• 제목/요약/키워드: photooxidation

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부식질의 광산화 및 오존산화에 있어서의 분자량 크기분포 변화 특성에 관한 연구 (A Study of Molecular Size Distributions of Humic Acid by Photo-Oxidation and Ozonation)

  • 김종부;김계월;이동석
    • 분석과학
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    • 제16권4호
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    • pp.292-298
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    • 2003
  • 고급산화공정 (AOP)인 UV시스템과 오존시스템을 이용하여 부식산의 광산화 및 오존 산화를 실시한 후, 용존유기탄소 (DOC)의 제거 효율에 따른 분자량 분포 특성을 한외여과법을 이용하여 조사하였다. 반응 전의 부식산의 분자량 분포는 30,000 daltons 이상의 고분자 물질이 41.5%로 가장 큰 부분을 차지하고 있었으며, 500 dalton 이하의 저분자 물질은 15.2%로 상대적으로 낮은 분포율을 보였다. UV 조사 시간이 증가함에 따라 고분자에서 저분자로의 전환율이 증가하였다. 특히, 30,000 daltons 이상의 고분자물질이 생물학적으로 처리 효율이 높은 500 daltons 이하의 저분자물질로 전환되는 비율은 UV 단독조사 (35.3%)에 비교해 촉매가 첨가된 경우인 $UV/TiO_2$$UV/H_2O_2$ 시스템에서 각각 58.9%와 87.7%으로 증가하였다. 오존 시스템에서는 500 daltons 이하의 저분자로의 전환율보다는 3,000~30,000 daltons의 중간크기 분자량 분포율이 증가하였다. 오존 단독 시스템에서는 10,000~30,000 daltons 크기의 분포율이 최종 60분 처리시 41.5%로 가장 높게 나타났으며, $O_3/H_2O_2$ 시스템에서는 10,000~30,000 daltons과 3,000~10,000 daltons이 각각 38.9%, 26.2%으로 높은 분포율을 나타냈다. 이상에서 얻어진 결과를 토대로 수중 부식산의 보다 효과적인 제거를 위하여, $UV/H_2O_2$, $UV/TiO_2$$O_3$, $O_3/H_2O_2$ 시스템 등과 연계하여 처리할 수 있는 단위공정을 제안하였다.

침철석과 UVC-Lamp를 이용한 아비산염의 광촉매 산화 (Photocatalytic Oxidation of Arsenite Using Goethite and UVC-Lamp)

  • 전지훈;김성희;조현구;김순오
    • 자원환경지질
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    • 제50권3호
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    • pp.215-224
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    • 2017
  • 비소는 독성이 매우 큰 물질로 지하수 환경에서 산출빈도가 높다. 지하수 내 비소는 환원환경에서 무기비소인 아비산염의 형태로 존재하며, 산화한경에서 비산염의 형태로 존재한다. 아비산염은 비산염보다 독성이 높으며, 금속(수)산화물의 표면에 흡착이 잘 되지 않아 이동성이 높다. 이러한 이유로 독성이 높은 아비산염을 비산염으로 산화시켜 독성을 저감시키는 공정에 대한 연구가 수행되어져 왔다. 특히 광산화 공정은 운전이 간단하면서 경제적이며 효율이 높다고 알려져 있다. 본 연구에서는 광산화공정에서 기존에 광촉매로 주로 사용되어온 $TiO_2$를 대신하여 자연 상에서 산출되는 침철석을 광촉매로 이용하여 지하수 내에서 아비산염을 비산염으로 산화시키는 공정의 효율에 영향을 미치는 다양한 인자들을 평가하였다. 연구결과, 용존 양이온의 종류보다는 총 농도가 아비산염의 광촉매 산화에 영향을 미치는 것을 확인하였으며, pH가 높은 환경에서 아비산염의 광촉매 산화효율이 더욱 높게 나타나는 것을 확인하였다. 아비산염과 비산염이 공존할 경우, 흡착에 의한 비소의 제거는 아비산염과 비산염의 침철석에 대한 친화도에 따라 약간의 영향을 미치는 것으로 보이나, 아비산염의 광촉매 산화에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그리고 휴믹산은 아비산염의 광촉매 산화 공정간 수산화라디칼과 슈퍼옥사이드 라디칼과 같은 활성산소종과 반응하여 아비산염의 광촉매 산화 효율을 감소시키는 것으로 나타났다. 또한 아비산염의 광촉매 산화 공정간 전자 수용체로서 산소를 주입할시 가장 높게 효율이 증진되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 연구결과를 종합할 때, 공정의 최적화를 통하여 지하수 등의 수환경 내 존재하는 아비산염의 독성은 침철석을 이용한 광촉매 산화에 의하여 저감될 수 있을 것으로 판단된다.

