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머신러닝과 딥러닝 기본이론3(화학공학을 위한)

머신러닝과 딥러닝 3 23.05.01.( 월 ) 김형진 화학물질특성화대학원 랩미팅Overview 목차 1. 요약 2. 도입부 3. 방법론 가 . 워크플로 나 . 시나리오 마 . 입력 및 출력 전략 사 . 입력 및 출력 데이터 준비 4. 수치 사례 연구 가 . PHAST 설정 나 . 센서배치 다 . 신경망의 입력과 출력 5. 결과 및 고찰 가 . 예측결과 나 . 염소기둥의 존재 유무 분석 6. 결론요약 가스검출기 , 신경망 및 가스분산모델의 통합에 의한 유해가스 분산의 실시간 추정도입 PHAST 프로그램 ( 가스분산모델 ) 사용 PHAST 프로그램 + 가스감지기 + ANN 의 통합 PHAST 시뮬레이션에서 지형효과 제외 ( 이전 연구에서 신경망의 정확도에 영향을 미치는 매개변수를 분석한 결과 풍향과 속도가 가장큰 영향을 미쳤으며 , 대기 안정성과 액체 누출의 배출속도가 그 뒤를이었습니다 .)방법론 통합모델의 워크플로도입부 일반 시나리오 3 개 이상의 감지기 작동해야 2 차원의 지상 가스 분산을 예측함 (3-o-o-4)=working number도입부 일반 시나리오방법론 입력 및 출력방법론 입력 및 출력 N 개의 시나리오를 해석 , working number 는 3 이상인지 확인후 계산값 출력수치 사례 연구 PHAST 설정 단일탱크 50T 염소 저장 염소는 3 ℃ 0bar, 11 ℃ 20bar 로 저장 지상 2m 높이 탱크 바닥에 위치한 구멍에서 액체염소가 방출 공기온도는 1 ℃ 20bar, Pasquill stabilit 에 따른 풍속 범위 설정 (A~F), A 가 가장 불안정 , F 가 가장 안정하여 F 에서는 대기확산이 잘 이루어지지 않는다 . 변수는 (1) 보어직경 , (2) 저장압력 , (3) 대기 안정성 , (4) 풍속수치 사례 연구 PHAST 설정 4886 개의 시나리오 (12*2*111+11*2*101)수치 사례 연구 센서 배치 X 축 : 베타값 ( 베타각도 ) Y 축 : working ratio (a) 는 알파값의 변화에 따른 working ratio 를 보여준다 . (b) 는 L 값의 변화에 따른 working ratio 를 보여준다 . (c) 는 d 값의 변화에 따른 working ratio 를 보여준다 . (d) 는 베타 max 값을 찾은 알파 , L, d 에 따른 그래프 를 도시하였다 . 베타 max:19.4 ˚ , 95% 작업비율수치 사례 연구 신경망의 입력과 출력 풍향은 -20 ˚ ~ 2 ˚ 로 설정 TAG( 타겟 ) 은 x 축 900m~2200m 까지 , y 축 -100m 에서 100m 까지 설정 TAG( 타겟 ) 은 32 개의 표적 위치 설정결과 및 고찰 예측결과 (a),(b) 는 25% 의 검증데이터 결과 (c),(d) 는 75% 의 학습데이터 결과 MSE 값은 상하 유사 R 값은 상하 동일 즉 , 검증데이터와 학습데이터의 일치로 학습이 잘 되었음 .결과 및 고찰 예측결과 (a)~(f) 까지 대기 안정성 A~F 까지에 따른 MSE 와 R 값을 나타냄 최소 MSE 는 (c) 에서 나타나고 최대 MSE 는 (f) 에서 나타남 위의 이유는 대기안정성이 F 일때 낮은 풍속으로 교란이 잘되기 때문에 ANN 에 의한 회귀분석이 잘 되지 않는다 . C,D 에서는 염소가스의 하강에 긍정적 영향을 미친다 . A,B 에서는 불안정성이 커서 오염물질의 희석을 방해함 .결과 및 고찰 염소기둥의 존재 유무 분석 앞의 그림 2 에서 W1(Tag1 에서 기둥의 중심선까지의 수직거리 ), W2(Foot1 에서 깃털의 절반 너비 ) L_F(Foot1 에서 소스까지의 거리 ), L_max ( 유해화학물질의 최대 분산거리 ) 앞장에서 제시한 W1, W2, L_F, L_max 값 모두 PHAST 값과 ANN 값이 일치한다 .결과 및 고찰 염소기둥의 존재 유무 분석 [(LF/ Lmax )net] f:ANN 의 LF/ Lmax 값을 0 또는 1 로 변환한다 . 1 값일 경우 0 으로 1 값일 경우는 1 로 내린다 . 이렇게 해서 0 또는 1 값을 얻은다음 ANN 값 -PHAST 값을 해서 LF/ Lmax 값 ,W1/W2 값을 구해서 그래프에 표시를 한다 . Table4 를 보면 , FN 값과 FP 값 모두 1% 미만의 값이 나왔다 . Table5 를 보면 , FN 값과 FP 값의 Combined 값이 나왔고 모든 수를 합하면 8190 이 된다 . 올바르게 예측된건 98.29% 이다 .결론 PHAST, ANN, 가스감지기를 통합 단일 PHAST 시뮬레이션을 약 몇분 안에 완료 가능하나 ANN 을 적용해야 누출속도 및 위치 수집 가능 향후 시설 레이아웃 , 장애물 및 경계가 있는 3D 시나리오 분석이 필요Thank you for your Attention{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2023.12.26| 19페이지| 2,000원| 조회(159)

