Amperometric Sensor for Water and Hg(II) ion with Chemically Modified Electrodes

전미진 부산대학교 대학원 1998 국내석사

An electrochemical water-sensor has been constructed based on a split gold electrode(20μm) that is contact with the chemical synsthesised poly(1,5-DAN) film. Methods of quantitative analysis in system of water-nonaqueous solutions were investigated using a water sensor in the solutions changed depending on the water concentration. Various parameters, such as temperature, applied pulse potential, scan rate and detection sensitivity, were characterized. On a step change in the water concentration, a value of 90% of stationary response is attained within ca. 5sec for the chronampermetric measurement. Measuring currents linearly increased with increasing water concentration range from 0.05 to 20%. The sensitivity of measuring current was 90 nA/%. It is compared to Karl Fischer titroprocessor in sensitivity. It was found that the water concentration can be determined quantitatively by double step chronoameprmetry. A glassy carbon electrode(GCE) modified with 2.2':5',2''-Terthiophene by a spin coating has been used for the sensitive and selective analysis of trace amoung of Hg(Ⅱ)ion. Mercury was chemically deposited on modified glassy carbon electrode by simple immersion in a Hg(Ⅱ)solution, and the resulting surface were characterized by an anodic stripping linear sweep and differential pulse voltammetry. Various parameters such as r.p.m, pH, deposition time, spin coating concentration, deposition temperature that affect the sensitivity were optimized. We also have examined possible interference for the analysis Hg(Ⅱ) ion by other metal and no dircet response was observed for Bi(Ⅱ),Pb(Ⅱ),Cu(Ⅱ),Fe(Ⅱ),Cd(Ⅱ),Ti(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Co(Ⅱ),Mg(Ⅱ),Al(Ⅲ),Sb(Ⅲ),Mn(Ⅲ),and Zn(Ⅲ) except Ag(Ⅰ). For a 15 min deposition time, a linear calibration curve is obtained for Hg(Ⅱ) cncentrations range from 1×10^(-7)M to 1×10^(-9)M, and the detection limit of Hg(Ⅱ)ion was 8×10^(-10)M by anodic stripping differential pulse voltammetry.

수분함량이 식빵의 품질에 미치는 영향

소광훈 한성대학교 경영대학원 2018 국내석사

본 연구에서는 기본재료인 물에 의한 수분함량의 변화가 식빵의 품질 특성에 미치는 영향을 연구하여 빵의 상업적 사용 가능성을 늘이고 앞으로의 연구에 기초자료가 되고자 하여 수분함량을 변화시켜 제조한 식빵 반죽의 pH, 밀도, 발효팽창력, 반죽의 수율, 식빵의 굽기 손실률, 비용적, 식빵의 수분함량, 물성, 관능검사 등의 식빵품질에 미치는 영향을 실험하였다. 식빵반죽의 pH를 측정한 결과는 수분첨가량을 다르게 하여도 유의적 차이를 나타내지 않았고, 밀도를 측정한 결과는 수분첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 식빵의 1차 발효 과정중 발효팽창력은 시간별 차이는 있으나 실험군 사이에는 발효팽창력이 거의 유사하여 통계적으로 유의적인 차이는 보이지 않았고, 반죽수율(%)을 측정한 결과 수분첨가량 증가시 실험군 사이에 반죽수율은 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 식빵의 굽기 손실률(%)을 측정한 결과 또한 수분첨가량 변화 실험군 사이에 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 수분함량을 다르게 하여 제조한 식빵의 비용적(mL/g)을 측정한 결과 실험군 사이에 비용적은 수분첨가량이 증가할수록 미비하게 증가하는 수치를 보였으나, 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 식빵의 수분함량(%)을 측정한 결과는 수분첨가량이 증가할수록 유의적으로 높아지는 결과를 나타냈고, 저장 기간중 수분 함량의 변화는 급격히 낮아지는 변화를 나타냈다. 수분첨가량을 다르게 하여 식빵을 제조한 후, 경도(hardness), 씹힘성(chewiness), 응집성(cohesiveness)의 물성을 측정한 결과 경도의 경우 수분첨가량이 증가할수록 유의적으로 낮아지는 결과를 보였고, 씹힘성을 측정 하였을 때도, 수분첨가량을 증가할수록 낮아지는 유의적인 차이를 나타냈다. 응집성의 측정치 또한 수분첨가량이 증가할수록 유의적으로 낮아지는 차이를 보여 수분함량이 물성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 저장 기간중 물성의 변화는 경도 변화를 측정한 결과 저장 기간이 증가함에 따라 큰 수치 변화를 보여 유의적으로 증가하는 경향을 나타냈고, 씹힘성 변화를 측정한 결과는 저장 기간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 나타냈으며, 응집성 변화를 측정한 결과 또한 유의적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 관능검사는 질감(texture), 맛(taste), 전체적인 수용도(overall acceptability)를 5점 척도법으로 측정하였고, 질감은 수분첨가량이 증가할수록 수치가 증가해 유의적인 차이를 보여 수분함량이 질감에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 맛은 유의적인 차이가 없어 관능적 척도차이를 나타내지 않았고, 전체적인 수용도 또한 실험군 사이에 차이를 보이지 않았다. 단순 수분 첨가량변화는 식빵의 품질에 큰 영향을 미치지는 않았지만 수분 함량이 증가함에 따라 유의미하게 전체적 품질개선의 가능성을 보였다.

