• 제목/요약/키워드: energy activation

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전기로 제강슬래그로 안정화된 연약점토의 강도 발현 특성 (Strength Development Characteristics of Clay Stabilized with Electric Furnace Steel Slag)

  • 김형주;함태규;박태웅;김태언
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.29-37
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    • 2024
  • 본 연구는 산화칼슘 개질제로 제강슬래그를 사용하여 연약점토와 혼합 시 발생하는 화학적 성분의 변화가 수경성 및 양생시간에 따른 압축강도 발현 특성을 파악하고자 XRF시험과 SEM 촬영, 베인전단강도, 일축압축강도시험을 수행하였다. 제강슬래그로부터 용출되는 칼슘(Ca)은 점토 내 Ca 함량을 증가시키고, SiO2 및 Al2O3 성분과의 화학적 반응으로 칼슘실리카게이트 수화물 (CaO-SiO2-H2O) 반응으로 점토의 피막층이 형성되어 결정체 입자수를 증가시킨다. 따라서, 중량혼합비 Rss 30%(제강슬래그 30% + 점토 70%) 상태에서 초기 비활성영역의 베인전단강도는 4.4~18.4kN/m2로 나타났다. 활성영역의 경우 양생시간 480시간 경과 시 최대일축압축강도는 431.8kN/m2까지 증가되었으며, 이는 포졸란 반응에 의해 점토의 겉보기 점착(Attraction) 강도를 증가시킨다. 본 연구를 통해 토목현장에서 제강슬래그의 재활용을 위해 연약점토와 혼합 시 제강슬래그의 혼합율(Rss)에 따라 연약점토는 강도발현이 되므로 활용성을 높일 수 있다.

Efficient Red-Color Emission of InGaN/GaN Double Hetero-Structure Formed on Nano-Pyramid Structure

  • 고영호;김제형;공수현;김주성;김택;조용훈
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.174-175
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    • 2012
  • (In, Ga) N-based III-nitride semiconductor materials have been viewed as the most promising materials for the applications of blue and green light emitting devices such as light-emitting diodes (LEDs) and laser diodes. Although the InGaN alloy can have wide range of visible wavelength by changing the In composition, it is very hard to grow high quality epilayers of In-rich InGaN because of the thermal instability as well as the large lattice and thermal mismatches. In order to avoid phase separation of InGaN, various kinds of structures of InGaN have been studied. If high-quality In-rich InGaN/GaN multiple quantum well (MQW) structures are available, it is expected to achieve highly efficient phosphor-free white LEDs. In this study, we proposed a novel InGaN double hetero-structure grown on GaN nano-pyramids to generate broad-band red-color emission with high quantum efficiency. In this work, we systematically studied the optical properties of the InGaN pyramid structures. The nano-sized hexagonal pyramid structures were grown on the n-type GaN template by metalorganic chemical vapor deposition. SiNx mask was formed on the n-type GaN template with uniformly patterned circle pattern by laser holography. GaN pyramid structures were selectively grown on the opening area of mask by lateral over-growth followed by growth of InGaN/GaN double hetero-structure. The bird's eye-view scanning electron microscope (SEM) image shows that uniform hexagonal pyramid structures are well arranged. We showed that the pyramid structures have high crystal quality and the thickness of InGaN is varied along the height of pyramids via transmission electron microscope. Because the InGaN/GaN double hetero-structure was grown on the nano-pyramid GaN and on the planar GaN, simultaneously, we investigated the comparative study of the optical properties. Photoluminescence (PL) spectra of nano-pyramid sample and planar sample measured at 10 K. Although the growth condition were exactly the same for two samples, the nano-pyramid sample have much lower energy emission centered at 615 nm, compared to 438 nm for planar sample. Moreover, nano-pyramid sample shows broad-band spectrum, which is originate from structural properties of nano-pyramid structure. To study thermal activation energy and potential fluctuation, we measured PL with changing temperature from 10 K to 300 K. We also measured PL with changing the excitation power from 48 ${\mu}W$ to 48 mW. We can discriminate the origin of the broad-band spectra from the defect-related yellow luminescence of GaN by carrying out PL excitation experiments. The nano-pyramid structure provided highly efficient broad-band red-color emission for the future applications of phosphor-free white LEDs.