인공지능, 수학, 선형대수학, 화학공학, AI, 파이썬, 머신러닝, 딥러닝, 데이터사이..

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머신러닝과 딥러닝 기본이론2(화학공학을 위한)

MSE값의 최소인 모델을 선정R값은 0.99이상인 모델을 선정위와 같은 모델을 사용시 CFD와 ANN의 우수한 결합을 화공안전에 적용가능하지만 기존에 사용되어지던 ANN모델을 사용하여 학습하였기 때문에 신경망은 블랙박스로 취급되어 지므로 다양한 조건에 대해서는 더 많은 시나리오를 학습시켜야 한다.

공학/기술| 2023.12.26| 25페이지| 2,000원| 조회(137)

인공지능, 수학, 이론, 선형대수학, 화학공학, AI, 파이썬, 머신러닝, 딥러닝, 데이..

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머신러닝과 딥러닝 기본이론1(화학공학을 위한) 평가A+최고예요

머신러닝과 딥러닝 1 23.04.10.( 월 ) 화학물질특성화대학원 랩미팅Overview 목차 논문소개 2. 개념 및 알고리즘 가 . 나이브 베이즈 분류 ( 지도학습 ) 나 . 선형판별분석 ( 지도학습 ) 다 . K- 최근접 이웃 ( 지도학습 ) 라 . 서포트 벡터 머신 ( 지도학습 ) 마 . 랜덤 포레스트 ( 지도학습 ) 바 . 그레디언트 부스트 ( 지도학습 ) 사 . K- 평균 군집화 ( 비지도학습 ) 아 . 계층적 군집화 ( 비지도학습 ) 자 . 밀도 기반 클러스터링 ( 비지도학습 ) 차 . 신경망 ( 지도학습 )논문소개 화학보건 및 안전에 대한 기계학습 및 딥 러닝 : 기술 및 응용 분야에 대한 체계적인 검토개념 및 알고리즘 기계학습 개념 지도학습 : 분류와 회귀로 이루어져 있으며 정답이 있는 데이터를 활용해 데이터를 학습 비지도학습 : 정답이 없는 데이터를 활용하여 결과를 예측 하며 대표적으로 클러스터링이 있다 . 강화학습 : 자신이 한 행동에 대해 보상을 받으며 학습 대표적으로 DQN 과 A3C 가 있으며 이 알고리즘은 딥러닝을 강화학습에 적용한 사례이다 . 학습방법 파이썬과 라이브러리등 코딩만 학습하여도 기본적인 머신러닝 딥러닝이 사용 가능하나 화학안전에서의 머신러닝과 딥러닝을 적용하기 위해서는 선형대수학 , 미분적분학 , 공업수학등 기본적인 인공지능 수학을 학습하여야 한다 . 발표내용 파이썬 , 라이브러리등 코딩을 학습하기 전에 AI 논문또는 깊이있는 학습을 위하여 논문에서 소개하는 개념과 알고리즘을 다루었다 .개념 및 알고리즘 나이브 베이즈 분류 나이브 가정 ( 조건부 독립 ) 조건부 확률 위 식의 분자 =p( x|Ck ) 나이브 베이즈 분류개념 및 알고리즘 선형판별분석 데이터 D ={x} i N 평균값 W 벡터에 projection 된 평균 분산값 (∑, 공분산행렬 , x 가 D 차원 벡터일 때 DxD matrix) 위 그림의 분산값 , 평균값 w 벡터를 구하기 위한 식 , w 의 최대값을 구한다 . 