은 등유- $C_{15}$ , 경유- $C_{l7}$을 기준 피크로 이용하는 것이 바람직 할 것으로 판단된다.된다. 판단된다.로 판단된다.된다. 판단된다.

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전처리 방법에 따른 커피원두 중 polycyclic aromatic hydrocarbons 함량 분석 (Analysis of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Content in Coffee Beans with Different Preparation Method)

  • 남혜정;서일원;신한승
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.157-161
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    • 2009
  • 원두커피의 PAHs 분석을 위한 시료 전처리는 Soxhlet 추출법과 액/액 추출법 두 가지로 하였다. 두 방법의 간단한 모식도는 Fig. 2을 통해 나타내었다. Soxhlet 추출법을 이용하여 추출한 후 비누화시켜 SPE cartridge로 silica cartridge를 사용하여 효과적으로 정제하였으며, 액/액 추출법은 먼저 비누화를 시킨 후 n-hexane을 이용하여 추출하고 florisil cartridge로 clean up 시킨 후 각각 HPLC-FLD를 사용하여 분석하였다. 이러한 두 가지 방법으로 진행된 실험의 결과 90% 이상의 회수율을 보인 것은 액/액 추출법의 B[a]A, Chrys이었고, 80% 이상의 회수율을 보인 것은 액/액 추출법의 B[b]F, B[k]F, B[a]P, DB[a,h]A과 Soxhlet 추출법의 B[a]A, Chrys으로 나타났으며, 그 외에는 약 70% 정도의 회수율을 나타내었다. 7종의 총 PAHs 회수율은 각각 Soxhlet 추출법은 74.25%이고 액/액 추출법 77.08%로 많은 차이를 보이진 않았지만 액/액 추출법이 더 높은 회수율을 나타내었다. 두 방법 모두에서 Chrys의 회수율이 가장 높았으며, 두 가지 방법을 비교하여 실험한 결과 많은 차이를 보이지는 않았지만 Soxhlet 추출법보다 액/액 추출법이 전처리에 소비되는 시간을 줄일 수 있었으며 또한 액/액 추출법에서 표준물질의 회수율도 높게 나타났다.

Quantitative analysis of glycerol concentration in red wine using Fourier transform infrared spectroscopy and chemometrics analysis

  • Joshi, Rahul;Joshi, Ritu;Amanah, Hanim Zuhrotul;Faqeerzada, Mohammad Akbar;Jayapal, Praveen Kumar;Kim, Geonwoo;Baek, Insuck;Park, Eun-Sung;Masithoh, Rudiati Evi;Cho, Byoung-Kwan
    • 농업과학연구
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    • 제48권2호
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    • pp.299-310
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    • 2021
  • Glycerol is a non-volatile compound with no aromatic properties that contributes significantly to the quality of wine by providing sweetness and richness of taste. In addition, it is also the third most significant byproduct of alcoholic fermentation in terms of quantity after ethanol and carbon dioxide. In this study, Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy was employed as a fast non-destructive method in conjugation with multivariate regression analysis to build a model for the quantitative analysis of glycerol concentration in wine samples. The samples were prepared by using three varieties of red wine samples (i.e., Shiraz, Merlot, and Barbaresco) that were adulterated with glycerol in concentration ranges from 0.1 to 15% (v·v-1), and subjected to analysis together with pure wine samples. A net analyte signal (NAS)-based methodology, called hybrid linear analysis in the literature (HLA/GO), was applied for predicting glycerol concentrations in the collected FT-IR spectral data. Calibration and validation sets were designed to evaluate the performance of the multivariate method. The obtained results exhibited a high coefficient of determination (R2) of 0.987 and a low root mean square error (RMSE) of 0.563% for the calibration set, and a R2 of 0.984 and a RMSE of 0.626% for the validation set. Further, the model was validated in terms of sensitivity, selectivity, and limits of detection and quantification, and the results confirmed that this model can be used in most applications, as well as for quality assurance.

폐쇄집수역의 냉기호 모의를 통한 일 최저기온 분포 추정 (A Quantification Method for the Cold Pool Effect on Nocturnal Temperature in a Closed Catchment)

  • 김수옥;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.176-184
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    • 2011
  • 본 연구에서는 폐쇄집수역의 냉기호 현상을 기존의 냉기집적효과와 연계하여 일 최저기온 분포를 모의할 수 있는 방법을 제시하였다. 집수역 내 찬 공기가 담길 '그릇'의 용적을 계산하고 '그릇'안에 집적되는 냉기량을 고도에 따라 표현하였다. 기존의 계곡지형 냉기류에 냉기호를 합산하여 냉기집적으로 인한 기온하강분을 계산하였다. 이때 냉기호의 '수면'은 일교차 조건에 따라 변화시켰다. 이 방법을 검증하기 위해 경남 하동군 악양계곡의 200m 이하 냉기호 형성지역에 기상관측기 10대에서 1분 단위로 기온을 측정하였다. 5월 17일 새벽에는 형제봉 정상에서 적외선 영상 복사계로 지면온도분포를 획득하였다. 개선된 소기후 모형을 적용하여 0530 LST의 기온 분포를 30m 해상도로 추정한 결과 그 양상이 적외선 열영상 분포와 유사하였다. 10개 기상관측지점에 해당하는 격자의 기온추정값을 추출하여 실측값과 비교한 결과, MAE는 1.01에서 0.60으로, RMSE 1.30에서 0.71으로 감소하여 집수역 출구에 가까운 저지대 평야부분에서 발생하는 기존 방법에 의한 오차가 개선되었다.