• 제목/요약/키워드: ultrasonicator

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판지슬러지와 하수슬러지를 이용한 혐기성 처리 공정에서 메탄 생산 (Methane Production from the Mixture of Paperboard Sludge and Sewage Sludge in an Anaerobic Treatment Process)

  • 최석순;이현민;정태영;염승호
    • 공업화학
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    • 제23권2호
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    • pp.228-231
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    • 2012
  • 본 연구에서는 혐기성 생물 반응조에서 35일 동안 배양된 하수슬러지와 판지슬러지를 혼합한 후, 초음파 파쇄기를 이용한 고농도 유기성 폐기물의 회분식 혐기 소화 공정에서 메탄 생산 특성이 고찰되었다. 초음파 파쇄기의 진폭이 높아질수록 Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD)가 증가함으로써 판지슬러지의 효과적 가용화가 이루어졌다. 또한, 메탄 생산성 향상을 위한 초음파 파쇄기의 최적 진폭이 $142.5\;{\mu}m$임을 구하였으며, 혐기소화 기간이 길러질수록 메탄 생산량은 증가하였다. 그리고, 바이오매스 변화(6000, 9000, 12000 mg/L)에 의한 혐기성 소화처리가 이루어졌을 때, 미생물 농도가 높아질수록 메탄 생산량이 모두 증가함을 알 수 있었다. 이러한 실험 결과들은 판지슬러지와 하수슬러지가 혼합된 고농도 유기성 폐기물의 혐기성 소화 공정에 의한 메탄 생산성을 향상시키는 자료로 활용될 수 있을 것이다.

더덕 사포닌인 lancemasides의 최적 추출 방법 구명 (Determination the optimum extraction method for saponin lancemasides in Codonopsis lanceolata)

  • 이민주;남주희;엄인석;강창근;노일래
    • 한국식품과학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.103-108
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    • 2019
  • 본 연구는 더덕 사포닌의 최적 추출 방법을 구명하기 위해 수행되었다. 추출 방법에 따른 lancemasides 함량을 조사하기 위해 환류 추출(MeOH, BuOH), 열수 추출(Hot water), 초음파 추출(ultrasonic bath (40 kHz; continuous irradiation, interval irradiation), ultrasonicator (20 kHz))을 실시하였다. 그 결과, 총 lancemasides함량은 ultrasonic bath (MeOH; continuous irradiation) 추출에서 가장 높았고, ultrasonic bath (water; continuous irradiation) 추출>ultrasonic bath (MeOH; interval irradiation) 추출>ultrasonicator 추출>열수 추출>메탄올 환류 추출>부탄올 환류 추출 순으로 높았다. 따라서 더덕 사포닌의 최적 추출 방법은 MeOH을 이용한 초음파(ultrasonic bath, 40 kHz) 추출이었고, 추출 전 시료 건조 방법은 동결건조보다 음건으로 건조하는 것이 lancemasides 추출에 더 효과적이었다. 또한 초음파 추출 시 추출 시간은 2시간, 추출 온도는 $64^{\circ}C$에서 추출 하는 것이 효과적임을 확인할 수 있었다. 따라서 초음파(ultrasonic bath)추출은 기존에 주로 이용하던 환류 추출 및 분획을 실시했을 때 보다 많은 양의 사포닌(lancemasides)을 추출할 수 있었다. 그리고 추출 시간과 온도와 같은 추출 조건에 따라 aster saponin Hb가 lancemaside류로 성분 변화가 일어나는 것을 확인하였다. 특히 추출 온도가 증가함에 따라 aster saponin의 함량이 줄어들고, lancemaside A의 함량이 증가하는 것으로 보아 추출 온도가 사포닌 성분 변화에 영향을 주는 것으로 사료된다.

물리화학적 처리가 인삼 Saponin의 안정성에 미치는 영향 (Effect on Stability of Ginseng Saponins by Various Physical and Chemical Treatments)

  • 도재호;장진규
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제10권2호
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    • pp.193-199
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    • 1986
  • To investigate the stability of ginseng saponin, various physical and chemical treatments for red ginseng alcohol extract (70% ethyl alcohol) were carried out, and then the variations of ginseng saponin in extract were investigated by high performance liquid chromatography (HPLC) method. Irradiation of ${\gamma}$-ray, and ultraviolet ray, sonocatalysis by ultrasonicator, treatment of electronic range, catalytic ozonation did not or slightly affect degradation of ginseng saponins, but they were degraded by heat treatment.

