• Title/Summary/Keyword: Thermal dehydration

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활석 분쇄에 따른 함수율 및 열적거동 변화: 단층의 반복되는 미끌림이 단층 약화에 미치는 영향 (Variation of Water Content and Thermal Behavior of Talc Upon Grinding: Effect of Repeated Slip on Fault Weakening)

  • 김민식;김진우;강창두;소병달;김현나
    • 한국광물학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.201-211
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    • 2019
  • 단층 비지는 단층의 미끌림에 의해 입도와 결정도가 낮아지는 특성을 가지는 것으로 알려져 있다. 활석을 비롯한 층상규산염 광물은 단층 비지에 존재하며 단층 약화에서 중요한 역할을 할 수 있는데, 특히 광물 표면에 흡착된 물분자의 존재 여부에 따라 마찰계수가 달라진다. 본 연구에서는 고에너지 볼 밀을 이용해 입도와 결정도를 체계적으로 변화시킨, 분쇄 전후 활석의 함수율과 탈수반응 거동의 변화를 통해 활석이 단층 약화에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 적외선 분광분석 및 열분석 결과, 분쇄 전 활석은 소수성을 띠며 물분자가 거의 존재하지 않는다. 이후 최대 720분까지 진행된 분쇄를 통해 입도가 약 100~300 nm 내외까지 감소하고 비정질화가 진행된 활석에서는 물분자에 의한 함수량이 분쇄 전에 비하여 약 8 wt.% 증가하였다. 또한 분쇄된 시료를 가열할 경우, 분쇄 전에 비하여 기화되는 수증기의 양이 증가한다. 입도 및 결정도 감소에 따라 탈수산기 반응 온도도 분쇄 전 약 $900^{\circ}C$에서 720분 분쇄 후 약 $800^{\circ}C$로 감소하였다. 이와 같이 분쇄된 활석의 입도 및 결정도 감소에 의해 소수성이 친수성으로 바뀌며 층상 규산염 광물의 마찰계수를 낮출 것으로 생각된다. 지진 사이클을 통해 반복되는 단층의 미끌림은 지속적으로 단층 비지에 존재하는 활석의 마찰 계수를 낮출 것으로 생각되며, 오래된 단층이 점점 약화되는 원인에 대한 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

고온에 노출된 실리카퓸 혼입 고강도 콘크리트의 공극구조 변화 (Veriation of Pore Structure of High Strength Concrete Including Silica Fume Exposed to High Temperature)

  • 송훈;소양섭
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.597-604
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    • 2004
  • 본 연구는 실리카퓸을 사용한 고강도 콘크리트의 고온하의 압축강도의 저하 및 공극률 변화를 통하여 강도 감소와 공극구조와의 연관성을 검토하였다. 또한, 실리카퓸 혼입의 유무와 각 가열온도에서의 시멘트 수화물의 탈수에 의한 공극특성의 변화에 관한 기초 데이터를 제공하고자 하였다. 연구결과, 실리카퓸의 혼입에 따른 필러효과 및 물-결합재비의 차로 인해 공극률 및 공극분포는 다르게 나타났다. 가열온도가 상승함에 따라 공극률도 점진적으로 증가하는 경향을 보였다. 또한, $600^{\circ}C$ 이상의 고온에서의 경향성은 더욱 현저하였다. 가열온도의 상승에 따라 $0.1{\~}0.5{\mu}m$공극의 증가는 현저하였으며 이는 모세관 공극의 수분의 증발 및 C-S-H계 수화물 및 수산화칼슘이 분해되어 결합수가 탈수한 결과이다. 고열에 의한 신축도 콘크리트 내부의 미세균열을 발생시켜 공극률 증가를 유발한다. 이러한 공극률 증가는 가열온도에 따라 일정한 경향성을 띠므로 화해를 입은 콘크리트의 수열온도 및 국부적인 성능저하를 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

