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액상 TCE 제거반응을 위한 $CoO_x/TiO_2$ 촉매 (Heterogeneous Oxidation of Liquid-phase TCE over $CoO_x/TiO_2$ Catalysts)

  • 김문현;추광호
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.253-261
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    • 2005
  • 불균일 $CoO_x/TiO_2$ 촉매가 충진된 연속 흐름식 고정층 반응기 내에서 ppm 수준으로 수중에 존재하는 trichloroethylene (TCE) 제거반응을 수행하였으며, 가장 우수한 반응활성을 갖는 촉매의 결정구조와 표면화학적 특성을 분석함으로써 반응시간에 따라 분해활성이 전이영역을 보이는 원인을 규명하고자 하였다. $36^{\circ}C$의 반응온도에서 모델반응의 내부확산저항은 없었으며, $TiO_2$ 표면에 흡착에 의한 액상 TCE 제거정도는 무시할 수 있었다. 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매는 본 대상반응에 대하여 가장 우수한 활성을 갖는 것으로 나타났으며, 반응시간의 경과정도에 따라 TCE 분해효율이 점진적으로 증가하여 안정화되는 전이영역의 존재를 확인할 수 있었다. 반응 전 5% $CoO_x$ 촉매에 대한 XRD 패턴에서 담지체로 사용된 $TiO_2$에 의한 피크들 외에 새로운 피크가 관찰되었고, 5시간 이상 동안 반응한 후에 건조된 촉매의 경우에도 반응 전 촉매의 XRD 피크와 매우 유사하였다. $Co_3O_4$의 XRD 패턴들과 대조한 결과, 5% $CoO_x$ 촉매상에서 Co 화합물에 의해 야기되는 XRD 피크들은 $Co_3O_4$에 의한 것임을 알 수 있었다. 반응물에 노출되지 않은 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매에 대한 XPS 측정은 797.1 eV에서 Co $2p_{1/2}$에 대한 주피크와 함께 781.3 eV에서 Co $2p_{3/2}$에 대한 주피크가 관찰되어졌다. 반응 후 촉매의 경우에는 Co $2p_{3/2}$ 및 Co $2p_{1/2}$의 binding energy들은 각각 780.3과 795.8 eV에서 나타났다. 반응 전 후 촉매상에서 Co $2p_{3/2}$의 binding energy 차이는 1.0 eV이고, Co $2p_{1/2}$의 binding energy 차이는 1.3 eV이다. 표준 $Co_3O_4$에 대한 XPS 측정결과, 반응 후 촉매상에 존재하는 $CoO_x$$Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$$CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다.

반응표면 분석법에 의한 표고균사체발효 적하수오 열수 추출조건의 최적화 (Optimal hot water extraction conditions of fermented Polygonum multiflorum root by Lentinula edodes pegler mycelials using response surface methodology)

