Bubble Tank를 이용한 아세트알데히드 흡수반응특성 연구

박영성,서문삼 한국냄새환경학회 2008 실내환경 및 냄새 학회지 Vol.7 No.3

Absorption characteristics of acetaldehyde (one of odors) were investigated using a bubble tank. The capacity of reaction tank made of acrylic is 1 liter and the experiment was carried out as semi-batch mode (for given absorbent packing, acetaldehyde was fed continuously with flow rate of 2 L/min). As operating variables of experiment, concentration of acetaldehyde (40~100 ppm), absorption temperature (25~45oC), and packing volume of absorbent (100~300 mL) were applied. The experimental results showed that the removal efficiency of acetaldehyde decreased as 20∼30%, with increasing concentration of acetaldehyde in the range of 40~100 ppm, and decreased as 15∼30%, with increasing absorption temperature in the range of 25∼45oC, while it increased with increasing packing volume of absorbent. Reaction rate which is measured by experiment is well matched with the calculated one from theoritical rate equation. 아크릴로 제작된 Bubble Tank 형태의 흡수조를 이용하여 악취물질(아세트알데히드)의 흡수특성을 연구하였다. 흡수실험은 1리터용량의 반응기에 일정량의 흡수제를 충전시킨 상태에서 아세트알데히드의 공급이 연속적으로 이뤄지는 semi-batch 모드가 적용되었다. 아세트알데히드의 공급속도는 2 L/min로 하고, 주요 인자인 아세트알데히드농도(40~100 ppm), 흡수반응온도(25~45oC), 흡수제 충전량(100~300ml)이 아세트 알데히드 흡수에 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과, 아세트알데히드의 유입농도가 40~100 ppm 범위내에서 증가할수록 아세트알데히드 제거효율은 20∼30%감소하였으며, 반응온도가 25∼45oC 범위 내에서 증가할수록 제거효율은 15∼30% 감소하였다. 아울러, 흡수제 충전량이 늘어날수록 악취제거효율이 증가함을 알 수 있었다. 또한, 실험적으로 측정된 악취의 흡수속도는 이론적으로 산출된 흡수속도와 비교적 근사한 일치를 보임을 알 수 있었다.

TiO₂ 광촉매를 이용한 아세트알데히드 제거

김수진 ( Su-jin Kim ),서성규 ( Seong-gyu Seo ),김상채 ( Sang-chai Kim ) 한국환경기술학회 2007 한국환경기술학회지 Vol.8 No.2

아세트 알데히드의 광촉매산화를 조사하기 위하여 보통의 졸-겔 법으로 TiO₂ 광촉매를 합성하고 450, 650와 850 ℃온도에서 소성하여 제조하였다. TiO₂ 광촉매의 구조적 특성은 XRD와 FE-SEM으로 조사하였다. TiO₂ 광촉매의 XRD 분석 결과는 450 ℃에서 소성한 촉매에서는 아나타제상만 형성 되었고 650 ℃에서는 루타일과 아나타제의 혼합상이 형성되었으며 850 ℃에서는 루타일 상만 나타났다. 유량과 아세트 알데히드 농도를 변화시키면서 고정층 광반응기을 이용하여 TiO₂ 광촉매의 제거효율을 평가하였다. 광원으로는 UV-A(15W, black light, 365nm)와 UV-C(15W, germicidal, 254nm)를 이용하였다. 소성온도에 따른 광촉매의 활성순서는 650 ℃>450 ℃>850 ℃이었다. 실험결과는 TiO₂ 광촉매의 활성은 루타일과 아나타제 구조의 혼합상과 밀접한 관계가 있었다. 아세트알데히드의 광촉매산화는 유량 그리고 광원, 농도와 같은 여러 조작인자에 크게 의존함을 알 수 있었다. 즉, 광촉매성능은 유량과 유입농도를 을 감소시키면 향상되었다. 특히, 아세트 알데히드의 완전제거는 800ppm 농도이하에서 이루어졌고 UV-A에 비하여 UV-C가 아세트알데히드의 분해를 현저히 향상시켰다. 더욱이 수증기의 첨가는 아세트알데히드의 제거를 촉진시켰다. In order to investigate the photocatalytic oxidation of acetaldehyde, the TiO₂ photo catalyst was synthesized by using a conventional sol-gel method at three different calcination temperatures (450, 650, and 850℃). XRD and FE-SEM were used to examine the structural characteristics of the prepared TiO₂ photo catalyst. XRD patterns of TiO₂ samples revealed that the anatase type phase formed at 450 ℃ and then started to occur the rutile-anatase coupled phase at 650 ℃ and finally changed into the rutile structure at 850 ℃. A fixed bed photo reactor was used to assess the removal efficiency of acetaldehyde by varying flow rate and concentrations. Two different light sources UV-A (15W, black light, 365 nm) and UV-C (15W, germicidal, 254 nm) have been employed for the comparison of photo catalytic ability. The order of photo catalytic activity for the oxidation of acetaldehyde with respect to the calcinations temperature were 650 ℃ > 450 ℃ > 850 ℃. The experimental result supported that TiO₂ photo catalytic activity was closely related to the combination between rutile and anatase structure. The photocatalytic oxidation of acetaldehyde was strongly dependent on several operating factors such as flow rates, light sources, and feed concentrations. In other words, the photocatalytic performance was improved by decreasing the feed flow rate and the inlet concentration. Especially, complete removal of acetaldehyde could be achieved below the concentration of 800 ppm and the UV-C with 254 nm intensity greatly enhanced the decomposition of acetaldehyde compared to that of the case of UV-A with black light. Furthermore, the addition of water vapor into the feed gave a favorable enhancement for the removal of acetaldehyde.