후지 사과 Polyphenol Oxidase의 특성 및 활성억제 (Characteristics and Inhibition of Polyphenol Oxidase from Fuji Apples)

  • 최언호;정동선;조남숙;심영현
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제30권3호
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    • pp.278-284
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    • 1987
  • 사과의 건조, 가공 중의 갈변을 방지하기 위한 기초 조사로서 후지 사과로부터 추출한 crude polyphenol oxidase의 특성과 열에 대한 저항성, 갈변 저해제의 저해 효과 등을 조사하였다. Catechol을 기질로 사용하였을 때 polyphenol oxidase의 최적 pH는 5.5, 최적온도는 $20^{\circ}C$, $K_m$ 값은 0.14M이었고, 열불활성화는 유사일차반응을 보였으며 이때 활성화에너지$(E_a)$와 Z값은 각각 23.0cal/kmol, $19.7^{\circ}C$였다. 기질에 따른 친화력은 o-diphenol, 특히 chlorogenic acid에 대하여 높았고, monophenol과 m-diphenol, p-diphenol에 대해서는 나타나지 않았다. Polyphenol oxidase에 의한 갈변은 thiourea와 potassium metabisulfite는 10mM에서, L-cysteine과 ascorbic acid, sodium diethyldithiocarbamate는 1mM에서 현저하게 저해되었다.

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가열 및 화합물에 의한 후지 사과 Peroxidase의 활성억제 (Inactivation of Peroxidase from Fuji Apples by Heat and Chemical Treatments)

  • 최언호;정동선
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제30권3호
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    • pp.285-290
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    • 1987
  • 사과의 건조, 가공 중의 갈변을 방지하기 위한 기초 조사로서 후지 사과로부터 추출한 crude peroxidase의 열불활성화와 갈변 저해제의 저해 효과 등을 조사하였다. Peroxidase의 최적 pH와 온도는 p-phenylenediamine과 $H_2O_2$를 기질로 하였을 때 각각 5.5와 $35^{\circ}C$이었고, 열불활성화 반응은 biphasic으로 heat labile fraction의 $E_a$와 Z값은 각각 48.2kcal/mol 과 $11.2^{\circ}C$, heat resistant fraction의 $E_a$와 Z값은 각각 36.3kcal/mol과 $14.9^{\circ}C$이었다. Peroxidase에 의한 갈변은 sodium diethyldithiocarbamate와 potassium metabisulfite는 10mM에서, L-cysteine과 ascorbic acid는 1mM에서 현저하게 저해되었다.

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Electron Spin Resonance Study of Manganese Ion Species Incorporated into Novel Aluminosilicate Nanospheres with Solid Core/Mesoporous Shell Structure

  • Back, Gern-Ho;Kim, Ki-Yub;Kim, Yun-Kyung;Yu, Jong-Sung
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.55-75
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    • 2010
  • An ion-exchanged reaction of $MnCl_2$ with Al-incorporated solid core/mesoporous shell silica (AlSCMS) followed by calcinations generated manganese species, where average oxidation state of manganese ion is 3+, in the mesoporous materials. Dehydration results in the formation of $Mn^{2+}$ ion species, which can be characterized by electron spin resonance (ESR). The chemical environments of the manganese centers in Mn-AlSCMS were investigated by diffuse reflectance, UV-VIS and ESR spectroscopic methods. Upon drying at 323 K, part of manganese is oxidized to higher oxidation state ($Mn^{3+}$ and $Mn^{4+}$) and further increase in (average) oxidation state takes place upon calcinations at 823 K. It was found that the manganese species on the wall of the Mn-AlSCMS were transformed to tetrahedral $Mn^{3+}$ or $Mn^{4+}$ and further changed to square pyramid by additional coordination to water molecules upon hydration. The oxidized $Mn^{3+}$ or $Mn^{4+}$ species on the surfaces were reversibly reduced to $Mn^{2+}$ or $Mn^{3+}$ species or lower valances by thermal process. Mn(II) species I with a well resolved sextet was observed in calcined, hydrated Mn-AlSCMS, while Mn (II) species II with g = 5.1 and 3.2 observed in dehydrated Mn-AlSCMS. Both species I and II are considered to be non-framework Mn(II).

