• KSBB Journal
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• 제18권4호
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• pp.318-323
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• 2003

본 연구는 셀룰로오스 성분의 분해가 용이하지 않은 폐지 를 이용하여 유기산 및 메탄으로 전환시킬 수 있는지의 여부 에 대하여 연구하였다. 유기산 생성 회분식 실험에서 초기 건조중량 15 g의 폐신문지와 종이박스를 음식페기불 산 발 효액과 1 1로 혼합하여 주입하였을 때 생성된 유기산의 총량은 신문지와 종이박스가 각각 2461과 4978 mg/L로 나 타났다. 메 탄발효 회분식 반응에서 초기 건조중량 15 g의 신 문지와 종이박스 폐지를 주입하였을 때 24일 후 tCOD 제거 율은 각각 60.9와 62.4%를 나타내었고 생산된 바이오 가스양 은 각각 6.95와 6.43 L이었다. 총 고형불 (TS)의 변화는 신문 지와 종이박스가 각각 34.8 과 33.4% 정도 감소함을 알 수 있었고, 휘발성 고형물 (VS)의 변화는 신문지와 종이박스가 각각 40.0 과 39.2% 정도 감소함올 알 수 있다 pH는 20일 이후부터 7.5로 일정하게 유지되어 메탄발효가 적절히 진행 되는 것으로 확인되었다. 반 연속식 실혐의 경우 산 발효조 에서 2일, 메탄 발효조에서 12일간 체류하변서 신문지와 종 이박스의 tCOD 제거 효율은 각각 64.7과 65.0%를 나타냈다. 각각의 일일 바이오 가스 생산량은 g당 0.31과 0.30 L로 나 타났으며 바이오 가스 중 메탄함량은 57.3과 56.2%로 나타났 다. 공정의 안정화가 이루어졌다고 판단되는 25일 이후의 pH 는 혐기성 산 발효조와 메탄 발효조에서 각각 5.0과 7.5로 일 정하게 나타났다

• 유기물자원화
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• 제26권4호
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• pp.53-61
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• 2018

혐기성소화(AD)는 폐활성슬러지의 유기물함량을 바이오가스로 전환할 수 있는 가장 널리 이용되는 공정 중 하나이다. 그러나 현재 전통적인 혐기성소화에 의한 실제 메탄수율은 이론적인 최대 메탄수율에 미치지 못하기 때문에 메탄수율을 높일 수 있는 방안의 지속적인 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 폐활성슬러지로부터 메탄수율을 높이기 위해 생물전기화학 혐기성소화조를 이용하여 혐기성소화슬러지와 생슬러지의 혼합비율(3:7, 5:5)에 따른 메탄수율 및 유기물제거 효율에 미치는 영향에 관하였다. 그 결과 생물전기화학 혐기성소화 슬러지의 혼합비가 3:7과 비교하여 5:5일 때 가장 높은 메탄수율 294.2 mL $CH_4/L$(0.63배 증가)과 52.5%(7.5% 증가)로 유기물제거효율을 가지는 것으로 나타났으며 pH, 알칼리도와 VFAs의 농도도 안정적으로 유지되었다. 이러한 결과는 혐기성소화 슬러지의 혼합비의 증가는 생물전기화학 혐기성소화조의 안정적인 성능유지를 위해 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국유기농업학회지
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• 제26권4호
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• pp.775-787
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• 2018

본 연구는 반추동물의 메탄 감소에 효과가 있는 합성첨가제를 대체 할 수 있는 천연첨가제를 찾고자 연구를 실시하였다. 첨가제인 MRA-1(파), MRA-2 (SLS), MRA-3 (SDS), MRA-4(파+탄닌산)를 만들어 발효시간대별(3, 6, 9, 12, 24 및 48 h) in vitro 시험을 실시하였다. pH는 발효시간동안 적정범위였으며, 건물소화율은 모든 발효시간대별 모든 처리구에서 대조구와 유의적(P>0.05)인 차이를 보이지 않았고, 미생물성장량에도 부정적인 영향을 미치지 않았다. 메탄 발생량은 발효 24시간대 MRA-1구를 제외한 나머지 처리구에서 대조구에 비해 유의적(P<0.05)으로 낮게 측정되었으며, 특히 이산화탄소 발생량은 MRA-4 첨가구에서 발효 9, 24, 48시간대에서 유의적(P<0.05)으로 낮았다. 메탄생성량 감소에 영향이 있는 프로피온산 함량은 발효 24시간대 MRA-4구에서 대조구에 비해 유의적(P<0.05)으로 높았다. Ciliate-associated methanogens은 발효 24시간대 MRA-1, MRA-3 및 MRA-4구에서 대조구에 비해 유의적(P<0.05)으로 낮게 측정되었다. 따라서 파와 탄닌산은 반추위 내 메탄 저감 효과가 있는 합성첨가제를 대체 할 수 있어 반추동물용 천연 메탄 저감제로서의 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제15권2호
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• pp.236-241
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• 2005