감마선을 이용한 고기능성 히알루론산/연어추출물 제형개발

권동건(Kweon Dong Keon),심재구(Shim Jae Goo),하만(Ha Man) 한국방사선학회 2018 한국방사선학회 논문지 Vol.12 No.1

음주 후 숙취는 사람에 따라 증상과 정도가 상이 하지만 일반적으로 갈증, 피로감, 두통, 전신권태, 위장장애, 구토, 설사, 비타민 결핍 등이 나타난다. 이러한 숙취현상은 간세포와 체내에 축적된 알코올 및 알코올에 함유되어 있는 발효 부산물인 에틸아세테이트, 아세트알데히드 등의 전구물질들의 작용에 의해 발생한다. 이에 숙취현상을 해소하기 위한 연구로 연어 추출물 중 정액 또는 정소 추출물인 핵산-당-인산으로 이루어진 고분자이며 다당체인 Polydeoxyribonucleotide(PDRN)과 동일한 Origin, 동일 구조를 가지며 PDRN에 비해 가격이 저렴한 수용성 연어 추출물 분말을 사용하였다. 그리고 D-Glucuronic acid와 N-Acetyl glucosamine으로 구성된 고분자 다당체로 뛰어난 생체 적합성, 점탄성 및 보습력을 보유하고 있어서 숙취현상 중 나타나는 생체수분 감소량 및 피부수분 함유량저하에 대한 부분에 효과가 있어 항산화 및 피부보습효과를 제공하는 히알루론산(Hyaluronic acid)을 감마선으로 조사하여 사용하였다. 연어추출물 분말과 히알루론산 등을 이용하여 조성물을 제조한 후 체내 에탄올, 아세트알데히드 감소량, 혈중 아세트알데히드 농도와 초산농도를 측정하여 알코올 분해효과를 평가하였고, 피부 수분 증발량과 피부 수분량을 조사하여 피부개선을 평가하고 항산화 및 피부보습효과를 제공하는지 여부를 판단하였다. 이에 에탄올은 연어추출물을 첨가하였을 때가 무첨가에 비해 5배에서 7배의 감소량을 보였고 아세트알데히드 3배에서 5배 이상의 감소량을 보였다. 또한 혈중 아세트알데히드 농도와 초산 농도의 변화에서는 무첨가 대조군에 비해 급격한 저하 변화를 보여 알코올 분해효과가 있음을 확인하여 숙취해소 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 히알루론산 원료를 첨가하여 사용하였을 때 피부 수분함유량이 높았으며, 피부 수분 증발량이 감소됨이 확인되었다. 이에 고분자 다당체인 히알루론산은 뛰어난 점탄성 및 보습력을 보유하고 있어서 숙취현상 중 나타나는 생체수분 감소량 및 피부수분 함유량저하에 효과가 있어 항산화 및 피부보습효과를 제공하는 것으로 사료되어 연어추출물 분말과 히알루론산을 주원료로 하는 조성물이 음주 후 나타나는 숙취현상에 효과가 있다고 할 수 있다. Hangover after drinking is different from person to person symptoms and degree, but usually thirst, fatigue, headache, general boredom, gastrointestinal disorder, vomiting, diarrhea, deficiency of vitamin appears. This hanging phenomenon is caused by the action of precursors such as ethyl acetate and acetaldehyde, which are the by products of fermentation contained in alcohol and alcohol accumulated in hepatocytes and body. In order to solve the hangover phenomenon, the same Origin as polysaccharide Polydeoxyribonucleotide, which is a nucleic acid-sugar-phosphate complex, which is a semen or testicular extract in salmon extract, and a water soluble salmon extract powder having the same structure and lower price than Polydeoxyribonucleotide And D-Glucuronic acid and N-Acetyl glucosamine. It has excellent biocompatibility, viscoelasticity and moisturizing power. It has effect on reduction of body water loss and skin moisture content in hangover phenomenon. It is antioxidant and skin moisturizing effect Hyaluronic acid was irradiated with gamma rays, and the composition was prepared by using the salmon extract powder and the main raw material. The ethanol degradation, the acetaldehyde reduction amount, the blood acetaldehyde concentration and the acetic acid concentration were measured to evaluate the alcoholysis effect, Skin moisture evaporation rate To examine the evaluation unit water content of the skin was improved determine whether the antioxidant and provide skin moisturizing effect. The addition of ethanol extracts of salmon extracts showed a decrease of 5 to 7 times compared with no addition, and a decrease of 3 to 5 times of acetaldehyde. In addition, the change of acetaldehyde concentration and acetic acid concentration in blood showed a rapid decrease compared to the no - added control group. In addition, when the raw material of hyaluronic acid was used, skin moisture content was high and skin moisture evaporation amount was decreased. Therefore, hyaluronic acid, which is a polysaccharide polymer, has excellent viscoelasticity and moisturizing ability, It is considered to provide antioxidant and skin moisturizing effect. Therefore, it can be said that the composition containing salmon extract powder and hyaluronic acid as a main ingredient is effective for the hangover phenomenon which occurs after drinking.