  • 오준석;홍재희;박태영;신지은;김경제;진성우;반승언;고영우;임승빈;서경순
    • 한국버섯학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.22-30
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    • 2018
  • 본 연구는 표고균사체 발효 적하수오 열수 최적 추출조건 탐색을 목적으로 수행하였으며, 표고균사로 배양된 하수오의 독립변수로는 독립변수(Xi)로서 추출온도(X1), 추출시간(X2) 및 시료에 대한 용매비(X3)에 대한 실험범위를 설정하여 각각을 5단계로 부호화하였고 중심합성계획에 따라 16구로 설정하여 추출하였다. 또한 이들 독립변수에 영향을 받을 종속변수(Yn)로는 고형분 함량(Y1) 및 당도(Y2), TPC (total polyphenol contents, Y3), TFC (total flavonoid contents, Y4), ABTS cation radical scavenging activity (Y5), DPPH radical scavenging activity (Y6)으로 하였다. 고용분 함량 최대값과 최소값은 각각 31.99%와 16.84%로 나타났다. 이를 회귀분석한 결과 고형분 함량에 대한 모델식의 $R^2$은 0.867로 나타났다. 당도는 7번(8 hrs, $85^{\circ}C$, 67 mg/mL)과 15번(6 hrs, $70^{\circ}C$, 100 mg/mL)시험구에서 3.0 brix로 다른 시험구에 비하여 높은 함량을 보였다. 항산화물질인 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 8번 시험구(8 hrs, $85^{\circ}C$, 40 mg/mL)에서 총 폴리페놀 함량이 30.40 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량이 146.50 mg QE/g으로 가장 높게 나타났으며, 16가지 시험구의 항산화 활성도 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량의 결과와 같이 8번 시험구(8 hrs, $85^{\circ}C$, 40 mg/mL)에서 가장 높은 활성을 보였다. 이상의 결과를 참조하여 표고균 사체 발효 적하수오에 대한 열수 추출조건을 최적화할 목적으로 추출온도를 $95^{\circ}C$로 고정하고 용매비와 추출시간에 대한 종속변수들의 contour map을 superimposing하여 추출물의 특성 중 생리활성물질 함량과 생리활성을 만족시켜주는 최적조건은 $91.22^{\circ}C$에서 39.71 mg/mL 용매비와 7.72 추출시간으로 각각 분석되었다. 본 연구는 적하수오에 표고균사체를 배양한 후 생리활성이 우수한 원료를 추출 생산하고자 최적 추출조건을 확립하기 위하여 반응표면분석법을 활용하였다. 향후 생리활성부분에 대한 추가적인 연구가 이루어진다면 더욱 완성도가 높은 표고균사체 발효 적하수오 식품개발에 가능할 것으로 사료된다.

잡곡당화음료 제조 최적 조건 탐색 및 항당뇨 활성 평가 (Exploration of optimum conditions for production of saccharogenic mixed grain beverages and assessment of anti-diabetic activity)

  • 이재성;강윤환;김경곤;윤연경;임준구;김태우;김대중;원상연;배무환;최한석;최면
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제47권1호
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    • pp.12-22
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    • 2014
  • 본 연구에서는 Aspergillus oryzae CF1001 균주를 이용하여 잡곡당화음료 개발조건의 최적화와 향기성분을 분석하고 항당뇨 활성을 확인하고자 하였다. 중심합성실험계획법에 의해 당화온도 $50.71^{\circ}C$, 호화시간 45.12분이 최적 당화조건으로 선정되었으며, 당화온도가 호화시간에 비하여 $Brix^{\circ}$ 증가에 더 많은 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 잡곡당화음료의 휘발성 향기성분은 33가지 동정성분과 29가지의 미지 성분이 분석되었다. 소장 내 당흡수와 관련된 ${\alpha}$-glucosidase 활성억제능은 농도 의존적으로 증가하는 것으로 나타났다. HepG2 세포의 glucose uptake 활성을 확인한 결과, 인슐린에 관계없이 glucose uptake가 증가하였으며, 관련 단백질인 GLUT-2, -4의 발현 또한 증가하는 것으로 나타났다. 세포 내 당소모대사 관련 효소인 GK와 PDH도 증가하는 것으로 나타났으며, 잉여로 남은 glucose를 지방으로 전환 저장하는 ACL, ACC 유전자도 증가하는 것으로 나타났다. 이를 통해 잡곡당화음료가 glucose uptake와 세포 내 당소모대사 증가를 도우며, 남는 glucose를 지방으로 전환 저장시키는데 도움을 줄 것으로 사료된다.

산림화재예측(山林火災豫測) Model의 개발(開發)을 위(爲)한 연구(硏究) (Developing Fire-Danger Rating Model)