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어린이 선호 간식의 Na와 Cl 함량 분석 (Analysis of Na and Cl Contents in Children’s Favorite Foods)

  • 이옥희;정용삼;문종화
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제43권5호
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    • pp.524-532
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    • 2010
  • 본 연구는 어린이들이 선호하는 패스트푸드, 학교근처 길거리 즉석조리음식, 과자 등 가공식품, 그리고 집에서 먹는 과일류와 우유류 등 총 89종 식품의 나트륨과 염소 함량을 중성자 방사화 분석법으로 분석하여 33개의 식품 종으로 분류하여 제시하였다. 어린이 선호 간식 100 g 당 나트륨 함량은 과일은 0.3~35.1 mg, 우유류는 28.9~82.5 mg의 분포를 보였고, 빵, 케이크, 떡류는 127.2~602.2 mg. 캔디류, 쿠키류, 아이스크림류는 2.5~1169.9 mg의 분포를 보였다. 거리의 즉석조리음식과 서양식 패스트푸드 100 g은 각각 226.9~693.7 mg과 103.4~875.8 mg의 분포를 보였다. 어린이 선호 간식 중 튀긴치킨, 핫도그, 버거류, 도넛은 식품 100 g당 평균 Na 함량은 536 mg, 553 mg, 794 mg, 562.2 mg으로 '고 Na 식품'인 반면에, 과일, 우유류, 캔디류, 초코렛의 Na 함량은 4.9~82.5 mg의 분포를 보여 '저 Na 식품' 임을 보였고, 그 이외 스낵, 빵, 케이크, 떡, 김밥 등의 식품 100 g당 평균 Na함량은 175.2~496.9 mg을 보여 '중 Na 식품' 임을 보였다. 그리고 라면, 만두 및 누들, 버거류 및 피자 1회 분량을 통해서 667 mg 이상의 나트륨을 섭취하여 Na 1일 목표섭취량의 1/3이상을 상회하여 섭취하게 되며, 특히 라면 1회 분량을 통해 Na 목표섭취량의 2/3를 섭취할 수 있어 Na 저감화가 필요함을 보였다. 어린이 식품의 Cl 함량은 식품에 따라 차이를 보이지만, 식빵, 쿠키, 칩류, 버거류의 경우 모두 750 mg 보다 높았다. 본 연구 자료는 어린이 Na 섭취량 감소를 위한 영양교육이나 농촌진흥청에서 8차 개정 식품성분표 구축을 위한 자료로 사용할 수 있다.

유체 주입에 의한 단층의 수리역학적 거동 해석: 국제공동연구 DECOVALEX-2019 Task B 연구 현황(Step 1) (Hydro-Mechanical Modelling of Fault Slip Induced by Water Injection: DECOVALEX-2019 TASK B (Step 1))

