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미생물살충제 "비티플러스" 액상 제형화 및 품질 분석 기술에 관한 연구
엄성현,박현지,김규순,홍유경,박지영,최봉기,김준성,김건우,강문수,양경형,김용균,Eom, Seonghyeon,Park, Hyeonji,Kim, Kyusoon,Hong, Youkyeong,Park, Jiyeong,Choi, Bongki,Kim, Joonsung,Kim, Kunwoo,Kang, Moonsoo,Yang, Kyunghyung,Kim, Yonggyun 한국응용곤충학회 2013 한국응용곤충학회지 Vol.52 No.2
곤충병원세균(Bacillus thuringiensis: 비티)의 살충효과를 증가시킨 미생물살충제 "비티플러스"가 개발되었다. 그러나 수화제 형태의 비티플러스는 농가나 산업체에서 높은 단가로 선호하지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 액상 제형의 비티플러스를 개발하는 연구 목적을 두었다. 이러한 목적에 따라 먼저 비티플러스 제조에 포함되는 두 세균 배양액의 최적 혼합 비율을 결정하였다. 이 최적 혼합액은 10%의 에탄올을 보존제로 사용되었으며, 비티와 또 다른 곤충병원세균인 Xenorhabdus nematophila (Xn)의 배양액 비율이 5:4 (v/v)로 제조하게 했다. 또한 이 액상제형이 1,000 희석배수에서 효과를 보이기 위해 비티 배양액을 10 배 농축하여 최적 비율로 혼합하였다. 이렇게 해서 얻어진 액상 제형을 발육후기 유충의 배추좀나방(Plutella xylostella)이 가해를 하는 배추밭에 처리하여 7일 후 약 77%의 방제 효과를 보였는데, 이 처리 효과는 현재 상용화되는 배추좀나방 적용 생물농약들과 비등한 효과를 나타내는 것으로 판명되었다. 저온 및 상온의 저장 분석에서 본 액상 제형은 최소한 한 달 동안 안정된 방제효과를 나타내는 것으로 분석되었다. 이 액상 제형의 안정된 방제 효과를 보장하여 주는 품질관리 기술을 개발하기 위해 제형 내 비티 포자 밀도와 Xn 유래 유용물질의 농도를 판별하였다. 본 연구 분석은 최적의 방제 효과를 나타내기 위해서는 비티플러스 액상 제형에 비티포자 밀도가 최소 $5{\times}10^{11}$ spores/mL 이고, Xn 세균 대사물질들 가운데 8 종 유효물질의 농도가 품질관리 판별 기준으로 제시되었다. A microbial insecticide "Bt-Plus" has been developed to enhance an insecticidal efficacy of an entomopathogenic bacterium, Bacillus thuringiensis (Bt). However, its wettable powder formulation is not preferred by farmers and industry producers due to relatively high cost. This study aimed to develop a soluble concentrate formulation of Bt-Plus. To this end, an optimal mixture ratio of two bacterial culture broths was determined to be 5:4 (v/v) of Bt and Xenorhabdus nematophila (Xn) along with 10% ethanol preservative. In addition, Bt broth was concentrated by 10 times to apply the mixture at 1,000 times fold dilution. The resulting liquid formulation was sprayed on cabbage crop field infested by late instar larvae of the diamondback moth, Plutella xylostella. The field assay showed about 77% control efficacy at 7 days after treatment, which was comparable to those of current commercial biopesticides targeting P. xylostella. For storage test in both low and room temperatures, the liquid formation showed a relatively stable control efficacy at least for a month. To develop a quality control technique to exhibit a stable control efficacy of Bt-Plus, Bt spore density ($5{\times}10^{11}$ spores/mL) and eight active component concentrations of Xn bacterial metabolites in the formulation products have been proposed in this study.
Accelerated durability test of DMFC electrodes by electrochemical potential cycling
엄성현,이재영 한국공업화학회 2009 Journal of Industrial and Engineering Chemistry Vol.15 No.5
Durability of directmethanol fuel cell electrodes was evaluated by electrochemical potential cycling and we observed the degradation phenomena during the performance decay. An individual potential measurement of anode and cathode with built-in reversible hydrogen electrode revealed that the anode and cathode performance contributions are almost of the same order of magnitude to the entire performance loss, although the anode degradation is relatively bigger, due to the dominating effect of ruthenium dissolution, corresponding loss of electrocatalytic activity. On the contrary, it was apparent that the electrochemical active surface area of Pt cathode decreased significantly with potential cycling under methanol crossover condition, which is not clearly reflected on the performance loss due to the initial decrease of interfacial resistance between membrane and cathode catalyst layer. Impedance studies could reinforce the current–voltage polarization by more comprehensive information.
Effect of anode diffusion media on direct formic acid fuel cells
엄성현,이재광,Sung Taik Chung,이재영 한국공업화학회 2008 Journal of Industrial and Engineering Chemistry Vol.14 No.4
The effect of the anode diffusion media on the cell performance and mass transport in a direct formic acid fuel cell (DFAFC) has been characterized. Based on electrochemical impedance spectroscopy along with the cell performance tests of the fuel cell, it was found that, depending on the properties of the diffusion media, different molar concentrations of formic acid were required to avoid mass transfer limitation, i.e. maintain a sustained performance. By measuring the external contact angle, the wettability of the diffusion media was investigated in order to estimate the transport properties of formic acid through the diffusion media. Unlike the direct methanol fuel cell, the DFAFC suffers from severe mass transport limitations in more hydrophobic anode diffusion media. As an alternative to higher concentration operations, mixed fuel systems have been suggested to alleviate the IR drops and promote the performance without any voltage loss due to fuel crossover and membrane dehydration at relatively low-current density. Accordingly, not only favorable combinations of the hydrophobicity for gas product transport and the hydrophilicity for formic acid transport within the porous layer are necessary but also the proper choice of fuel concentration and type is needed to obtain the required performance for a simplified system or for higher fuel efficiency.
반도체 공정폐가스 고효율 처리를 위한 열플라즈마-습식 전기집진 융합 시스템 연구
엄성현,차우병 한국공업화학회 2018 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2018 No.0
반도체 및 디스플레이 제조공정 중에 화학기상증착(CVD), 식각(etching), 세정(cleaning) 공정에서 배출되는 과불화합물 (PFCs)를 포함한 폐 가스 처리를 위해서 POU (point of use) 가스 스크러버 시스템을 도입하여 사용하고 있다. 과불화합물의 열분해를 위해서는 3,000 K 이상의 고온이 요구되는 것이 일반적이기 때문에 효과적으로 제어하기 위한 방법으로 열플라즈마 기술을 도입하여 산업적으로 이용하고자 하였다. 열플라즈마 기술은 플라 즈마 토치 기술, 전원공급장치 기술 및 플라즈마 토치-전원공급장치 매칭 기술 최적화를 통해 안정적으로 플라즈마 발생원을 유지시키는 것이 중요하다. 또한, 과불화합물 고효율 처리를 위한 고온의 플라즈마와 폐 가스의 효과적인 혼합이 주요 기술요인으로 확인되었다. 본 연구에서는 열플라즈마 토치 설계를 개선하여 PFCs 분해효율과 에너지효율을 동시에 향상시키고, 습식 전기집진 공정을 효과적으로 연계하여 NOx, HF, PM10 등 2차 오염물질을 동시에 제거할 수 있는 기술을 개발하였다.