  • 한상열;최관
    • 한국산림과학회지
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    • 제80권3호
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    • pp.257-264
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    • 1991
  • 우리나라는 1980년대초 산림녹화(山林綠化)를 달성하고, 본격적인 산림자원조성시대(山林資源造成時代)로 진입하게 되었다. 산지자원화(山地資源化)를 달성하기 위해서는 최근 대형화고 있는 산림화재(山林火災)에 대한 과학적인 관리체계수립이 절실히 요청된다. 본 연구(硏究)에서는 산림화재(山林火災)의 원인을 기상요인(氣象要因)과 인위적(人爲的) 요인(要因)으로 대별하여 산림화재(山林火災) 발생위험(發生危險)을 예측할 수 있는 Model을 개발하므로써 산림화재(山林火災)의 조기발견(早期發見) 및 진화(鎭火)를 가능케 하고 위험도가 높은 지역에 진화장비(鎭火裝備) 및 진화인원(鎭火人員)을 사전에 배치하는 등, 과학적인 산림화재방지(山林火災防止)의 이론적(理論的) 기초(基礎)를 제공하고자 수행하였다. (1) 기상인자(氣象因子)를 이용한 산화위험율추정(山火危險率推定)은 선형확율(線形確率)모델(LPM)을 기초로 하여 여러 시계열 기상인자를 독립변수(獨立變數)로 하고 산화발생의 유무(有無)를 종속변수(從屬變數)로 한 WLS분석(分析)을 수행하여 확률모델화 하였다. (2) 인위적요인(人爲的要因)에 의한 산화위험율추정(山火危險率推定)은 산화발생건수를 이용하여 각(各) 시(市) 군별(郡別) 잠재위험등급(潛在危險等級)을 산정하고, 산화발생사례를 원인별로 규명하여 각 원인들이 전체 산화에서 차지하는 비율에 각 원인별로 산화전문가의 주관적인 판단에 의해 위험등급을 매겨 당일(當日) 산화위험지수(山火危險指數)를 작성해서, 잠재위험등급(潛在危險等級)과 당일산화지수(當日山火指數)를 조합(組合)하여 인위적(人爲的)인 요인(要因)에 의한 산화위험을 지수화(指數化)하였다. (3) 앞의 기상요인(氣象要因)에 의한 산화위험(山火危險) Model에 지난 8년간의 기상자료를 대입하여 얻은 확률들을 기준으로 위험수준을 일정구분하여, 이를 인위적(人爲的)인 요인(要因)에 의한 산화발생지수(山火發生指數)와 조합하여 최종(最終) 산화발생위험지수(山火發生危險指數)를 작성하였다.

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제주도 곶자왈 상록활엽수 종가시나무의 생물량 추정을 위한 상대생장식 (Aboveground biomass estimation of Quercus glauca in evergreen forest, Kotzawal wetland, Cheju Island, Korea)

  • 정헌모;김해란;조규태;이승혁;한영섭;유영한
    • 한국습지학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.245-250
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    • 2014
  • 본 연구는 제주도 곶자왈습지에서 서식하는 상록활엽수인 종가시나무의 지상부 생물량에 대한 상대생장식을 개발하기 위하여 수행되었다. 그 결과 독립변수가 DBH일 때, 줄기(Ws), 가지(Wb), 잎(Wl) 그리고 지상부(Wab)의 상대생장식은 각각 logWs=2.4042logDBH-1.3045, logWb=2.6436logDBH-1.6232, logWl=1.5428logDBH-1.3692 그리고 logWab=2.3324logDBH-0.9181이었다. 독립변수가 $D^2H$일 때, 줄기(Ws), 가지(Wb), 잎(Wl) 그리고 지상부(Wab)의 상대생장식은 각각 logWs=$0.853logD^2H-1.4252$, logWb=$0.8453logD^2H-1.5834$, logWl=$0.5328logD^2H-1.4073$ 그리고 logWab=$0.8453logD^2H-1.0327$이었다. 독립변수가 DBH일 때, 줄기, 가지 잎 그리고 지상부 상대생장식의 $R^2$값은 0.9873, 0.9711, 0.7979 그리고 0.993 이었고 독립변수가 $D^2H$일 때 0.9841, 0.9174, 0.7537 그리고 0.9876 이었다. 독립변수가 DBH인 상대생장식과 $D^2H$인 상대생장식은 모두 관측값과 예측값 사이에 통계적으로 유의한 차이가 없어 어느 상대생장식을 사용하더라도 결과에는 차이가 없었다.

