• 제목/요약/키워드: Systems engineering

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한약재 복합추출물과 점토 광물질 혼합제의 Escherichio coli O157:H7에 대한 항균효과 (Antimicrobial Activity of Korean Herbal Complex Extract and Clay Mineral Mixture against Escherichia coli O157:H7)

  • 이연욱;정원철;차춘남;김곤섭;이여은;김석;이후장
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-5
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    • 2010
  • 본 연구는 황련, 금은화, 그리고 백작약 등 한약재 복합 추출물의 E. coli O157:H7에 대한 항균효과와, 한약재 복합추출물과 dioctahedral smectite의 합제의 E. coli O157:H7 감염 마우스에 대한 효과를 평가하기 위해 수행되었다. 한약재 복합추출물, CLP1000을 이용하여 E. coli O157:H7에 대한 항균효과 확인 시험을 수행한 결과, CLP1000 10%와 20%를 첨가한 배지에서 E. coli O157:H7의 성장을 각각 30%와 47%를 억제하는 효과가 관찰되었다. 또한, E. coli O157:H7을 김염시킨 마우스에 CLP1000, dioctahedral smectite (DHS), 그리고 CLP1000와 DHS 합제 (CLPS1000)를 각각 7 일 동안 경시별로 마우스 분변 중의 E. coli O157:H7 균수의 변화를 관찰한 결과, 투여 3일째에, 10% CLPS1000을 투여한 군에서 대조군과 비교하여 E. coli O157:H7의 균수가 유의성 있게 감소하였으며(p < 0.05), 투여 7일째에는 10% CLP1000 (p < 0.05)과 10% CLPS1000을 투여한 군에서 대조군과 비교하여 E. coli O157:H7의 균수가 유의성 있게 감소하는 결과를 나타내었다. 따라서 본 연구의 결과로부터, CLPS1000을 E. coli O157:H7에 감염된 마우스에 투여할 경우 감염증상을 완화 시킬 수 있을 것으로 기대된다.

N, K, Ca의 한정된 이온센서 이용을 전제로 한 순환식 수경재배에서 P, Mg의 조절 방법 (Control of Mg and P Ion Concentration as a Precondition to Use N, K and Ca Ion Sensors in Closed Hydroponics)

  • 최경이;여경환;이한철;이성찬;이중섭;강남준;김학진;정대현
    • 원예과학기술지
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    • 제34권6호
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    • pp.871-877
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    • 2016
  • 일반적인 순환식 수경재배에서는 배액을 원수로 희석하여 EC기준으로 제어하기 때문에 순환되는 배양액은 필연적으로 이온 불균형이 발생한다. 따라서 이 연구는 상용 가능성이 높은일부 이온센서(N, K, Ca)를 이용한다는 전제 하에 작물의 필수원소인 N, P, K, Ca, Mg를 이온 단위로 자동제어 할 수 있을지 검토하고자 수행하였다. 상추를 재료로 배양액 내 이온 흡수량을 2회 조사하여 양분흡수패턴과 흡수된 이온간의 흡수 상관관계를 분석하였다. $PO_4$는 N과, Ca는 Mg와 비슷한 흡수패턴을 나타났고 센서로 측정 가능한 이온들 중에서 $PO_4$는 N와 Ca는 Mg간의 상관계수도 가장 높았다. 회귀분석의 결과 도출된 $N-PO_4$간의 회귀계수는 두 번의 시험의 결과가 1.04와 0.55로 다르게 나타났으나 Ca-Mg는 0.35와 0.40으로 거의 유사한 수치를 나타내었다. 청경채, 장미를 이용하여 상관관계 적합성을 검증하고 더불어 작목확대 가능성을 검토하고자 추가 시험을 수행하였다. 청경채의 $N-PO_4$, Ca-Mg 이온간의 $R^2$은 모두 0.86과 0.86이었고 장미는 각각 0.87, 0.73으로 이었다. 회귀계수는 청경채는 0.56, 0.24이고 장미는 0.51, 0.16이었다. 종합적으로 판단했을 때 $N-PO_4$는 상추에서 반복 시험간의 결과 일치하지는 않았음에도 전체적으로는 상추, 청경채, 장미가 회귀계수가 0.55~0.58로 유사하게 나타나 모든 작물에 공통적으로 적용가능성이 있지만 Ca-Mg는 작물별로 다른 계수가 필요하다고 판단되었다. 순환식 수경재배에서 개별 이온의 실시간 제어를 위하여 센서와 장비 개발에 관한 연구가 지속적으로 이루어지겠지만 단기간에 이온제어가 실용화되기는 어려울 것으로 판단된다. 따라서 이 연구는 먼저 상용화 가능한 센서를 이용하여 상용화가 어려운 이온의 조절은 다른 방법으로 순환 식수경 재배에서 꼭 해결되어야 할 과제에 접근하였다는데 의의가 있다.

