• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.622-625
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• 2005

본 연구의 목적은 동해 울릉분지 천부퇴적층의 공극수와 메탄의 특징 및 상호작용을 규명하는데 있다. 울릉분지에서 채취한 코어에서 공극수를 추출하여 분석한 결과, 공극수의 황산염 농도가 퇴적물의 심도가 증가할수록 감소하며, 감소하는 경향은 크게 세 가지 (직선성, concave down, upward kink)로 나뉨을 알 수 있었다. 이는 모든 코어에서 황산염 환원작용이 일어나고 있음을 지시한다 황산염 농도의 수직적 구배를 이용하여 SMI (sulfate-methane interface) 심도를 계산하면, 남부울릉분지가 북부울릉분지보다 낮은 값을 갖는다. 반면에 메탄 농도는 퇴적물의 심도가 증가할수록 전반적으로 증가하며, 공간적으로는 남부 울릉분지가 북부울릉보지보다 높다. 또한 남부울릉분지에서 메탄가스 농도는 SMI 심도 아래에서 급격히 증가한다 메탄가스의 탄소 안정동위원소$(\delta^{13}C)$ 분석 값들은 대부분 $-60\%_{\circ}$이하로서 이는 메탄가스가 열기원 보다는 박테리아기원임을 지시해준다 또한 남부 울릉분지에서 메탄의 탄소 안정동위원소 분석 값들은 메탄농도가 증가할수록 낮은 값을 보여 주는 데 이러한 결과들은 남부 울릉분지에서 무산소 메탄 산화작용이 일어나고 있음을 지시하고, 메탄의 상향 분산 (diffusion)량이 북부 울릉분지보다 많이 일어난다는 것을 의미한다. 공극수내 황산염 이온 농도 구배와 메탄가스 농도를 종합적으로 고려할 때, 울릉분지에서 가스하이드레이트의 부존가능성은 북부 울룽분지보다 남부 울릉분지가 높은 것으로 추정된다.

• 유기물자원화
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• 제23권3호
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• pp.78-84
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• 2015

본 연구에서는 표면 메탄농도와 지구통계기법(거리역산가중기법)을 기초로 표면 메탄발산량을 평가하고자 하였다. 실험결과 표면 메탄농도는 표면 메탄발산량과 높은 상관성이 있는 것으로 나타나, 표면 메탄농도를 기초로 표면 메탄발산량을 산정하는 것이 가능한 것으로 나타났다. 또한 지구통계기법 적용 결과 측정 면적의 12.85%가 총 메탄발산량의 42.21%를 나타내어 챔버 방법으로 메탄발산량을 정확하게 평가하기 위해서는 지구통계기법을 반드시 적용해야 하는 것으로 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제31권5호
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• pp.409-419
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• 2015

국립기상과학원은 2010년 6월부터, 하향적외스펙트럼을 관측하는 고분해적외분광간섭계(FT-IR)인 Atmospheric Emitted Radiance Interferometer(AERI)를 안면도 기후변화감시센터에 설치하여 운영하고 있다. 고분해 적외 센서를 이용한 AERI는 위성 기반의 원격탐사 자료를 검증하는데 유효하다. 본 연구에서는 계절별 AERI 기준 스펙트럼을 선정 및 적용(Seasonal-Cloud data Filtering Method, S-CFM)하여 구름에 영향을 받은 관측 스펙트럼 자료 제거방법을 개선하였다. S-CFM을 적용하여 산출된 최하층 메탄농도는 한 개의 기준 스펙트럼을 사용(Cloud data Filtering Method, CFM)하여 산출된 최하층 메탄농도 및 지상관측 메탄농도와 비교하였으며, AERI 연직 메탄 총량을 산출하여 GOSAT 메탄 연직 총량을 통해 검증 및 분석하였다. S-CFM 방법을 적용하여 산출된 최하층 메탄농도는 CFM의 최하층 메탄농도보다 더 정확도가 높은 것으로 나타났으며, 지상관측 메탄농도의 연간 변화 패턴과 비슷한 결과를 보였다. 또한 GOSAT과 AERI의 연직 메탄 총량 비교에서도 비슷한 농도 분포를 보였으며, 매년 증가하는 패턴을 보였다. 뿐만 아니라 S-CFM을 적용함으로써 비교 가능한 자료의 개수가 증가하였다. 다만 여름철 AERI 스펙트럼을 통해 산출된 최하층 메탄농도 및 연직 총량 농도가 상당히 과대추정 되는 모습을 보이고 있기 때문에 기술적 보완이 필요한 것으로 나타났다.

