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수록정보
수록범위 : 1권1호(1990)~29권4호(2018) |수록논문 수 : 3,533
공업화학
29권4호(2018년 08월) 수록논문
최근 권호 논문
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KCI등재 SCOPUS

1전기 화학 응용을 위한 폴리옥소메탈레이트와 나노물질의 나노하이브리드화

저자 : 양민호 ( Minho Yang ) , 최봉길 ( Bong Gill Choi )

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 공업화학 29권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 363-368 (6 pages)

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Polyoxometalates (POMs)는 뛰어난 특성과 전기 화학 응용 분야에 대한 많은 잠재력을 가지고 있다. POM은 매우 잘 녹는 성질 때문에 전기화학 소자에서 POM의 잠재력을 최대한 활용하기 위해서는 다양한 기능성 재료에 POM을 고정화하는 과정이 필수이다. 본 논문에서는 우리는 최근 개발된 고정화 방법인 나노 카본 및 전도성 고분자와 같은 전도성 나노 물질에 POM을 도입하는 기술들에 대해서 논하고자 한다. Langmuir-Blodgett 기술, 층별 자기 조립 및 전기화학 in-situ 중합을 사용하여 전도성 고분자 매트릭스 및 POM을 나노 카본으로 도입할 수 있는 다양한 고정화 전략을 소개한다. 또한 우리는 POM의 응용 분야인 물 산화용 전극 촉매, 리튬 이온 배터리, 슈퍼커패시터 및 전기화학적 바이오 센서 등의 다양한 전기 화학 응용 분야를 다룬다.


Polyoxometalates (POMs) have outstanding properties and a great deal of potential for electrochemical applications. As POMs are highly soluble, the implementation of POMs in various functional materials is required to fully use their potential in electrochemical devices. Here, we will review the recently developed immobilization methods to incorporate POMs into conductive nanomaterials, such as nanocarbons and conducting polymers. Various immobilization strategies involve POMs entrapped in conducting polymer matrix and integration of POMs into nanocarbons using a Langmuir-Blodgett technique, a layer-by-layer self-assembly, and an electrochemical in-situ polymerization. In addition, we will review a variety of electrochemical applications including electrocatalysts for water oxidation, lithium-ion batteries, supercapacitors, and electrochemical biosensors.

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2폐감귤박으로 제조한 활성탄을 이용한 수중의 항생제 Amoxicillin의 흡착 특성

저자 : 감상규 ( Sang-kyu Kam ) , 이민규 ( Min-gyu Lee )

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 공업화학 29권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 369-375 (7 pages)

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폐감귤박 활성탄(WCAC, waste citrus peel based activated carbon)에 의한 항생제 아목시실린(AMX)의 흡착에서 온도, 초기농도, 접촉시간 및 흡착제 투여량과 같은 운전변수의 영향을 조사하기 위해 회분식 실험을 수행하였다. 흡착 속도 및 등온 실험결과는 각각 유사 2차 속도식 및 Langmuir 등온 모델에 의해 잘 설명될 수 있었다. Langmuir 등온 모델로 부터 계산된 WCAC에 의한 AMX의 최대 흡착량은 345.49 mg/g이었다. WCAC에 의한 AMX의 흡착은 흡착 과정에서 막 확산(외부 물질 전달)과 입자 내부 확산이 동시에 일어난다는 것을 보여 주었다. 흡착 속도는 WCAC의 입자 크기가 증가함에 따라 외부 물질 전달보다 입자 내부 확산에 의해 더 영향을 받았고, 입자 내부 확산이 율속 단계였다. 열역학적 파라미터는 WCAC에 의한 AMX의 흡착 반응은 흡열반응이고 자발적인 과정임을 나타내었다.


Batch experiments were conducted to investigate the effects of operating parameters such as the temperature, initial concentration, contact time and adsorbent dosage on the adsorption of antibiotics amoxicillin (AMX) by waste citrus peel based activated carbon (WCAC). The kinetics and isotherm experiment data can be well described with the pseudo-second order model and the Langmuir isotherm model, respectively. The maximum adsorption capacity of AMX by WCAC calculated from the Langmuir isotherm model was 125 mg/g. The adsorption of AMX by WCAC shows that the film diffusion (external mass transfer) and the intraparticle diffusion occur simultaneously during the adsorption process. The adsorption rate is more influenced by the intraparticle diffusion than that of the external mass transfer as the particle size of WCAC increases, and the intraparticle diffusion is the rate controlling step. The thermodynamic parameters indicated that the adsorption reaction of AMX by WCAC was an endothermic and spontaneous process.

