• 자원ㆍ환경경제연구
• /
• 제29권1호
• /
• pp.23-45
• /
• 2020

중국의 급속한 경제성장은 환경에 커다란 부하를 초래하였고, 이를 통해 대기오염 문제도 심각해졌다. 본 연구는 중국의 대기오염 원인을 경험적으로 분석하였다. 표준오차 패널수정 추정기법(PCSE)을 이용하여 중국의 30개 성을 대상으로 아황산가스 및 질소산화물의 배출요인을 분석하였다. 아황산가스의 경우 일인당 실질소득이 증가할수록 배출 수준이 감소하고, 질소산화물은 일인당 실질소득과 역N자형의 관계에 있는 것으로 분석되었다. 소득 이외의 배출 요인으로 우선 전기소비량은 아황산가스나 질소산화물을 증가시키는 요인이었고, 석탄소비량은 아황산가스 배출을 증가시키는 반면에 천연가스 소비량은 아황산가스 배출을 감소시키는 요인으로 나타났다. 한편 에너지 산업에 대한 투자와 폐가스 처리에 대한 투자는 아황산가스 배출을 감소시키는 결정요인이지만 질소산화물 배출에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 한편 디젤 소비량, 트럭 비율 및 차량 수는 질소산화물 배출을 증가시키는 것으로 나타났다. 강수량의 증가도 아황산가스와 질소산화물의 배출을 감소시킨 요인이었다. 끝으로 본 연구의 정책적 시사점과 향후 연구방향을 제시하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권6호
• /
• pp.657-662
• /
• 2005

황화철은 자연 퇴적토와 공극수에서 생물학적 과정이나 무생물학적 과정에 의해서 상당량 생성된다. 본 연구에서는 6가 크롬과 황화철로부터 용해되어 나온 이가 철과 6가 크롬의 반응에 관하여 알아보기 위해 6가 크롬의 초기농도를 다르게 하여 pH 4와 8에서 수용액상과 고체상으로 나누어 실험을 수행하였다. 또한 철산화물인 ${\alpha}-Fe_2O_3$, ${\alpha}-FeOOH$, $Fe_3O_4$와 0가 철을 이용하여 황화철에 의한 6가 크롬의 제거효율을 비교하였다. 6가 크롬의 제거율은 pH 4일 때가 pH 8일 때 높았으며 이는 낮은 pH에서 황화철로부터 용해되어 나온 이가 철의 양의 pH 4에서 더 많기 때문인 것으로 판단된다. 투과전자 현미경(Transmission Electric Microscopy)을 이용한 황화철의 표면 분석을 통하여 고체 표면에 형성된 침전물을 확인하였다. 이는 황화철에 의한 6가 크롬의 환원 작용에 의하여 iron(oxyhyoxide) 침전이 형성된 것으로 판단된다. 황화철은 철 산화물 및 영가 철에 비하여 그 제거능이 월등하며 이는 이가 철과 함께 황화물의 상호작용인 것으로 사료된다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.112-122
• /
• 2007

석탄회는 독특한 화학조성과 광물학적 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 석탄회의 철산화광물에는 중금속원소들이 다량 농집되어 있어서 침출이 일어나는 환경에서는 토양과 지하수 및 해양오염의 가능성이 높다. 본 연구에서는 해안가에 위치한 당진화력 발전소에서 배출하고 있는 석탄회와 주변 해수와의 반응과정에서 토착 미생물이 어떤 역할을 하는지를 알아보고자 하였다. 이를 위해 해수와 석탄회를 혼합하여 배양기에 60일 동안 보관하면서 물시료와 석탄회 시료를 분석함으로써 박테리아의 활동에 따른 광물의 상변화 및 해수의 지화학적 변화 정도를 살펴보았다. 매립호수에서 해수의 평균 pH는 8.97이다. 지화학적 변화 결과에 비추어 볼 때, 박테리아의 활동은 실험 시작 7일 이후부터 급격하게 활성화되었다. ${SO_4}^{2-}$는 글루코스를 첨가한 시료에서 다른 처리방식에 비해 현저하게 감소하는 경향을 나타낸다. 매립호수에 서식하는 박테리아는 주로 Mn, Fe, Zn와 반응하여 매립호수로부터 금속이온을 제거시킬 수 있을 뿐 아니라 탄산염 광물을 형성하는 과정에서 이산화탄소를 고정시킬 수 있는 역할도 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 공업화학
• /
• 제5권3호
• /
• pp.524-536
• /
• 1994