토양개량제(PAM) 사용이 간척지 토양 물리성에 미치는 영향

손호완 서울시립대학교 일반대학원 2014 국내석사

우리나라 간척지는 13세기부터 부족한 농경지 확보를 위해 조성되기 시작하여, 현재도 간척사업이 진행 중이다. 우리나라 경지면적의 약 9%는 간척지에서 이루어지고 있지만, 토양 내 높은 염분함량과 물리성 불량과 같은 특성들로 인해 작물재배에 어려움을 겪는다. 이러한 문제점의 개선방법으로는 전면 또는 부분객토, 관개를 이용한 제염, 토양개량제 사용 등이 있다. 본 연구는 토양개량제 중 polyacrylamide(PAM)의 사용이 간척지토양의 특성을 개선시키기에 적합한지 확인하기 위해 수행되었다. 연구를 위해 서해안 간척지인 서산시 석문면과 김제시 새만금지역에서 채취한 토양에 PAM을 0.2%, 0.4%, 0.6% (w/w)처리하였고 석고를 각 토양의 추천 시용량인 2140 kg ha-1, 4280 kg ha-1을 두 토양에 각각 처리하여 상추와 케일을 재배하였다. 내수성 입단화율은 두 토양에서 모두 control에 비해 PAM 처리구에서 높게 나타났으며, 농도별 유의차는 없었다. 석고처리 시 석문간척지 토양은 2140 kg ha-1, 새만금간척지 토양은 4280 kg ha-1 처리구에서 가장 높은 입단화율을 보였지만 PAM 처리가 이루어진 토양은 내수성 입단화율이 모두 80% 이상으로 큰 차이를 보이지 않았다. 물분산성 점토함량은 두 토양에서 모두 control에 비해 PAM 처리구에서 적게 나타났고, PAM 농도가 증가할수록 적어졌다. 석고처리 시 물분산성 점토함량은 석문간척지 토양은 2140 kg ha-1 처리구에서 감소, 4280 kg ha-1 처리구에서는 증가하였다. 새만금간척지 토양은 PAM 0.6%에 4280 kg ha-1 처리구를 제외한 모든 처리구에서 석고처리량이 증가할수록 물분산성 점토함량은 감소하였다. 석문간척지 토양에서 재배된 상추와 케일은 처리구별 건중량에서 비슷한 양상을 보였다. PAM 농도가 증가할수록 건중량이 증가하였으며 석고처리구에서는 2140 kg ha-1 처리구에서 증가하고, 4280 kg ha-1 처리구에서는 감소하였다. 새만금 간척지 토양에서 재배된 상추는 PAM 함량이 증가할수록 건중량이 늘어났으며, 석고처리에 대한 유의차는 없었다. 케일은 PAM 처리량이 증가할수록 건중량이 증가하였고, 석고처리구에서는 처리구별 유의차가 없거나 처리량이 늘어날수록 건중량이 증가하였다. 건중량과 내수성입단화율은 양의 상관관계를 나타냈고, 이 항목들과 교환성나트륨함량, 물분산성 점토함량은 음의 상관관계를 나타내었다. 결과적으로 PAM 처리가 두 토양의 물리적 성질을 개량하였고, 이로 인하여 식물생육을 증진시킨 것으로 판단되며, 토양에 PAM 0.6%와 적당량의 석고를 처리하는 것이 토양과 작물에 가장 효과적일 것이라 판단된다. Reclaimed lands have been prepared in order to make agriculture lands since 13th century in Korea. About 9% of the whole arable lands in Korea is reclaimed lands which have difficulties for crop cultivation due to high salt contents and poor physical properties. Partial or complete soil dressing, desalinization by irrigation and application of soil conditioners can solve some of these problems to some degree. This study was conducted to identify the possibility of using polyacrylamide (PAM) as a soil conditioner in reclaimed lands. For that a pot experiment was carried out with soils from Seongmun and Saemangeum reclaimed land. Lettuce (Lactuca sativa L.) and kale (Brassica oleracea L, var. acephala) were cultivated with soils treated with PAM (0.2%, 0.4%, 0.6%) and gypsum (2140 kg ha-1, 4280 kg ha-1) for 5 weeks after transplanting. After harvest, lettuce and kale were washed, dried at 60℃ in the oven, ground, and analyzed for dry weight (DW) and total nutrient contents. Soil samples were also analyzed for general physicochemical characteristics, water stable aggregate (WSA) content, and water dispersible clay (WDC) content. DW of lettuce and kale cultivated in the soils from Seongmun and Saemangeum reclaimed land increased with increased PAM content. DW also increased with increasing WSA content whereas it decreased with increasing exchangeable sodium and WDC contents. WSA contents were higher with PAM treatment compared to control for both soils with no significant difference among PAM concentrations. WDC content decreased with increasing PAM concentration for both soils as expected. These results showed that physical properties of soils from reclaimed land and plant growth were improved by PAM treatment. The most effective treatment was 0.6% PAM plus adequate amount of gypsum.