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3폐촉매로부터 Pd회수 및 이를 이용한 Pd/C 촉매 재제조 기술 개발

저자 : 김지선 ( Ji Sun Kim ) , 권지수 ( Ji Soo Kwon ) , 백재호 ( Jae Ho Baek ) , 이만식 ( Man Sig L

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 공업화학 29권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 376-381 (6 pages)

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본 연구는 무수말레인산의 수소화 반응 공정에서 발생한 palladium (Pd)/C 폐촉매에서 Pd를 회수하고 이 회수용액을 이용한 Pd/C 재제조 특성에 대해서 연구하였다. 폐촉매 내 담지체로 사용된 탄소(carbon)의 탄화를 위해 600-900 ℃에서 열처리를 진행하였고, 탄화된 촉매의 Pd의 함량을 XRF 및 ICP를 통하여 분석하였다. Pd의 함량이 가장 높게 나타난 탄화조건에서 탄화된 촉매를 이용하여 다양한 농도의 침출 용액을 사용하여 Pd를 침출하였으며, 이때 가장 높은 침출률을 나타나는 용액을 별도의 전처리 없이 Pd/C 촉매제조에서 전구체로 사용하였다. Pd용해를 위해 1,2 및 4 M HCl 용액을 침출용액으로 사용하여 가장 높은 회수율을 가지는 조건을 최적화하고자 하였다. 그 결과, 4 M HCl을 사용하였을 때 92.4%의 가장 높은 Pd 침출률을 확인하였다. 이후, ① 회수 용액을 전구체 용액으로 사용한 경우 ② 시약급 H2PdCl4 용액을 전구체 용액으로 사용한 경우, 두 가지 각기 다른 전구체 용액을 사용하여 각각 5 wt% Pd/C를 이온교환법으로 제조하였고, 전구체 용액에 따른 특성을 CO-chemisorption 및 FE-TEM으로 확인하였다. 그 결과 회수용액을 사용하여 촉매를 제조하였을 경우 2-5 nm의 균일한 입자크기와 34.6%의 분산도를 나타내어 기존 폐촉매가 가지는 약 5.02% 분산도보다 월등히 높은 것을 확인하였고, 시약급 전구체 용액을 사용한 경우와 비교하여도 동등 수준의 분산도를 가지는 것을 확인하였다.


The purpose of this study is to investigate and optimize an effectiveness process for the recovery of Pd from the spent Pd/C catalyst by the process of hydrogenation of maleic anhydride over Pd/C. Pd solution recovered from Pd/C catalyst was used to prepare Pd/C catalysts. Their characteristics were compared to those of Pd/C catalyst prepared by using a reagent grade precursor solution. Pd in the spent catalyst was leached by the modified process with dry and wet methods to obtain the high recovery ratio of Pd. The burn-out of carbon in the spent Pd/C catalyst was carried out in the rage of 600-900 ℃. Pd content of carbonized catalyst was confirmed by XRF and ICP. Pd was extracted from carbonized spent catalysts with acid solutions of 1,2 and 4 M HCl at a leaching temperature of 90 ℃ for 2 h. The high recovery ratio of Pd was shown as 92.4% that leached in 4 M HCl. Also Pd/C catalysts were prepared by using the leached solution and the reagent grade of H2PdCl4 as a precursor solution and the characteristics were analyzed by XRD, CO-chemisorption and FE-TEM. As a result, the dispersion of the catalyst prepared by using the leached solution was 34.6%, which was found to be equal to or more than that of the Pd/C catalyst prepared by the reagent grade precursor solution.

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4Pd-Ni-YSZ 촉매를 이용한 수증기-이산화탄소 복합개질 반응 특성

저자 : 김성수 ( Sung Su Kim )

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 공업화학 29권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 382-387 (6 pages)