산욕부 안위에 영향을 미치는 병원환경 요인에 관한 연구 (Study on Hospital Environmental Causes Affected the Mother′s Comfort After Her Child Birth)

  • 변수자
    • 대한간호학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-15
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    • 1978
  • The Purpose of this study is to examine closely the causes influenced upon the comfort and recovery of the woman delivered of a child in the hospital at the same time to understand environmental status of hospitals in order to promote mother's health recovery, and to improve hospital environment by emphasizing the meaning of environment and health before the medical staff and hospital administrative authority. In the method of servery of the research, 165 post paestum patients have been randomly selected who were accommodated and delivered their babies at OB(obstetric ) & GY (Gynecologic) unit the 7 general hospitals for the period of 6 December 1976 through 17 December 1976. As for the survey, it has been used of Questionnaire where we have 65 items in the respect of personal environment in the hospital such as trusting nurse, ability, reliability, kindness and etiquette of nurse and tile character of nurse the relationship with patients the other respect of physical environment included 9f temperature, moisture. air-ventilation lightening noise, cleanness. facilities, and the third realm being of mother's hearth ground to have the following conclusion 1. The feature of the collected personnel they are from OB or GY sects of from OB unit of the other 5 hospitals except the two general hospitals of the college or school Otherwise the rate of the patients to nurses would be 9 : 1. As for the nurses'ground it would be appeared of 20-25 years of age as the 76%. either 3 year course or 4 year course in the education would be each 50% and less than 2 year experience case would record as of 60 %. In the respect of hospital physical environmental status, there we have two hospitals without any thermometers, on the other han4 nowhere there's hygrometer, otherwise, the lightening is normal or over than normal As for the structure of noise protection the corridors're, generally speaking worse than rooms, nerver hueless, there's no ventilating system in the hospitals. The rooms'repainted in white and yellow, light green white, or green color. The patient's clothing were in green pink blue, light green or in white co for. There're not anything special in both decoration and equipments. Most of them used tall beds except in one hospital 2. To the extent of perception of patient's hatch 9round and hospital environment it is presented that they perceived nurse's ability in highest in total human variable, though perceived kindness or etiquette in the lowest otherwise, comparatively high in total average. 3. In the respect of physical environment it is highest perceived of lightening terms, otherwise, lowest perceived of air ventilation and total average became lowest than the one of the original record 4. To ages, in the respect of hatch ground rather old aged mother than the younger one has perceived that nurse would be trusting, in good service character, able, at the same time, liable, Otherwise, in physical environment regardless of age, they perceived lightening in high and remarkably lower in ventilation As a result of the examination of the difference in hospital environment to each age it is appeared of statistical difference at 5% level of ability in the personal environment otherwise little difference as for physical environment 5. In the respect of perceiving level to educational standard it is highly perceived of personal environment for higher ranking group rather than lower group in the educational standard. In case of physical environment it is highly perceived for lower level group rather than higher level group in educational background. The variables which have statistical significance at 5% level are from trusting kindness, etiquette and total kindness, etiquette and total all significance at 5% level are from trusting, kindness, etiquette and total human environment variable in personal environment, otherwise, there's little difference in the physical environment. 6. The perceiving level due to times of admission and accommodation at the hospital would be cleared out as gradual higher perception both physical and personal environment in the hospital. At 5% significant level of the ventilation condition in physical environmental variable it is presented of meaningful difference otherwise, there we have little difference both in Personal variable and other one. 7. In accordance with living standard, the perception degree of personal environment in tee hospital would be inclined to increase to higher living standard on the other hand, in case of the physical environment, the perception level world increase to lower living standard At 5 % level, the trustuariable and total scores in the personal eicuironmectal variable there appeared a meaningful/ significant difference otherwise, there presented little difference both in physical environmental and other variable to the living standard 8. Pertaining to family unit, the mother of an independent family unit perceived highly in all respect of the personal and the physical environment in the hospital rather than the woman of succeeding family unit. At 5 % level there appeared a difference in the respect of kindness and etiquette both in personal environment variable, on the other hand, there hardly marked a difference between other variable and physical environmental one. 9. The degree of perception to comforting level has little connection with a statistical difference the age, educational level hospital admitting times, living standard or family unit. 10. The most effective variable to mother's comforting level will be nurse's ability, reliability, trusting manner, and total physical environment variable in order.

