• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.38 no.4
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• pp.362-372
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• 2010

Although different disposal routes of waste-activated sludge are possible, anaerobic digestion plays an important role for its abilities to further transform organic matter into methane. The potential of using methane as energy source has long been widely recognised and the present paper extensively reviews the principles of anaerobic digestion, the process parameters and hydrolysis. Hydrolysis is recognised as rate-limiting step in the complex digestion process. To accelerate the digestion and enhance the production of biogas, various pre-treatments can be used to improve the rate-limiting hydrolysis. These treatments include mechanical, thermal, chemical and biological interventions to the feedstock. All pre-treatments result in a lysis or disintegration of sludge cells, thus releasing and solubilizing intracellular material into the water phase and transforming refractory organic material into biodegradable species. The reader will finally be guided to extensive discussion for anaerobic digestion processes.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.77-77
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• 2010

그래핀(Graphene)은 한 겹(layer)의 2차원 판상 구조에 탄소원자들이 육각형의 기본 형태로 배열되어 있는 나노재료로서, 우수한 역학적 강도와 화학적, 열적 안정성 및 흥미로운 전기 전자적 성질을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 최근, 이러한 특징적이고도 우수한 물성으로 인하여 기초물성 연구에서부터 차세대 응용까지 고려한 각종 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 일반적으로 그래핀을 얻는 방법에는 물리 화학적 박리, 열화학증기증착법(TCVD), 탄화규소의 흑연화, 흑연산화물의 환원 등의 방법들이 알려져 있다. 그 중 TCVD법이 두께의 균일성이 높은 그래핀을 합성하는데 가장 적절한 것으로 알려져 있다. 그러나 TCVD법은 탄소를 포함하는 원료가스를 분해하기 위하여 고온의 공정을 필요로 하게 되지만, 향후 산업적 응용을 고려한다면 대면적 그래핀의 저온합성법 개발은 풀어야 할 시급한 과제로 인식되고 있다. 현재는 메탄을 원료가스로 사용하여 $900^{\circ}C$ 이상에서 그래핀을 합성하는 추세이고, 최근 아세틸렌등의 활성원료가스를 이용하여 $900^{\circ}C$ 이하에서 저온 합성한 연구결과들도 속속 보고되고 있다. 본 연구에서는 고주파 플라즈마를 이용하여 비교적 저온에서 탄소원료가스를 효율적으로 분해하고, 확산플라즈마 영역에 TCVD 챔버를 결합한 하이브리드 화학증기증착법을 이용하여 그래핀의 저온합성을 도모하였다. 원료가스로는 메탄을 사용하였고, 기판으로는 전자빔증착법으로 증착한 니켈 박막 및 구리포일을 사용하였다. 실험결과, 그래핀은 $600^{\circ}C$ 부근의 저온에서도 수 층으로 이루어진 그래핀이 합성된 것을 확인하였다. 합성한 그래핀은 분석의 용이함 및 향후 다양한 응용을 위하여 실리콘산화막 및 투명고분자 기판 위에 전사(transfer)하였다. 합성된 그래핀의 구조평가를 위해서는 광학현미경과 Raman분광기를 주로 사용하였으며, 원자힘현미경(AFM), 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM) 등도 이용하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.10
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• pp.901-907
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• 2001

Magnetite was synthesized using $0.2M-FeSO_4{\cdot}7H_{2}O$ and 0.5 M-NaOH by air oxidation method for carbon dioxide decomposition to carbon. The carbon dioxide decomposition was successfully carried out after reduction of ${Fe_3}{O_4}$ for 2 hrs using hydrogen gas. The carbon dioxide decomposition at 325, 350, 375, 400, $425^{\circ}C$, 88% was the highest at $350^{\circ}C$ and the activation energy of ${Fe_3}{O_4}$ in carbon dioxide decomposition was 30.96 kJ/mol. After $CO_2$ decomposition, the carbon of surface of catalyst reacted with hydrogen produced methane.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.8 no.1
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• pp.90-96
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• 2000