Light-chilling에 의해 유도된 벼 잎에서의 광합성 변화와 항산화 효소의 반응 (Photochemical Damage and Responses of Antioxidant Enzymes in Rice Leaves Induced to Light-Chilling)

  • 구정숙;추연식;이진범
    • 생명과학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.442-448
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    • 2009
  • 대부분의 열대 식물은 chilling에 민감하게 반응한다. 대표적 열대 식물인 벼 잎에 대한 light-chilling 처리와 이 후의 회복기(post-chilling) 동안 일어나는 반응들을 알아보았다. Chilling 시 벼 잎에서의 광합성 효율($F_v/F_m$)은 대조구보다 50% 감소하였고, 상대적으로 $H_2O_2$ 양은 48% 증가하였다. 항산화 효소들 중 SOD와 GR 활성은 chilling과 post-chilling 시 증가하였다. 특히 SOD isoforms의 경우 CuZn-SOD와 Mn-SOD 가 발현된 반면 Fe-SOD는 발현되지 않았다. CAT 활성은 chilling 시 감소하였으며, 반면에 APX는 크게 증가하였다. Chilling 시 CAT의 isoforms의 변화를 보면, CAT-2와 -3의 활성이 감소한 것과 대조적으로 post-chilling 시 이들 isoforms의 활성은 증가하였다. 이처럼 APX와 CAT 활성은 벼 잎이 chilling stress를 겪게 될 때 상반되는 변화를 보여주었다.

Leuconostoc mesenteroides에서 分離한 Glucose-6-phosphate Dehydrogenase의 特性 (Characteristics of Glucose-6-phosphate Dehydrogenase from Leuconostoc mesenteroides)

  • 변시명;최양도;한문희
    • 대한화학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.248-258
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    • 1979
  • 저자들은 Cibacron Blue F3G-A Separose 컬럼 어피니티크로마토그래피에 의하여 GIn-cose-6-phosphate dehydrogenase를 Leuconostoc mesenteroides로부터 순수 분리한 바 있다. 이 효소를 사용하여 효소특성을 조사한 결과 분자량은 Sephadex G-200 컬럼에 의해 112,000이었으며 최적온도는 50$^{\circ}$, 활성화에너 지는 8.36kcal/mole 불활성화에너지는 -58.2kcal/mole로 나타났다. $NADP^+$를 조효소로 사용하였을때 최적 pH7.8에서 K_{G6p}:76.9${\mu}$M, ${\alpha}K_{NADP}:\;7.46{\mu}M,\;{\alpha}KNNADP:\;7.l4{\mu}M$이었으며 같은 조건에서 $NAD^+$를 조효소로 사용하였을때 $K_{G6P}:\;53.65{\mu}M,\;K_{NAD}:\;115.2{\mu}M\;{\alpha}K_{NAD}:\;707.2{\mu}M$이었다. 따라서 $NADP^+$$NAD^+$를 조효소로 사용한 경우에 있어서 ${\alpha}$ 값은 각각 1과 6으로 나타났다. pH변화에 따른 반응속도상수의 변화에 의하면 $NAD^+$를 조효소로 하였을때 최적 pH는 7.8 이었고 pKa가 7.2인 활성기와 ${\mu}Kb$가 9.0∼9.6인 활성기가 효소와 기질의 상호작용에 관여함을 알았다. 이중 pKa 7.2인 활성기를 밝히기 위하여 효소를 광산화와 carboxymethylation을 시킨결과 histidine의 imidazole기임을 알수 있있다.

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식물정유와 광촉매를 이용한 흡수제 제조 및 VOCs 제거특성에 관한 연구 (The Manufacture of Absorbents and Removal Characteristics of VOCs by Essential Oil and Photocatalyst)

  • 정해은;양경순;강민경;조준형;오광중
    • 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.

수용성 미셀용액에서 몇 가지 안트라센 유도체의 가용화 및 감광화 성질 (Solubilization and Photosensitizing Properties of Some Anthracene Derivatives in Aqueous Micellar Solutions)