편백나무 잎 추출물의 항산화 활성과 성분분석에 관한 연구 (Antioxidative Activity and Componential Analysis of Chamaecyparis obtusa Leaf Extract)

  • 이동숙;임명선;권순식;김선영;박수남
    • 공업화학
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    • 제23권1호
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    • pp.93-99
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    • 2012
  • 본 연구에서는 편백나무 잎 추출물의 항산화 효능 평가와 성분 분석을 통하여 편백나무 잎의 항노화 기능성 화장품 원료로서의 이용 가능성을 평가하였다. Luminol 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)에 대한 편백나무 잎 추출물의 총항산화능은 에틸아세테이트 분획(0.22 ${\mu}g/mL$)과 아글리콘(aglycone) 분획(0.20 ${\mu}g/mL$)에서 모두 L-ascorbic acid (1.50 ${\mu}g/mL$)보다 약 7배 더 큰 항산화 효능을 나타내었다. Rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 편백나무 잎 추출물의 세포 보호 효과를 측정하였을 때 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획 모두 농도 의존적(5~25 ${\mu}g/mL$)으로 세포보호효과를 나타내었다. 타이로신네이즈의 활성 저해 효과($IC_{50}$)는 편백나무 잎 추출물의 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획에서 각각 74.43, 53.80 ${\mu}g/mL$으로 나타났으며 아글리콘 분획의 경우 강력한 미백제로 알려진 arbutin (226.88 ${\mu}g/mL$)에 비해 약 4배 정도 더 우수한 활성을 나타냄을 확인하였다. 편백나무 잎 추출물의 분획은 TLC 크로마토그램에서 3개의 띠를 나타내었고, HPLC 크로마토그램(360 nm)은 3개의 피이크를 보여주었다. 분리된 3가지 성분은 taxifolin, quercetin, 그리고 Kaempferol로 확인되었다. 이상의 결과들은 편백나무 잎 추출물의 분획들은 $^1O_2$을 비롯한 활성산소종을 소거하고 활성산소종에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계에서, 특히 태양자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 시사한다. 편백나무 잎 추출물의 분획들은 항산화나 미백용 화장품에 응용가능성을 확인하였다.

Flowable 및 microfill 복합레진으로 충전된 제 5급와동에서 load cycling 전,후의 미세변연누출 비교 (MICROLEAKAGE OF MICROFILL AND FLOWABLE COMPOSITE RESINS IN CLASS V CAVITY AFTER LOAD CYCLING)