  • 박정욱;박의섭;김태현;이창수;이재원
    • 터널과지하공간
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    • 제28권5호
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    • pp.400-425
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    • 2018
  • 본 논문에서는 국제공동연구인 DECOVALEX-2019 프로젝트 Task B의 연구결과와 현황을 소개하였다. Task B의 주제는 'Fault slip modelling'으로 유체의 주입으로 인해 발생하는 단층의 재활성(미끄러짐, 전단파괴)과 수리역학적 거동을 예측할 수 있는 해석기법을 개발하는 데에 그 목적이 있다. 1단계 연구는 참가팀들이 연구주제에 대해 숙지하고, 벤치마크 모델을 대상으로 단층의 투수특성과 역학적 거동의 상호작용을 모사할 수 있는 해석코드를 개발할 수 있도록 하는 준비 단계의 연구이다. 본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석 기법을 사용하여 물 주입으로 인한 단층의 수리역학적 연계거동을 모사하였다. TOUGH2 해석에서는 단층을 Darcy의 법칙과 삼승법칙을 따르는 연속체 요소로 모델링하였으며, FLAC3D 해석에서는 미끄러짐과 개폐가 허용되는 불연속 인터페이스 요소를 통해 모사하였다. 두 가지 수리간극모델에 대하여 수리역학적 커플링 관계식을 수치화하였으며, 연속체 요소(수리모델)와 인터페이스 요소(역학모델)의 거동을 연계할 수 있는 해석기법을 제시하였다. 또한, 단층의 역학적 변형(간극의 변화)으로 인한 수리물성 변화와 기하학적 변화(해석 메쉬의 변형)를 수리해석에 반영할 수 있는 해석기법을 개발하였다. 다양한 압력의 물을 단계적으로 주입하고 이로 인해 유도되는 단층의 탄성거동 및 전단파괴(미끄러짐)에 대해 살펴보았으며, 수리간극의 변화 양상과 원인, 압력 분포와 주입율의 관계 등을 면밀히 검토하였다. 해석 결과, 본 연구에서 개발한 해석기법이 물 주입으로 인한 단층의 미끄러짐 거동을 합리적인 수준에서 재현할 수 있는 것으로 판단할 수 있었다. 본 연구의 해석모델은 Task B에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 연구의 현장시험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

Hot Wall Epitaxy(HWE)에 의한 ZnIn$_2S_4$ 단결정 박막 성장과 특성 (Growth and characterization ofZnIn$_2S_4$ single crystal thin film using hot wall epitaxy method)

  • 최승평;홍광준
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.138-147
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    • 2001
  • 수평 전기로에서 $ZnIn_{2}S_{4}$ 다결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy)방법으로 $ZnIn_{2}S_{4}$ 단결정 박막을 반절연성 GaAs(100) 기판 위에 성장시겼다. $ZnIn_{2}S_{4}$ 단결정 박막은 증발원의 온도를 $610^{\circ}C$, 기판의 온도를 $450^{\circ}C$로 성장시켰고 성장 속도는 0.5$\mu\textrm{m}$/hr로 확인되었다. $ZnIn_{2}S_{4}$ 단결정 박막의 결정성의 조사에서 $10^{\circ}$K에서 광발광 (photoluminescence) 스펙트럼이 433nm (2.8633 eV)에서 exciton emission 스펙트럼이 가장 강하게 나타났으며, 또한 이중결정 X-선 요동곡성 (DCRC)의 반폭치(FWHM)도 133 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. Hall 효과는 van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 온도에 의존하는 운반자 농도와 이동도는 $293^{\circ}$K에서 각각 $8.51{\times}10^{17}electron{\textrm}{cm}^{-3}$, 291$\textrm{cm}^2$/V-s 였다. $ZnIn_{2}S_{4}$ 단결정 박막의 광전류 단파장대 봉우리들로부터 $10^{\circ}$K에서 측정된 ${\Delta}$Cr(crystal field splitting)은 0.1678 eV, ${\Delta}$So (spin orbit coupling)는 0.0148eV였다. $10^{\circ}$K의 광발광 측정으로부터 고품질의 결정에서 볼 수 있는 free exciton 과 매우 강한 세기의 중성 주개 bound exciton 등의 피크가 관찰되었다. 이때 증성 주개 bound exciton 의 반치폭과 결합 에너지는 각각 9meV와 26meV였다. 또한 Haynes rule에 의해 구한 불순물의 활성화 에너지는 130meV였다.