분자는 전체분산이므로 넓어져야 하므로 분산값이 커야하고 , 각각의 분모값은 좁아야 하므로 분산값이 작아져야 한다 . 그래서 w 의 최대값을 구하면 w 벡터를 구할수 있다 . 위의 식에 미분을 하여 0 값을 찾게 되면 최대값을 구할수 있다 .개념 및 알고리즘 K- 최근접 이웃 (K-NN) 주변의 가장 가까운 K 개의 데이터를 보고 데이터가 속할 그룹을 판단하는 알고리즘 , 거리를 측정할때는 유클리디안 거리를 사용 빨간 삼각형의 속할 그룹은 ? K=1 일때 , K=3 일때 그룹이 다르다 초록 사각형의 속할 그룹은 ? 유클리디안 거리 (= 피타고라스 정의 )개념 및 알고리즘 서포트 벡터 머신 서포트 벡터 정의 서포트 벡터의 경계조건 최적화문제 마진값 :개념 및 알고리즘 랜덤 포레스트 V 집합의 정의 V 부분집합의 정의 I= 정보획득량 , H(S)= 섀넌 엔트로피 섀넌 엔트로피 이 수식이 나타내는 의미는 H(S) 즉 섀넌 엔트로피 값이 작아져야 I 값이 커지므로 정보획득량이 증가하는 것이다 .개념 및 알고리즘 그레디언트 부스트 Loss function 의 정의 , Y 는 실제값 , f(x) 는 모델 예측값 Loss function 의 편미분 D 는 그레디언트값 ( 실제값 - 모델값 ) 의 총합을 더한것개념 및 알고리즘 계층적 군집화 군집화 예시 u 군집과 v 군집 사이의 거리 u 군집의 중심점 가중거리방법 :s 와 t 가 합쳐져 u 군집이 생기면 그 중심은 s 와 t 의 평균이다 . 와드거리방법 : 가중거리방법의 변형개념 및 알고리즘 K- 평균 군집화 V 값 ( 분산 ) 이 최소화 되는 Si 값을 찾는게 K 평균 군집화의 목적이다 . 전체분산값 Xj 는 임의표본 , ui 는 k 개의 군집중 i 번째 군집의 중심 , Si 는 집합들이 모인 한 군집 각 클러스터에 있는 데이터들의 무게중심값으로 재설정 군집화를 위하여 유클리드 거리를 계산하여 데이터 배당한다 . 빨간색 , 초록색 , 파랑색 점은 임의로 설정한 군집의 중심개념 및 알고리즘 밀도 기반 클러스터링 (DBSCAN)개념 및 알고리즘 신경망개념 및 알고리즘 신경망 신경망 정의 : Input 값에 의해서 함수값을 거쳐 Output 값이 나오게 된다 . 단층 퍼셉트론 : 계단함수 사용 다층 퍼셉트론 : 시그모이드 함수 사용향후계획 논문마무리 딥러닝 원리 소개 머신러닝과 딥러닝에 사용되는 소프트웨어 소개 머신러닝과 딥러닝을 적용한 화학안전 분야 소개 논문결론 검토 AI 학습에 필요한 수학 ( 선형대수학 , 미분적분학 , 공업수학 ) 학습 단순 머신러닝과 딥러닝을 활용하는 수준이 아닌 화학안전의 적용을 위해 필수적인 AI 수학을 학습하여 이해하기 쉽게 풀이Thank you for your Attention{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2023.12.26| 17페이지| 2,000원| 조회(294)

