• 제목/요약/키워드: rate of oxidation

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옥수수와 톨페스큐 근권 유래의 메탄 산화 및 아산화질소 환원 세균 컨소시움 특성 (Characterization of CH4-oxidizing and N2O-reducing Bacterial Consortia Enriched from the Rhizospheres of Maize and Tall Fescue)

  • 이수정;김서영;김예지;이윤영;조경숙
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.225-238
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    • 2021
  • 옥수수(Zea mays)와 톨페스큐(Festuca arundinacea) 근권 토양을 접종원으로 사용하여 농화배양을 통해 CH4 산화컨소시움과 N2O 환원 컨소시움을 얻었다. Illumina MiSeq 염기서열 분석법으로 접종원과 컨소시움의 세균 군집 특성을 비교하였고, 컨소시움의 CH4 산화와 N2O 환원 활성에 미치는 뿌리삼출물의 영향을 규명하였다. 접종원이 다름에도 불구하고 옥수수와 톨페스큐 유래 CH4 산화 컨소시움 사이의 유사성이 높았고, 2종의 N2O 환원 컨소시움도 서로 유사성이 높았다. 2종의 CH4 산화 컨소시움에서 우점도가 높은 metanotrophs는 Methylosarcina, Methylococcus 및 Methylocystis이었다. 2 종의 N2O 환원 컨소시움에서 대표적인 N2O 환원 세균은 Cloacibacterium, Azonexus 및 Klebsiella이었다. 옥수수 근권 유래 N2O 환원 컨소시움의 N2O 환원 속도는 옥수수 뿌리삼출물 첨가에 의해 1.6배, 톨페스큐 유래 컨소시움의 N2O 환원 속도는 톨페스큐 뿌리삼출물 첨가에 의해 2.7배 향상되었다. 그러나 CH4 산화 컨소시움의 활성은 뿌리삼출물 첨가에 의해 향상되지 않았다. 본 연구의 옥수수 및 톨페스큐 근권 유래 CH4 산화 및 N2O 환원 컨소시움은 유류 오염 정화과정에서 non-CO2 온실가스배출을 저감하는데 활용 가능하다.

Lactobacillus plantarum (KACC 92189) as a Potential Probiotic Starter Culture for Quality Improvement of Fermented Sausages

  • Ba, Hoa Van;Seo, Hyun-Woo;Seong, Pil-Nam;Kang, Sun-Moon;Kim, Yoon-Seok;Cho, Soo-Hyun;Park, Beom-Young;Ham, Jun-Sang;Kim, Jin-Hyoung
    • 한국축산식품학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.189-202
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    • 2018
  • This study was conducted to evaluate the effects of fermenting temperature on the applicability of Lactobacillus plantarum for production of fermented sausages as starter cultures, and its applicable efficiency was also compared with those inoculated with commercial starter culture or non-inoculated control. The L. plantarum isolated from a naturally-fermented meat, identified by 16S rDNA sequencing and again identified by de novo Assembly Analysis method was used as a starter culture. Six treatments: 3 with L. plantarum at different fermenting temperatures (20, 25 and $30^{\circ}C$), and other 3 treatments (1 with commercial starter culture, 1 with its mixture with L. plantarum and 1 non-inoculated control) fermented under the same conditions ($25^{\circ}C$) were prepared. Results revealed that the fermenting temperature considerably affected the pH change in samples added with L. plantarum; the highest pH drop rate (1.57 unit) was obtained on the samples fermented at $30^{\circ}C$, followed by those at $25^{\circ}C$ (1.3 unit) and $20^{\circ}C$ (0.99 unit) after 4 days fermentation. Increasing the temperature up to $30^{\circ}C$ resulted in significantly lower spoilage bacteria count (5.15 log CFU/g) and lipid oxidation level in the products inoculated with L. plantarum. The sensory analysis also showed that the samples added with L. plantarum at $30^{\circ}C$ had significantly higher odor, taste and acceptability scores than those fermented at lower temperatures. Under the same processing condition, although the L. plantarum showed slightly lower acidification than the commercial starter culture, however, it significantly improved the eating quality of the product.