  • 고정수;한동설;오형식;박병관;김종현;오세웅
    • 대한화학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.452-460
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    • 1991
  • 메탄올-물 혼합용매 및 수용성 CTAB, SDS 용액에서 2-에틸안트라센[2-EA]과 9-페닐안트라센[9-PA]에 빛을 조사하는 동안 1,3-디페닐이소벤조푸란[DPBF]이 감소되는 것으로부터 이 반응에 단일항 산소$(^1O_2)$가 관여된다는 화학적 증거를 얻었다. 용매의 극성에 민간함 UV 분광학적 특성을 이용하여 2-EA와 9-PA의 평균미세환경의 극성을 조사하였다. 2-EA와 9-PA가 수용성 CTAB, SDS 및 Brij 35 용액에 가용화될 때 그들의 평균 미세환경은 극성이었으며, 미세환경의 극성 파라미터는 미셀의 이온성에 영향을 받지 않았다. 2-EA의 평균 미세환경의 극성은 40%(w/w) 에탄올 수용액의 극성과 비슷했으며, 9-PA의 경우는 30%(w/w)와 40%(w/w) 사이의 에탄올 수용액의 극성과 비슷했다. 이들 화학종들이 수용성 미셀용액에 가용화될 때 대부분 미셀의 표면에 분포할 것이라는 것을 알았다. 여러 용매에서 2-EA와 9-PA의 광증감능을 검토하였다. 메탄올-물 혼합용매가 수용성 미셀용액보다 광산화반응에 유리한 것으로 나타났다.

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복합 리놀레산을 함유하는 재구성지질의 산화안정성 (Oxidative Stability of Structured Lipid Containing Conjugated Linoleic Acid)

  • 유희진;이기택;이규희;오만진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권10호
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    • pp.1399-1404
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    • 2006
  • 기능성식품 소재로 사용할 수 있는 재구성지질의 산화안정성을 검토하기 위하여 대두유, CLA와 caproic acid에 lipase를 가하여 반응시켜 합성한 재구성지질과 이의 유탁액에 각종 항산화제를 첨가하고 $60^{\circ}C,\;150^{\circ}C$의 열처리한 것과 광을 조사하면서 저장과정 중 POV, TBA값, AV를 측정한 결과는 다음과 같았다. 대두유와 재구성지질을 $60^{\circ}C$에서 열처리하였을 때 대두유가 재구성지질에 비하여 산화가 더 빠르게 진행되었으며 항산화제를 첨가한 재구성지질은 산화유도기간이 길어졌으나 10일이 지나면서 POV가 100 meq/kg에 도달해 식용이 불가능한 상태가 되었다. 재구성지질에 항산화제를 첨가하였을 때 산화억제 효과는 tea polyphenol extract>$\alpha-tocopehrol$>rosemary extract>ascorbyl palmitate의 순으로 tea polyphenol extract가 가장 우수하였으며 $150^{\circ}C$에서 열처리하였을 때에도 저장 3일에 대두유의 POV가 117 meq/kg, 재구성지질이 92 meq/kg로서 3일이 지나면서 식용이 불가하였으며 고온에서의 항산화제의 산화억제정도는 저온에서와 같은 경향이었다. 유지유탁액이 일반적인 유지 상태보다 산화속도가 빨랐으며 유탁액 상태에서도 항산화제의 산화억제효과는 가열처리 때와 유사하였다. 대두유와 재구성지질에 대하여 광을 조사하여 산화시킬 때 가열산화에서와 같이 재구성지질이 더욱 안정하였으며 조사기간이 길수록 신화정도는 차이가 심하였으며 유탁액 상태에서 더욱 불안전하였다.

인삼의 Polyacetylene 화합물 (Polyacetylene Compounds from Panax ginseng C.A. Meyer)

  • 심상철;장석구
    • 고려인삼학회:학술대회논문집
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    • 고려인삼학회 1988년도 학술대회지
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    • pp.122-128
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    • 1988
  • 폴리아세칠랜계 화합물이 함유된 인삼의 석유 에텔 추출물은 시험관내 실험에서 Sarcoma 180, Walker carcinosarcoma 256, $L_{1210}leukemic$ lympocyte의 성장을 억제한다. 우리는 석유 ether 추출물로 부터 몇가지 포리아세틸렌계 화합물을 분리하여 화학구조를 밝혔다. UV, IR $^{1}H$ NMR, $^{13}C$ NMR, EI mass, CI mas, 원소분석과 산화 또는 산촉매 가수분해와 같은 화학적인 방법으로 얻어진 자료에 근거하여 이들은 heptadeca-1,9-dien-4,6-diyn-3-ol, hepatadeca-l-en-4.6-diyn-9,10-epoxy-3-ol 및 hepatadeca-1,8-dien-4,6-diyn-3,10-diol로 밝혀 졌다.