인공지능, 수학, 이론, 선형대수학, AI, 파이썬, 머신러닝, 딥러닝

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환경위해성 평가 기초이론

환경위해성평가목 차제1장 위해성 평가의 개요1. 용어정의 및 관련법규12. 위해성 평가의 기본 개념13. 위해성 평가 도입 배경 및 필요성24. 화학물질 등록 시에 유해성 및 위해성 제출자료 35. 위해성평가의 대상물질 선정 및 구체적 방법 6제2장 유해성 확인1. 용어정의 122. 화학물질의 양면성 123. 관련 법규 134. 화학물질의 유해성 시험방법 165. QSAR 196. 논문 Review 22제3장 노출량-반응 평가/종민감도분포 평가1. 용어 정의 372. 노출량-반응 상관성 평가의 개념 373. 관련 법규 404. 논문 Review 43제4장 노출 평가1. 용어정의 522. 일상생활 속 화학물질 노출 523. 관련 법규 534. 제품의 사용에 대한 노출 평가 565. 논문 Review 57제5장 위해도 결정1. 용어정의 732. 허용가능 노출수준에 따른 위해도 결정 733. 관련 법규 734. 위해도 결정의 예 755. 논문 Review 76제6장 위해성 관리1. 용어정의 892. 위해성 평가와 위해성 관리의 연관성 893. 위해성 관리의 필요성 904. 위해특성 분류 905. 위해특성별 소통전략 916. 위해도-비용 분석 917. 위해성 저감 928. 논문 Review 93부록. 관련법규의 세부내용 11제1장 위해성 평가의 개요1. 용어정의 및 관련법규○ “유해성”이란 화학물질의 독성 등 사람의 건강이나 환경에 좋지 아니한 영향을 미치는 화학물질 고유의 성질을 말하며, 발암성 등 인체독성과 가연성 등 물리?화학적 성질이 있음.○ “위해성”이란 유해성이 있는 화학물질이 노출되는 경우 사람의 건강이나 환경에 피해를 줄 수 있는 정도를 말하며, 미래에 발생할 위험과 재해 사건에 대한 불확실성을 내포하며 질병의 발생, 폭발 및 화재로 인한 손실 등이 있음.○ “위해성 평가(risk assessment)”란 유해성이 있는 화학물질이 사람과 환경에 노출되는 경우 사람의 건강이나 환경에 미치는 결과를 예측하기 위해 체계적으로 검토하고 평가하는 것을 말함.○ 「화학물질의 등록 및 평가 등에 관한 법률」(이하 “법”이라 한다), 동법의 시행령 및 시행규칙 중에서 화학물질의 위해성 평가와 관련한 내용은 다음과 같으며, 이들의 구체적 내용은 부록에 나타내었음.- 법률 : 제10조, 제12조, 제14조, 제18조~제24조, 제33조- 시행령 : 제13조, 제16조~제18조- 시행규칙 : 제5조, 제23조~제34조, 제43조2. 위해성 평가의 기본 개념○ 사전(예방)주의 원칙(precautionary principle) : 보수적인 접근○ 명확한 결정을 내리기에 ‘충분한’ 지식을 얻을 때까지 새로운 기술의착수를 지연시키거나 현재의 활동을 줄일 것을 촉구하는 관리 철학→ 디디티 규제, 방폐장 등의 사건○ 인체 및 생태계에 유해한 화학물질 노출이 발생할 경우에 위해성(risk)은 유해성(hazard)과 노출량(exposure)의 산관관계로 산정→ Risk = (hazard, exposure)3. 위해성 평가 도입 배경 및 필요성○ 환경오염으로 인한 문제의 인식 확산.○ 일반적인 사고로 인한 위해성은 문서화 되어 정량화가 잘 되어있음.예) 자동차 사고 및 태풍 등 피해○ 그러나 담배 및 음주 등에 기인한 화학물질의 위해성은 정 량화 하기 어려우며 미량으로 눈에 보이지 않음.→ 사람들은 눈에 보이는 사고에 큰 위해를 느끼며 행동하지만, 때로는 보이지 않는 것들이 보다 더 큰 위해성을 나타내고 있음.○ 따라서 화학물질 노출에 대한 미래 피해의 과학적 예측 방법 필요.4. 화학물질 등록 시에 유해성 및 위해성 제출자료화학물질의 유해성 및 위해성에 관한 평가내용은 「화학물질의 등록 및 평가 등에 관한 법률」 제14조제1항에 따라 화학물질의 등록신청 시에 제출되어야 함. 화학물질의 등록·평가 절차는 [그림 1-1]에 보여지며, 제출자료는 다음과 같음. (기존화학물질들 중에서 등록대상물질은 등록하고 나머지는 등록면제이나 제조/수입/판매현황에 대해서 보고의무), (유독, 제한/금지, 허가의 물질 지정) (안전기준 제시 및 고시 의무를 미준수하면 판매금지/회수조치하고 준수(←미고시)하면 생산/수입 승인)[그림 1-1] 화학물질의 등록·평가 절차4.1 화학물질 등록 시의 제출자료(법14조)○ 신청인 정보- 제조·수입자 정보 : 명칭, 소재지, 대표자, 전화번호, 팩스번호, 메일주소- 국외제조자가 선임한 자를 통한 등록의 경우 : 국외제조자 및 선임한 자 정보(상호, 소재지, 연락처 등)- 공동제출의 경우 : 대표자 및 구성원 정보(상호, 대표자, 사업자번호, 주소, 연락처 등)- 위탁 제조하는 경우 : 수탁자 정보(상호, 소재지, 연락처 등), 계약서 등 위탁을 증명하는 서류○ 물질식별정보 : 화학물질명(IUPAC명, CA명, ISO 일반명 등), 분자식·구조식, 고유번호(CAS No., 기존화학물질번호(KE번호), 유독물질 번호 등), 상품명, 순도(화학물질 내 주요 구성 물질이 차지하는 중량비율(%)), 확인된 불순물·부산물의 화학물질명 및 함량○ 화학물질용도(시행규칙 별표8) : 용도분류체계상 용도, 확인된 용도 설명자료, 사용하지 말아야 하는 용도○ 분류 및 표시(시행규칙 별표7) : 화학물질의 분류는 물리적 위험성, 건강 유해성, 환경 유해성 등이고, 표시내용은 화학물질 명칭, 그림문자, 유해성을 알리는 문구 등○ 유해성 자료 등 화학물질 등록자료 항목수(시행규칙 별표1, 별표4)*괄호 안의 숫자는 시험계획서 대체 제출이 가능한 유해성 항목이며, T의 단위는 ton. 구 분0.1≤T