흄드 실리카가 영가철에 의한 질산성질소 환원에 미치는 영향 (The Effect of Fumed Silica on Nitrate Reduction by Zero-valent Iron)

  • 조동완;전병훈;김용제;송호철
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.599-608
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    • 2010
  • 다양한 반응조에서 흄드 실리카(silica(fumed))가 질산성질소 처리를 위한 영가철 공정에 미치는 영향을 알아보기 위한 회분실험(batch experiment)을 수행하였다. 반응조는 질산성질소만 주입한 경우, 질산성질소와 지하수 환경에 존재하는 이온들을 주입한 경우, 실제 질산성질소로 오염된 지하수로 구성하였다. 지하수 환경을 가진 반응조에서 질산성질소 환원 속도가 빠르게 진행되었으며, 영가철/흄드 실리카 공정이 영가철 단독 공정에 비해 약 2.5 배의 반응 상수값($k_{obs}$)을 나타냈다. 전반적으로 주요 부산물인 암모늄은 영가철 단독 공정에서 약 70% 환원율로 발생하였으며, 영가철/흄드 실리카 공정의 경우에는 암모늄 발생율이 저감되었다. 수중 pH 는 영가철이 산화되면서 pH 가 상승하였으며, 지하수 환경에서는 상대적으로 낮게 유지되었다. 모든 반응조에서 영가철/흄드 실리카 공정의 pH 가 낮게 유지되었으며, 지하수 환경에서 질산성질소가 고농도로 존재할 경우에는 저농도에 비해 pH 상승폭이 큰 것으로 나타났다. 또한 등온흡착실험을 수행한 결과, 흄드 실리카가 암모늄에 대한 흡착능을 보였다. 전반적인 결과들을 통해 흄드 실리카가 질산성질소를 처리하는 영가철 공정에 유용한 매질임을 확인하였다.

질산(窒酸)을 이용한 무공해(無公害)펄프 제조(製造)에 관한 연구(硏究) - 알카리 전처리재(前處理材)의 질산(窒酸)펄프화에 관하여 - (Studies on the Pollution-Free Pulping by Nitric Acid - Nitric Acid Pulping of Alkali-Pretreated Wood -)

  • 조남석
    • 한국산림과학회지
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    • 제61권1호
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    • pp.27-36
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    • 1983
  • 본(本) 연구(硏究)는 질산(窒酸)펄프화법의 기술(技術)을 확립하기 위한 기초자료(基礎資料)를 얻기 위하여 실시(實施)하였다. 값이 비싸고 목재(木材)에 침투성(浸透性)이 불량(不良)한 질산(窒酸)을 직접 적용시키지 아니하고, 알카리전처리(前處理)로 어느정도 탈리그닌이 진행된 시료(試料)를 사용, 질산(窒酸)펄프화 2단증해(段蒸解)를 행하여 전처리(前處理)가 탈리그닌 및 펄프수율(收率)에 미치는 영향(影響) 및 펄프화 과정(過程)에서의 탄수화물(炭水化物)과 리그닌의 용출(溶出)거동을 구명(究明)코저 하였다. 질산(窒酸)펄프화의 제(第) 1 단증해(段蒸解)에 있어서 증해시간(蒸解時間)이 증가함에 따라 펄프수율(收率)이 감소하였으며 질산농도(窒酸濃度) 1, 2%보다 3%가 펄프수율(收率) 및 탈리그닌에 현저히 영향(影響)하였다. 또한 알카리전처리(前處理)는 질산(窒酸)펄프의 수율(收率)에 크게 영향하였으며 79%의 전처리수율(前處理收率)로서 충분한 탈리그닌 효과(効果)를 얻을 수 있었다. 질산(窒酸)펄프화 과정에서 용출(溶出)되는 탄수화물(炭水化物)은 주로 xylose였으며, 이들의 용출(溶出)은 증해시간(蒸解時間)이 증가함에 따라 증가되었는바, 이는 탄수화물(炭水化物)에 대한 질산(窒酸)의 산화작용(酸化作用)으로 도입된 carbonyl기(基)가 탄수화물(炭水化物)의 붕괴를 초래한 결과로 생각된다.