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토마토 재배에서 점무늬병 및 잎곰팡이병 발생 예측 및 방제력 연구 (Forecasting Leaf Mold and Gray Leaf Spot Incidence in Tomato and Fungicide Spray Scheduling)

  • 이문행
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.376-383
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    • 2022
  • 이번 연구는 토마토잎곰팡이병 및 점무늬병에 대한 방제력을 개발하고, 온도와 잎의 결로시간에 따른 발생정도를 평가하기 위해 수행되었습니다. 첫 번째 병발생 예측 실험에서는 토마토묘에 Fulvia fulva, Stemphylium lycopersici 분생포자를 각각 1 × 104 conidia·mL-1로 접종시키고 10-25℃(F. fulva) 및 10-30℃(S. lycopersici)에서 0-18시간 동안 이슬생육상에 두었다. 살균제를 이용한 방제 연구에서는 잎곰팡이병 방제를 위하여 트리미다졸, 폴리옥신 B, 이미녹타딘 트리스(Belkut)를 처리하였으며 점무늬병 방제를 위하여서는 에트리디아졸 + 티오파네이트(가지란)과 삼염기 황산구리(세빈나)를 처리하였다. 엽결로시간이 9시간 이상에서 잎곰팡이와 점무니병이 발생하였으며 결로시간이 길어질수록 병발생률이 높았다. 잎곰팡이병의 발생률은 20℃와 15℃에서 더 높았고, 점무늬병은 25℃와 20℃에서 발병률이 증가하였다. 포자 접종 14일 후에 잎곰팡이병 및 점무늬병이 발생하였으며 잠복기는 14-15일로 추정되었다. 잎곰팡이 및 점무늬병 포자가 처리된 식물체에 접종 후 0시간부터 240시까지 살균제 처리를 한 결과 살균제 종류와 상관없이 일찍 약제를 처리한 식물체에서 방제가가 높았으며 150시간이 지난 처리에서는 방제가가 급격히 떨어졌다. 이번연구에서 개발된 병예측모델과 방제력은 토마토의 잎곰팡이병과 점무늬병을 적기에 방제하고 효과적으로 관리하는 데 도움이 될 수 있을 것이다.

반응표면분석법을 이용한 루테늄 알루미나 메탈모노리스 코팅촉매의 암모니아 분해 최적화 (Optimization for Ammonia Decomposition over Ruthenium Alumina Catalyst Coated on Metallic Monolith Using Response Surface Methodology)

  • 최재형;이성찬;이준혁;김경민;임동하
    • 청정기술
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    • 제28권3호
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    • pp.218-226
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    • 2022
  • 최근 선진국들은 수소경제 및 탄소중립 사회로의 전환을 위해 수소에너지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이산화탄소(CO2)를 배출이 없는 친환경적인 수소(H2) 생산 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 암모니아(NH3) 분해 수소 제조를 위해 루테늄 알루미나(Ru/Al2O3) 분말 촉매와 함께 알루미나 졸(alumina sol)의 무기바인더(inorganic binder)와 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose)의 유기바인더(organic binder)를 사용하여 딥 코팅(dip coating) 방법으로 루테늄 알루미나 메탈 모노리스 코팅 촉매를 제조하였다. 딥 코팅을 위한 촉매 슬러리의 최적 비율로 촉매와 무기바인더의 중량 비율을 1:1로 고정하여 유기바인더 0.1일 때 1회 딥 코팅 시 촉매 코팅양은 61.6 g L-1이다. 이때 메탈모노리스 표면에 코팅된 촉매 층의 균일한 두께 (약 42 ㎛)와 결정상을 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)과 X-ray 회절분석(X ray diffraction, XRD)을 통해 확인하였다. 또한, 암모니아 분해 수소 제조의 최적 공정조건을 찾고자 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 이용하여 반응온도와 공간속도의 독립변수에 따른 암모니아 전환율에 대한 수치 최적화 회귀식 모델을 계산하였다. 이러한 결과로부터 암모니아 분해 수소생산을 위한 상업적 규모의 공정운전 기본설계 자료로 활용이 가능하다.