  • 강석호;김오영;오명환;조병훈;엄정문;권혁춘;손호현
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제27권2호
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    • pp.142-149
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    • 2002
  • Low-viscosity composite resins may produce better sealed margins than stiffer compositions (KempScholte and Davidson, 1988: Crim, 1989). Plowable composites have been recommended for use in Class V cavities but it is also controversial because of its high rates of shrinkage. On the other hand, in the study comparing elastic moduli and leakage, the microfill had the least leakage (Rundle et at. 1997) Furthermore, in the 1996 survey of the Reality Editorial Team, microfills were the clear choice for abfraction lesions. The purpose of this study was to evaluate the microleakage of 6 compostite resins (2 hybrids, 2 microfills, and 2 flowable composites) with and without load cycling. Notch-shaped Class V cavities were prepared on buccal surface of 180 extracted human upper premolars on cementum margin. The teeth were randomly divided into non-load cycling group (group 1) and load cycling group (group 2) of 90 teeth each. The experimental teeth of each group were randomly divided into 6 subgroups of 15 samples. All preparations were etched, and Single bond was applied. Preparations were restored with the following materials (n=15) : hybrid composite resin [Z250(3M Dental Products Inc. St. Paul, USA), Denfil(Vericom, Ahnyang, Korea)], microfill [Heliomolar RO(Vivadent, Schaan, Liechtenstein), Micronew(Bisco Inc. Schaumburg, IL, USA)], and flowable composite[AeliteFlo(Bisco Inc. Schaumburg, IL, USA), Revolution(Kerr Corp. Orange, CA, USA)]. Teeth of group 2 were subjected to occlusal load (100N for 50,000 cycles) using chewing simulator(MTS 858 Mini Bionix II system, MTS Systems Corp. Minn. USA). All samples were coated with nail polish 1mm short of the restoration, placed in 2% methylene blue for 24 hours, and sectioned with a diamond wheel. Enamel and dentin/cementum margins were analyzed for microleakage on a sclale of 0 (no leakage) to 3 (3/3 of wall). Results were statistically analyzed by Kruscal-Wallis One way analysis, Mann-Whitney U-test, and Student-Newmann-Keuls method. (p = 0.05) Results : 1. There was significantly less microleage in enamel margins than dentinal margins of all groups (p<0.05) 2. There was no significant between six composite resin in enamel margin of group 1. 3. In dentin margin of group 1, flowable composite had more microleakage than others but not of significant differences. 4. there was no significant difference between six composite resin in enamel margin of group 2. 5. In dentin margin of group 2, the microleakage were R>A =H=M>D>Z. But there was no significant differences. 6. In enamel margins, load cycling did not affect the marginal microleakage in significant degree. 7. In enamel margins, load cycling did affect the marginal microleakage only in Revolution. (p<0.05).

훈증소독제, Fumagari OPP®의 Staphylococcus aureus에 대한 살균효과 (Bactericidal Efficacy of Fumagari OPP®, Fumigant Against Staphylococcus aureus)

  • 차춘남;박은기;최현주;김용팔;유창열;김석;이후장
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.349-353
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    • 2013
  • 본 연구는 20% ortho-phenylphenol을 함유한 훈증소독제, Fumagari OPP$^{(R)}$의 Staphylococcus aureus (S. aureus)에 대한 살균효과를 평가하기 위해, French standard NF T 72-281에 따라 수행하였다. 배양 현탁액 중 S. aureus의 균수 (N 값), 훈증소독제에 노출된 각 담체의 균수 (n1, n2, n3), 평판배지법에 의한 시험균주 현탁액 중 균수 (N1), 여과법에 의한 시험균주 현탁액 중 균수 (N2), 그리고 대조담체의 회복 균수의 평균값 (T 값)을 예비실험을 통해 구하였다. 또한, 훈증소독제에 노출된 S. aureus의 감소 균수 (d 값)는, T 값, 회복액 중 균수의 평균값 (n'1) 그리고 배지의 담체에서 증식한 균수의 평균값 (n'2) 등을 이용하여 산출하였다. N 값은 $4.0{\times}10^8$ CFU/mL이었으며, n1, n2, n3은 각각 0.5N1, 0.5N2, 0.5N1 보다 높게 나타났다. 그리고 T값은 $3.4{\times}10^6$ CFU/mL이었다. 훈증소독제의 살균효과에 있어서, d 값은 6.43 logCFU/mL이었다. 훈증소독제에 대한 프랑스 기준에 따르면, 효과적인 살균력을 갖는 훈증소독제의 d 값이 5 logCFU/mL 이상이어야 하는 것으로 규정하고 있다. 본 연구의 결과로부터, Fumagari OPP$^{(R)}$는 S. aureus에 대해 높은 살균효과를 갖는 것으로 나타나, 병원성 세균으로 오염된 식품재료와 주방기기의 소독에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

