산성 용액의 수처리가 폴리아크릴로니트릴계 중공사형 한외여과막에 미치는 영향을 십자흐름 방식의 순환식 막 모듈 여과 장치를 이용하여 연구하였다. 막 모듈 여과장치를 이용하여 pH 2인 강산성 용액의 수처리를 시작한 지 약 80시간이 경과되었을 때 막 투과량(permeate flux)이 급격히 감소하는 것을 관측하였다. 또한, 수처리 시간 별로 막 모듈 여과장치의 공급조에서 채취한 샘플 용액의 자외선/가시광선 흡수 스펙트럼과 기체 크로마토그래피/질량분석(gas chromatography/mass spectrometry, GC/MS) 스펙트럼을 분석한 결과 수처리 시간이 경과함에 따라 막 모듈을 통과한 농축액 속에 새로운 유기 화합물이 생성된다는 사실을 알아내었다. 질량스펙트럼 분석을 통해 이 화합물을 1,6-dioxacyclododecane-7,12-dione이라고 예측하였으며, 각종 플라스틱 특히 폴리우레탄 제조 시 사용되는 첨가제 중 하나라는 사실도 알아내었다. 수처리에 사용된 막에 대한 전자주사 현미경 사진 및 고체 NMR 분석 등의 추가 실험을 통해 산성 용액 수처리 과정에서 발생한 막 투과량의 감소는 산성 용액 하에서 일어나는 UF막의 변형에 의한 것이 아니라 막 모듈 여과장치에 사용된 폴리우레탄 튜브에서 산과의 반응에 의해 용출된 저 분자량의 유기화합물이 막 오염 현상을 일으켰기 때문인 것으로 결론지었다. 이번 연구 결과는 산성 용액의 수처리 공정 시 UF막 자체의 산에 대한 반응성 뿐 아니라 막 모듈을 포함한 수처리 장치 자체의 산에 대한 반응성 역시 산 용액의 수처리 효율은 물론, 산을 이용한 막의 화학 세정 효율 및 수처리 막의 pH 사용 한계를 결정하는 데 매우 중요한 요소 중 하나라는 것을 보여준다.
Highly open porous polymer matrices are required for high density cell seeding, efficient nutrient, and oxygen supply to the cells cultured in the three dimensional matrices. However, there are severe problems of mass transfer limitations within the cell/scaffolds culture system. Thus we hypothesize that continuos-flow culture conditioning of cells with the scaffolds may improve the cell viability and the differentiated function. In this study, we fabricated porous PLGA scaffolds by using gas-foaming/salt-leaching method as previous described. Viscous PLGA gel paste contains ammonium bicarbonate particulates, acting as a gas-foaming agent as well as a salt-leaching porogen, were cast into Teflon mold and dried. Ammonium bicarbonate salt upon contact to an acidic aqueous solution evloves gaseous ammonia and carbon dioxide by itself. And we conjugated galactose moiety [AGA; $N-(aminobuty1)-O-{\beta}-D-galactopyranosyl-(1{\rightarrow}4)-D-glucoamide]$ to the terminal end group of a PLGA to increase the cell adhesion and matain the differentiated function of hepatocytes. Cell-seeded scaffolds were secured in a flow bioreactor chamber and exposed to continuous flow at 5 ml/min. As a result of our study, the high yield of hepatocytes attachment was accomplished by increasing the concentration of PLGA-AGA conjugate in polymer scaffolds and cells in the scaffolds under continuos flow condition maintained a high level of viability and albumin secretion rate of cultured hepatocytes showed a higher level that of control groups.
A gas chromatographic-mass spectrometric (GC-MS) method was developed for the simultaneous determination of valproic acid (VPA) and its toxic metabolites, 4-ene-VPA and 2,4-diene-VPA in rat plasma. Extraction was performed in weak acidic condition (pH 5.2) to avoid degradation of 4-ene-VPA and 2,4-diene-VPA. The recoveries for 4-ene-VPA and 2,4-diene-VPA were more than 70% and that for VPA was 33-42%. R value for each compounds exceeded 0.998 in calibration curve during all the analysis. Accuracy and precision ranged from 88.3 to 113.2% and from 2.16 to 14.2%, respectively The method was successfully applied to monitor plasma concentrations of VPA, 4-ene-VPA and 2,4-diene-VPA after intravenous administration of VPA at the dose of 100 mg/kg, suggesting that these toxic metabolites may involved in the hepatotoxicity induced by VPA.