• 에너지공학
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• 제23권2호
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• pp.62-73
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• 2014

본 연구는 혐기성소화조에서 발생된 바이오가스로부터 바이오메탄을 생산하기 위한 고질화 공정의 운전조건을 최적화하기 위하여 반응표면 분석모델을 적용하였다. 반응표면 분석법의 하나인 Box-Behnken 설계법을 이용하였으며 바이오가스 고질화 공정의 메탄농도와 메탄회수율을 극대화하기 위한 수학적인 최적운전조건을 도출하였다. 도출된 반응표면모델의 적합성을 검증한 결과 각 모델의 p Value가 0.05 이하로서 유의성이 매우 높게 나타났으며, 결정계수($R^2$)는 각각 0.9788, 0.9710 이었다. 그리고 이산화탄소/메탄분리공정에서 메탄농도에 대해 운전압력이 가장 크게 영향을 미치고 다음으로 바이오메탄 생산량, PSA 회전밸브 속도의 순이다. 메탄회수율에 대해서는 PSA 회전밸브 속도가 가장 크게 영향을 미치고 있으며, 바이오메탄 생산량, 운전압력의 순으로 나타났다. 액체바이오 메탄 생산량이 $100Nm^3/hr$일 때의 최적 운전조건을 도출한 결과, 운전압력이 8.0bar 그리고 PSA 회전 밸브 속도가 31.55RPM일 때 바이오메탄의 메탄농도와 메탄회수율을 최대화할 수 있었고, 이때의 바이오메탄의 메탄농도는 97.13%이고, 메탄회수율은 75.89%이었다.

• 멤브레인
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• 제28권4호
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• pp.243-251
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• 2018

메탄은 중요한 온실가스 중의 하나이며, 바이오가스의 주 성분이다. 이러한 바이오가스로부터 메탄의 몰분율 농도를 0.95 이상으로 회수하기 위하여 폴리설폰 중공사 분리막 모듈을 3단으로 연결하여 회수율을 99% 이상으로 얻을 수 있도록 공정을 설계하고 전산 모사하였다. 수치 해석 시 이산화탄소 투과도와 선택도를 이산화탄소의 부분증기압 함수로 나타내어 전산 모사를 수행하여 정확도를 높이고자 하였다. 공급 기체 압력, 공급 기체 내 메탄 농도, 그리고 분리막 모듈 내 분리막 면적이 클수록, 생성물 내 메탄 몰분율 농도가 증가함을 알 수 있었다. 그러나 생성물 내 메탄 몰분율 농도를 0.95 이상, 동시에 메탄 회수율을 99% 이상 얻기 위해서는 분리막 모듈의 분리막 면적을 적절히 선택하여야 하며, 선정된 분리막 모듈을 다단 공정으로 구성함에도 불구하고 공급 기체 압력, 공급 기체 유속, 그리고 공급 기체 메탄 농도를 제한적 범위 내에서 조절하여야 함을 알 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제21권3호
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• pp.91-102
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• 2016