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NCM 계 양극활물질 합성용 금속질 내화갑 가능성 연구-I (Study on the feasibility of metallic saggar for synthesizing NCM cathode active materials-I)

  • 박용일;정지훈;우성현;이정헌;김형준
    • 한국결정성장학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.103-107
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    • 2024
  • 본 연구에서는 NCM [Li(NixCoyMnz)O2] 양극활물질을 합성하기 위한 내화갑의 재료로 순수 금속 재료인 Nickel을 제안하였다. Nickel은 산화에 강하고 녹는점이 높은 금속으로 알려져 있다. 니켈은 NCM 양극활물질의 주성분 중 하나로 양극물질 합성 동안에 saggar로 부터의 오염에 대한 문제에 자유로울 것으로 기대하였다. 본 연구진은 니켈이 NCM 양극물질 합성용 내화갑으로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 900℃에서 Ni 금속 도가니와 Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2 (NCM 811) 전구체 물질을 장시간 반응시켰을 때, 시간 변화에 따른 도가니 표면 반응층 변화를 분석하였다. 900℃에서 열처리 동안에 형성된 니켈 도가니 반응층은 니켈 산화물이었으며, 양극 전구체 산화물로 부터의 산소확산과 대기 중의 산소와 반응이 동시에 이루어져서 생성된 것으로 생각된다. 산화층은 480시간 이후로 그 두께의 변화가 느려지는 것으로 보아 전구체로 부터의 산소 확산속도가 감소되는 것으로 생각된다. 480시간까지는 도가니로 부터 탈락되지 않고 결합되어 있었다. 그러나 720시간 후에는 산화층이 탈락되는 것이 확인되어 일정 시간까지만 NCM 합성용 Saggar로서 사용 가능할 것으로 생각된다.

DOF 공정에 의한 정수처리 효과 (Effect of Drinking Water Treatment by DOF(Dissolved Ozone Flotation) System)

  • 이병호;송원철
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.743-750
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    • 2008
  • 본 연구에서는 용존오존부상법(Dissolved Ozone Flotation; DOF)을 이용한 정수처리 효과를 파악하기 위하여 적정 오존 주입 농도와 오존 주입 농도별 처리 특성에 대해서 연구하였으며, 또한 용존공기부상법(Dissolved Air Flotation; DAF) 및 중력식 침전법(Conventional Gravity Sedimentation; CGS)과 DOF의 처리 성능을 비교하였다. 최적 오존 주입 농도를 산정하기 위한 실험에서 최적 오존 주입농도는 2.7 mg/L로 나타났으며, 오존 주입 농도가 증가할수록 탁도 및 KMnO$_4$ 소모량, UV$_{254}$ 흡수도, TOC 등과 같은 제거효율이 낮아지는 것으로 나타났다. DOF와 DAF, CGS의 처리성능을 비교한 결과 오존 주입 농도 2.7 mg/L로 운전한 DOF시스템의 탁도 제거효율은 88.9%, 유기물질 항목의 경우 KMnO$_4$ 소모량은 62.9%, TOC 47%, 그리고 UV$_{254}$ 흡수도 77.3% 그리고 THMFP 제거율의 경우 51.6%로 다른 두 공정보다 높거나 비슷하게 나타났다. 따라서 응집 부상 공정과 오존 산화 공정이 하나의 반응기에서 일어나는 DOF 시스템은 정수처리시설의 소유부지 감소와 기존 CGS 시스템에서 처리가 어려운 조류 및 용존성 유기물질의 제거를 통해 소독부산물의 생성을 감소시킴으로 향후 고도정수처리시스템으로 적용 가능성이 충분한 것으로 판단된다.