공학/기술| 2022.12.04| 65페이지| 1,000원| 조회(128)

에너지, 레포트, 자료, 화공, 환경공학, 화학공학, 수소, 과제, 발표, 위해성평가

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유기화학 기초이론

제4장 유기화학의 기초개념♧ 환경공학자의 관점 ♤- 수백만 종의 유기화합물의 환경생태계에서의 거동은?- 유기화합물이 어떤 반응에 의해 분해되는지- 자연계 생물의 에너지 및 탄소원으로 어떻게 반응하는지 !♧ 유기화합물의 특성(무기화합물에 대해)- 대체로 가연성이고 물에 잘 녹지 않음- 일반적으로 녹는점, 끓는점이 낮음- 이성질체가 존재- 분자반응이므로 반응속도가 느림- 분자량이 대단히 큼- 대부분 세균에 의해 분해 및 자화♧ 이성질체(분자식이 동일하면서 성질이 다른 것)- 구조 이성체① 연쇄 이성체② 위치 이성체③ 작용기 이성체* CH3CH2OH / CH3OCH3* CH3COOH / HCOOCH3* CH3COCH3 / CH3CH2CHO- 입체 이성질체① 기하 이성체 : 2중결합의 탄소는 sp2혼성궤도를 가지고 120° 각도로3개의 σ 결합이 한 평면 내에 있으며, 그 면에 직각으로 p 전자가π 결합을 만들기 때문에 2중결합을 축으로 하는 회전이 자유롭지못함 → cis형과 trans형.② 광학 이성체 : 편광에 대한 성질만 다르고 그 밖의 성질은 같다.우회전성(+ 또는 d), 좌회전성(- 또는 l) 으로 표현.LEFT [ alpha RIGHT ] _D ^20 ~:~20℃에서 rmNa, D선의 고유광회전도(alpha)♧ 유기화학반응(대부분 작용기만 변화는 탄소골격 보존의 법칙에 따름)① 치환반응② 첨가반응★ 친전자성첨가반응③ 산화/환원반응- 산화 : 전자를 잃음(구조에서 H를 잃거나 O를 얻음)- 환원 : 전자를 얻음(구조에서 O를 잃거나 H를 얻음)④ 중합(축합)반응(촉매)에 의해♣ 대분류 : 지방족(aliphatic), 방향족(aromatic), 이종고리(heterocyclic)4.1 지방족 화합물4.1.1 탄화수소(탄소와 수소로 이루어진 화합물)▶ 포화탄화수소(파라핀계열/메탄계열/알칸계열)- 물리적 성질?표 5.1 노르말 알케인의 물리상수이름화학식Mp, ℃Bp, ℃Sp. gr.,20°/4°*이성질체수메탄(methane)에탄(ethane)프로판(propane)뷰 납 등- 물리적 성질: C1～C9 은 액체이며, 발레르산까지는 불쾌한 자극성냄새 유발하고 모두 약산에 속함?표 5.8 몇 가지 포화 모노카복실산들의 물리상수*관용명IUPAC명화학식Mp,℃Bp,℃sp.gr.,20°/4°*pKaat 25°폼산(formic)메탄산(methanic)HCOOH8.31011.2203.75아세트산(acetic)에탄산(ethanoic)CH3COOH16.6117.91.04525°4.756프로피온산(propionic)프로판산(propanoic)C2H5COOH－20.7141.10.9934.87뷰티르산(butyric)뷰탄산(butanoic)C3H7COOH－5.7163.70.9584.83발레르산(valeric)펜탄산(pentanoic)C4H9COOH－34186.10.9394.8320°카프로산(caprylic)헥산산(hexanoic)C5H11COOH－3205.20.9274.85에난트산(enanthic)헵탄산(heptanoic)C6H13COOH－7.5222.20.9184.89카프릴산(caprylic)옥탄산(octanoic)C7H15COOH16.32390.9114.89펠라곤산(pelargonic)노네인산(nonanoic)C8H17COOH12.3254.50.9054.96카프르산(capric)데케인산(decanoic)C9H19COOH31.9268.70.88640°팔미트산(palmitic)헥사데케인산(hexadecanoic)C15H31COOH63.1351.50.85362°스테아르산(stearic)옥타데케인산(octadecanoic)C17H35COOH68.82320.941- 