낙동강 하구역의 메탄 분포에 영향을 미치는 요인들을 알아보기 위하여, 2014년 1월, 9월, 11월 낙동강 하구에서 수층 메탄 농도의 시공간 분포를 살펴보고, 하구 내 메탄의 유입과 유출을 정량화하였다. 수층 메탄 농도는 21~874 nM의 범위를 보였으며, 수온과 유량의 영향으로 인해 겨울보다 여름에 더 높은 값을 보였다. 메탄은 주로 육상으로부터 강물을 통해 하구로 유입되기 때문에 상류에서 바다로 갈수록 감소하는 경향을 보였으며, 조간대나 둑 인근의 유기물이 풍부한 퇴적물 등 또 다른 메탄 유입원이 국지적으로 영향을 미친 결과, 계절에 따라 공간 분포 패턴이 다르게 나타났다. 다른 연안 지역과 비교하였을 때 낙동강 하구 수층 메탄 농도는 높은 편이었다. 이는 유역에 발달한 호소 환경과 둑의 정체 효과로 인해 강물 메탄 유입이 많기 때문으로 판단된다. 하굿둑 외측에서 메탄의 거동을 정량화한 결과 메탄은 주로 담수를 통해 유입되며 대기를 통해 유출되는 것으로 추정되었다. 낙동강 하구가 면적 당 높은 대기 방출을 보이는 이유는 울타리 섬이나 하굿둑 등에 의해 체류시간이 길어져 수층 메탄이 대기로 방출될 시간이 많아진 결과로 추정된다.

• 생명과학회지
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• 제17권6호통권86호
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• pp.791-797
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• 2007