생체적합성이 좋은 천연고분자인 chitosan에 수용성의 비닐계 단량체인 polyethyleneglycol monomethacrylate series를 그라프트중합시켜 그 반응조건과 물성을 검토하였다. 그라프트중합은 ethylene oxide 부가몰수에 따라 PE-90, PE-200, PE-350의 세 가지 단량체에 ceric ammonium nitrate(CAN)를 개시제로 사용하였으며, 중합에서 개시제의 농도, 단량체의 농도, 반응온도, 반응시간이 총전환율, 그라프트율, 그라프트효율에 미치는 영향을 조사하여 최적조건을 규명하였다. 반응은 개시제농도 $4{\sim}5{\times}10^{-3}M$, 단량체농도 0.5~0.6M, 반응시간 2~3시간, 반응온도 $40^{\circ}C$에서 최고의 그라프트율과 총전환율을 나타냈다. 합성한 공중합체의 열적 성질, 용해성 및 점성도를 검토한 결과 고농도의 개시제를 사용하면 그라프트 중합체는 chitosan의 특성을 급격히 감소시켰다. 고유점성도의 경우, chitosan-g-PE-90이 2.81dl/g, chitosan-g-PE-200이 3.01dl/g, chitosan-g-PE-350이 4.93d1/g으로 증가하는 경향이 나타났다. 공중합체를 막으로 성형하여 그라프트율과 polyethyleneglycol monomethacrylates의 ethylene oxide 부가몰수에 따른 공중합체의 기계적 물성과 함수율을 측정하였다. 가교화 공중합체막은 150분 이내에 함수율이 평형에 이르렀다. 공중합체의 물성은 그라프트율과 ethylene oxide 부가몰수의 영향을 받았으며 chitosan의 기계적 물성과 함수율이 공중합체에서 증가되었음을 확인하였으며 그라프트율이 증가함에 따라 vitamin $B_{12}$의 투과량도 증가하였다.

• 센서학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.139-148
• /
• 2003

$LiPO_3$에 란탄계열의 원소를 활성체로 첨가하여 '$LiPO_3$:Lanthanides' 유리 섬광체를 제작하였다. 최적의 가열 조건에서 유리 섬광체를 제작하여 광발광(photoluminescence, PL) 특성을 분석하였다. 유리 섬광체의 투명도가 최적이 되는 온도 $950^{\circ}C$, 시간 90분의 조건에서 제작하였으며, 발광스펙트럼 측정 결과 란탄계열의 원소 중 Pr, Nd, Gd, Ho, Er, Tm, Yb, Lu은 고유의 발광 스펙트럼이 형성되지 않아 활성체로서의 적용이 불가능한 것으로 나타났다. $Eu^{2+}$와 $Eu^{3+}$의 중심파장은 각각 420 nm, 620 nm이였고, $Ce^{3+}$는 약 380 nm. $Tb^{3+}$는 약 550 nm 이였다. $Bi^{3+}$, $Eu^{2+}$, $Ce^{3+}$를 첨가한 $LiPO_3$ 유리 섬광체에 광전증배관을 결합하여 섬광검출기를 구성하여. Ra-Be 중성자 선원을 이용한 중성자 검출실험을 진행한 결과 $Ce^{3+}$를 첨가한 $LiPO_3$ 유리섬광체가 가장 좋은 효율을 보여주었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.476-485
• /
• 2005