합성구경 기반의 교차어레이를 이용한 실시간 3차원 초음파 영상화 기법 : I. 구형파 송신 방법 (Real-Time 3D Ultrasound Imaging Method Using a Cross Array Based on Synthetic Aperture Focusing: I. Spherical Wave Transmission Approach)

  • 김강식;송태경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.391-401
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    • 2004
  • 이차원 위상 어레이 변환자를 이용하는 실시간 3차원 영상 시스템은 많은 수의 채널 수를 가지기 때문에 고 비용의 매우 복잡한 빔집속부를 사용하여야 한다. 또한 각 주사선에 대해 초음파를 매번 송수신해야 하므로 볼륨 레이트 또한 낮게 된다. 이를 해결하기 위해 기존에 제안된 교차어레이를 이용한 3차원 영상화 기법은 실시간 3차원 영상을 위한 고속 주사가 가능하고 측방향으로는 동적집속이 가능하지만, 고도방향으로는 송신집속깊이를 제외하고는 고도방향의 해상도가 저하된다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 논문에서는 합성구경 기반의 교차 어레이를 사용한 3차원 영상화 기법을 제안한다. 제안한 방법에서는 고도방향으로 놓인 일차원 송신어레이의 각 변환소자를 한번에 하나씩 순차적으로 송신하고, 반사된 신호들을 측방향으로 놓인 일차원 수신어레이의 모든 변환소자를 이용하여 수신하게 된다. 수신시 측방향으로는 동적집속, 고도방향으로는 합성구경 기법을 이용하여 빔을 집속함으로써 모든 영상 점에 대해 측방향과 고도방향 모두 동적집속된 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제안한 방법은 고도방향으로 합성구경 기법을 이용함으로써 송신어레이 변화소자 개수만큼의 초음파 송수신 과정을 통해 관심 영역의 입제영상을 임의의 요구되는 단면영상 수를 이용하여 구성할 수 있다. 제안한 방법을 통해 기존의 고정집속 기반의 교차어레이를 이용한 3차원 영상화 기법과 비교하여 측방향으로는 동일하고 고도방향으로는 훨씬 우수한 해상도의 영상을 획득할 수 있음을 컴퓨터 모사실험을 통해 점증하였다. 또한 동반논문에서는 제안한 방법에 비해 송신전력과 고도방향 해상도를 더욱 향상시킬 수 있는 선형파면 기반의 합성구경 기법을 제안한다.

영산강, 섬진강, 한강 하구역의 에머지 평가 (Emergy Evaluation of the Estuarine Areas of Yeongsan River, Seomjin River, and Han River in Korea)

  • 이창희;강대석
    • 해양환경안전학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.135-143
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    • 2008
  • 에머지 개념을 이용하여 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강하구역의 자연환경과 사회경제활동을 평가하고 하구역 관리와 관련한 시사점을 제시하였다. 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강하구역의 자연환경과 사회경제활동에 대한 에머지 평가는 대형 하천이 유입하는 환경적 특성과 주변 지역의 사회경제활동 중심으로 기능하는 경제적 특성 등 이들 하구역의 특성을 잘 보여주었다. 각 하구역으로 유입하는 주요 자연환경 에머지는 하천, 조석, 강수 등 이었다. 그러나 이들 재생가능에머지가 세 하구역의 전체 에머지 유입량에서 차지하는 비율은 8% 미만으로 아주 적었다. 이에 비해 하구역의 외부에서 구입하여 지역경제에 투입하는 에머지의 비율은 $92{\sim}98%$로 대부분을 차지하였다. 단위면적당 에머지사용량, 인구수용력, 환경부하비율, 에머지지속성지수 등 다양한 에머지 지수가 현재 영산강하구역, 섬진강하구역, 한강하구역에서 이루어지고 있는 사회경제활동의 지속성이 아주 낮다는 것을 보여주었다. 영산강하구역, 섬진강하구역, 낙동강하구역의 자연환경이 우리 경제에 기여하는 가치는 $729{\sim}2,206$만 Em\/ha/yr으로 높게 평가되었다. 이는 우리나라 전체평균보다 2배 이상 높은 것인데, 하구역의 자연환경이 가지고 있는 생태경제적 중요성을 반영한다. 따라서 각 하구역이 가지고 있는 생태적 경제적 잠재력을 유지하고 회복하기 위한 하구환경관리정책의 수립 시행이 시급하다고 할 수 있다. 이는 인구 및 경제 집중의 완화, 하구의 환경수용력을 고려한 이용 개발 등 하구환경에 압력에 미치는 부정적 영향을 줄이기 위한 수요조절 측면의 정책과 훼손된 생태계의 복원, 인공생태계의 조성 등 생태계의 구조와기능을 회복하여 우리가 이용할 수 있는 생태계 서비스를 증가시키는 공급조절 측면의 두 가지 방향으로 추진할 필요가 있다.