된장을 극성이 다른 유기용매로 분획하여 Ames test를 이용한 항돌연변이성 효과를 알아보고자 하였고 Yac-1과 sarcoma-180암세포들의 증식에 대한 된장 분획물의 효과를 측정함과 동시에 면역과정의 생물학적 작용과 대사적 변화를 유도하는 interleukin-2 (IL-2)의 생성에 대한 효과도 검토하였다. AFB$_1$에 대한 돌연변이 억제효과는 된장의 메탄을 추출물을 2.5 mg/plate 농도로 첨가했을 때 84%의 돌연변이 저해효과를 나타내었고 같은 첨가농도에서 메탄을 분획물들중 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물은 각각 96%, 97%로 상당한 항돌연변이 효과를 나타내었다. 직접돌연변이원인 MNNG의 경우, AFBI에 비해 돌연변이 저해효과가 다소 떨어지지만 그 중에서도 에틸아세테이트 분획물이 75%로 가장 높은 항돌연변이 효과를 나타내었다. Sarcoma 180 cell 암세포 증식 억제효과 실험에서 디클로로메탄 분획물(첨가농도 15.6 ${\mu}$g/ml)은 60%의 저해효과를 나타내면서 농도 의존적으로 그 저해효과가 컸으며 250 ${\mu}$g/ml 농도에서는 80%의 저해효과를 관찰 할 수가 있었다. 에틸아세테이트분회물의 경우 디글로로메탄 분회물에 비해 다소 낮은 저해효과를 나타내었지만 250 ${\mu}$g/ml 농도에서 약 60%의 세포독성 효과를 나타내었다. 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물에 의한 면역 활성 증진 효과를 검토한 결과, 디글로로메탄 분획물은 첨가농도 1 ${\mu}$g/ml에서 94%로 Yac-1표적세포를 사멸시켰으며 에틸아세테이트 분획물도 동일 농도에서 96%의 억제효과를 나타내었다. CTLL세포를 이용하여 이들 분획물들에 의한 interleuk된장을 극성이 다른 유기용매로 분획하여 Ames test를 이용한 항돌연변이성 효과를 알아보고자 하였고 Yac-1과 sarcoma-180암세포들의 증식에 대한 된장 분획물의 효과를 측정함과 동시에 면역과정의 생물학적 작용과 대사적 변화를 유도하는 interleukin-2 (IL-2)의 생성에 대한 효과도 검토하였다. AFB$_1$에 대한 돌연변이 억제효과는 된장의 메탄을 추출물을 2.5 mg/plate 농도로 첨가했을 때 84%의 돌연변이 저해효과를 나타내었고 같은 첨가농도에서 메탄을 분획물들중 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물은 각각 96%, 97%로 상당한 항돌연변이 효과를 나타내었다. 직접돌연변이원인 MNNG의 경우, AFBI에 비해 돌연변이 저해효과가 다소 떨어지지만 그 중에서도 에틸아세테이트 분획물이 75%로 가장 높은 항돌연변이 효과를 나타내었다. Sarcoma 180 cell 암세포 증식 억제효과 실험에서 디클로로메탄 분획물(첨가농도 15.6 ${\mu}$g/ml)은 60%의 저해효과를 나타내면서 농도 의존적으로 그 저해효과가 컸으며 250 ${\mu}$g/ml 농도에서는 80%의 저해효과를 관찰 할 수가 있었다. 에틸아세테이트분회물의 경우 디글로로메탄 분회물에 비해 다소 낮은 저해효과를 나타내었지만 250 ${\mu}$g/ml 농도에서 약 60%의 세포독성 효과를 나타내었다. 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물에 의한 면역 활성 증진 효과를 검토한 결과, 디글로로메탄 분획물은 첨가농도 1 ${\mu}$g/ml에서 94%로 Yac-1표적세포를 사멸시켰으며 에틸아세테이트 분획물도 동일 농도에서 96%의 억제효과를 나타내었다. CTLL세포를 이용하여 이들 분획물들에 의한 interleukin-2 (IL-2)의 활성 증진 효과를 살펴보았을 때 대조군의 OD가 0.16인데 비해 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물은 첨가농도 1 ${\mu}$g/ml에서 각각 0.30과 0.24를 나타내어 면역 활성 증진효과를 나타내었다. 따라서 된장에 의한 암세포 증식 억제효과는 IL-2같은 cytokine생성 증진에 따른 면역 담당 세포 활성화 작용과 관련을 가질 가능성이 있을 것으로 사료된다.in-2 (IL-2)의 활성 증진 효과를 살펴보았을 때 대조군의 OD가 0.16인데 비해 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분획물은 첨가농도 1 ${\mu}$g/ml에서 각각 0.30과 0.24를 나타내어 면역 활성 증진효과를 나타내었다. 따라서 된장에 의한 암세포 증식 억제효과는 IL-2같은 cytokine생성 증진에 따른 면역 담당 세포 활성화 작용과 관련을 가질 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• 환경위생공학
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• 제12권3호
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• pp.139-147
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• 1997

펄프폐수 내에 존재하는 대표적인 수지 구성성분의 일종인 wood resin 화합물이 메탄생성균에 미치는 독성을 평가하기 위한 회분식 독성실험을 수행하였다. 수지는 극성용매로 추출가능한 몇몇 wood 구성성분의 혼합물로서 수지의 주요 구성성분은 긴 사슬 휘발성유기산, terpenes, resin acids, 리그난과 극성 페놀류들이다. 메탄생성균의 독성실험은 $30^{\circ}C$에서 표준회분식 실험방법을 채택하였고 식종물질로서는 입상슬러지를 사용하였다. 극성페놀의 한 종류인 4-hydroxystilbene가 가장 높은 독성을 나타내었으며, 50% 저해를 일으키는 농도는 $20mg/\ell$이었다. Resin acid와 휘발성 terpene 역시 메탄생성균에 독성을 나타내었으며, 50% 독성을 일으키는 농도는 $43{\;}~{\;}330mg/\ell$이었다. 반면에 triterpenes은 1,000 to $1,300{\;}mg/\ell$의 상대적으로 높은 농도에서도 메탄생성균에 독성을 일으키지 않았다. 따라서 wood resin의 구성성분이 몇몇 펄프폐수의 혐기성 처리에 있어서 독성을 일으키는 주요물질이었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.345-348
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• 2008

