• 제목/요약/키워드: low temperature reduction

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Mathematical Models to Describe the Kinetic Behavior of Staphylococcus aureus in Jerky

  • Ha, Jimyeong;Lee, Jeeyeon;Lee, Soomin;Kim, Sejeong;Choi, Yukyung;Oh, Hyemin;Kim, Yujin;Lee, Yewon;Seo, Yeongeun;Yoon, Yohan
    • 한국축산식품학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.371-378
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    • 2019
  • The objective of this study was to develop mathematical models for describing the kinetic behavior of Staphylococcus aureus (S. aureus) in seasoned beef jerky. Seasoned beef jerky was cut into 10-g pieces. Next, 0.1 mL of S. aureus ATCC13565 was inoculated into the samples to obtain 3 Log CFU/g, and the samples were stored aerobically at $10^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$, and $35^{\circ}C$ for 600 h. S. aureus cell counts were enumerated on Baird Parker agar during storage. To develop a primary model, the Weibull model was fitted to the cell count data to calculate Delta (required time for the first decimal reduction) and ${\rho}$ (shape of curves). For secondary modeling, a polynomial model was fitted to the Delta values as a function of storage temperature. To evaluate the accuracy of the model prediction, the root mean square error (RMSE) was calculated by comparing the predicted data with the observed data. The surviving S. aureus cell counts were decreased at all storage temperatures. The Delta values were longer at $10^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, and $25^{\circ}C$ than at $30^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$. The secondary model well-described the temperature effect on Delta with an $R^2$ value of 0.920. In validation analysis, RMSE values of 0.325 suggested that the model performance was appropriate. S. aureus in beef jerky survives for a long period at low storage temperatures and that the model developed in this study is useful for describing the kinetic behavior of S. aureus in seasoned beef jerky.

저온 상변화 물질 함침 경량골재를 이용한 나노 개질 융설 콘크리트 개발 (Development of Nanomodified Snow-Melting Concrete Using Low-Temperature Phase-Change Material Impregnated Lightweight Aggregate)

  • 경주현;김선미;허종완
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권6호
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    • pp.787-792
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    • 2022
  • 겨울철 제설염의 사용은 콘크리트의 미세조직을 손상시기게 되고 이는 내구성을 감소시켜 콘크리트의 수명 단축으로 이어진다. 이러한 단점을 개선하기 위해 상변화물질(Phase Change Material, PCM)의 잠열을 콘크리트에 적용함으로써 손상을 완화하고 제설염의 수요를 감소시킬 수 있는 융설 PCM 함침 경량골재(Phase Change Material Impregnated Light Weight Aggregate, PCM-LWA) 콘크리트를 개발하고자 한다. 콘크리트를 제작할 때, PCM을 함침하고 캡슐화한 팽창점토(Expanded Clay)는 일반골재의 50 %를 대체하여 사용되었으며, 열적 성능을 향상시키기 위해 사용된 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled Carbon Nano Tube, MWCNT)는 바인더 중량 대비 0.10 %, 0.15 % 및 0.20 %의 비율로 첨가되었다. PCM-LWA를 적용한 시편들의 압축강도 시험 결과 약 54 %의 강도 감소를 보였지만 MWCNT의 첨가를 통하여 PCM-LWA 콘크리트의 열적 성능을 크게 향상시켰다. 열 사이클링 시험에서 모든 시편은 15℃ ~ -5℃의 온도에서 시험하였다. 주변 온도가 0℃ 미만으로 내려갈 때, 다른 시편들의 내부 온도는 0℃ 미만으로 내려가거나 조금 웃도는 경향을 보였지만, CNT를 0.10 % 첨가한 시편의 내부 온도는 2℃로 유의미한 차이를 보였다. 0.15CNT와 0.20CNT의 경우 CNT의 함유로 인하여 과냉각이 발생하였고 열효율이 떨어지게 되어 시편 내부의 온도가 0℃ 이하로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 융설 시험에서 열 사이클링 시험의 결과와 유사하게 50PCM-LWA와 0.10CNT는 얼음을 녹이는 데에 가장 뛰어난 성능을 보였지만 시간이 흐름에 따라 열전도율이 높은 0.10CNT 시편이 가장 우수한 성능을 보였다.

