• 대한토목학회논문집
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• 제28권4B호
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• pp.441-447
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• 2008

산업현장에서 발생되는 휘발성유기화합물은 생분해 가능한 화합물과 난분해성 물질이 혼합되어 있는 경우가 많으며, 저감기술을 단독으로 적용해서는 효과적인 제어가 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 난분해성 물질이 혼합된 휘발성유기화합물을 처리하기 위하여, 자외선(UV) 광분해 장치와 미생물 고정화 복합고분자 담체가 적용된 바이오필터 기술을 결합한 통합시스템을 구성하고 반응 특성을 검토하였다. 대상 휘발성유기화합물로는 toluene과 TCE를 선정하였다. 자외선 광산화 단독실험 결과 TCE는 99% 이상의 제거효율을 나타내었으며 수용성 중간생성물 발생량도 크게 증가하였다. 그러나 toluene과 TCE를 혼합하여 유입시키면 자외선 광분해만으로는 유기화합물 제거율이 낮아졌다. 자외선 광산화와 바이오필터를 결합한 통합시스템 실험에서는 높은 toluene 제거효율을 얻을 수 있었으며, 전처리로 자외선을 조사한 후 toluene과 TCE의 처리효율도 함께 증가하는 것을 확인하였다. 이는 자외선에 의해 일부 산화된 toluene과 TCE가 미생물에 의해 보다 효과적으로 분해될 수 있음을 보여준다. 자외선 광산화 반응은 toluene이 상대적으로 적게 존재하는 상황에서 TCE 제거효율을 효과적으로 향상시킬 수 있었으며, 본 실험에서 확인한 TCE 최대 분해능은 $18.2g/m^3/hr$이었다. 그러나 toluene 유입농도가 높았던 조건에서는 toluene의 저해작용으로 인해 TCE 분해능 변화가 적었다. 다양한 운전조건에서 통합시스템의 반응효율과 운전 안정성을 향상시키기 위해서는 각 난분해성 물질 사이의 상호 저해작용에 대한 추가 연구가 필요하다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권10호
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• pp.57-62
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• 2011

이 연구는 Methyl tert Btyl Ether(MTBE)의 광촉매반응을 통한 제거시에 다양한 음이온($Cl^-$, $NO_3{^-}$, $HCO_3{^-}$)들의 영향을 통계적 방법을 사용하여 조사하였다. 이 공정은 일반적으로 UV의 존재 하에 수용액상에 생성되는 Hydroxyl radicals(OH라디칼)의 생성에 기초하며, 이러한 라디칼들의 생성은 수용액 상의 무기 음이온들이 OH라디칼과의 반응에 의해 광분해를 방해한다. 이런 무기음이온들의 영향은 반응표면법(RSM)의 한 종류인 혼합물분석(Mixture analysis)를 통해 $Cl^-$, $NO_3{^-}$와 $HCO_3{^-}$의 독립변수들을 수학적으로 표현하였다. 분산분석(Analysis of variance; ANOVA)의 회귀분석항은 유의한 p값(p<0.0001)과 높은 결정계수($R^2$=99.28%, ${R^2}_{adj}$=98.91%)를 나타냈다. 그리고 등고선도(Contour plot)와 반응표면도(Response surface plot)는 $UV/H_2O_2$ 공정에 기초한 MTBE 광분해에 대한 무기 이온들의 영향을 나타내었다. 이 연구의 결과는 MTBE의 광분해에 대해 $Cl^-$와 $HCO_3{^-}$ 이온이 OH라디칼의 생성을 방해하는 것으로 나타났고 이 두 인자에 의한 상호작용이 관찰되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.290-298
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• 2009

본 논문에서 Fe-활성탄소 섬유(ACF)/$TiO_2$ 복합체 광촉매를 졸-겔 방법에 의하여 제조하였다. 합성된 광촉매는 UV조사하에서 MB용액의 광분해에 사용되었다. BET 데이터는 Fe와 Ti의 여러 가지 농도를 가지고 처리된 ACF의 표면에서 흡착 특성을 보여준다. SEM 사진에서 보여지는 것처럼, 철 혼합물과 $TiO_2$는 ACF 표면에 활착되어 있음을 나타내었다. X선 분말 회절법으로부터 얻어진 결과는 복합체로부터 FeO+$TiO_2$, Anatase 및 Rutile 구조의 결정상을 나타내었다. 원소분석을 위한 EDX spectra는 Fe와 함께 C, O, Ti의 peak들이 존재함을 나타내었다. MB 분해에 대한 활성은 $TiO_2$의 광분해와 Fe의 photo-Fenton 효과로 인해 전자/hole쌍 반응으로부터 파생된 -OH 라디칼들에 의한 것으로 여겨진다.