DIS 공정에 의한 Polyethylene Glycol 함침 알로에 베라 겔의 제조 및 특성화 (Preparation and Characterization of PEG-impregnated Aloe Gel through DIS Processing of Aloe vera Leaf Slice)

  • 권혜미;허원;이신영
    • KSBB Journal
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    • 제28권6호
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    • pp.356-365
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    • 2013
  • The novel Aloe gels were prepared with dewatering and impregnation by soaking (DIS) processing of Aloe vera leaf slice at four different temperatures (25, 35, 45 and $55^{\circ}C$), using dehydration solution of 40% (w/v) polyethylene glycol (PEG4000). The PEG-impregnation to Aloe vera leaf slice during DIS was observed depending on immersion temperature, and the PEG-impregnated Aloe vera gel (PEG-i-AVG) obtained was characterized using $^1H$ NMR, FT-IR, GPC, XRD and TGA. The PEG-i-AVG had the higher levels of Aloe bioactives (glucomannan and O-acetyl contents) and better quality indices by $^1H$ NMR and FT-IR spectroscopy than those of native Aloe gel. Also, the obtained Aloe gel maintained the bimodal patterns in higher molecular weight region by GPC indicating no degradation of polysaccharide from native Aloe gel. The result observed by SEM confirmed a surface modification by forming the porous structure, and TGA result exhibited better thermal stability than that of native Aloe gel. XRD result revealed that the crystalline structure in Aloe gel was led by incorporation of PEG. Significant decrease of %insolubility and high enhancement of water solubility index were observed, respectively, and highly ordered conformation such as a helix structure was also indicated by Congo red reaction. We concluded that the modification effect for enhancing function of native Aloe gel was successfully obtained by DIS process using PEG as a dehydrating agent. These results suggested that this DIS process had a high potential for developing a new minimally processed product from Aloe vera leaf.

적색발광재료용 N-알킬카르바졸-3-비닐렌-2-메틸-4-디시아노메틸렌-4H-피란의 합성 (Synthesis of N-Alkylcarbazole-3-Vinylene-2-Methyl-4-Dicyanomethylene-4H-Pyran)

  • 정평진;성진희
    • 공업화학
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    • 제20권1호
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    • pp.40-45
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    • 2009
  • 본 연구는 유기발광디바이스(OLED)용 적색형광물질인 N-알킬카르바졸-3-비닐렌-2-메틸-4-디시아노메틸렌-4H-피란의 합성에 관한 것으로서 유도체들은 탈수축합, $S_N2$, Vilsmeier, 그리고 Knoevenagel축합반응에 의하여 합성되었다. 이들은 전자공여성의 N-알킬카르바졸-3-비닐렌기와 전자흡인성의 2-메틸-4-디시아노메틸렌-4H-피란의 공액구조를 가지고있다. 합성한 물질은 각각 FT-IR, $^1H-NMR$ 등을 통하여 그의 구조적 특성을 확인하였고, 융점, 수득률을 통하여 열적 안정성, 반응성 등을 확인하였으며, 여기 발광스펙트럼으로부터 이 형광재료들의 광학적 특성을 확인하였다.

IPA 수용액으로부터 수분제거를 위한 침지형 모듈 제조와 투과증발 특성 (Pervaporation Performance of Submerged Type Membrane for the Separation of Water from Aqueous Isopropanol Solution)