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양성자치료기 가속기 시설에서의 작업종사자의 방사선 피폭 연구 (A Study of Radiation Exposure in Proton Therapy Facility)

  • 이상훈;신동호;윤명근;신정욱;라정은;곽정원;박성용;신경환;이두현;안성환;김대용;조관호;이세병
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권1호
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    • pp.37-42
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    • 2009
  • 국립암센터에 설치된 양성자 치료기는 양성자 가속기의 운영을 통해 많은 양의 이차방사선을 방출하게 되는데, 이는 양성자 빔이 가속 중에 주위의 물질과 반응을 하여 이차 입자를 발생하고 방사성 동위원소도 생성하기 때문이다. 생성된 방사성 동위원소에 의한 방사선량은 시간에 따라 감쇠되지만 양성자 치료기의 운영 및 유지보수를 위해 수시로 가속기 작업종사자들이 시설내부로 접근해야 하며 이로 인해 이차방사선에 의한 피폭 문제가 발생될 수 있다. 본 논문에서는 양성자 가속기(Cyclotron)를 포함한 양성자 치료기의 운영을 위해 필요한 작업종사자들의 작업환경을 평가하고, 적절한 수준의 방사선 방호대책을 수립하기 위해 양성자 치료기 운영 중 가장 높은 수준의 방사선이 발생되는 양성자 가속기(Cyclotron) 및 주변 지역에서의 가속기 가동에 따른 방사선 발생 정도를 측정하였고 그 지속시간을 분석하였다. 이를 위해 양성자 빔의 손실이 가장 큰 가속기 주변과 에너지 선택 시스템(Energy Selection System, ESS)지역의 탄소(graphite, $^{12}C$) 재질로 구성된 에너지 감쇠장치(degrader)에서의 방사선 변화를 추적하고, 가속기에서 생산된 230 MeV의 고정된 에너지 빔이 에너지 감쇠장치(degrader)를 거쳐 ESS를 통해 전송된 빔의 효율을 산출하고 빔의 전송 구간에서의 상대적인 방사화 정도를 분석하였다. 이러한 분석 자료를 토대로 작업종사자들의 작업간 피폭 수준을 계산하고 연간 피폭 정도를 측정하였다. 작업 중 가속기 시설내의 선량은 수십 ${\mu}Sv/h$로 다른 방사선 치료기에 비해 상대적으로 높은 수준이지만 작업시간을 고려한 연간 총 피폭 선량은 작업자에 따라 1~3 mSv/year 정도로, 연간 피폭 한계 선량보다 충분히 낮은 수준으로 운영이 가능하였다.

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젊은 여성의 혈청 셀레늄 농도 및 체격에 따른 체내 철 수준 (Iron Status According to Serum Selenium Concentration and Physique in Young Female Adults)

  • 이옥희;정용삼;문종화
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제43권2호
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    • pp.114-122
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    • 2010
  • 본 연구는 젊은 여성인 여대생의 철 영양상태를 살펴보고, 체격과 체내 셀레늄 수준과의 관계를 평가하고자 하였다. 연구 대상자들의 평균 나이는 21.9세이며, 키, 체중 및 체질량지수는 각각 164 cm와 60.1 kg, $22.2\;kg/m^2$를 나타내었고, 체질량지수는 $17.9\;kg/m^2$에서 $35.9\;kg/m^2$까지의 다양한 수준의 체격 분포를 보였다. 본 연구 여대생들의 철결핍과 빈혈율은 각각 27.1%, 8.6%이지만, 철 결핍성 빈혈율은 1.4%에 불과하였다. 체질량지수에 따른 철 영양상태를 보면, 체질량지수가 가장 낮은 집단에서 혈청 페리틴 수준과 혈청 철 수준이 낮았지만, 체중 증가에 따라 유의적으로 증가하였다. 헤모글로빈 수준이나 적혈구 용적비는 체격에 따른 차이를 전혀 보이지 않았으며, 적혈구수는 저체중군에서 중체중군으로 체질량지수가 증가하였으나 고체중군에서 유의적으로 낮았다. 본 연구 대상자들의 평균 혈청 셀레늄 수준은 $12.0\;{\mu}g/dL$를 나타내었다. 혈청 셀레늄 수준에 따른 철 지표를 보면 혈청 페리틴 수준은 혈청 셀레늄 농도 증가에 따른 차이를 보이지 않지만, 혈청 철 수준과 혈액의 적혈구수, 적혈구 용적비는 평균 셀레늄 수준이 $9.6\;{\mu}g/dL$에서 혈청 셀레늄 $11.4\;{\mu}g/dL$으로 증가하는 경우 유의적으로 증가하여 낮은 셀레늄군에 비해 중셀레늄군 및 고셀레늄군에서 증가하였다. 혈청 페리틴 수준은 체질량지수에 의해 약 25.0%를 설명할 수 있으며, 적혈구수는 혈청 셀레늄 수준과 체지방율에 의해 변이의 26.2%를 설명할 수 있었다. 그러나 헤모글로빈이나 적혈구 용적비 등 다른 철 지표들은 쳬질량지수나 혈청 셀레늄 수준에 의해 설명이 되지 않았다. 결론적으로 본 연구는 체내 철 수준은 혈청 셀레늄수준, 체격인자 중 체질량지수 및 체지방율과 관련성을 제시하였다.