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초음파 혼합에 근거한 에폭시 나노복합체의 제조와 특성 (Synthesis and Characterization of Epoxy Based Nanocomposite Materials Using an Ultrasonicator)

  • 이도영;박경문;박윤국
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권5호
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    • pp.945-948
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    • 2008
  • 나노복합체는 높은 기계적 강도, 내열성, 그 밖의 많은 장점들로 인하여 첨가제에 따라 자동차, 우주항공 그리고 생체분야에 응용되어 사용되어지고 있다. 클로자이트(Cloisite) 15A 존재하의 에폭시 수지를 바탕으로 한 나노복합체를 합성하고 TEM, XRD, TGA, 그리고 DMA 등을 이용하여 분석하였다. 첨가제로 사용된 클레이의 층간간격(d-space)의 영향을 알아보기 위하여 클로자이트 20A 존재 하에서도 비슷한 나노복합체를 합성하였다. 나노복합체의 제조 시에 전통적으로 이용되어져온 핫플레이트와 자석을 이용한 제조법이외에도 초음파를 이용하여 나노복합체를 제조하였으나 두 경우 모두 나노복합체의 구조가 삽입형 구조를 얻어 구조면에서의 혼합의 영향이 없었다. 클레이가 존재하지 않았을 때에 비하여 5 wt%의 클로자이트 15A 존재 하에서 20분간 초음파로 혼합시의 복합체의 저장 탄성률이 10% 증가됨을 보였다. 일반적으로 클로자이트 15A 존재 하에서의 복합체가 클로자이트 20A 존재 하에서의 복합체보다 좋은 저장 탄성률을 보였다.

운모표면에 대한 $\alpha$산화철 흡착 (Adsorption of $\alpha$-Fe2O3 on the Surface of Mica Particles)

  • 김대웅;조동희;김명숙;박면용
    • 한국세라믹학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.215-222
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    • 1987
  • ${\alpha}$-Ferric Hydrous Oxide and ${\alpha}$-Ferric Oxide were obtained as following processes that Ferric Nitrate solution was adjusted to pH 6-8 with Ammonium Hydroxide, refluxed the Iron precipitate for 1 hr. at 80$^{\circ}C$, washed it with water and Methanol (95%), dried it to obtain ${\alpha}$-Ferric Hydrous Oxide at 60$^{\circ}C$, and then heated in atmosphere to prepare ${\alpha}$-Ferric Oxide for 1 hr. at 450$^{\circ}C$. Mica particles cleaned with ultrasonicator (45KHz) in water were mixed with Ferric Nitrate solution and treated it to adsorb ${\alpha}$-Ferric Oxide on the surface of mica particles by using the abovementioned processes, but the heated temperature was at 500$^{\circ}C$. The maximum wavelength of reflected light on the surface of mica-${\alpha}$-Ferric Oxide (50%) was appeared at 546nm but -Ferric Oxide free mica only was at 436 nm. The maximum wavelength was shifted to longer when the weight ratios of ${\alpha}$-Ferric Oxide to mica was changed from 1% to 50%.

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Preparation and rheological behavior of polystyrene/multi-walled carbon nanotube composites by latex technology

  • Woo, Dong-Kyun;Kim, Byung-Chul;Lee, Seong-Jae
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제21권3호
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    • pp.185-191
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    • 2009
  • Polystyrene/multi-walled carbon nanotube (PS/MWCNT) composites were prepared by the use of latex technology. The monodisperse PS latex was synthesized by an emulsifier-free emulsion polymerization from styrene/potassium persulfate/water system in the presence of ethanol. The MWCNTs were first treated with acid mixture to eliminate impurities, dispersed in deionized water driven by ultrasonicator, and then mixed with the PS latex. From these mixtures, PS/MWCNT composites were prepared by freeze-drying and subsequent compression molding. In the small-amplitude oscillatory shear experiments, both complex viscosity and storage modulus increased with increasing MWCNT content. A pronounced effect of MWCNT content was observed, resulting in larger storage modulus and stronger yield behavior at low frequencies when compared to unmodified PS. It showed a transition from viscous to elastic behavior with increasing MWCNT content. Over the MWCNT content of 3 wt%, the storage modulus was higher than the loss modulus across all frequencies.

Mechanical and Water Repellent Properties of Cycloaliphatic Epoxy/Microsilica/Nanosilica Composite

  • Park, Jae-Jun
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제18권4호
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    • pp.203-206
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    • 2017
  • The effect of the content of microsilica and nanosilica continuously modified with hydroxy silane and epoxy-modified silicone in cycloaliphatic epoxy/microsilica/nanosilica composites (EMNCs) on the mechanical and water repellent properties was evaluated. Surface-modified micro- and nanosilica was well-mixed with a cycloaliphatic epoxy resin in the presence of polyester-modified polydimethylsiloxane (PEM-PDMS) as a dispersing agent using an ultrasonicator. Tensile and flexural tests were carried out using a universal testing machine (UTM). The water repellent property was evaluated by contact angle measurements of water on the composite surface. Tensile strength of the composite could be enhanced by 32.2% up to 91.4 MPa, and the flexural strength was raised to 122.0 MPa, which is 38.8% higher than that of neat epoxy. The contact angle of water on the composite was as high as $104.1^{\circ}$.