  • 우승문;박윤환;남상용
    • 멤브레인
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    • 제28권4호
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    • pp.279-285
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    • 2018
  • 이소프로필알코올/물 혼합물은 가교된 폴리비닐알코올 복합막을 이용하여 투과특성평을 알아보았다. 검화도가 다른 3종 PVA를 이용하여 고분자의 농도와 GA 농도에 따라서 투과특성을 확인하였다. 복합막은 PVA 용액을 PAN 지지체 위에 캐스팅한 후, 열가교를 통해 제조하였다. PVA 농도가 증가할수록 투과도는 감소하지만 선택도는 증가하는 것을 확인하였다. PVA-3이 7 wt% 농도로 코팅된 복합막에서 $209g/m^2h$의 투과도를 가지고, 100 이상의 선택도를 가지는 것을 확인하였다. 침지형 분리막을 제조하여 feed tank 온도와 feed 용액의 IPA 농도에 따라서 투과실험을 확인하였다. 또한 IPA 수용액에 농축실험을 지속적으로 한 결과, 60시간 후에 IPA의 농도가 99%까지 증가하는 것을 확인하였다.

태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 식품건조(食品乾燥)에서 Silica Gel의 활용효과(活用效果) (Effect of Silica Gel on Food Dehydration of Onion by Solar Energy)

  • 전병선;윤한교;장규섭
    • 농업과학연구
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    • 제10권1호
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    • pp.156-165
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    • 1983
  • 태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 silica gel의 활용(活用)에 대(對)한 기초자료(基礎資料)를 얻고자, silica gel을 이용(利用)한 양파의 건조특성(乾燥特性)과, 공기(空氣)의 제습효과(除濕效果)를 구명(究明)하고, 건조제(乾燥劑)로서의 재사용(再使用)을 위(爲)하여 실험(實驗)한바, 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 외기온도(外氣溫度) $30^{\circ}C$, 상대습도(相對濕度) 55% 내외(內外)에서 포화(飽和)silica gel을 수분함량(水分含量) 8%까지 재생(再生)시키는데 14시간(時間) 소요(所要)되었다. 2. 집열기(集熱器)를 재순환(再循環)시켜 건조(乾燥)한 결과(結果), 노천건조(露天乾燥)보다 1/2정도(程度) 시간(時間)이 단축(短縮)되었다. 3. 실험기간중(實驗期間中) 집열기(集熱器)의 평균효율(平均效率)은 25%였다. 4. 건조실(乾燥室)을 이용(利用)한 송풍건조시(送風乾燥時), 갈변도(褐變度)가 1/2로 감소(減少)되었다.

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Optimization of Extraction Conditions for the 6-Shogaol-rich Extract from Ginger (Zingiber officinale Roscoe)

  • Ok, Seon;Jeong, Woo-Sik
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제17권2호
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    • pp.166-171
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    • 2012
  • 6-Shogaol, a dehydrated form of 6-gingerol, is a minor component in ginger (Zingiber officinale Roscoe) and has recently been reported to have more potent bioactivity than 6-gingerol. Based on the thermal instability of gingerols (their dehydration to corresponding shogaols at high temperature), we aimed to develop an optimal process to maximize the 6-shogaol content during ginger extraction by modulating temperature and pH. Fresh gingers were dried under various conditions: freeze-, room temperature (RT)- or convection oven-drying at 60 or $80^{\circ}C$, and extracted by 95% ethanol at RT, 60 or $80^{\circ}C$. The content of 6-shogaol was augmented by increasing both drying and extraction temperatures. The highest production of 6-shogaol was achieved at $80^{\circ}C$ extraction after drying at the same temperature and the content of 6-shogaol was about 7-fold compared to the lowest producing process by freezing and extraction at RT. Adjustment of pH (pH 1, 4, 7 and 10) for the 6-shogaol-richest extract (dried and extracted both at $80^{\circ}C$) also affected the chemical composition of ginger and the yield of 6-shogaol was maximized at the most acidic condition of pH 1. Taken together, the current study shows for the first time that a maximized production of 6-shogaol can be achieved during practical drying and extraction process of ginger by increasing both drying and extracting temperatures. Adjustment of pH to extraction solvent with strong acid also helps increase the production of 6-shogaol. Our data could be usefully employed in the fields of food processing as well as nutraceutical industry.