• 산업식품공학
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• 제15권3호
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• pp.257-261
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• 2011

본 연구에서는 자연분해재 펠릿과 polyethylene들을 이용해 LDPE와 신장율과 인장강도가 유사한 생붕괴성 플라스틱 필름들을 제조하였다. 식품 포장재로서의 안전성, 광분해성, 열분해성 및 곰팡이 생분해성을 평가한 결과 제작된 생붕괴성 플라스틱 필름들은 식품 포장재로 사용하기에 안전하고 LDPE 필름에 비해 상대적으로 우수한 분해 특성을 나타내어 환경친화적인 식품 포장 소재로 사용될 가능성을 보여주었다.

• 한국재료학회지
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• 제34권6호
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• pp.275-282
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• 2024

In this work, we investigated the photo-degradation performance of MnO₂-SiC fiber-TiO₂ (MnO₂-SiC-TiO₂) ternary nanocomposite according to visible light excitation utilizing methylene blue (MB) and methyl orange (MO) as standard dyes. The photocatalytic physicochemical characteristics of this ternary nanocomposite were described by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), tunneling electron microscopy (TEM), ultraviolet-visible (UV-vis), diffuse reflectance spectroscopy (DRS), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), photocurrent and cyclic voltammogram (CV) test. Photolysis studies of the synthesized MnO₂-SiC-TiO₂ composite were conducted using standard dyes of MB and MO under UV light irradiation. The experiments revealed that the MnO₂-SiC-TiO₂ exhibits the greatest photocatalytic dye degradation performance of around 20 % with MB, and of around 10 % with MO, respectively, within 120 min. Furthermore, MnO₂-SiC-TiO₂ showed good stability against photocatalytic degradation. The photocatalytic efficiency of the nanocomposite was indicated by the adequate photocatalytic reaction process. These research results show the practical application potential of SiC fibers and the performance of a photocatalyst composite that combines these fibers with metal oxides.

• 대한화학회지
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• 제41권5호
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• pp.234-238
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• 1997

산소가 제거된 메탄올수용액에서 암모니아의 광화학반응을 25$^{\circ}C$에서 184.9 nm의 자외선을 이용하여 연구하였다. 메탄올과 암모니아의 몰분율이 각각 0.10, $5{\times}10^{-4}$인 수용액의 빛 조사에서 아미노화반응이 진행되어 메톡시아민, 핵사민, 1,1-디메칠히드라진, 디메칠아민, 포름아미드 그리고 소량의 에칠렌디아민 등이 생성되었다. 또한 이러한 생성물 이외에 포름알데히드, 에칠렌글리콜 및 글리옥살 등의 카르보닐화합물들과 히드라진도 함께 생성되었다. 반응의 결과 얻어진 각 생성물들에 대한 초기 양자수득율을 결정하였으며, 이들 값으로부터 메탄올과 암모니아가 혼합된 수용액의 광반응에 대한 가능한 반응메카니즘을 제시하였다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제31권2호
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• pp.101-107
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• 2013

This study was undertaken to determine free radical scavenging capacity and oxidative DNA damage protecting activity of methanol extract of red tea stem. The extract was subjected to assess their antioxidant potential using various in vitro systems such as $DPPH^{\bullet}$, $ABTS^{{\bullet}+}$, super oxide and nitric oxide free radicals and it exhibited $IC_{50}$ values of $68.88{\pm}1.1$, $12.08{\pm}0.65$, $404.38{\pm}1.6$, $93.6{\pm}2.7{\mu}g/mL$ respectively. Red tea extract also showed ferric reducing ability (FRAP) with 2606.85 mmol Fe (II)/g of extract. Furthermore, Methanol extract of red tea stem showed significant DNA damage protecting activity in concentration dependent manner against $H_2O_2+UV$ induced photolysis on pUC19 plasmid DNA. Results of this study showed that the methanol extract of Red Tea stem has strong antioxidant potential along oxidative DNA damage protecting capacity that would be the significant sources of natural antioxidants, which might be helpful in preventing the progress of various oxidative stress generated diseases. Further study is necessary for isolation and characterization of the active antioxidants, which may serve as a potential source of natural antioxidant.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권4호
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• pp.785-789
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• 2008