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본 연구에서는 Pd-Ni-YSZ 촉매의 형태 및 공급되는 가스 조성에 따른 수증기-이산화탄소 복합개질 반응 특성을 평가하였다. 촉매는 분말 형태와 다공성 디스크 형태로 제조되었으며 주입 가스는 CH4/CO2/H2O ratio를 각각 다르게 하여 공급하였다. 그 결과 분말 형태의 촉매와 비교하여 다공성 디스크 형태 촉매를 사용하였을 때 CH4와 CO2 전환율이 전반적으로 향상되었으며, 공급가스의 CH4/CO2/H2O ratio를 1 : 0.5 : 0.5로 하였을 때 H2/CO ratio가 2에 가깝게 조절되었다. 하지만 탄소침적에 의해 반응 시작 6 h 이후 CH4 전환율이 일부 감소하였으며 압력 강하가 0.1에서 0.8로 증가하였다. 이를 해결하기 위하여 공급되는 가스의 CH4/CO2/H2O ratio를 조절하여 수분 비율을 최적화한 결과, 1 : 0.5 : 1의 비율로 가스를 공급할 경우 탄소 침적 방지를 통한 내구성 확보가 가능하였으며 전환율 역시 비교적 높은 수준으로 유지됨을 확인하였다.


In this study, the reaction characteristics of combined steam and carbon dioxide reforming of methane (CSCRM) reaction using Pd-Ni-YSZ catalyst were investigated according to types of catalysts and gas compositions. Catalysts were prepared in the form of powder and porous disk. The injected gases were supplied at different ratios of CH4/CO2/H2O. As a result, the conversion of CH4 and CO2 was improved as a result of using the porous disc type catalyst as compared with that of the powder type catalyst. When the CH4/CO2/H2O ratio of the feed gas was 1 : 0.5 : 0.5, the H2/CO ratio was adjusted close to 2. However, after 6 hours of the reaction, CH4 conversion was partially reduced by the carbon deposition and the pressure drop increased from 0.1 to 0.8. This issue was then solved by optimizing the water content. As a result, it was confirmed that the durability was secured by preventing the carbon deposition when the gas was supplied at a CH4/CO2/H2O ratio of 1 : 0.5 : 1, and the conversion rate was maintained at a relatively high level.

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5폐감귤박으로 제조한 자성 활성탄을 이용한 2,4-디클로로페놀의 흡착특성

저자 : 감상규 ( Sang-kyu Kam ) , 이민규 ( Min-gyu Lee )

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 공업화학 29권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 388-394 (7 pages)

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폐감귤박으로 제조한 자성 활성탄(MAC, magnetic activated carbon)을 이용하여 수용액 중의 2,4-디클로로페놀(2,4-dichlorophenol, 2,4-DCP)을 제거하는 연구하였다. 접촉시간, MAC의 투여량, 용액의 온도, pH 및 2,4-DCP 농도를 변화시켜 MAC에 의한 2,4-DCP의 흡착특성을 조사하였다. 등온 흡착 실험결과는 Langmuir 등온 모델식에 의해 잘 설명되었으며, Langmuir 등온식으로부터 구한 최대 흡착량은 312.5 mg/g이었다. 흡착속도는 유사 2차 속도식에 의해 잘 기술되었으며, 입자 내 확산 모델 자료는 흡착 과정 동안 막 확산과 입자 내 확산이 동시에 일어나는 것을 말해 주었다. 열역학적 파라미터인 △H°와 △G°는 각각 양의 값과 음의 값을 가지므로 MAC에 의한 2,4-DCP의 흡착은 자발적이며 흡열반응으로 일어나는 것을 알 수 있었다. 흡착실험을 완료한 후 사용한 MAC는 외부에서 자석을 이용하여 쉽게 분리할 수 있었다.


The removal of 2,4-dichlorophenol (2,4-dichlorophenol, 2,4-DCP) in aqueous solution was studied using the magnetic activated carbon (MAC) prepared from waste citrus peel. The adsorption characteristics of 2,4-DCP by MAC were investigated by varying the contact time, MAC dose, solution temperature, pH and 2,4-DCP concentration. The isothermal adsorption data were well explained by the Langmuir isotherm model equation and the maximum adsorption capacity calculated from the Langmuir isotherm equation was 312.5 mg/g. The adsorption kinetic data were well described by the pseudo-second-order reaction equation. The intraparticle diffusion model data indicated that both the film and intraparticle diffusion occur simultaneously during the adsorption process. The thermodynamic parameters of △H° and △G° have positive and negative values, respectively, indicating that the adsorption of 2,4-DCP by MAC is a spontaneous endothermic reaction. After the adsorption experiment was completed, the used MAC could be easily separated by an external magnet.