기체 감응막전극을 이용하여 수용액 중의 아질산이온을 연속${\cdot}$자동화법으로 정량하는 방법을 개발하였다. 이 방법에서 최종검출기로 쓴 이온선택성 전극은 관형 PVC막 pH 전극이었다. 장치계의 최적조건에서 구한 아질산이온 표준시료에 대한 전극의 감응기울기는 63.5mV/decade 이었으며, 직선감응 범위는 $2.5{\times}10^{-4}\; M{\sim}7.5 {\times} $10^{-2}$M 이었고, 검출한계는 $8.0{\times} 10^{-5}$M이었다. 이 방법은 다른 정량법보다 산성기체종의 방해를 적게 받을 뿐만 아니라 정량에 필요한 시간도 훨씬 단축할 수 있었다.
본 연구에서 인공 분기공을 이용해 Giggenbach bottle 법의 적정성을 평가하고, 관련된 전처리 및 분석기술을 확립했다. 인공 분기공은 $CO_2$, CO, $H_2S$, $SO_2$, $H_2$, $CH_4$, HCl, HF, $N_2$의 조합으로 이루어졌고, 각 성분의 유속을 조절해 다양한 조성을 지닌 분기공 가스를 만들었다. 분기공 가스는 NaOH 포집용액이 담긴 병을 사용해 채취했다. CO, $H_2$, $CH_4$의 비용존 가스는 채취병의 빈 공간에 축적되고, $CO_2$, $SO_2$, HCl, HF의 산성가스는 포집용액에 용해된다. $H_2S$ 는 다른 산성가스처럼 포집용액에 용해되나, 카드뮴 아세테이트를 첨가한 경우 $Cd^{2+}$와 반응해 CdS로 침전된다. 비용존 가스는 가스 크로마토그래피를 사용해 분석했다. 한편 포집용액에 생긴 CdS 침전물은 여과장치를 사용해 수용액과 분리시킨 후, $H_2O_2$ 수용액과 반응시켜 CdS 침전물에 결합되어 있는 황화염을 황산염으로 산화시켰다. 또한 침전물이 분리된 포집용액에 $H_2O_2$ 용액을 넣어 아황산염을 황산염으로 산화시켰다. 이런 전처리를 거친 시료는 이온 크로마토그래피를 사용해 분석했다. 포집용액에 용존된 $CO_2$는 전처리 없이 총유기-무기탄소분석기를 사용해 측정했다. 측정된 화산가스의 농도는 인공 분기공에서 설정된 유속과 비례했고, 이는 Giggenbach bottle 법이 화산가스 관측에 유용하게 적용될 수 있음을 나타낸다. 또한 본 연구에서 제시된 전처리 및 분석법은 화산가스 측정의 정확도 및 재현성을 향상시킬 것으로 기대된다.
1-부텐과 i-부탄의 알킬화반응에 의한 i-옥탄 생성반응을 Cs 혹은 $NH_4$가 치환된 $H_3PW_{12}O_{40}$ 촉매상에서 액상 및 기상으로 수행하였다. 액상알킬화반응의 경우 반응전 촉매의 전처리 온도가 헤테로폴리산 촉매의 반응성에 매우 중요한 역할을 하였다. 액상알킬화반응에서 치환염은 모산보다 매우 우수한 총수율과 i-옥탄 선택도를 보였으며, $(NH_4)_{2.5}H_{0.5}PW_{12}O_{40}$ 촉매는 $Cs_{2.5}H_{0.5}PW_{12}O_{40}$ 보다 1-옥탄 선택도면에서 더욱 효과적인 것으로 나타났다. 기상알킬화반응의 경우 Cs 혹은 $NH_4$가 치환된 $H_3PW_{12}O_{40}$ 촉매의 활성은 촉매의 산특성(산점의 비활성화)과 관련이 있었다. 기상알킬화반응에서 반응초기에는 촉매의 강한 산특성 때문에 $C_5-C_7$가 주로 생성되나 반응이 진행되면서 촉매 산점의 비활성화가 진행되어 $C_8$ 및 $+C_9$가 주로 생성되었다. 기상알킬화반응에서 대상 촉매중 $Cs_{2.5}H_{0.5}PW_{12}O_{40}$이 가장 우수한 총수율을 나타내었다.
Fossil fired power plant produces the electric energy by using a thermal energy by the combustion of fossil fuels as like oil, gas and coal. The exhausted flue gas by the combustion of oil etc. contains usually many contaminated species, and especially sulfur-content has been controlled strictly and then FGD (Flue Gas Desulfurization) facility should be installed in every fossil fired power plant. To minimize the content of contaminations in final exhaust gas, high corrosive environment including sulfuric acid (it was formed during the process which $SO_2$ gas combined with $Mg(OH)_2$ solution) can be formed in cooling zone of FGD facility and severe corrosion damage is reported in this zone. These conditions are formed when duct materials are immersed in fluid that flows on the duct floors or when exhausted gas is condensed into thin layered medium and contacts with materials of the duct walls and roofs. These environments make troublesome corrosion and air pollution problems that are occurred from the leakage of those ducts. The frequent shut down and repairing works of the FGD systems also demand costs and low efficiencies of those facilities. In general, high corrosion resistant materials have been used to solve this problem. However, corrosion problems have severely occurred in a cooling zone even though high corrosion resistant materials were used. In this work, a new technology has been proposed to solve the corrosion problem in the cooling zone of FGD facility. This electrochemical protection system contains cathodic protection method and protection by coating film, and remote monitoring-control system.