본 연구에서는 망간산화물을 이용하여 TNT 환원부산물들의 산화-결합반응(oxidative-coupling reaction)에 의한 변환반응을 조사하였다. 회분식 실험으로부터 일반 토양중에 존재하는 망간산화물의 하나인 버네사이트(birnessite)에 의해 실험에 사용한 TNT 환원부산물들이 완전히 변환되고 있음을 확인하였다. 또한 이러한 변환의 주요 원인은 산화-결합반응을 통한 중합체 형성에 기인한 것임을 M/S 분석을 통해 확인할 수 있었다. 각 TNT 환원부산물을 대상으로 버네사이트의 양에 따른 반응속도 실험을 통해 유사-일차 반응상수를 구하였고, 이로부터 버네사이트 비표면적에 대해 표준화한 반응상수, $k_{surf}$를 도출하였다. 아민기를 두 개 가지고 있는 diaminonitrotoluenes (DATs)의 $k_{surf}$값($1.49{\sim}1.91\;L/m^2{\cdot}day$)이 아민기를 하나 가지고 있는 dinitroaminotoluenes (DNTs)의 $k_{surf}$값($1.15{\times}10^{-2}{\sim}2.09{\times}10^{-2}\;L/m^2{\cdot}day$)에 비해 약 $10^2$배 정도 큼을 확인할 수 있었다. 또한 DNTs 혹은 DATs들간의 $k_{surf}$값을 비교함으로써 ortho 위치에 있는 아민기가 para 위치의 아민기에 비해 버네사이트에 의한 산화반응에 유리함을 확인할 수 있었다. TNT가 다양한 반응매개체(mediator)의 존재 하에서 상호결합 반응(cross-coupling)에 의해 제거되기는 어려우나, $Fe^0$ 및 망간산화물에 의한 연속처리로부터 TNT를 효과적으로 처리할 수 있음을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.535-542
• /
• 2006

본 연구에서는 일반 토양 중에 존재하는 망간산화물의 하나인 버네사이트(birnessite)를 이용한 1-naphthol의 산화-공유결합 반응에 의한 제거 특성을 다양한 반응조건(반응시간, 버네사이트 주입량 및 pH 등)에서 회분식 실험을 통하여 조사하였다. 버네사이트에 의한 1-naphthol의 제거효율은 모든 반응조건에서 우수하였으며, 생성되는 반응산물은 1-naphthol의 산화-공유결합 반응에 의한 중합체임을 반응 후 상등액에 대한 UV-vis. 흡광 분석 및 질량분석기를 이용한 분자량 분석을 통해 확인하였다. 버네사이트 첨가량에 따른 1-naphthol의 산화 변환 실험 결과는 유사-일차 반응속도 식을 적용하여 반응 속도 상수, k를 구하였으며, 이 유사-일차 속도상수를 버네사이트의 비표면적으로 표준화하여 도출한 반응속도상수($k_{surf}$)는 $9.31{\times}10^{-4}(L/m^2{\cdot}min)$이었다. 또한, 버네사이트에 의한 1-naphthol의 산화 변환 효율은 수용액의 pH에 영향을 받았으며, pH가 10에서 4로 감소하면서 유사-일차 반응속도 상수는 $0.129min^{-1}$에서 $0.187min^{-1}$로 증가하였다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.176-187
• /
• 1983

마늘 flavor의 발현과 flavor에 영향을 미치는 요인들에 대하여 살펴보았다. 마늘 flavor는 alk(en)yl-$\small{L}$-cysteine sulfoxide에 alliinase가 작용하여 생성된 alk(en)yl thiosulfinate에 의한 것으로 alk(en)yl기는 주로 allyl기이다. 마늘의 flavor세기는 성숙도 부위, 배양조건, 저장조건, 가공처리법에 따라 달라진다. 마늘의 flavor를 증진시키기 위해서는, 마늘 재배시 토양내 유황의 함량이 많을수록 flavor 전구체의 생성량이 증가하여 flavor 세기가 커졌으므로, 충분한 양의 유황을 공급하되 alliin함량이 최대로 되기 위한 다른 무기질과의 조성비율 중 현재까지 연구된 2종류의 무기질 조성(NS : ${NO_3}^{-2}$, 40%, ${SO_4}^{-2}$, 60%, NP : ${NO_3}^{-2}$, 62%, ${PO_4}^{-3}$, 38%)을 고려하여야 할 것이며, 너무 습하지 않은 토양에서 재배하는것이 바람직하다. 마늘은 성숙함에 따라 인편내 alliin함량도 증가되므로 완전히 성숙한 후에 수확하는 것이 바람직하다. 또한 마늘의 flavor를 유지하기 위해서는 수확후 저장하는 동안에 일어나는 flavor 손실을 최소로 하여야 할 것이다. 자연조건에 저장하는 동안에 일어나는 flavor 손실은 주로 호흡, 발아, 부패에 의한 것이므로 이를 억제하기 위한 저장방법으로 저온 저습저장, 예건처리, gas치환, 발아억제 처리등의 방법이 있으나 현재까지 경제, 실용성등을 고려하여 가장 많이 사용하는 방법은 예건처리후 저온저습조건에 저장하는 방법이다. 가공처리된 마늘은 생마늘에 비하여 flavor가 상당히 많이 감소되는데 건조시켜 분말로 만들 경우, 건조방법에 따라 flavor 감소정도는 크지만 flavor 감소율이 적은 방법 (진공건조, 동결건조)이라도 그 손실률은 거의 50%에 달한다. 그외의 마늘 가공처리품들인 oil이나 extract등도 제조시 기질과 효소가 접촉하는 과정을 거칠 때 flavor의 손실이 크므로 되도록 이면 flavor 손실이 크지 않은 방법으로 제조하는 것이 바람직하다. 마늘 flavor를 합성하는 방법으로는 thiosulfinate 합성에 의한 방법과 alk(en)yl-$\small{L}$-cysteine sulfo-xide-alliinase 분해물에 의한 방법, 그리고 $\small{L}$-5-alk(en)yl thiomethylhydantoin${\pm}$S-oxides에 의한 방법이 있으며 이들 방법에 의해 생마늘과 유사한 flavor를 얻을 수 있어 앞으로 식품첨가물로서 기대되는 바이다.