The composition of leachates varies depending on the waste characteristics, landfill age and landfilling method. Generally, leachates contain high dissolved organic substance and ammonia nitrogen whereas phosphorus concentration was very low. Leachate A produced from young landfill is characterized by high BOD5/COD ratio (0.8) whereas leachate C produced from old landfill has lower BOD5/COD ratio (0.1). Maximum biochemical methane potential of leachate A, B (from medium landfill) and C were 271,106 and 4 ml CH4/g-COD, respectively. On the other hand, the maximum biodegradability of leachate A, B, and C were 75,30, and 1%, respectively. These results indicated that anaerobic treatment of leachate from young landfill was effective in removing organic pollutants. In case of leachate C, carbon might reside in the form of large molecular weight organic compounds such as lignins, humic acids and other polymerized compounds of soils, which are resistant to biodegradation. The lag-phase period increased with the increasing organic concentration in leachate. In case of leachate A of concentration greater than 25%, the lag-phase period increased sharply. This implied that the start-up period of anaerobic process using an unacclimated inoculum could be extended due to the higher concentration of leachate. This relatively long lag-phase is probably related to the fact that most of the inhibitory compounds have been diluted beyond their inhibitory concentrations of less than 50%. Furthermore, the ultimate methane yield and methane production rate decreased as leachate concentration increased. It was anticipated the potential inhibition was related with the steady-state inhibition as well as the initial shock load.

• Economic and Environmental Geology
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• v.37 no.6 s.169
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• pp.613-629
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• 2004

Contamination of groundwater by volatile organic compounds (VOCs) was investigated for 168 groundwater wells in Ulsan area to study the natural attenuation of organic compounds in the aquifers. As groundwater contamination by VOCs is closely related to land use, 168 groundwater samples were classified into 4 different groups; agricultural, forestry, industrial, and residential & business. From analysis 65 out of 168 groundwater samples contained more than one VOC. Analysis of samples were performed fir 36 halogenated aliphatic hydrocarbons and 25 petroleum hydrocarbons set up by NAWQA of US geological survey. Twelve petroleum hydrocarbons were detected in 26 groundwater wells, but their concentrations were less than 1.5 g/L except for MTBE. Twenty three chlorinated aliphatic hydrocarbons, composed of 11 methanes, 6 ethanes and 6 ethenes, were detected in 63 groundwater samples. The range of methanes concentration was $ND\~330\;/gL,\;ethanes\;ND\~84\;gL$, and PCE and their derivatives $ND\~62\;g/L$. As the study area was comprised of the aerobic/denitrification zones and $Fe^{+3}$ redox condition, most of petroleum hydrocarbons were degraded well, while halogenated hydrocarbons were slowly biodegradation.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.207-207
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• 2013

기존의 그래핀 성장에 관한 연구는 열화학기상증착법(Chemical vapor deposition; CVD)을 이용한다. 그래핀 성장 제어 요소로는 촉매 기판인 전이 금속[Ru, Ir, Co, Re, Pt, Pd, Ni, Cu], 기판 전처리 과정, 수소/메탄 가스 혼합비, 작업 진공 상태, 기판온도[$800{\sim}1,000^{\circ}C$, 냉각 속도 등으로 보고 되고 있다. 그래핀 성장 원리는 Cu 촉매 기판에 메탄 가스를 $1,000^{\circ}C$ 온도에서 분해해서 탄소를 고용 시킨 후 급랭하는 도중에 석출되는 탄소에 의해 그래핀 시트가 형성되는 것으로 알려져 있다. 기존의 CVD를 열원을 이용할 경우 내부 챔버에 생기는 잠열에 의해 cooling profile의 제어가 용이하지 않다. 본 연구에서는 근적외선(Near Infrared; NIR) 열원을 이용한 CVD로 챔버 내부 잠열을 최소화하고, 냉각 공정을 Natural, Linear, Convex cooling type으로 디자인해서 cooling profile 제어가 그래핀 성장에 미치는 영향을 연구 하였다. 이렇게 성장된 그래핀을 임의의 기판(SiO2, Glass, PET film) 위에 습식방법으로 전이 시킨 후, 전기적 구조적 및 광학적 특성을 면저항(four-point probe), 전계방사 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope; FE-SEM), 마이크로 라만 분광법(Micro Raman spectroscopy) 및 광학현미경(optical microscope), 투과도(UV/Vis spectrometer)의 측정으로 잠열이 최소화된 NIR-CVD에서 cooling profile에 따른 그래핀 성장을 평가하였다.