층상 혼합금속산화물 촉매에 의한 $N_2O$ 분해에서 Ceria 첨가 및 CO 환원제의 영향 (Effects of Ceria and CO Reductant on $N_2O$ Decomposition over the Layered Mixed Oxide Catalysts)

  • 양기선;장길상
    • 청정기술
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    • 제16권4호
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    • pp.284-291
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    • 2010
  • 온실가스로 알려진 $N_2O$의 촉매 분해는 최소한 670 K 이상의 온도가 요구되는 난해한 공정으로 알려져 있다. 본 연구는 CO 환원제와 더불어 473 K의 저온에서도 $N_2O$를 전량 분해될 정도로 높은 활성을 나타내는 혼합금속산화물(mixed metal oxide: MMO) 촉매에 Ce을 첨가함으로서 나타나는 $N_2O$ 분해활성에의 영향을 검토하기 위하여 수행되었다. MMO 촉매는 Co 및 Al 외에 Rh과 Pd을 사용하고, 여기에 Ce을 미량 첨가하여 공침전법으로 제조하였으며, 결과적으로 Ce 함량이 증가함에 따라 촉매 표면적은 감소하고 $N_2O$의 직접분해 활성이 감소하는 현상이 나타났다. 그러나 CO 환원제의 분위기 하에서는 이러한 활성 감소를 상쇄하고도 남을 정도의 높은 $N_2O$ 분해활성을 나타냈으며 Ce 첨가비율에 따른 활성저하도 줄일 수 있어서 MMO 촉매의 물리적 안정성 증대를 위해 Ce을 첨가할 경우 CO 환원제에 의한 $N_2O$ 환원 반응계의 활성 안정성도 유지될 수 있는 것으로 확인되었다.

칼슘 전착처리 후, 시멘트 모르타르 속 철근의 부식속도에 대한 EIS 모니터링 (EIS monitoring on corroded reinforcing steel in cement mortar after calcium electro-deposition treatment)

  • 김제경;기성훈;이정재
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • 본 연구는 시멘트 모르타르 속에 매입된 철근이 3wt.% NaCl 전해질 수용액에 8시간 침지 및 대기 중에서 16시간 건조가 반복되는 환경에 있을 때 교류 임피던스법을 이용하여, 10kHz에서 용액저항, 10mHz에서 전하이동저항을 측정하여, 그 값의 차이로부터 분극저항을 계산하여 부식속도를 측정하였다. 부식속도를 제어하기 위해 포화 Ca(OH)2 용액에서 일정시간 전착하여, 그 효과를 관찰하였다. 철근의 부식속도는 용존산소의 확산속도 증가에 의해, 침지보다는 건조 환경에서 가속되었으며, 이것은 모르타르 두께가 얇을수록 명확히 측정되었다. 침지 및 건조 반복횟수가 증가함에 따로, 철근의 부식속도는 부동태에서 Low-middle 상태로 가속되었으며, 그 기준은 다수의 연구자들이 사용한 기준을 사용하였다. 이 기준에 의해 철근의 부식속도가 Low-middle 상태가 되면, 포화 Ca(OH)2 용액에서 -10 uA/㎠ 전류밀도를 사용하여 철근에 전착을 진행하고, 5일간 건조시킨 후, 3wt.% NaCl 용액에서 침지-건조 반복실험을 다시 진행하면서, 부식속도를 측정하였다. 측정결과, 모르타르의 두께가 얇은 경우, 부식속도의 감소를 명확히 관찰하였다. 또한, 전착에 의한 철근의 부식속도 감소는 침지상태에서 보다 철근이 건조과정에 놓일 때, 더욱 크게 측정되었다. 전착처리에 따라 칼슘은 철근표면과 모르타르 계면에 존재하는 Porous rust layer의 void를 메우는 것으로 보인다. 시험체가 건조과정에 놓일 때, 철근표면에 형성된 다공질의 녹층속에 농축된 Ca2+가 침지과정보다 쉽게 CO32-와 결합되어, CaCO3가 형성됨으로서 철근의 부식속도를 더욱 감소시킨 것으로 생각된다.