밀가루의 회분 함량이 냉동 생지 반죽의 물성에 미치는 영향

송영 建國大學校 2003 국내석사

sThis study was conducted to investigate the effect of ash contents of bread flour on the rheology of frozen dough in making frozen dough by measuring amylograph, farinograph and extensograph. The quality of frozen-stored dough under freezing condition(-20℃, 12weeks) was evaluated by measuring final proof time, moisture content, baking loss, loaf volume and hardness of bread with storage time. 1. Results of farinograph showed that water absorption, valorimeter value in bread flour with high ash content increased more than those with low ash content however, degree of softening decreased. It was also found that gelatinization temperature and maximum viscosity of dough in the bread flour with high ash content increased more than those with low ash content through amylogram. The extensogram showed that the area and resistance of the bread flour were increased as the low ash content. As the proof time increase, extensibility was decreased while R/E ratio was increased. 2. Final proof time of frozen dough by storage period was shortened at the bread flour with low ash content with storage time. 3. There was no difference in the moisture content of bread made by flour with different ash content. However the moisture content of bread increased as using the bread flour with high ash content. 4. No different was in the baking loss rate as making bread using the flour with different ash content during storage time. Baking loss rate of bread using the flour with higher ash content decreased. Baking loss rate increased with frozen storage time. 5. The loaf volume of baking made by bread flour with low ash content increased and oven spring were better than those made by bread flour with high ash content. 6. While the hardness of product made by dough with high ash content increased slowly with time, the hardness of product made by dough with low ash content increased rapidly. 7. The results revealed that the hardness of both product with different frozen storage time were increased under -20℃, and the product hardness at normal temperature (around 25℃) was increased as the storage time increase. As the product of low ash content were stored at normal temperature, the effect on hardness was lowered than those samples. In conclusion, the flour with low ash content were more stable than those with high ash content under same protein content condition.