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화학반응성의 분자궤도론적 연구 (제5보). 염화알킬의 친핵성치환 반응성에 대한 시그마 분자궤도론적 연구 (Determination of Reactivities by Molecular Orbital Theory (V). Sigma Molecular Orbital Treatment of $S_N$ Reactivities of Alkylchlorides.)

  • 이익춘;이본수;김광수
    • 대한화학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.95-104
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    • 1973
  • 일련의 염화알킬(염화메틸, 에틸, 이소-프로필, 트란스 n-부틸, sec-부틸, tert-부틸)의 바닥 상태 전자구조와 친핵성 치환반응성을 근사적 시그마 분자궤도법$(\sigma-MO)$인 EHT 와 CNDO/2 법을 이용하여 비교 검토하였다. 염화알킬처럼 상호 구조적 차이가 현저하지 못한 경우에 있어서는 EHT법이 CNDO/2 법에 비하여 비교적 부정확함을 알았다. CNDO/2 계산에 의하면, 쌍극자모멘트의 계산치가 실험치 보다 약간 크게 주어지며 대체로 primary$\alpha$탄소와 Cl사이에 비교적 약한 $\pi$-반결합 $({\pi}^{\ast})$성을 가지고 있으며, 전자밀도가 거의 염소원자에 집중되어 있어 염소의 p-고립상 전자와 같은 특성을 가지고 있음을 알았다. 그 반면 최저 비점유 궤도함수(LUMO)는$\alpha$탄소와 염소 사이에 강한 시그마-반결합$({\alpha}^{\ast})$성을 가짐을 알았다. 염화알킬의 $S_N2$반응성은 주로 $\alpha$인 LUMO에의하여 좌우되며, 특히 이 MO에서 $\alpha$탄소와 염소간의 반결합 세기가 $S_N2$반응성의 척도가 될 것으로 예측되며, 결합-polorizability와의 관련성도 논의하였다. 염화알킬의 $S_N2$반응성은 주로 ${\pi}^{\ast}$인 HOMO에서 $\alpha$탄소와 염소간의 반결합 세기가 큰 역할을 하며 바닥상태의 C-Cl결합세기도 상당한 역할을 할 것으로 기대된다.

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활성 슬러지조 폭기를 위한 에너지 절감형 판형 멤브레인 산기장치의 개발 (Development of Energy Saving Aeration Panel for Aerating in Activated Sludge System)