• 대한화학회지
• /
• 제66권2호
• /
• pp.124-135
• /
• 2022

이 연구의 목적은 남한의 2015 개정 과학과 교육과정의 화학 내용 요소와 북한 김정은 시대의 초, 중등 과학 교과서의 화학 내용 요소를 비교·분석하여 북한 화학교육을 이해하기 위한 기초 자료로 제공하기 위한 것이다. 북한이 남한의 화학교육보다 시기적으로 선행하여 학습하는 내용 요소와 북한이 남한보다 양적으로 더 많이 학습하는 내용 요소 등을 분석하였다. 분석 대상은 남한의 2015 개정 과학과 교육과정과 북한의 소학교3 '자연', 초급중 1, 2 '자연과학', 고급중 1, 2 '화학'교과서이었다. 남한의 2015 개정 과학과 교육과정에 제시된 화학의 일반화된 지식에 따라 분석틀을 구성하고, 그 분석틀에 따라 북한과 남한의 화학교육 내용요소를 분석하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 북한 교과서에서 선행하여 학습하는 내용 요소는 밀도, 산화와 환원, 전지, 원자량이었다. 둘째, 북한 교과서에서 추가적으로 학습하는 내용 요소는 혼합물의 분리, 연료, 산화와 환원, 금속, 유기물질과 무기물질, 금속과 비금속의 산화물과 수산화물, 비료로 쓰이는 무기 물질, 영양 물질, 염의 반응과 활용, 원자궤도 함수, 오비탈의 혼성화, 배위결합 및 착물이었다. 이 연구 결과는 북한 화학교육을 이해하는데 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 청정기술
• /
• 제28권2호
• /
• pp.174-181
• /
• 2022

바이오매스는 현재 석유, 천연가스, 석탄 등 화석 연료에서 얻을 수 있는 액체 연료와 유기 화합물을 생산할 수 있는 지속 가능한 대체 자원이다. 화석 연료를 사용하면 온실가스를 배출하기 때문에 바이오매스와 같은 탄소중립적 원료를 사용하는 것은 기후 변화 대응에 기여할 수 있다. 바이오매스 원료로부터 석유 대체 화학 제품과 연료를 생산하기 위한 생물학적 및 화학적 공정이 제안되었지만, 바이오매스에 포함된 높은 산소 함량때문에 화석 연료를 완전히 대체하기 어렵다. 석유와 유사한 연료와 화학 물질을 생산하려면 바이오매스 파생물에 존재하는 산소 원자를 제거하거나 산소 기능기를 전환해야 하며, 이는 촉매 화학적 수첨탈산소화에 의해 달성될 수 있다. 바이오매스 열분해 오일, 리그노셀룰로오스 유래 화학물질, 지질과 같은 원료를 탈산소 연료 및 화학물질로 전환하기 위해 수첨탈산소화가 진행되었다. 높은 표면적의 금속 산화물 또는 탄소에 지지된 귀금속 및 전이 금속으로 구성된 다기능성 촉매는 효율적인 수첨탈산소 촉매로 사용되었다. 본 총설에서는 문헌에서 제안된 촉매를 확인하고 이러한 촉매를 이용한 수첨탈산소 반응 시스템이 논의하였다. 문헌에 보고된 수첨탈산소화 방법을 기반으로, 실현 가능한 수첨탈산소화 공정 개발 방향이 제시하였다.