VOCs 연소용 Mn-PC 촉매 특성

서성규(Seong Gyu Seo),마충곤(Zhong Kun Ma),류의(Yi Liu),윤형선(Hyung Sun Yoon),김상채(Sang Chai Kim) 大韓環境工學會 2011 대한환경공학회지 Vol.33 No.4

본 연구에서는 Mn-PC 촉매와 상압유통식 반응장치를 이용하여 200~380℃ 범위에서 VOCs(아세트알데히드, 프로피온알데히드, 톨루엔) 연소반응을 수행하였다. 촉매 전처리(air, 450℃, 1 hr, 60 cc/min) 전·후의 물리화학적 특성변화 조사는 TGA (Thermogravimetric Analyzer), BET (Brunauer Emmett Teller), EA (Elemental Analyzer), XRD (X-ray Diffractometer) 및 SEM (Scanning Electronic Microscope)을 이용하여 파악하였다. TGA 분석결과 Mn-PC의 열중량(공기 분위기) 감소는 419℃에서 88 wt.%를 나타내었으며, 전처리 후 비표면적은 크게 증가하는 것으로 확인되었다. EA 분석결과 전처리를 통해서 유기물 성분은 분해 또는 연소되어 거의 관찰되지 않는 것으로 파악되었다. 또한 XRD분석을 통해 Mn-PC 촉매가 전처리 후 새로운 형태의 산화물인 Mn3O₄로 전이됨을 확인하였다. 그리고 SEM 분석결과 전처리 과정에서 많은 micropore가 생성된 것으로 관찰되었다. 프로피온알데히드 연소의 경우 전처리한 Mn-PC는 Mn3O₄와 fresh한 Mn-PC 보다 우수한 촉매활성을 나타내었다. 전처리된 Mn-PC상에서 VOCs 연소 효과는 톨루엔 < 아세트알데히드 < 프로피온알데히드 순서로 나타났다. In this study, the catalytic activity of Mn-Phthalocyanine (Mn-PC) for VOCs (acetadehyde, propionaldehyde and toluene) combustion was determined. The reaction was carried out in a fixed bed reactor at the temperature range of 200~380℃. We investigated the physicochemical properties of Mn-PC before and after the pretreatment (air, 450℃, 1 hr, 60 cc/min) by TGA (Thermogravimetric Analyzer), BET (Brunauer Emmett Teller), EA (Elemental Analyzer), XRD (X-ray Diffractometer) and SEM (Scanning Electronic Microscope). By TGA analysis, 88 wt.% mass loss of Mn-PC was found at 419℃. The BET surface area of Mn-PC increased after the pretreatment. The decomposition and combustion of organic components in Mn-PC were observed by EA analysis. We also confirmed that Mn-PC had transformed into a new manganese oxide phase (Mn3O₄) after the pretreatment by XRD analysis. By SEM analysis, many of the micropores generated during the pretreatment were found. The catalytic activity of Mn-PC with the pretreatment for propionaldehyde combustion was higher than that of Mn3O₄ and fresh Mn-PC. It showed the catalytic activity of Mn-PC with the pretreatment for VOCs combustion by the order of toluene < acetadehyde < propionaldehyde.