벨라이트계 혼합 결합재의 수화열 특성에 관한 연구 (Study on Hydration Heat of Blended Belite Binder)

  • 이근주;조재우;정상화;김장호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.145-150
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    • 2011
  • 전국적으로 토목 및 건축 구조물의 대단위 공사 및 정비 사업이 발족 및 추진되어 부재 크기가 큰 매스 콘크리트 구조물이 많이 건설되고 있다. 대규모 콘크리트 구조물의 콘크리트 매트릭스 내 높은 수화열 발생은 콘크리트의 품질 및 시공 기간을 좌우하는 가장 중요한 요인이 되고 있다. 이로 인해 발생되는 내부 균열이 콘크리트의 내구성, 수밀성 및 강도를 저하 시키게 된다. 벨라이트계 저열 포틀랜드 시멘트와 산업부산물을 이용한 수화열을 저감시키는 방법으로 이 연구에서는 고로 슬래그 또는 플라이애쉬를 7단계로 치환한 2성 분계 결합재와 4단계로 치환한 3성 분계 결합재를 사용하였고, 혼화재의 치환율 변화가 재령에 따른 수화 발열량, 강도 및 SEM, XRD 등의 기초 물성에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 플라이애쉬가 치환된 2성 분계 결합재의 28일 누적 수화열은 플라이애쉬 함유량의 증가함에 따른 높은 수화열 저감 효과를 보여주며, 고로 슬래그가 치환된 2성 분계 결합재의 28일 누적 수화열은 고로 슬래그 치환율이 증가함에 따라 감소하지만 수화열 감소 효과는 높은 치환율 대비 낮은 결과를 나타내었다. 3성 분계 결합재의 28일 누적 수화열의 경우 플라이애쉬 치환율이 높아짐에 따라 낮은 수화열 결과를 보여주며 특히 40% 플라이애쉬 및 30% 고로 슬래그 결합재는 벨라이트계 저열 포틀랜드 시멘트 대비 50%의 저열 효과를 보여주었다. 연구 결과를 통해 수화열 발생이 낮고 시공 가능한 압축강도를 가진 벨라이트계 혼합 결합재를 사용하여 콘크리트 내 온도 상승이 감소된 것을 보여주었다.

${\beta}-Cyclodextrin$ 중합체와 한외여과 공정을 이용한 감귤류의 쓴맛 성분 제거 (Debittering of Citrus Products Using ${\beta}-Cyclodextrin$ Polymer and Ultrafiltration Process)

  • 우건조;하성미
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.302-308
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    • 1997
  • Epichlorohydrin을 이용하여 ${\beta}-CD$ 중합체를 제조한 후 차단분자량 10,000인 막(YM 10)을 이용하여 수용성 ${\beta}-CD$ 중합체와 불용성 ${\beta}-CD$ 중합체를 분리하였다. 최적분리 조건은 막횡단압력 51.7 kPa, 운용온도 $35^{\circ}C$, 용적농축비 10이었으며, 이때의 flux는 $0.025\;mL/cm^{2}/min$ 이었다. 겔 투과 크로마토그래피 결과 수용성 중합체의 중합도는 $2{\sim}8$, 불용성 중합체는 10 이상으로 나타났으며, 이들 ${\beta}-CD$ 중합체의 소수성 물질들과의 포접 형성능을 비교하였다. 색소물질인 4-dimethylaminoazobenzene과 methyl red를 이용하여 ${\beta}-CD$${\beta}-CD$ 중합체와의 포접 능력을 측정하였다. 포접 복합체 형성 여부를 간접적으로 알 수 있는 분광학적 변화를 측정한 결과 두 색소물질 흡광도의 강도가 증가하였으며 최대 흡광도 위치가 변하였다. 감귤류의 주된 flavonoid이며 쓴맛물질인 naringin은 물에 대한 용해도가 낮으나 ${\beta}-CD$ 중합체과 포접복합체를 형성함으로써 수용성이 증가하였다. ${\beta}-CD$ 단위체보다는 ${\beta}-CD$ 중합체의 포접능력이 훨씬 강하였으며, 중합도별 포접능력에 있어 불용성 ${\beta}-CD$ 중합체와 수용성 ${\beta}-CD$ 중합체간에 큰 차이는 나타나지 않았다. ${\beta}-CD$ 단위체는 용해도가 극히 낮아 쓴맛 물질 제거 이용에 있어 제한이 있는 반면, 수용성 ${\beta}-CD$ 중합체는 용해도가 높아 감귤류 등으로부터 쓴맛 성분을 감소시키는 공정에의 이용 가능성이 높은 것으로 나타났다.