The present study is the first report of utilizing $TiO_2$ photocatalyst to analytically calibrate the hydroperoxyl radical ($HO_2\;^{\cdot}$). An in-situ calibration method of $HO_2\;^{\cdot}$ is proposed for air monitoring by using an 2-methyl-6-(pmethoxyphenyl)- 3,7-dihydroimidazo-[1,2-a]pyrazin-3-one (MCLA)-chemiluminescence (CL) technique. In this method, $HO_2\;^{\cdot}$($pK_a$ = 4.80) is produced by the ultraviolet (UV) photolysis of immobilized $TiO_2$ using a constant flow rate of air equilibrated water, in which $HO_2\;^{\cdot}$ is controlled by using various lengths of knotted tubing reactor (KTR). The principle of the proposed calibration is based on the experimentally determined halflife ($t_{1/2}$) of $HO_2\;^{\cdot}$ and its empirically observed pH-dependent rate constant, $k_{obs}$, at a given pH. The concentration of $HO_2\;^{\cdot}$/$O_2\;^{\cdot}$− is increased as pH increases. This pH dependence is due to the different disproportionative reactivities between $HO_2\;^{\cdot}$/$O_2\;^{\cdot}$− and $HO_2\;^{\cdot}$/$O_2\;^{\cdot}$−. Experimental results indicate the practical feasibility of the approach, producing very promising method.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.195-202
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• 2013

본 연구에서는 Titanium(IV) sulfate($Ti(SO_4)_2$)와 암모니아수로부터 수열합성법을 이용하여 비교적 낮은 합성온도($80{\sim}100^{\circ}C$)와 상압에서 소성과정을 거치지 않고 $TiO_2$ 분말을 제조하였고, $TiO_2$ 제조 시 반응온도, 반응물의 초기농도, 혼합용액의 pH와 같은 반응조건에 따른 $TiO_2$ 입자의 결정구조와 입자분포, 형상 등과 같은 물리적 특성을 고찰하였다. 제조한 시료는 UV 조사 하에 Brilliant Blue FCF(BB-FCF)의 광분해 실험을 실시하여 광분해 성능과 DRS 분석을 통해 광촉매 활성을 비교하였다. 제조한 시료의 물성은 XRD, SEM, PL, 입도분포 측정을 통하여 확인하였다. Titanium(IV) sulfate($Ti(SO_4)_2$)의 초기농도가 증가할수록 $TiO_2$의 평균 입자크기와 결정화도는 증가하였고 광촉매 활성은 감소하였다. 혼합용액의 pH가 높을수록 평균 입자크기는 감소하였고 광촉매 활성은 증가하였다. 반응온도가 높을수록 결정화도와 광촉매 활성은 증가하였다. 이상의 결과들로부터 $Ti(SO_4)_2$와 암모니아수를 이용한 비교적 낮은 합성온도와 상압에서의 수열합성법으로도 순수한 anatase 결정구조의 $TiO_2$가 제조됨을 확인할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.54-63
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• 2017

산업발전과 공업화로 인해 VOCs의 발생이 증가하고 있고, VOCs는 불쾌감을 주며 불만을 불러일으키는 요인 중 하나이다. 이를 제어하기 위해 본 연구는 식물정유와 광촉매로 흡수제를 제조하여 벤젠과 톨루엔을 제거하고자 하였다. 식물정유물질 선정실험을 수행한 결과, 편백나무의 제거효율이 약 70%로 가장 높게 나타났으며, GC분석 결과 Monoterpene류와 Sesquiterpene로 이루어져 있음을 확인하였다. 광촉매 선정실험 결과, 광촉매 종류는 $TiO_2$의 효율이 가장 높게 나타났으며, UV lamp power는 10 W, $TiO_2$의 양은 $0.1gL^{-1}$부터 효율이 우수하게 나타났다. 수산화라디칼 생성특성 실험결과, $TiO_2$의 농도와 UV lamp power가 클수록 많은 양의 라디칼이 생성되었다. 제조된 흡수제의 제거효율 및 반응속도 실험결과, 제거효율은 최대 약 98%까지 나타났으며, 활성화 에너지는 약 $18kJmol^{-1}$로 나타났다.