일반적으로 관용명 사용(오메가탄소)α-아미노산▶ 불포화 모노카르복실산- 아크릴산(CH2=CHCOOH): 투명플라스틱 제품의 중합반응에 대량사용- 유지의 대표적 구성성분- 불포화 결합이 존재하면 산화가 쉽다.- 분자량이 큰 지방산은 저 용해도 때문에 생물학적 분해가 느리다.▶ 폴리카르복실산?표 5.9 다이카복실산들이름화학식옥살산(oxalic)말론산(malonic)숙신산(succinic)글루타오스(with -CHO), 케토오스(with -C=O)- 펜토오스(5-탄소당), 헥소오스(6-탄소당)D-GlucoseHaworth← 용액에서의 실제구조- 기타β-D-Glucose 유도체(박테리아 세포벽의 구성성분)- 환원당이란?-CHO →산화→ -COOH : 산화제가 환원 ⇒ 알도오스는 환원당▶ 이당류- 환원당 판별- 설탕(sucrose) : 사탕수수 → 추출 → 폐당밀에 다량함유, 비환원당- 말토오스 : 녹말을 diastase로 가수분해하여 얻음, 쉽게 단당으로 분해- 락토오스 : 포유동물의 젖 속에- 셀로바이오스 : 셀룰로오스의 중간 분해산물▶ 다당류- 녹 말 : 아밀로오스(곧은사슬, 100-1000 단위, 용해성) +아밀로펙틴(가지사슬, 500-5000 단위, 비용해성)α-linkage- 셀룰로오스 : 호기성 분해속도가 느려, 혐기성 또는 물리적 처리- 헤미셀룰로오스 : Glucose + Xylose, 펄프화 공정에서 많이 발생- 탄수화물의 가수분해 특성4.4.2 유지와 납▶ 유 지 : 지방산의 글리세라이드 구조불포화- 유지(oil)/지방(fat)의 지방산과 발생원?표 5.12 유지의 지방산*이름화학식Mp,℃소재(所在)뷰티르산(butyric)C3H7COOH－5.7카프로산(caproic)C5H11COOH－3버터카프릴산(caprylic)C7H15COOH16.3버터, 코코넛 기름카프르산(capric)C9H19COOH31.9야자 기름, 버터라우르산(lauric)C11H23COOH43.2코코넛 기름미리스트산(myristic)C13H27COOH53.9코코넛 기름, 경납(鯨蠟)팔미트산(palmitic)C15H31COOH63.1육두구(nutmeg), 코코넛 기름스테아르산(stearic)C17H35COOH69.6야자 기름, 동물성 지방아라키드산(arachidic)C20H40O276.5동?식물성 유지베헨산(behenic)C22H44O281.5땅콩기름올레산(oleic)C18H34O213.4베헨유에룩산(erucic)C22H42O234.7동?식물성 유지리놀레산(linoleic)이동하며 장거리 이동특성을 갖고 있어, 국제사회 차원의 대응전략이 필요한 물질.(스톡홀름 협약)4.7 환경과 처리공정 계에서 유기물질의 거동* 유기화합물의 물리화학적 특성[용해도, 소수성, 극성, 휘발성, 밀도, 에너지 함량]과 구조적 특성[구조-활성도 관계식, 물성-활성도 관계식]에 대한 지식은 대상물질의 환경 중 분해성 및 거동 예측과 제거방법을 설계하는데 필요.4.7.1 유기물질의 최종형태* 유기화합물들의 최종형태와 관계된 제거공정들?