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6전기장 하에서의 블록 공중합체와 고분자 블렌드의 미세 구조 변화 거동 비교

저자 : 배준원 ( Joonwon Bae )

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 공업화학 29권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 395-398 (4 pages)

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전기장 하에서 유기물은 전기장에 의해 부여된 여러 가지 힘의 영향을 받아서 특이한 거동을 나타낸다. 본 연구에서는, 지금까지 개별적으로 고찰되어 왔던 전기장 하에서의 블록 공중합체와 고분자 블렌드의 미세 거동을 비교 분석하여 특징적인 차이점을 알아보고자 한다. 두 가지 고분자가 공유결합으로 연결된 블록 공중합체와 약한 상호작용으로 혼합된 고분자 블렌드 시스템을 비교대상으로 하였다. 이때, 구성 고분자로는 비슷한 유전상수를 갖는 폴리아크릴로 나이트릴과 폴리메틸메타아크릴레이트를 도입하였다. 유사한 분자량, 같은 농도, 같은 전기장 세기하에서 고분자 블렌드가 전기장에 더욱 민감하게 반응하는 것을 알 수 있었다. 이는 공유결합이 분자의 운동성을 제약하여 전기장에 덜 민감하게 반응하도록 거동하기 때문이다. 본 연구는 고분자 물질의 전기장 하에서의 거동을 이해하는 중요한 정보를 제공할 것이다.


In this work, profound microscale behaviors of block copolymer and polymer blend under electric field were investigated using microscopic methods and compared systematically. To this end, both the block copolymer and blend containing polyacrylonitrile (PAN) and poly(methyl methacrylate) (PMMA) were introduced. The two polymers have a similar dielectric constant. Under an identical experimental condition such as temperature, film thickness, field intensity, and exposure time, the polymer blend responded more sensitively than the block copolymer. The presence of covalent bond suppressed the mobility of constituents in block copolymer. This study will be essential for future research activities regarding behaviors of polymeric materials under external fields.

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7타이어 트레드 컴파운드와 고무 시멘트 계면의 점착과 접착 특성

저자 : 송요순 ( Song Yo Soon ) , 김건옥 ( Kim Kun Ok )

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 공업화학 29권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 399-404 (6 pages)

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타이어 트레드 컴파운드와 천연 및 합성 고무 접착제 종류에 따른 가황 전/후의 점착력과 접착력 차이를 비교하였다. 가황 전 점착력은 모든 트레드에서 천연고무 시멘트가 가장 강하고, 시간의 경과에 따른 점착력 감소도 천연고무 시멘트가 합성고무 시멘트보다 낮았다. 가황 전 점착력은 시멘트에 사용된 고무의 유리전이온도에 영향을 받았으며, 천연고무가 합성고무에 비해 시간의 경과에 따른 점착력 감소도 적었다. 가황 후 접착력은 천연고무 시멘트가 천연고무가 주성분인 트레드에 강하게 접착하지만 합성고무가 주성분인 트레드에는 약하게 접착했다. 반면 유화중합 SBR, 용액중합 SBR 시멘트는 모든 트레드 컴파운드에 강하게 접착하였고, 시멘트 고무의 가황 속도가 느릴수록 강한 접착력을 보였다.


This study compared the tackiness and adhesion of different tire tread compounds and rubber cements before and after vulcanization. The tackiness of natural rubber (NR) cement was the highest for all tread compounds before vulcanization, and the decrease in tackiness of NR cements over time was smaller than that of synthetic rubber cements. The tackiness before vulcanization was affected by the glass transition temperature of the rubber used in the cement and the decrease in tackiness over time of NR was smaller compared to that of using the synthetic rubber. The adhesion of NR-based cements after vulcanization was high for NR tread compounds but low for synthetic rubber tread compounds. On the contrary, the adhesion of emulsion (SBR) and solution SBR cements was high on all tread compounds which was shown to be higher when the rate of vulcanization of cement rubber was lower.