Determination of water content in alcohol mixture solvents using the 1H NMR chemical shift change

윤수연 중앙대학교 대학원 2020 국내석사

화학 공정 산업에서 유기용매에 함유된 수분 함량을 측정하는 것은 매우 중요한 과정이다. 칼 피셔 적정법과 가스 크로마토그래피 등을 활용하는 기존의 분석 방법은 측정을 수행하는 데 수분이 없는 조건, 상당한 시간을 필요로 한다. 이를 개선하기 위한 방법으로 수소 핵자기공명분광법의 화학적 이동 차이에 기반한 알코올 용매 내 수분 함량 분석법이 개발되었다. 본 연구에서는 수소 핵자기공명분광법의 화학적 이동 변화를 활용하여 각각 메탄올과 t-부탄올, 메탄올과 에탄올 혼합물의 수분 함량을 측정했다. 이를 통해 알코올 비율에 따라 수분 함량과 알코올 분자의 화학적 이동이 상관 관계를 보임을 확인하였다. 또한, 화학적 이동 변화를 이용하여 알코올 혼합 용매와 물 사이의 수소 결합의 경향성을 확인하였다. Determination of the water content in organic solvents is important in the chemical process industry. However, the widely used analytical methods such as Karl Fisher titration and gas chromatography require a significant amount of time or moisture-free conditions. Therefore, a simple method that relies on chemical shift difference between water and alcohol peaks in 1H NMR spectroscopy was developed for the determination of water content in alcohol solvents. This study observed the chemical shift changes in 1H NMR spectroscopy depending on water contents to test the feasibility of the method in alcohol-mixture solvents such as methanol-ethanol and methanol-t-butanol. The correlations between chemical shift change and water content with different alcohol ratios have been founded through the experimental results for alcohol mixtures. In addition, the chemical shift changes have shown the characteristic behaviors of hydrogen bonding between alcohol mixtures and water.

0차원, 유사 2차원, 3차원 모델링을 통한 온도, 습도, 압력 및 고분자 전해질 막 두께가 전기화학적 수소압축기의 성능에 미치는 영향 연구

김창현 서울시립대학교 일반대학원 2022 국내석사

본 논문은 고분자 전해질 막으로 만들어진 전기화학적 수소 압축기(Electrochemical Hydrogen Compressor, EHC)에 대한 연구를 다루고 있다. EHC는 전기화학 반응을 통해 산화극에 저압의 수소를 공급하고 환원극에서 고압의 수소로 환원하여 저장할 수 있게 해준다. EHC는 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 첫째는 산화극에만 물이 공급되고 환원극에는 물이 직접적으로 공급되지 않기 때문에 고분자 전해질 막의 건조 또는 과수화가 일어나 성능 저하가 발생하고, 그로 인해 물관리가 필요하다는 점이다. 두 번째는 환원극과 산화극간의 큰 압력차로 인해 수소 막 투과 현상이 발생하여, 수소 생산 효율의 저하가 발생한다는 점이다. 그리고 이러한 문제점들로 인해 전기화학적 수소압축기의 성능이 변하게 된다는 것이 다양한 연구들에서 파악되었다. 본 논문은 EHC에서 발생하는 문제점들로 인한 성능 변화를 구체적으로 파악하기 위해 0차원, 유사 2차원, 3차원으로 모델링을 진행했다. 그리고 온도, 압력, 상대 습도와 같은 다양한 작동 조건들과 고분자 전해질 막의 두께의 변화에 따른 성능을 해석하였다. 성능 변화의 원인은 투과도와 막의 물 함량의 변화에 따른 것이라고 판단하였다. 따라서 이 두 가지 주안점에 관점을 두어 조건에 따른 성능 분석을 진행했다. In this paper, the electrochemical hydrogen compressor (EHC) made of a polymer electrolyte membrane was studied. EHC enables storage by reducing low-pressure hydrogen at the anode to high-pressure hydrogen at the cathode by electrochemical reaction. EHC has several problems. First, since water is supplied only to the anode and not directly to the cathode, the polymer electrolyte membrane is dried or overhydrated, which leads to deterioration in performance, which requires water management. Second, a hydrogen membrane crossover phenomenon occurs due to a large pressure difference between the anode and the cathode, resulting in a decrease in hydrogen production efficiency. And it has been identified in various studies that the performance of the electrochemical hydrogen compressor is changed due to these problems. In this paper, 0-dimensional, pseudo-2-dimensional, and 3-dimensional modeling was carried out in order to understand the performance change caused by problems occurring in EHC in detail. And the performance according to various operating conditions such as temperature, pressure, and relative humidity and the change in the thickness of the polymer electrolyte membrane was analyzed. It was determined that the cause of the performance change was due to the change in permeability and the water content of the membrane. Therefore, the performance analysis according to the conditions was conducted focusing on these two main points.