아세트알데하이드에 의한 전통직물의 손상 특성

김명남,임보아,이선명 한국문화재보존과학회 2016 보존과학회지 Vol.32 No.3

아세트알데하이드가 직물에 미치는 손상여부, 손상정도는 다른 재질에 비해 명확하지 않다. 본 연구는 견, 면, 모시, 삼베의 무염색, 천연염색시편을 대상으로 아세트알데하이드 0.1, 0.5, 1, 10, 100, 500, 1000 ppm 농도에서의 손상, 손상농도에서 온 ․ 습도 조건에 따른 손상 가중, 손상농도에서 열화직물시편의 손상을 광학적, 화학적, 물리적 측정방법 으로 평가하였다. 이 결과, 아세트알데하이드 농도 1000 ppm/day에서 면_황색시편의 색차가 증가하였고, 고습조건(25 ℃, 80%), 고온조건(30℃, 50%), 고온 ․ 고습조건(30℃, 80%)에서 황색시편들의 색차 증가와 변퇴색등급 감소가 뚜렷 하였으며, 고온 ․ 고습조건(30℃, 80%)에서 면_무염색시편의 아세트산이온 농도 증가, 견_무염색시편의 pH 감소가 나타났다. 열화직물의 경우, 흑색시편들의 아세트산이온 농도가 증가하였다. 이를 통해 아세트알데하이드가 전통직물 에 미치는 손상은 크지 않으나 황색직물의 탈색과 열화된 흑색직물의 아세트산이온 농도 증가가 예상된다 . Textiles damage caused by acetaldehyde(CH3CHO) is not clear as compared to other materials. Total 20 specimens were prepared using 4 different materials (silk, cotton, ramie, hemp) after dyed with 4 colors (undyed, red, yellow, blue, black). The specimens were exposed to CH3CHO gas in the test chamber. First, textile specimens' damage by differert concentration of acetaldehyde(0.1, 0.5, 1, 10, 100, 500, 1000 ppm) was tested. Second, accelerared damage to the textile specimens were tested according to the temperature and humidity conditions at the damage levels. Third, damage of deliberately degraded textile specimens were examined at the damage levels. After the exposure, optical, chemical, and physical evaluation was carried out. As a result, at 1000 ppm/day, the color difference of cotton_yellow has increased. At the condition of 25℃-80%, 30℃-50%, 30℃-80%, the color difference of yellow specimens has increased and grey scale rating has decreased. At 30℃-80%, acetate of cotton_undyed increased and the pH of silk_undyed decreased. In the case of deliberately degraded textile specimens, actetate concentration of black specimens increased. In conclusion, damage to the traditional fabric by acetaldehyde is not impact. However, it is expected that yellow specimens will be bleach and black specimens' actetate concentration will be increase.