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방풍통성산의 동시분석 및 항산화 효능 연구 (Simultaneous Analysis of Bangpungtongseong-san and Its Antioxidant Effect)

  • 서창섭;김온순;신현규
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.133-143
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    • 2013
  • Objectives : We carry out the simultaneous quantification for quality control of four components in Bangpungtongseong-san (BPTSS) sample. In addition, we assessed the antioxidant effects of BPTSS sample. Methods : The used column for separation and analysis of four compounds was Luna C18 column and column oven temperature was maintained at $40^{\circ}C$. The mobile phase for simultaneous determination consisted of two solvent systems, 1.0% acetic acid in water and 1.0% acetic acid in acetonitrile. High performance liquid chromatography-photodiode array (HPLC-PDA) method for analysis was performed at a flow rate of 1.0 mL/min with PDA detection at 254 and 280 nm. The injection volume was 10 ${\mu}L$. The antioxidant activities of BPTSS were evaluated by measuring free radical scavenging activities on 2,2'-Azinobis-3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) and 1-1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH). The inhibitory effects on low-density lipoprotein (LDL) oxidation were evaluated by the formation of thiobarbituric acid relative substances (TBARS) and relative electrophoretic mobility (REM). Results : Calibration curves were acquired with $r^2{\geq}0.9999$. The values of limit of detection (LOD) and quantification (LOQ) were 0.06-0.29 ${\mu}g/mL$ and 0.20-0.98 ${\mu}g/mL$, respectively. The amounts of geniposide, liquiritin, baicalin, and glycyrrhizin in BPTSS were 5.06, 7.33, 27.56, and 7.81 mg/g, respectively. The BPTSS showed the radical scavenging activity in a dose-dependent manner. The concentration required for 50% reduction (RC50) against ABTS and DPPH radicals were 72.51 ${\mu}g/mL$ and 128.49 ${\mu}g/mL$. Furthermore, GMGHT reduced the oxidation properties of LDL induced by CuSO4. Conclusions : The established HPLC-PDA method will be helpful to improve quality control of BPTSS. In addition, BPTSS has potentials as therapeutic agent on anti-atherosclerosis.

서천 봉선리유적 출토 철제대도의 금속학적 조사 및 기능성 고찰 (Metallurgical Investigation and Functional Consideration of the Iron Swords from Bongseon-ri Site in Seocheon)

  • 조현경;정영상;조남철;이훈
    • 보존과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.111-122
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    • 2014
  • 서천 봉선리유적은 백제의 중앙과 지방의 묘제가 혼재하고 있는 유적으로 백제 중앙에서 재지세력에세 사여한 것으로 추정되는 환두도가 다량 출토되었다. 이것은 재지세력이 백제 중앙의 관리 하에 놓이는 과정을 나타내는 부장유물로 추정된다. 이 중 4점의 환두도와 1점의 목병도를 대상으로 금속학적 분석을 실시하여 무기로서의 실용적 기능과 부장용 의장용으로써의 비실용적 기능에 대하여 연구하였다. 목병도 1점은 담금질과 고체침탄의 제강기술을 이용하여 제작되었으며 무기로서의 실용성을 가진다고 볼 수 있다. 반면 4점의 환두도는 인부에는 강도가 작은 미세조직이 나타나고 배부에서 충격을 흡수할 만큼의 미세조직이 나타나지 않으므로 목병도에 비해 무기로서의 기능은 떨어진다고 볼 수 있다. 즉, 서천 봉선리에서 출토된 목병도와 환두도는 실용기와 비실용기로 명확히 구분되는 것이 가장 큰 특징이라고 할 수 있다. 또한 미세조직 내에 존재하는 비금속개재물을 분석한 결과 우스타이트와 유리상이 함께 발견되므로 제련 공정에는 저온환원법이 적용되었을 가능성이 크다.