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8Dithiophosphate Group을 함유한 디올유도체의 합성 및 내마모성-말단 알킬기 및 몸체 알킬기의 탄소사슬에 따른 영향

저자 : 고경민 ( Kyung-min Ko ) , 한혜림 ( Hye-rim Han ) , 김영운 ( Young-wun Kim ) , 강호철 ( Ho-ch

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 공업화학 29권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 405-412 (8 pages)

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알칸디올로부터 유래된 주사슬의 탄소수가 6, 9, 11인 bis[3-(dialkyloxylphosphorothionyl)thio-2-methylpropanyloxy]alkane (BAPA)를 합성하였으며, 이를 zinc dialkyl dithiophosphates (ZDDP)와 비교하여 마모억제성능을 살펴보았다. 탄소 주사슬의 길이에 따른 BAPA의 내마모성능을 확인하기 위하여 4-ball 시험을 하였다. 기유무게의 1% 농도로 첨가제를 넣고 WSD (wear scar diameter)를 측정하였고, 각 0.472, 0.459, 0.480 mm로 나타났다. 또한 BAPA 화합물 중 bis[methacryloyloxy] nonane (BMOO9)의 곁사슬인 dialkyl dithiophosphoric acid (DDP)의 탄소수를 4, 8, 12로 변화시켜 합성하여, 4-ball 시험을 하였다. 그 결과로 WSD의 값은 각각 0.537, 0.459, 0.531 mm로 측정되었다. 곁사슬이 짧으면 필름이 얇게 형성되고, 길면 필름형성을 방해하여 탄소수가 8개일 때의 값이 제일 좋게 나타났다. ZDDP의 경우 동일한 조건에서 WSD의 값이 0.563 mm로 측정되었고, 합성한 BAPA의 화합물이 마모억제용 첨가제로 더 우수한 성능을 갖는다는 것을 확인하였다.


Three types of bis[3-(dialkyloxylphosphorothionyl) thio-2-methylpropanyloxy]alkane (BAPA) drived from alkane diol were synthesized. The principal chain of each BAPA had a different carbon number, i.e., 6, 9, and 11. The three types of synthesized BAPA were compared to zinc dialkyl dithiophosphates (ZDDPs) in terms of abrasion resistance. A four-ball test was conducted to evaluate the anti-abrasion performance of the synthesized BAPA according to the length of the principal carbon chain. Each product was added to an additive at a concentration of 1% of the base oil weight, and the wear scar diameter (WSD) was measured as 0.472, 0.459, and 0.480 mm, respectively. Among the BAPA compounds, dialkyl dithiophosphoric acid (DDP), which is the side chain of bis[methacryloyloxy] nonane (BMOO9), was synthesized by varying the carbon number, i.e., 4, 8, and 12, and subsequently the 4-ball test was carried out. The WSD was determined as 0.537, 0.459, and 0.531 mm, respectively. As a result, it was found that when a side chain is short, a thin film is formed. In contrast, a long side chain hindered the formation of a film, and hence the best result was achieved when the carbon number was 8. As for the ZDDPs, the WSD was determined to be 0.563 mm, when measured under the same conditions. The measurements confirm that the synthesized BAPA compounds are superior to the ZDDPs as abrasion resistance additives.

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9붕소 화합물로 처리된 편백목재 시험편의 연소시험에 의한 가스 발생

저자 : 진의 ( Eui Jin ) , 정영진 ( Yeong-jin Chung )

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 공업화학 29권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 413-418 (6 pages)

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붕산, 5붕산암모늄, 붕산/5붕산암모늄 첨가제로 처리한 편백목재 시험편의 연소가스 발생에 관한 시험을 하였다. 4 wt%의 붕소 화합물 수용액으로 각각 편백목재 시험편에 붓으로 3회 칠하였다. 실온에서 건조시킨 후, 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 연소가스를 분석하였다. 그 결과, 붕소 화합물로 처리한 시험편의 두 번째_최대산소 소모율은 0.1067~0.1246 g/s로서 공시험편보다 5.3~18.9% 감소했다. 붕산, 5붕산암모늄으로 처리한 시험편의 비소화면적은 2.0~ 19.0% 감소하였다. 그러나, 붕산/5붕산암모늄으로 처리된 경우 비감쇠면적이 공시험편보다 21.2% 증가하였다. 붕소 화합물로 처리한 시험편의 최대일산화탄소 농도는 0~25% 감소되었다. 이것은 직업안전위생관리국(Occupational Safety and Health Administration, OSHA) 허용기준의 1.6~2.2배의 치명적인 독성을 발생하는 것으로 측정되었다. 붕소 화합물은 일산화탄소 감소에는 효과적이었으나 OSHA의 허용기준에는 미치지 못하였다. 붕소화합물은 편백나무의 연소성을 두 번째_최대산소 소모율에 대하여 5.3~18.9%, 최대일산화탄소 발생에 대하여 0~25% 억제하였다.