복합악취 제거용 망간기반 촉매의 성능 증진 연구

서민혜,이민석,엄성현 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.0

직화구이 음식점의 유증기에는 다양한 악취유발물질 및 입자상물질이 다량 포함되어 있고, 대부분 그대로 대기 중으로 배출되어 각종 민원을 초래하고 있다. 현행 악취방지법에서는 하수처리시설 등 일부만 규제하고 있고 그 외 생활악취 배출업체에 대한 규제는 없는 실정이다. 이에 악취 민원이 가장 많은 직화구이 음식점을 대상으로 악취의 특성을 고려한 실태 분석과 적합한 관리방안 마련이 요구되고 있다. 본 연구에서는 직화구이 음식점에서 배출되는 유증기를 효과적으로 처리하기 위해 습식전기집진방식과 결합이 가능한 촉매공정에 관한 연구를 수행하였다. 특히 플라즈마 기반 습식 집진 시 오존이 발생하며, 배출되는 잔여 오존을 제거해야하므로 아세트알데히드와 오존을 동시에 제거할 수 있는 촉매를 개발하고자 하였다. 촉매는 오존, 수분 및 잔여 악취유발물질(아세트알데히드 등)이 공존하는 조건에서 오존 및 아세트알데히드를 효과적으로 제거할 수 있도록 MnO, Mn2O3를 기본 물성으로 하고 효율 증대를 위해 Cu 등의 조촉매를 적용하여 성능을 평가하였으며, 운전조건을 최적화하였다.

미이용 바이오매스의 이산화탄소 활성화를 통한 바이오카본 생산: 포름알데하이드 및 아세트알데하이드 제거 특성

김종수(JongSu Kim),최석천(SeukCheun Choi),이은도(Uendo Lee),박은석(EunSeuk Park),정수화(Soohwa Jeong) 한국청정기술학회 2021 청정기술 Vol.27 No.4

본 연구에서는 미이용 바이오매스인 3급 목재펠렛 및 커피박을 이용하여 바이오카본을 생산하고 이를 통하여 저분자 극성 휘발성 유기화합물인 포름알데하이드 및 아세트알데하이드 제거 성능 실험을 수행하였다. 바이오카본 생산 실험은 이산화탄소를 활성화제로 사용하여 고정층 반응기에서 수행하였다. 활성화 실험 시 반응온도 900 ℃ 및 이산화탄소 1 L min<SUP>-1</SUP>으로 반응조건을 고정하여 진행하였다. 활성화 실험 결과 1급 목재펠렛으로부터 생산한 바이오카본의 BET 비표면적이 약 788 ㎡ g<SUP>-1</SUP>으로 가장 높음을 알 수 있었고 커피박으로부터 생산한 바이오카본이 약 544 ㎡ g<SUP>-1</SUP>으로 가장 낮게 나타났다. 본 실험을 통해 생산된 바이오카본은 대부분 마이크로 기공을 가진 것으로 나타났다. 바이오매스 원료 내 회분의 함량이 낮을수록 바이오카본의 비표면적이 높아지는 것으로 나타났다. 포름알데하이드 및 아세트알데하이드 제거 실험 결과 1급 및 3급 목재펠렛으로부터 생산한 바이오카본에 비해 커피박으로부터 생산한 바이오카본이 더욱 우수한 흡착 성능을 보여주었다. 추가적으로 상용 첨착 활성탄과 커피박으로부터 생산한 바이오카본의 비교 실험을 진행하였다. 포름알데하이드 제거 성능은 상용 첨착 활성탄이 우수한 반면 아세트알데하이드 제거에는 커피박으로부터 생산한 바이오카본이 우수한 것으로 나타났다. In this study, bio-carbons were produced by activation process from unused biomass (Grade 3 wood pellet and spent coffee grounds) to determine the removal performance of formaldehyde and acetaldehyde. The activation experiments were conducted in a fixed bed reactor using CO₂ as an activation agent. The temperature of the activation reactor and input of CO₂ were 900 ℃ and 1 L min<SUP>-1</SUP> for all the experiments. The maximum BET surface area of about 788 ㎡ g<SUP>-1</SUP> was obtained for bio-carbon produced from Grade 1 wood pellet, whereas about 544 ㎡ g<SUP>-1</SUP> was achieved with bio-carbon produced from spent coffee grounds. In all the experiments, the bio-carbons produced were mainly found to have micro-porous nature. A lower ash amount in raw material was favored for the high surface area of bio-carbons. In the removal test of formaldehyde and acetaldehyde, the bio-carbon produced from spent coffee grounds showed excellent adsorption performance compared with woody biomass (Grade 1 wood pellet and Grade 3 wood pellet). In addition, the comparative experiment of commercial impregnated activated carbon and bio-carbon produced from spent coffee grounds was conducted. In terms of formaldehyde removal performance, the commercial impregnated bio-carbon was excellent, while bio-carbon produced from spent coffee grounds was excellent in acetaldehyde removal.