Hydride Generation Atomic Absorption Spectrometry를 이용한 석유정제폐수중의 selenium 분석 (Analysis of selenium in oil refinery wastewater by hydride generation atomic absorption spectrometry)

  • 천미희;김철;이현주;강임석
    • 분석과학
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    • 제16권5호
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    • pp.399-406
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    • 2003
  • 본 연구는 수소화물 발생장치가 부착된 원자흡광 광도계 (HG-AAS)를 이용하여 비교적 고농도의 Se을 함유하고 있는 석유정제 폐수의 Se 분석을 위하여 적합한 분석조건을 선정하고자 수행되었다. Se(VI)의 Se(IV)로의 환원 실험에서 폐수량 10 mL, 염산 주입량 10 mL, 가열시간 30분이 최적 환원조건으로 결정되었다. 폐수의 조성성분과 유기물의 농도가 높은 경우에는 Se 회수율이 감소하였다. 따라서 3가지 산분해법 ($HNO_3/HClO_4$ 분해, $KMnO_4$ 분해 및 초단파 산분해)에 의한 유기물, 석유화합물 분해 및 유기성 Se(org.), Se(IV) 산화에 따른 Se 회수율을 검토하였다. 실험결과 산분해전 약 50~80%이었던 Se 회수율은 모든 산분해에서 90%이상이었으며 특히, 초단파 산분해에 의한 Se 회수율이 가장 높은 것으로 나타났다. 그러므로 HG-AAS를 이용한 석유정제 폐수의 Se 분석시에는 초단파 산분해후 염산 처리를 하는 전처리 과정이 가장 적합한 것으로 나타났다.

Alcohol Oxidase와 Alcohol Dehydrogenase를 이용한 기상에서의 Ethanol의 산화반응 (Oxidation of Ethanol in the Gas Phase with Alcohol Oxidase and Alcohol Dehydrogenase)

  • 박현규;장호남김동옥
    • KSBB Journal
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    • 제9권3호
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    • pp.239-245
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    • 1994
  • Alcohol oxidase와 alcohol dehydrogenase를 DEAE-Cellulose와 ePG에 고정화시켜 에탄올을 산 화시키는 반응을 기상에서 수행하였다. 이 기상반응 의 반응활성은 반응온도와 효소의 hydration 정도에 큰 영향을 받았다. 온도에 의한 효소활성의 변화는 액상에셔의 경우와 비슷한 경향을 보였다. 즉 기상 반응에서도 $35^{\circ}C$에서 $40^{\circ}C$ 사이에서 최고의 활성을 나타내였다. 효소의 hydration 정도는 효소의 활성 에 매우 큰 영향을 끼치는 인자였는데 water activity가 0.8 정도까지는 water activIty가 증가함 에 따라 효소의 활성이 급격히 증가하다가 그 이상 에서는 다소 감소하는 경향을 보였다. 쇼소의 얀정 성도 water activity에 의해서 크게 영향을 받았는데 water actIvity가 0.5 정도까지는 water activity가 증가함에 따라 안정성이 비교적 급격히 감소하였고 그 이상의 water activity에서는 효소의 안정성이 water activity의 영향을 크게 받지 않고 어느 정도 엘정하게 유지되었다. 담체의 흡착성능이 기상반응에 마치는 영향을 알아보가 위하여 셔로 흡 착성능이 다른 DEAE-Cellulose와 CPG에 고정화 된 효소를 사용하여 반응을 비교해 본 결과 담체의 흡착성능은 반응에 별 영향을 주지 못했다. Alcoh이 O oxidase의 기상반응 속도상수(Km=0.24mM)는 액상에서의 값(Km=11.22mM)과 order of magni tude가 약 2 정도의 차이를 보여주었는데 이는 기질 인 에탄올의 기 액 평형상태에셔의 각상간의 농도의 order of magnitude 차와 비슷하였다. 같은 산화효 소류이나 조효소를 펠요로 하고 반응속도식이 많이 다른 alcohol dehydrogenase 효소에도, 기상반응 속도상수와 사용기질의 기 액평형 데이타와의 이와 같은 연관성이 성립하였다. 이같은 연관성이 산화환 원효소류가 아닌 다른 효소류에도 적용될지의 여부는 앞으로의 연구로 밝혀야 할 것이다.