Cypress woods treated individually with boric acid (BA4), ammonium pentaborate (APB4), or BA4/APB4 additives were examined for combustion gases. Each of the specimens was painted with a 4 wt% solution of boron compounds three times. Dried at room temperature, the combustion gas was analyzed using a cone calorimeter (ISO 5660-1). Consequently, the second maximum oxygen consumption rate of the specimen treated with boron compounds was 0.1067 to 0.1246 g/s, which was 5.3 to 18.9%, respectively lower than that of the blank specimen. The specific extinction area of specimens treated with BA4 and APB4 was also 2.0 to 19.0% lower, respectively. However, treated with BA4/APB4 showed 21.2% higher than that of the blank specimen. The maximum carbon monoxide concentration of the specimens with boron compounds was reduced by 0 to 25%. It was estimated to be 1.6 to 2.2 times higher than the permissible exposure limits by Occupational Safety and Health Administration (OSHA), indicating a fatal toxicity. The boron compounds were effective in reducing carbon monoxide, but didn't meet the OSHA limit. The boron compound inhibited the burning behavior of the cypress wood, which suppressed the second maximum oxygen consumption rate by 5.3 to 18.9% and the maximum carbon monoxide generation by 0 to 25%.

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10Clostridium ljungdahlii 배양에서 배지 조성에 따른 균주 성장과 바이오에탄올 생산에 대한 영향

저자 : 안보혜 ( Bohye Ahn ) , 박소은 ( Soeun Park ) , 김영기 ( Young-kee Kim )

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 공업화학 29권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 419-424 (6 pages)

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무기탄소원으로부터 에탄올을 생산하는 acetogenic 박테리아인 Clostridium ljungdahlii 발효공정에서 배양 배지 조성에 따른 영향을 분석하여 균주 성장과 에탄올 생산 향상을 시도하였다. 균주 성장 및 에탄올 생산에 영향을 줄 수 있는 배지 구성성분으로 yeast extract, fructose, NH4Cl, K2HPO4를 선정하였다. Yeast extract 농도가 증가할수록 균주 성장과 에탄올 생산이 증가하였으며 에탄올 비생산성은 yeast extract 기본 배지 농도보다 낮은 0.05 g/L에서 가장 높았다. Fructose 농도가 증가할수록 균주 성장은 증가하였지만 5 g/L을 초과하는 fructose 투입은 에탄올 생산을 감소시켰다. Yeast extract 5 g/L인 조건에서 fructose 5 g/L와 넣었을 때 에탄올 생산농도가 0.297 g/L로 가장 높았으나, fructose를 넣지 않았을 때 매우 낮은 균주 농도로 인해 에탄올 비생산성은 0.281 g/g DCW로 높았다. NH4Cl은 균주 성장이나 에탄올 생산은 큰 차이를 보이지 않았으며 30 g/L 이상 과다 투입하면 성장저해가 나타났다. K2HPO4에 대해서는 농도가 증가할수록 균주 성장과 에탄올 생산이 모두 증가하였다. NH4Cl과 K2HPO4를 사용한 경우 에탄올 비생산성은 yeast extract를 적게 사용한 경우 크게 나타났다.


In this work, effect of the culture medium composition on the fermentation process of Clostridium ljungdahlii, which is acetogenic bacteria to product ethanol from synthesis gas, was examined to improve the microbial growth and ethanol production. Components of the culture medium such as yeast extract, fructose, NH4Cl, and K2HPO4 were selected as influence factors for the cell growth and ethanol production. As the concentration of yeast extract increased, both of the cell growth and ethanol production increased. And the ethanol productivity was the highest at an yeast extract of 0.05 g/L, which is lower than that of base medium. As the concentration of fructose increased, the cell growth increased, but the ethanol production decreased when the concentration of fructose was higher than that of base medium (5 g/L). In an experiment with the yeast extract of 5 g/L, produced ethanol concentration was the highest (0.297 g/L) when fructose concentration was 5 g/L, however, the specific ethanol productivity was higher (0.281 g/g DCW) when the fructose was not added due to very low cell mass. The cell growth and ethanol production were not significantly influenced by NH4Cl concentration, however the growth inhibition was observed at a 30 g/L of NH4Cl. When the concentration of K2HPO4 increased, both of the cell growth and ethanol production increased. In experiments with NH4Cl and K2HPO4, specific ethanol productivities were higher when the low concentration of yeast extract was used.

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1연안해역에서 석유오염물질의 세균학적 분해에 관한 연구

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