폴리우레탄 폼 및 Nature fiber에의 아민화합물 첨가에 따른 아세트알데하이드 성분 저감 효과

이도경,문경돈,한영훈 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.1

자동차 내장재 소재인 폴리우레탄 폼과 Nature fiber의 냄새의 주원인 성분인 아세트알데하이드 성분의 저감을 위해 액상타입의 아민화합물을 첨가하여 특성을 조사하였다. 폴리우레탄 폼 소재의 경우, Polyol과 Isocyanate의 urethane반응을 통해 합성되는 과정에서 방출되는 아세트알데하이드 성분에 대하여 액상 아민화합물을 Polyol 대비 2% 첨가했을 경우, 약 53% 제거되는 것으로 확인할 수 있었다. 또한, Nature fiber 소재는 Kenaf와 Polyporopylene의 고온 압착과정을 통해 발생되는 아세트알데하이드 성분의 저감을 위해 아민화합물을 Kenaf 분사 하였다. Kenaf 질량 대비 2~10% 분사량에 따른 방출 특성변화를 관찰하였으며 그 결과 Nature fiber의 아세트알데하이드 성분이 최대 약 71% 정도 제거되는 것으로 나타났다.

Co-PC 촉매의 열적 특성과 VOCs 제거 효과

서성규 ( Seong-gyu Seo ),윤형선 ( Hyung-sun Yoon ) 한국환경기술학회 2004 한국환경기술학회지 Vol.5 No.2

코발트-프탈로시아닌(Co-PC) 촉매의 열적 특성은 TGA, FTIR 및 XRD분석을 통하여 수행하였으며, VOCs(메탄올, 아세트알데히드)처리에 관한 연구는 상압유통식 반응장치를 이용하여 조사하였다. TGA분석 결과 Co-PC촉매는 450℃에서 약 85.0%의 중량감소를 나타내었으며, 450℃에서 열처리된 촉매는 메탄올과 아세트알데히드 산화반응시 높은 활성을 나타내었다. 450℃에서 열처리된 Co-PC 촉매상에서 메탄올과 아세트알데히드는 각각 320℃와 350℃이상에서 완전산화 되었으며, 열처리온도에 대한 촉매활성은 800℃<600℃<450℃순서로 나타났다. Co-PC촉매는 상업용 Co₃O₄ 산화물보다 높은 활성을 나타내었으며, FTIR 및 XRD분석결과, 열처리된 Co-PC는 금속산화물인 Co₃O₄형태로 존재함을 확인 할 수 있었다. Thermal characteristics of cobalt-phthalocyanine(Co-PC) catalyst have been studied by TGA, FTIR, XRD analysis. The catalytic oxidation of VOCs(methanol, acetaldehyde) has been investigated in a fixed bed flow reactor at atmospheric pressure. TGA thermogram for Co-PC catalyst showed about 85.0% mass loss at 450℃ and the catalyst with heat-treated at 450℃ showed the highest activity for methanol and acetaldehyde oxidation. The complete oxidation of methanol and acetaldehyde over Co-PC catalyst with heat-treated at 450℃ was observed above 320℃ and 350℃ respectively. The catalytic activity with heat-treatment temperatures improved in the order of 800℃<600℃<450℃. The catalytic activity of Co-PC is better than the commercial Co₃O₄. FTIR and XRD results showed that Co-PC catalyst with heat-treated at 45 0℃ was destroyed and metal oxide were formed such as Co₃O₄. This cobalt metal oxide(Co₃O₄) has high catalytic activity on methanol and acetaldehyde oxidation.

아세트알데히드 제거를 위한 Mn-Cu 금속촉매 실용화에 관한 연구

정성철,이승환 한국디지털정책학회 2012 디지털융복합연구 Vol.10 No.8