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노지와 비가림 하우스 재배에 따른 블루베리 'Northland' 품종의 생육및 과실 특성 분석 (Growth and Fruit Characteristics of Blueberry 'Northland' Cultivar as Influenced by Open Field and Rain Shelter House Cultivation)

  • 김진국;조정건;김홍림;류명상;김정배;황해성;황용수
    • 생물환경조절학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.387-393
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    • 2011
  • 노지 포장과 비가림 하우스 시설내의 지상및지중부 온도와 광합성 유효광량자속 밀도(photosynthetic photon flux density, PPFD) 조건이 블루베리 'Northland' 품종의 수체생육 및 과실 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 과실 생장은 비가림 하우스 재배에서 촉진되어 조기수확 및 수확기간이 단축되는 것으로 조사되었다. 지상 및 지중부 온도, PPFD가 블루베리 과실의 과립중과 과실크기에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 조사되었다. 가용성고형물 함량은 완숙기 과실에서 노지 포장에서 높았고, 산함량은 비가림 하우스의 과실에서 유의하게 낮았다. 온도와 PPFD가 과실의 경도에 미치는 영향은 뚜렷하지 않았다. 완숙 과실의 총 안토시아닌 함량은 비가림 하우스의 과실에서 유의하게 높았다. 기능성 성분인 총페놀 함량과 항산화활성도는 과실 발육기간 동안은 노지 재배 과실에서 높았으나, 완숙 과실에서는 유의한 차이를 보이지 않았다.

다공질 세라믹지지 촉매 상에서의 플라즈마 방전을 이용한 휘발성유기화합물의 분해 (Electrical Discharge Plasma in a Porous Ceramic Membrane-supported Catalyst for the Decomposition of a Volatile Organic Compound)

  • 조진오;이상백;장동룡;목영선
    • 공업화학
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    • 제24권4호
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    • pp.433-437
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    • 2013
  • 다공질 세라믹 막을 사용하는 플라즈마-촉매 반응기에서 휘발성유기화합물의 분해가 수행되었다. 저압차 촉매 지지체로 사용된 세라믹 막에 광촉매인 산화아연을 담지하여 휘발성유기화합물의 산화 성능을 개선하고자 하였다. 교류 고전압에 의해 구동되는 플라즈마가 다공질 세라믹 막 내에서 전개되면서 휘발성유기화합물의 분해에 이용되는 라디칼, 오존, 이온, 여기상태 분자 등 다양한 활성성분을 생성하게 된다. 반응기에 공급되는 고전압이 증가함에 따라 플라즈마가 점차 방사방향으로 전개되어, 일정 전압을 넘어서면 세라믹지지체 전체적으로 균일한 플라즈마가 생성되었다. 휘발성유기화합물 분해 성능 평가에는 에틸렌이 이용되었다. 전기에너지밀도, 반응기 입구 에틸렌 농도, 촉매 담지 여부, 기체 조성에 따른 에틸렌 분해효율이 조사되었다. 같은 에너지 밀도에서 비교하면 산화아연이 담지된 촉매에서의 에틸렌 분해 효율이 담지되지 않은 경우보다 더 높은 것으로 나타났으며, 기체 조성 변화 실험을 통해 폐가스의 주요 구성성분인 산소와 질소 모두 에틸렌의 분해를 개시하는데 중요한 역할을 함을 알 수 있었다. 일반적인 기상반응과 달리, 플라즈마 반응기에서의 에틸렌 분해 반응은 활성 성분의 양에 의해 지배되므로, 방전 전력이 동일할 경우 에틸렌 농도가 높아질수록 분해효율이 저하되었다.