사료 중 미역은 복강내 LPS 주입 육계 병아리에서 영양소 대사, 항산화계 및 면역 반응을 조정한다 (Dietary Brown Seaweed Modulates Nutrient Metabolism, Anti-oxidant System and Immune Response in Broiler Chicks Injected LPS i.p.)

  • 박인경;임진택;최도열;고태송
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권2호
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    • pp.185-198
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    • 2008
  • 급성기 반응 중인 육계 병아리에서 미역 2.0% 사료가 영양소 대사, 항산화 효소활성 및 세포성 면역에 미치는 영향이 조사 되었다. 갓 부화한 숫 육계 병아리(Ross)는 4주간의 실험 사육기간에 미역 0.0%(기초) 및 2.0% 사료를 급여하고, 8, 10, 및 12일령에 Salmonella typhymurium lipopolysaccharide(LPS)를 복강내 주입하여 급성기 반응을 활성화 하였다. 실험사육 전기간을 통한 생산성은 사료 중 미역 함량이나 급성기 반응 또는 그 경험의 영향이 없었다. 대조(정상) 병아리에 비하여, 급성기 반응은 미역 2.0% 사료에서 일당 증체량에 영향이 없었으나, 혈장 과산화물 분해효소, 세포외액 SOD(EcSOD) (p<0.05), 적혈구 MnSOD와 CuZnSOD 활성을 높이고, 그리고 사료 중 미역 함량과 관계없이 대사체중(kg0.75) 당 NB와 ME이용량를 낮추고 TNF-α와 ovotransferrin 활성을 높였다. 미역 0.0% 사료에 비하여, 미역 2.0% 사료는, 급성기 반응과 관계없이 kg0.75 당 NB를 증가시켰고, 급성기 반응 중에는 kg0.75당 UAN 배설에 영향이 없었으나, 혈장 과산화물 농도와 적혈구 세포액의 과산화물 분해효소와 MnSOD(p<0.05) 활성을 낮추고 혈장 과산화물 분해효소와 EcSOD 활성은 높이고(p<0.05), 4주령 병아리에서 LPS 자극 PBMC에서 분비한 IL-1 활성을 증가시켰다.(주 단어:미역, LPS, 단백질과 에너지대사, 항산화계, 친염증성 사이토카인, PBMC, 육계 병아리)

염장(鹽藏)미역의 가공(加工) 및 저장조건(貯藏條件)과 Chlrophyll의 안정성(安定性) (Stability of Chlorophyll during Processing and Storage of Salted Undaria Pinnatifida)