본 연구에서는 가스화 반응, 수성가스 전환 반응, 메탄화 반응 등으로 구성된 SNG제조 공정에 대한 해석을 통해, 석탄 촤의 가스화 반응에 의해 생성된 합성가스를 이용한SNG제조 공정 특성을 파악하고자 하였고, SNG제조 공정 중 가스화 공정에 대한 실험을 통해 가스화 공정의 조건에 따른 합성가스 발생 특성 및 메탄화 반응의 특성을 살펴보았다. 석탄 촤를 대상으로 하여 가스화 공정의 $O_2$/feed ratio와 steam/feed ratio 조건 변화에 따른 합성가스 발생 특성을 살펴본 결과 steam을 투입하지 않은 경우 발생되는 합성가스 중 CO의 농도는 55$\sim$65%, $H_2$ 9$\sim$11%, $CO_2$ 24$\sim$29% 범위였고, $O_2$/feed ratio가 증가할수록 CO의 농도는 증가하고, $H_2$와 $CO_2$의 농도는 감소하는 경향을 나타내었다. 또한,steam을 투입하는 경우 합성가스 중 CO의 농도는 20$\sim$37%, $H_2$ 16$\sim$18%, $CO_2$ 42$\sim$55% 범위였다. 메탄화 공정 해석 결과 메탄의 농도를 최대로 얻을 수 있는 조건은 $H_2$/CO 비가 3인 조건이었고 온도가 낮을 수록 생성농도가 높아짐을 알 수 있었다. 가스화 특성 실험 결과 및 공정해석 결과, 메탄화 반응에 대한 실험 및 공정해석 결과는 고체시료의 가스화 반응을 통해 발생한 합성가스를 이용한 SNG 제조 공정 특성 파악 및 SNG를 제조하기 위해 필요한 단위 공정에 대한 설계 자료 및 운전조건을 결정할 수 있는 주요 인자로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제24권1호
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• pp.70-79
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• 1998

본 실험의 목적은 다양한 펄프제조 조건과 여러 형태의 리그노 셀루로우스 성분이 펄프폐수의 혐기성 생분해에 미치는 영향을 규명하는 것이다. 실험에 사용된 폐수는 일반적으로 펄프 제조시에 발생되는 폐수를 대상으로 하였으며, 펄프제조 조건은 TMP공정과 소다 펄프공정을 적용하였다. 혐기성 생분해 가능성 시험 및 독성실험은 $35\pm 2\circ$C의 중온상태에서 입상슬러지를 식종물질로 사용한 회분식 반응조를 이용하였다. TMP공정의 배출되는 폐수는 산으로의 전환율이 총 COD기준으로 68-87%로 매우 높은 혐기성 생분해 가능성을 보였다. 그리고 TMP공정폐수는 일반적으로 제지폐수 처리시 독성농도라고 알려진 농도에서도 메탄생성균에 독성을 주지 않았고, 또한 COD 10g/l의 농도에서도 처리에 저해가 일어나지 않았다. 반면에, 알카리성 상태에서 준비된 펄프폐수의 경우는 생분해성이 매우 낮아서 대략 50%정도의 산전환율을 보였으며, 메탄생성균에 상당한 저해를 주었다. 메턴생성균의 활성도에 50%저해를 주는 농도는 2.1~5.4 gCOD/l였다. 알카리성 펄프폐수의 독성에 대한 추가 실험결과 펄프내 wood resin이 산이나 중성 pH부근에서는 잘 용해가 되지 않고 알카리성 상태에서 쉽게 용해되어 메탄생성균에 저해를 나타내는 것으로 밝혀졌다. 따라서 펄프제조시 나무성분이 알카리성분과 접촉할 경우 후속하는 혐기성 처리공정의 메탄생성균에 심각한 저해를 줄 수 있다.