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김치종류별 용매 획분의 자외선 B 조사에 의해 유도된 피부산화 및 홍반 생성 억제 효과 (Inhibitory Effect of Solvent Fraction of Various Kinds of Kimchi on Ultraviolet B Induced Oxidation and Erythema Formation of Hairless Mice Skin)

  • 류복미;류승희;전영수;이유순;문갑순
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.785-790
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    • 2004
  • 배추김치, 갓김치, 부추김치의 용매획분 추출물을 제조한 뒤 항산화관련 물질들의 함량을 측정한 결과 카로테노이드는 갓김치의 hexane층에서, 클로로필 함량은 부추김치의 hexane층에서 가장 높았고, 비타민 C함량은 갓김치의 EtOAc층과 BuOH층에서 가장 높게 나타났다. 총 폐놀화합물은 부추김 치의 CH$_2$Cl$_2$층과 EtOAc층, 배추김치 CH$_2$Cl$_2$층, 갖김치 EtOAc층과 CH$_2$Cl$_2$층에 많이 함유되어 있었다. DPPH법을 이용한 유리기 소거능을 조사한 결과 부추김치 CH$_2$Cl$_2$층과 EtOAc층, 배추김치 CH$_2$Cl$_2$층, 갓김치 EtOAc층에서 효과가 큰 것으로 나타났다. 김치종류별 용매획분을 hairless mouse의 피부균질액에 첨가하여 자외선 B를 조사한 후 지질과산 화물 함량을 측정한 결과 부추김치의 CH$_2$Cl$_2$층과 EtOAc층, 배추김치, 갓김치의 EtOAc층에서 낮게 나타나 항산화성이 높은 획분에서 피부의 광산화 억제효과가 큰 것을 알 수 있었고 김치 용매획분을 크림에 첨가하여 hairless mouse의 등에 직접 도포한 후 자외선 B를 조사하였을 때 대조군에 비해 갓김치의 hexane층, 부추김치의 hexane층과 BuOH층을 제외한 모든 용매획분이 피부홍반의 생성을 억제하였고 특히 갖김치 EtOAc층, 배추김치 CH$_2$Cl$_2$층, 부추김치 물층에서 피부보호효과가 큰 것으로 나타났다.

이중경화법을 이용한 열개시제 및 광개시제가 배합된 황칠도료의 경화속도 촉진 및 물성향상 연구 (Improving Curing Rate and Physical Properties of Korean Dendropanax Lacquer with Thermal and Photo Initiator by Dual Curing)

  • 황현득;문제익;박초희;김현중;황백
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제38권4호
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    • pp.333-340
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    • 2010
  • 한반도 남부 일대에서 자생하는 황칠나무(Dendropanax morbifera Lev.) 수액으로부터 추출한 천연 도료인 황칠도료(Korean Dendropanax lacquer)는 예로부터 귀중한 예술품이나 투구, 화살, 활 등의 전쟁도구를 찬란한 황금색으로 도장하는데 사용되어 왔다. 경화 후 황금색의 투명한 도막을 형성하여 우수한 색상특성을 지니고 있을 뿐만 아니라 내후성, 내수성, 내식성 등이 우수하여, 보호도장으로써도 훌륭한 가치를 지니고 있다. 그러나 이러한 많은 장점에도 불구하고, 현대적인 여러 적용분야에 사용되지 못하고 있는 이유는 황칠도료의 생산량이 적고, 이로 인하여 가격이 매우 고가이고, 장시간의 경화시간이 소요되는 문제도 큰 원인으로 작용하고 있다. 한편 황칠 내에 광중합이 가능한 conjugated diene을 포함한 모노머가 있으며, 이러한 모노머는 일광 조사 조건등에 의하여 짧은 시간에 단단하고 황금색을 띠는 도막을 형성할 수 있음이 보고된 바가 있다. 따라서 본 연구에 서는 전통적인 황칠도료의 경화방법을 개선하고 경화속도를 촉진하기 위하여, 열개시제를 도입하여 열경화를 촉진하는 방법과 열개시제 및 광개시제를 동시에 도입하고 이중경화(dual curing)에 의해서 경화속도를 촉진하고자 하였다. 이러한 경화 속도 및 경화 거동은 적외선분광분석기(FT-IR)을 이용하여 -C=C- 이중결합 특성피크의 변화를 관찰하거나, 진자경도계(pendulum hardness tester)를 이용하여 표면 경도의 변화를 관찰함으로써 평가하였다. 또한 강체진자물성측정기(RPT)에 spot UV curing 장비를 도입하여 이중경화에 의한 경화 속도 진을 평가하였다. 본 연구의 결과 열개시제에 의하여 열경화가 촉진될 수 있을 뿐만 아니라, 이중경화에 의하여 경화속도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 이러한 황칠도료 경화 속도 촉진 방법을 활용하여 전통적인 역에만 사용되어온 황칠도료를 현대적인 여러 적용분야에도 확대하여 사용할 수 있는 가능성을 제시하였다.