• Journal of Ginseng Research
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• v.1 no.1
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• pp.25-28
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• 1976

Ginseng extracts were fractionated into several fractions with various organic solvents, and the effects of these fractions on the activity of RNA polymerase were examined. Fractions which showed positive effect on the activity of RNA polymerase were obtained both from white ginseng and red ginseng. For white ginseng the components which hare shown a positive effect on RNA polymerase roue found in total methanol extracts, the residual aqueous solution from ethyl acetate extraction and the methanol insoluble fraction of the above solution, whereas for red ginseng the positive components roue found in total methanol extracts and in ethyl ether extracts. These finding suggest that the ginseng components which have Positive effect on RNA polymerase be composed of Polar and nonpolar moieties, which may be cleaved into the ports during the processing the of red ginseng.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.152.2-152.2
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• 2010

LFG는 매립된 폐기물 중 유기성분이 혐기성조건에서 미생물에 의해 분해가 되면서 발생하며, 이러한 매립지가스는 주변 지역의 자연 및 생활환경에 악영향을 미치기 때문에 소각 등의 방법으로 LFG를 처리하고 있다. 일반적으로 매립지로부터 발생하는 가스의 량은 폐기물 1톤 당 $150{\sim}250m^3$로서 매립 후 2~3년 후에 최대량이 발생하며 매립 후 20~30년 후까지 지속적으로 발생함으로 안정적인 LFG의 공급이 가능하며, 메탄함량이 50%인 경우 약 $5,000kcal/m^3$의 높은 발열량을 가지므로 대체에너지원으로 이용할 경우 환경적인 문제 해결 및 신재생에너지원으로 활용할 수 있다. LFG 자원화 할 경우 가장 안정적인 방안으로 발전 및 중질가스로 활용하는 것이나, 발전의 경우 최소 200만톤 이상의 매립용량을 갖추어야 경제적인 사업성을 확보할 수 있으며, 중질가스로 활용하는 경우 인근에 가스 수요처를 확보해야 하는 어려움이 있다. 만약 중 소규모의 매립장에서 발생하는 LFG를 안전하고 경제적인 조건으로 저장 및 수송할 수 있다면 중 소규모의 매립지에서 발생하는 LFG도 활용할 수 있을 것으로 기대되며, 안전하고 경제적인 저장과 수송기술을 통하여 발전이 아닌 중질가스로의 활용도 가능하게 될 것이다. 또한 여러 곳의 매립장에서 발생한 LFG를 한 곳으로 집중시켜 고질가스로 전환하는 설비비용을 절감할 수 있으며, 정제된 고질가스를 이용하여 발전보다 경제적인 자동차 연료나 도시가스로 활용할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 LFG의 저장과 수송기술 중 GTS 기술을 통하여 저장과 수송에 제약이 크고 많은 비용이 소비되는 기체 상태의 에너지원을 하이드레이트화 시킴으로서 중 소규모 매립지에서 상대적으로 적은 비용으로 가스저장과 지상수송이 가능하게 할 수 있다. 본 연구의 결과로 LFG 에너지화 실증화 플랜트를 설계/제작 하였으며, 메탄+이산화탄소+물 하이드레이트 형성 실험 결과 4.56 Mpa, 277.2 K 조건에서 3시간을 한 사이클로 하는 공정운전을 가지는 것을 확인하였다. 이때 생성된 슬러리상의 하이드레이트를 고압으로 배출하여 펠릿으로 형성시켰으며, 형성된 하이드레이트 펠릿의 경우 92.27%의 메탄을 포함하는 것을 확인하였다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.46 no.1
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• pp.71-84
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• 2013

Most gas hydrates (GH) occur in ocean sediments. Global GH reserves are estimated to be $10^{13}{\sim}20{\times}10^{15}m^3$, which is nearly 1,000 times the amount of current world energy consumption. Methane hydrate (MH) has the potential to be developed into future natural gas resources to replace traditional oil and gas resources, and thus MH production technologies such as depressurization, inhibitor injection, thermal stimulation, and $CO_2-CH_4$ substitution need to be further developed. MH production, which is expected to be in test production until 2014 in Korea, is focused on the development of GH production technologies for use in the commercial production of methane gas. This study compares MH production technology and its ability to meet the twin goals of being both effective and environmentally friendly while taking into consideration the complex phenomena of GH decomposition.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.17 no.4
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• pp.66-73
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• 2009

Temperature phase anaerobic co-digestion process was conducted with the one to one mixture of food wastewater with livestock wastewater, and the presence and the dynamics of various pathogenic microorganisms was analyzed. The mixture contained various enteric and pathogenic bacteria, such as Escherichia coli. Enterobacteriaceae, Coliform bacteria. Staphylococcus aureus, Salmonella, Shigella, Listeria, and Yeast. Anaerobic digestion has become stabilized around 21 days after the reaction started, showing about 80% to 90% of remarkable reduction rates of microorganisms until this period in acidogenic reactor (AR) and methanogenic reactor (MR), respect ively. After stabilization, the average reduction rate of organic matter was recorded as around 60% in MR. Most microorganisms in the effluent were not detected at around the last period of the reaction, except Listeria and S. aureus, which showed the growth even at the last day of the reaction.