Water-induced fabrics of olivine in peridotite from the Lindås Nappe, Bergen Arc, western Norway

정세진 서울대학교 대학원 2011 국내석사

3차원 비정상 유동해석을 통한 작동 조건, 막 두께, GDL의 다공도가 전기화학적 수소 압축기의 수화도 및 전력 소모에 미치는 영향

진창현 서울시립대학교 일반대학원 2023 국내석사

본 논문은 국소적인 부분의 고분자 전해질 막으로 이루어진 전기 화학적 수소 압축기의 온도, 상대 습도, 막 두께, 확산층(Gas Diffusion Layer, GDL)의 다공도 등이 압축 효율에 미치는 영향에 관한 연구를 진행하였다. EHC는 연료전지와 같은 전기화학적 반응을 통해 수소를 환원극으로 전달하여 압축 및 정제가 가능하다. EHC의 효과적인 활용을 위해서는 낮은 손실이 필요하기 때문에 이번 연구는 여러 가지 작동 변수를 통한 손실 중 막의 수화와 관련 있는 오믹 손실에 대한 효과를 알아보기 위해 진행되었다. EHC에서 성능에 가장 큰 변화를 미치는 것은 막의 물 관리이다. 막은 너무 건조하거나 과수화가 일어날 경우 성능 저하가 필연적이다. 또한 산화,환원극의 압력차가 클 경우 수소의 역확산 또한 일어나 생산 효율을 저하시킬 수 있다. 막의 수화가 빠를수록 막의 전도도는 증가하여 오믹 저항을 감소시키며 오믹 손실을 빠르게 최소화가 가능하다. 이전의 연구는 실험을 통해서는 막의 변화를 시각적으로 관찰하지 못하였고 시뮬레이션을 통해 해석한 경우에는 Steady 상태에서의 Water Content가 일정한 상태에서의 관찰만 가능하였다. 본 논문은 국소적인 EHC의 3차원 모델링을 진행하였고 시간에 따른 압축 시뮬레이션을 통해 온도, 상대 습도, 막 두께, GDL의 다공도 등 각각의 변수에 따른 압축 과정에서의 시간에 따라 나타나는 막 투과도, 막 수화, 압축량 등의 변화들을 확인하고 효율적인 압축 방법에 관하여 분석을 진행하였다. This paper studied the effect of the temperature, relative humidity, film thickness, and porosity of the gas diffusion layer (GDL) on the compression efficiency of the electrochemical hydrogen compressor consisting of a polymer electrolyte membrane in a local part. EHC can compress and purify hydrogen by transferring it to the reducing electrode through an electrochemical reaction such as a fuel cell. Since low loss is required for effective utilization of EHC, this study was conducted to find out the effect on ohmic loss related to the signification of membranes through various operating variables. The biggest change in performance in EHC is membrane water management. If the membrane is too dry or overhydrated, performance degradation is inevitable. In addition, when the pressure difference between the oxidation and reduction electrodes is large, hydrogen may also be reversely diffused, thereby lowering production efficiency. The faster the membrane hydration, the higher the membrane conductivity, which reduces the ohmic resistance and can quickly minimize ohmic loss. Previous studies did not visually observe the membrane change through experiments, and in the case of simulation, only the water content in the steady state could be observed. This paper conducted a three-dimensional modeling of local EHC and examined changes in membrane permeability, membrane hydration, and compression according to each variable, such as temperature, relative humidity, membrane thickness, and porosity of GDL, and analyzed the efficient compression method.

P2O2와 B2O3含量에 따른 生體유리의 物性 및 FT-IR과 Raman 分光法에 依한 構造分析

임기홍 仁荷大學校 1987 국내석사

PU/PMMA Hybrids 물성에 이온성기와 MMA함량이 미치는 영향

조항규 한양대학교 1995 국내석사