수계 Cu 나노입자 잉크에서 Poly(styrene-co-maleic acid) 접착 증진제가 잉크 레올로지와 인쇄패턴의 접착력에 미치는 영향 (Effects of Poly(Styrene-Co-Maleic acid) as Adhesion Promoter on Rheology of Aqueous Cu Nanoparticle Ink and Adhesion of Printed Cu Pattern on Polyimid Film)

  • 조예진;서영희;정선호;최영민;김의덕;오석헌;류병환
    • 한국재료학회지
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    • 제25권12호
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    • pp.719-726
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    • 2015
  • For a decade, solution-processed functional materials and various printing technologies have attracted increasingly the significant interest in realizing low-cost flexible electronics. In this study, Cu nanoparticles are synthesized via the chemical reduction of Cu ions under inert atmosphere. To prevent interparticle agglomeration and surface oxidation, oleic acid is incorporated as a surface capping molecule and hydrazine is used as a reducing agent. To endow water-compatibility, the surface of synthesized Cu nanoparticles is modified by a mixture of carboxyl-terminated anionic polyelectrolyte and polyoxylethylene oleylamine ether. For reducing the surface tension and the evaporation rate of aqueous Cu nanoparticle inks, the solvent composition of Cu nanoparticle ink is designed as DI water:2-methoxy ethanol:glycerol:ethylene glycol = 50:20:5:25 wt%. The effects of poly(styrene-co-maleic acid) as an adhesion promoter(AP) on rheology of aqueous Cu nanoparticle inks and adhesion of Cu pattern printed on polyimid films are investigated. The 40 wt% aqueous Cu nanoparticle inks with 0.5 wt% of Poly(styrene-co-maleic acid) show the "Newtonian flow" and has a low viscosity under $10mPa{\cdots}S$, which is applicable to inkjet printing. The Cu patterns with a linewidth of $50{\sim}60{\mu}m$ are successfully fabricated. With the addition of Poly(styrene-co-maleic acid), the adhesion of printed Cu patterns on polyimid films is superior to those of patterns prepared from Poly(styrene-co-maleic acid)-free inks. The resistivities of Cu films are measured to be $10{\sim}15{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$ at annealing temperature of $300^{\circ}C$.

Polymeric Material Application for The Production of Ceramic Foam Catalyst

  • Sangsuriyan, Anucha;Yeetsorn, Rungsima;Tungkamani, Sabaithip;Sornchamni, Thana
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제3권1호
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    • pp.21-30
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    • 2015
  • Ceramic foams are prepared as positive images corresponding to a plastic foam structure which exhibits high porosities (85-90%). This structure makes the ceramic foams attractive as a catalyst in a dry reforming process, because it could reduce a high pressure drop problem. This problem causes low mass and heat transfers in the process. Furthermore, the reactants would shortly contact to catalyst surface, thus low conversion could occur. Therefore, this research addressed the preparation of dry reforming catalysts using a sol-gel catalyst preparation via a polymeric sponge method. The specific objectives of this work are to investigate the effects of polymer foam structure (such as porosity, pore sizes, and cell characteristics) on a catalyst performance and to observe the influences of catalyst preparation parameters to yield a replica of the original structure of polymeric foam. To accomplish these objectives industrial waste foams, polyurethane (PU) and polyvinyl alcohol (PVA) foams, were used as a polymeric template. Results indicated that the porosity of the polyurethane and polyvinyl alcohol foams were about 99% and 97%. Their average cell sizes were approximate 200 and 50 micrometres, respectively. The cell characteristics of polymer foams exhibited the character of a high permeability material that can be able to dip with ceramic slurry, which was synthesized with various viscosities, during a catalyst preparation step. Next, morphology of ceramic foams was explored using scanning electron microscopy (SEM), and catalyst properties, such as; temperature profile of catalyst reduction, metal dispersion, and surface area, were also characterized by $H_2-TPR$ and $H_2-TPD$ techniques, and BET, respectively. From the results, it was found that metal-particle dispersion was relatively high about 5.89%, whereas the surface area of ceramic foam catalysts was $64.52m^2/g$. Finally, the catalytic behaviour toward hydrogen production through the dry reforming of methane using a fixed-bed reactor was evaluated under certain operating conditions. The approaches from this research provide a direction for further improvement of marketable environmental friendly catalyst production.