  • 한봉호;배태진;김병삼
    • 한국식품과학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.71-77
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    • 1984
  • 염장(鹽藏)미역의 품질을 chlorophyll a의 함량음 지표로하여 검토하기 위하여, 생미역을 25초간 blanching 하고, 2분간 원심탈수한 후 식염을 첨가, 48시간 방치하고, 다시 원심탈수한 다음 8%의 식염을 뿌리고 polyethylene film으로 밀봉하여 정온저장하였을 때의 결과를 요약하면 다음과 같다. $70{\sim}100^{\circ}C$의 온도 범위에서 chlorophyll a 잔존량이 가장 많은 blanching온도는 $85^{\circ}C$였다. Blanching온도의 변화에 따른 총유기산(總有機酸) 및 총휘발산(總揮發酸)의 함량차이는 그리 크지 않았다. Blanching 후에 색소안정용액에 20분간 침지(浸漬)하는 것보다는 색소안정제용액중에서 blanching하는 것이 색소안정효과가 컸다. $1%{\;}Ca(CH_3CO_2)_2,{\;}1%Ca(OH)_2,{\;}1%MgCO_3,{\;}0.5%Ca(CH_3CO_2)_2+0.5%MgCO_2$ 갈대잿물 중에서 $0.5%Ca(CH_3CO_2)_2+0.5%MgCO_3$액과 갈대잿물이 색소안정 효과가 컸다. 그러나 대조구에 비교하여 큰 효과는 없다. 48시간 동안의 가염탈수과정에서 chlorophyll a 잔존량이 가장 많았던 염첨가량은 중량비로 30%일 때였다. 총유기산(總有機酸) 및 총휘발산(總揮發酸)의 양은 염첨가량(鹽添加量)과는 무관하였다. $40^{\circ}C$에 저장한 염장(鹽藏)미역은 77일후에도 색택, 풍미, 조직에 별다른 변화가 없었다. 그러나 저장온도가 높을수록 변화가 심하였다. 정온저장한 염장(鹽藏)미역의 chlorophyll a의 파괴는 일차반응으로 해석되었고, 10, 20, 30, $40^{\circ}C$에서의 반응(反應)속도상수는 각각 0.1289, 0.1028, 0.0770, 0.0550이었다. $Q_{10}$은 1.33, 활성화 energy는 5.01Kcal/g mole이었다.

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아조염료 Reactive Black 5 폐수의 촉매습식산화 (Catalytic Wet Oxidation of Azo Dye Reactive Black 5)

  • 서일순;유신석;고미소;정사무엘;정철구;홍정아;윤왕래
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권2호
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    • pp.259-267
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    • 2010
  • 불균일 촉매 CuO를 이용한 반응성 아조계 염료 Reactive Black 5(RB5) 폐수의 촉매습식산화에서 반응온도($190{\sim}230^{\circ}C$) 및 촉매농도(0.00~0.20 g/l)가 폐수의 색도 및 총 유기탄소 TOC 제거에 미치는 영향을 조사하였다. 폐수의 색도는 분광광도계를 사용하여 측정하였고, 습식산화속도는 TOC를 이용하여 산출하였다. 열분해 조건($230^{\circ}C$, 120 min)에서 폐수의 색도는 약 90%까지 제거되었지만 TOC는 제거되지 않았다. RB5 폐수 촉매 습식산화에서의 폐수의 색도 및 TOC 제거속도는 반응온도 및 촉매농도를 증가시킴에 따라 증가하였다. 촉매의 영향은 0.01 g CuO/l에서 이미 상당히 크게 나타났으며 0.05 g CuO/l 이상에서의 촉매농도 증가에 따른 효과는 작았다. 폐수 색도의 초기변화는 색도에 대한 1차 반응속도론으로 나타낼 수 있었으며, TOC 변화는 폐수 TOC를 쉽게 산화되는 TOC와 난분해성 TOC 로 구분한 global 모델로 묘사할 수 있었다. 반응온도의 폐수 색도 및 TOC 제거속도에 미치는 영향은 Arrhenius 상관관계식으로 묘사할 수 있었다. RB5 폐수의 열분해, 습식산화 및 0.20 g CuO/l의 촉매농도를 사용한 촉매습식산화 조건에서의 색도 제거반응의 활성화에너지는 각각 108.4, 78.3 및 74.1 kJ/mol의 값을 나타내었다. RB5 폐수 촉매습식산화에서의 TOC 제거반응에서 산화 최종산물로의 전환에 대한 난분해성 중간산물로의 전환 비는 페놀 습식산화에 비하여 상대적으로 높았다.