혐기성소화공정에서 슬러지의 용해가 전체 반응속도를 제한하고 있다. 용해율 향상을 위해 산(pH1.5, 3, 4, 5) 및 알칼리처리(pH9, 10, 13), 열처리(50, 100, 150, $200^{\circ}C$) 및 초음파처리(400W, 20kHz, 15, 20, 25, 30. 35, 40, 50, 60min)가 각 조건에서 실시되어 아래의 결과를 얻었다. 용해효과는 SCOD기준으로 무처리에 비해 산처리는 효과가 매우 낮았고, 알칼리처리는 pH13에서 986%, 열처리는 $200^{\circ}C$에서 959%, 초음파처리는 처리시간 35분에서 온도고정의 경우 802%, 온도 무고정의 경우 1123%의 높은 효과를 나타내어, 초음파처리가 가장 효과적이었다. VS/SS비율은 전처리에 따른 용해율과 정의 상관성을 가져, 용해율 효과의 지표로써 이용 가능했다. 총가스발생량은 열처리 $200^{\circ}C$가 무처리에 비해 1.8배, 열처리 $150^{\circ}C$가 1.4배, pH9의 알칼리처리가 1.2배, 온도 무고정 초음파 90분처리가 1.3배의 가스증산 효과를 나타내어, 열처리의 경우가 가장 효과적이었다. 또한 초음파처리의 경우, 온도고정보다 무고정의 경우가 저온 열처리의 동시효과가 있어 보다 효과적이었다.
Water content of $PM_{2.5}$ (particles in the atmosphere with a diameter of less than or equal to a nominal $2.5{\mu}m$) was estimated by using a gas/aerosol equilibrium model, SCAPE2, for the particles collected at Seoul and Gosan, Korea. From measured and analyzed characteristics of the particles, the largest difference between Seoul and Gosan is the proportions of total ammonia (t-$NH_3$=gas phase $NH_3$+particle phase ${NH_4}^+$), total nitric acid (t-$HNO_3$=gas phase $HNO_3$+particle phase ${NO_3}^-$) and sulfuric acid ($H_2SO_4$). Even though both sites have sufficient t-$NH_3$ to neutralize acidic species such as $H_2SO_4$, t-$HNO_3$, and t-HCl (total chloric acid=gas phase HCl+particle phase $Cl^-$), equivalent fraction of t-$NH_3$ and t-$HNO_3$ are higher at Seoul and $H_2SO_4$ is higher at Gosan. Based on the modeling result, it is identified that the $PM_{2.5}$ at Seoul is more hygroscopic than Gosan if the meteorological conditions are the same. To reduce water content of $PM_{2.5}$, and thus, mass concentration, control measures for ammonia and nitrate reduction are needed for Seoul, and inter-governmental cooperation is required for Gosan.
Cu(In, Ga)$Se_2$ (CIGS) precursor films were electrodeposited on Mo/glass substrates in acidic solutions containing $Cu^{2+}$, $In^{3+}$, $Ga^{3+}$, and $Se^{4+}$ ions at -0.6 V (SCE) and pH. 1.8. In order to induce recrystallization, the electrodeposited $Cu_{1.00}In_{0.81}Ga_{0.09}Se_{2.08}$ (25.0 at.% Cu + 20.2 at.% In + 2.2 at.% Ga + 52.0 at.% Se) precursor films were annealed under a high Se gas atmosphere for 15, 30, 45, and 60 min, respectively, at $500^{\circ}C$. The Se amount in the film increased from 52 at.% to 62 at.%, whereas the In amount in the film decreased from 20.8 at.% to 9.1 at.% as the annealing time increased from 0 (asdeposited state) to 60 min. These results were attributed to the Se introduced from the furnace atmosphere and reacted with the In present in the precursor films, resulting in the formation of the volatile $In_2Se$. CIGS precursor grains with a cauliflower shape grew as larger grains with the $CuSe_2$ and/or $Cu_{2-x}Se$ faceted phases as the annealing times increased. These faceted phases resulted in rough surface morphologies of the CIGS films. Furthermore, the CIGS layers were not dense because the empty spaces between the grains were not removed via annealing. Uniform thicknesses of the $MoSe_2$ layers occurred at the 45 and 60 min annealing time. This implies that there was a stable reaction between the Mo back electrode and the Se diffused through the CIGS film. The results obtained in the present research were sufficiently different from comparable studies where the recrystallization annealing was performed under an atmosphere of Ar gas only or a low Se gas pressure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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