본 연구에서는 3주령의 암컷 흰쥐를 이용하여 미역취뿌리 추출물이 골대사에 미치는 영향을 조사하고자 미역취뿌리 메탄올 추출물을 10, 50, 100 mg/kg/day의 농도로 음용수에 희석하여 9주간 사육시켰다. 매주 체중과 사료효율을 측정한 결과, 대조군에 비해 체중의 변화나 사료효율에는 유의적으로 차이가 없는 것으로 보아 미역취 뿌리 추출물에 대한 기본적 독성은 없고, 성장에 미치는 영향은 없는 것으로 사료되었다. 그리고 3주 간격으로 소변으로 배출되는 Ca과 P의함량을 ICP로 분석 한 결과, 10 mg/kg/day농도로 음용한 군에서 유의적으로 감소됨을 확인 할 수 있었고 혈액으로 유리되는 Ca과 P의 함량 또한 섭취군에서 유의적으로 감소되는 것을 확인하였다. 또한 섭취 후 9주째에 양에너지 방사선 골밀도 측정기(dual energy x-ray absorptiometry, DEXA)를 이용하여 척추, 대퇴골, 골반의 골밀도와 골무기질 함량을 측정한 결과, 메탄을 추출물을 음용한 군의 척추 골밀도가 대조군에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 글 무기질 함량 또한 대퇴골과 골반에서 대조군에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 따라서 미역취뿌리 메탄을 추출물의 음용이 암컷 흰쥐에서 골밀도 및 골함량에 유의하게 작용하고 또한 골대사 과정에서 유리되는 Ca와 P의 대사과정에 작용하여 유리되는 Ca과 P의 양을 감소시켜 이상의 결과로 미뤄볼 때, 적절한 미역취뿌리 추출물의 투여는 흰쥐의 성장에 대해 부작용이나 독성없이 골밀도와 골무기질 함량을 높였으며 앞으로 조골세포 기능 저하로 인한 골대사 질환에 사용되어 질 수 있을 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권4호
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• pp.325-335
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• 1985

농산폐유기물(農産廢有機物)을 원료(原料)로한 메탄가스시설(施設)을 Philippine소재(所在) 국제미작연구소(國際米作硏究所)에 설치(設置)하여 가스발생량(發生量 ) 시험(試驗)을 한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 원료(原料) 자원별(資源別) 메탄가스발생량조사(發生量調査) 가. 볏짚, 왕겨, 옥수수줄기 및 야자수열매껍질은 분요혼합(糞尿混合)으로 가스발생량(發生量)이 증대되었음. 나. 야자수열매껍질을 1주일(週日) 호기발효(好氣醱酵)시킨후(後) 메탄발효원(醱酵源)으로 활용(活用)한 결과(結果)는 무처리(無處理)에 비(比)하여 가스발생량(發生量)이 증대되었음. 다. 볏짚을 메탄발효원료(醱酵原料)로 활용(活用)한 결과(結果) 전처리(前處理)한 볏짚에 비(比)해 가스발생량(發生量)이 증대되었으며 발생기간(發生期間)도 연장(延長)되었음. 라. 질소함량(窒素含量)이 높은 Azolla는 분뇨대신(糞尿代身) 메탄발효원(醱酵源)으로 활용(活用)이 가능(可能)하였음. 마. 메탄발효액(醱酵液)의 pH 6이하(以下)에서는 가스발생(發生)이 어려웠음. 2. 취사용(炊事用) 매탄가스시설(施設) 가스발생기간(發生期間) 연장시험(延長試驗) 가. 볏짚괴(塊)(Compact straw)분뇨혼합처리(糞尿混合處理)는 볏짚 (Loose straw)분뇨혼합처리(糞尿混合處理)에 비(比)하여 원료(原料) 투입(投入) 및 제거작업(除去作業)이 용이(容易)하였으나 가스발생량(發生量)이 다소(多少)낮았음. 나. 볏짚분뇨(糞尿)를 혼합(混合)하여 메탄발효(醱酵)시킨 결과(結果), 6인가족(人家族) 취사이용(炊事利用)이 가능(可能)한 가스는 70일(日) 발생(發生)되었음. 다. 발효조(醱酵槽)를 지하(地下)에 매설(埋設)하고 그늘시설(施設)을 한 결과(結果) 발효액온(醱酵液溫)이 일정(一定)하게 유지(維持)되어 가스발생량(發生量)이 증대되고 발전기간(發全期間)도 연장(延長)되었음. 3 경제성분석(經濟性分析) 가. 3,600Kcal로 환산한 메탄가스 생산비용(生産費用)은 0.14불(弗)/$m^3$로 같은 열량(熱量)인 LPG 0.54불(弗)/kg, 석유(石油) 0.32불(弗)/kg보다 낮았음. 나. 메탄발효(醱酵)로 유기질비료생산(有機質肥料生産), 공해방지(公害防止) 및 가스사용(使用)이 편리(便利)한 점(點)을 감안한다면 메탄가스는 타연료(他燃料)에 비(比)해 가장 유효한 대체(代替)에너지임.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권6호
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• pp.750-754
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• 2005