  • 김지태;탁현기;김종국
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.414-420
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    • 2012
  • 에너지 절감형 산기장치의 상용화를 목적으로 국내 J사의 인장강도 $400kg_f/cm^2$ 이상, 두께가 0.5 mm의 폴리 우레탄 시트를 확보하고 고무 시트의 천공에 가장 널리 이용되는 방식인 needle을 이용한 천공방법을 택하여 기공의 크기가 $100{\mu}m$ 정도의 판형 멤브레인 산기장치를 제작하였다. 판형 산기 모듈 제작 후 실험실 및 파일롯 규모의 테스트 결과, 수조 450 L, 수온 $20^{\circ}C$, 공기량 40 L/min인 실험실 테스트에서 3분 내에 DO가 5 mg/L을 넘었고, 8분 내에 DO가 포화치에 가까운 8 mg/L 이상이 됨을 알 수 있었다. 이때의 $K_{La(15)}$$16.34hr^{-1}$, 표준산소전달효율은 54.7%, 표준폭기효율는 7.88 kg/kwh로 상당히 높은 효율의 실험결과를 보였다. 수조 2 $m^3$, 수온 $19^{\circ}C$, 공기량 30 L/min인 파이롯 규모의 테스트에서는 8분 내에 DO 농도가 5 mg/L를 넘었고, 이때의 $K_{La(15)}$$5.8hr^{-1}$, 표준산소전달효율은 42.1%, 표준폭기효율는 6.41 kg/kwh로 기존 산기관의 2~2.5배 높은 효율의 실험결과를 보였다. 특히 단위 동력당 산소전달률이 높아 경제성이 높음을 나타내었다. 기존 산기관의 적용에서 청수에서의 산소전달효율이 실제 폐수에서의 산소전달률의 차이로 인한 문제가 빈발하여 실제 $40^{\circ}C$ 축산폐수에서 테스트한 결과 $OTE_f$는 22.1% $OTE_{pw40}$이 39.6%로 매우 높은 효율을 보였다.

망간산화물(Birnessite)을 이용한 1- Indanone 제거 시 페놀계 반응매개체와 휴믹산(HA) 영향 평가 (Effect of Phenolic Mediators and Humic Acid on the Removal of 1-Indanone Using Manganese Oxide)

  • 최찬규;엄원숙;신현상
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.445-453
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    • 2012
  • 본 연구에서는 PAHs 오염토양의 자연 풍화 및 화학적 생물학적 처리과정에서 반응부산물로 흔히 발견되는 PAH-케톤화합물인 1-indanon (1-ID)을 대상으로 페놀계 반응매개체 존재 하에서의 망간산화물에 의한 산화 변환 제거특성 및 용존 자연유기물인 휴믹산(HA)의 존재에 따른 영향을 조사하였다. 반응성 평가 실험은 수용액 상에서 회분식(10 mg/L 1-ID, 0.3 mM phenolic mediators, $1.0g/L\;{\delta}-MnO_2$, at pH 5)으로 수행 하였으며, 페놀계의 반응매개체(phenolic mediator)는 자연산 페놀화합물로서 휴믹물질의 모델 화합물로서도 널리 사용되고 있는 11종을 사용하였다. 실험결과 1-ID은 망간산화물 자체에 대하여는 비반응성을 띠었으나 페놀계 반응매개체 존재 하에서 교차-결합(cross-coupling)반응을 통해 제거됨을 HPLC 분석을 통해 확인하였으며, 1-ID의 제거율은 반응 2일 경과 후 9.2~71.2%범위에서 페놀계 반응매개체의 구조적 특성에 따라 다르게 나타났다. 각 반응매개체 존재 하에서의 1-ID의 교차결합 반응은 유사1차 반응 속도식을 따랐으며, 초기 반응속도 상수 값($K_{int}$, $hr^{-1}$)은 0.48~15.0의 넓은 범위에서 나타났다. 1-ID의 제거효율(제거율, 속도상수)은 -OH, $-OCH_3$ 등 전자주게(electron donating) 작용기를 포함하는 반응매개체에서 높았으며, -COOH, -CHO 등 전자받게(electron withdrowing) 작용기를 포함하는 반응매개체일수록 낮았다. 또한 동일 반응 조건에서 HA 존재에 따른 영향을 검토한 결과 낮은 HA 농도(< 2 mg/L) 조건에서는 1-ID 제거효율의 상승효과를 보였으나 전체적으로는 HA 주입 농도가 증가할수록 교차 결합 반응효율이 저하됨을 확인하였다.