표 5.14 유기화합물들의 최종형태와 관계된 공정들공 정공기(air)물(water)토양(soil)기상이동(meteorological transport)응축(condensation)침강(settling)휘발(volatilization)유출(침식)[runoff(erosion)여과(filtration)수착(sorptoin)탈착(desorption)강우(precipitation)화학적 변형 반응(chemical transfomation)광분해 봔응(photolysis)가수분해 반응(hydrolysis)산화 반응(oxidation)환원 반응(reduction)생물섭취(생물농축)[bio-uptake (bioconcentration)]생분해반응(생물학적변형반응)[biodegradation, (biotransform)]XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX▶ 휘 발 화?표 5.15 중요한 유기화합물의 Kow, 물에 대한 용해도, Henry의 법칙상수 값들화합물log Kow물에 대한 용해도(mg/L)KH (atm/M)Yaw의 25℃의 자료할로젠화 지방족 화합물MethanesCloromethaneDichloromethaneChloroformBromoformCarbon tetrachlorideDichlorodifluoromethaneEthanesChloroethane1,1-Dichloroethane1,2-Dichloroethane1,1,1-Trichloroethane1,1,2-TrichloroethaneHexachloroethS-, HCO3-, HPO42-* 물이 친핵체인 가수분해 반응들 :① 할로겐화 지방족화합물rm R-CH _{2} X+H _{2} O~ -> ~R-CH _{2} OH+H ^{+} +X ^{-}rm R-CH _{2} X+HX ^{-} ` -> `R-CH _{2} SH+X ^{-} * 할로겐화 방향족 화합물은 다음과 같이 가수분해 되기도② 에스터 화합물③ 아마이드 화합물④ 카르밤산계 화합물⑤ 인산 에스터 화합물♧ 속도론적 해석 : 친핵성 치환반응은 2차 또는 유사1차 반응에 따름일반적으로 2차친핵체가 물인 경우산/염기의 촉매작용이 관여한 경우♧ 지방족 염소화합물들의 가수분해 반응속도 상수 및 반감기화합물kh(min-1)클로로폼(chloroform)사염화 탄소(carbon tetrachloride)1,1,1-트라이클로로에탄(1,1,1-trichloroethane)펜타클로로에탄(pentachloroethane)트라이클로로에텐(trichloroethene)테트라클로로에텐(tetrachloroethene)7.13×10－103.26×10－81.24×10－61.31×10－41.07×10－121.37×10－15화합물t1/2(년)클로로폼(chloroform)사염화 탄소(carbon tetrachloride)1,1,1-트라이클로로에탄(1,1,1-trichloroethane)펜타클로로에탄(pentachloroethane)트라이클로로에텐(trichloroethene)테트라클로로에텐(tetrachloroethene)1849401.10.010(3.7일)1.23×1069.62×108- 제거반응 (할로겐화수소 이탈반응): 무생물/생물적으로, HX이탈 이중결합- 산화반응 : 유기물질(전자공여체)이 산화제(전자수용체)에 전자를 잃음보편적인 산화제; O2, H2O2, O3, MnO4-, Fe(III), Cl2, ClO2 무생물적 산화반응 속도속도=-k _{o} [C][O _{x} ]- 환원반응 : 유기물질(전자수용체)이 환원제(전자공여체)로부터 전자얻음환경중 환원제; HS-, 황화철, 탄산철, F

공학/기술| 2022.12.04| 56페이지| 1,000원| 조회(394)

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