코엔자임 Q10을 함유하는 나노에멀젼의 제조 (Formation and Stability of Nanoemulsion Containing CoQ10 by Mechanical Emulsification)

  • 유인상
    • 공업화학
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    • 제23권5호
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    • pp.467-473
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    • 2012
  • 본 연구에서는 레시틴, 에탄올, 오일, Arlacel 60 (sorbitan monostearate) 등을 주성분으로 하고, 최근 화장품과 식품의 원료로서 각광을 받고 있는 피부의 노화방지용 항산화물질인 코엔자임 Q10 (CoQ10)를 기능성 원료로 함유하는 나노 에멀젼을 제조하고자 하였다. 에멀젼 제조방법으로는 반전유화법(phase inversion emulsion method)과 초음파를 이용한 기계적 방법을 사용하였으며, 이 때 에탄올과 레시틴의 영향과 시간의 경과에 따른 안정성과 그 밖의 각종 변수들이 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 입자의 크기, 제타전위, 에멀젼의 형태와 같은 물리적 특성들을 측정해 보았다. 최소크기의 나노에멀젼을 형성하기 위한 CoQ10의 최적 배합농도는 0.8% 정도였고, 계면활성제로서 Arlacel 60 농도에 따른 입자크기의 영향을 보면 3% 정도에서 100 nm 크기의 에멀젼 입자들을 얻을 수 있었다. 본 연구에서의 사용한 최적의 계면활성제 농도범위(2% 이상)에서는 7일 정도가 지난 시점까지 Ostwald ripening 에 따른 입자의 크기 변화가 없었다. 장시간의 경과에 따른 실험을 보면 에멀젼들은 실온에서 270일이 지난 상태에서도 115 nm로 10% 정도만의 크기 변화를 보여 비교적 안정된 상태로 에멀젼을 유지함을 알 수 있었으며, 제타전위 측정으로 시간의 경과에 따른 입자크기의 변화는 응집(flocculation)에 기인한 것으로 판단된다.

Enhanced Yield of Extraction from Gastrodia elata Blume by Ultrasonication and Enzyme Reaction

  • Kim, Hyun-Jong;Kwak, In-Seob;Lee, Bong-Soo;Oh, Seung-Bae;Lee, Hyun-Chul;Lee, Eun-Mi;Lim, Ja-Young;Yun, Yeoung-Sang;Chung, Bong-Woo
    • Natural Product Sciences
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    • 제11권3호
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    • pp.123-126
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    • 2005
  • Gastrodia elata Blume (Chunma) belongs to Orchidaceae, which is a perennial parasitic herbaceous plant and grows in the woods of the central provinces of China, Korea and Japan. Recently, the constituents of the tubers of this plant have been investigated by researchers who have revealed the presence of phenolic compounds including gastrodin as a major constituent, together with 4-hydroxybenzaldehyde, 4-hydroxybenzyl alcohol, parishin, 4,4-dihydroxybenzyl sulfoxide, vanillin, vanillyl alcohol, beta-sitosterol, organic acids and polysaccharides, etc. In this study, we used ultrasonicator and two kinds of enzymes for enhancement of extraction yield. We also used electronic nose for the aroma pattern analysis of Chunma extracts. The concentrations of glucose and functional constituents (gastrodin, vanillin, 4-hydroxybenzaldehyde and 4-hydroxybenzyl alcohol) were measured by biochemistry analyzer and HPLC, respectively. Therefore, we showed that the yield of extraction was increased and discomfortable odor was reduced.

초음파 결합형 SBR 호기성 소화 모델과 영향 예측 (Performance Evaluation of Hybrid SBR Aerobic Digestion combined with Ultrasonication by using a Mathematical Model)

  • 김성홍;이동우;김동한
    • 상하수도학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.897-905
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    • 2012
  • Based on the activated sludge model, a simple aerobic digestion model which represents the aerobic sludge digestion by sequencing batch reactor(SBR) equipped with ultrasonicator was composed and performed in this study. The results are as follows. Aerobic digestion efficiency can be increased by adopting ultrasonic pretreatment. For the 5 days of SRT, 24 % of particulate component is predicted to be removed by ultrasonic pretreatment and aerobic digestion. This is 7 %p higher than that of conventional aerobic digestion. A Hybrid SBR aerobic digestion combined with ultrasonication shows higher digestion efficiency than aerobic digestion and ultrasonic pretreatment system. In case of this hybrid system, the digestion efficiency was predicted up to 49 % when the ultrasonication was performed every 2 hours, repeatedly. However, excessive treatment like every hours of ultrasonication in an aerobic digestion process results in adverse effect on TCOD removal because biomass disintegrated completely and the solubilized COD can not be used for the biomass synthesis again.