대추의 페놀화합물 함량과 항산화 효능을 알아보기 위하여 특초(大棗: 대조), 상초(中棗: 중조), 약초(小棗: 소조) 세 종류의 대추를 메탄올에 추출한 용액과 물에 침 지한 후 메탄올로 추출한 용액을 동결 건조하여 총 페놀화합물 함량, 전자공여능, 산패유도기간을 측정하였다. 대추의 총 페놀화합 물 함량은 메탄올에 추출한 약초, 상초, 특초가 각각 $326.46\;mg\%,\;223.13\;mg\%,\;158.06\;mg\%$이었고 물에 침 지한 후 메탄올에 추출한 약초,상초,특초의 함량은 각각 $113.23\;mg\%,\;81.46\;mg\%,\;72.78\;mg\%$이었다. 전자공여능은 BHT $0.02\%$ 첨가구보다 더 우수한 것은 물에 침 지한 후 메탄올로 추출한 특초의 1.5, 2.0, 2.5, 3.0$\%$ 첨가구와 상초와 약초의 각 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, $3.0\%$ 첨가구 등 총 22개의 시료이 었다. 그리고 $\delta-tocopherol\;0.02\%$ 첨가구와 같거나 더 우수한 시료는 물에 침 지한 후 메탄을 추출한 상초 1.5, $2.0\%$와 약초 1.0, $1.5\%$등 총 8개의 시료이었다 산패유도기간은 대추 시료의 첨가 농도가 증가함에 따라 산패유도기간도 증가하였으며 BHT $0.02\%$ 첨가구보다 산패유도기간이 더 우수하거나 비슷한 시료는 물에 침지한 후 메탄올에 추출한 상초 1.5, 2.0$\%$와 약초 1.0, 1.5, $2.0\%$를 첨가한 것과 메탄을 추출물인 특초 $2.0\%$와 약초를 $2.0\%$첨가한 것이었다 대추의 항산화 효능은 물에 침 지한 후 메탄올 추출한 약초가 가장 우수하였으며 약초추출물의 동결건조 시료는 식품첨가물로 사용할 수 있는 가능성이 있다고 생각된다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제18권1호
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• pp.8-12
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• 2002

미나리과 산채인 참나물, 신선초, 방풍의 조단백은 22.99~31.00%, 조지방은 3.51~5.08%였으며, $\beta$-carotene은 5.40~19.81 mg%, ascorbic acid는 미량 함유하였고, Selenium은 모든 시료에서 검출되지 않았다. 총 페놀 함량은 617.87~875.77 mg%를 나타내었으며, 이 중 방풍이 가장 높은 함량을 보였다. 참나물, 신선초, 방풍의 지방산 조성은 전 지방산 중 linoleic acid와 linolenic acid가 66.46~77.44%를 차지하였다. 아질산염 소거능은 참나물, 신선초, 방풍 모두에서 메탄을 가용성 획분이 수용성 획분에 비하여 높은 소거능을 보였고, pH 1.2〉 4.2〉6.0 순으로 소거능이 높았다. 방풍의 메탄을 가용성 획분의 아질산염 소거능이 pH 1.2에서 95.3%로 가장 높았으며, 다음이 참나물, 신선초 순이었다. 총 페놀과 아질산염 소거능은 높은 상관관계를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.849-859
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• 2000

미세조류의 전처리에 따른 용해효과와 메탄발효과정의 분해특성을 살폈다. 조류의 화학적 특성은 VS가 TS의 86.1%를 차지하고 단백질이 VS의 63.5%를 차지했다. 또 C : N : P는 26.4 : 4.9 : 1이었다. 용존성물질을 기준한 각 처리방법별 용해(lysis)효과는 처리시간 및 처리온도가 커질수록 증가했고 무처리에 비해 초음파(100분) 7.7배, 초음파(10분) 4.5배, 열처리($120^{\circ}C$) 3.5배, 열처리($50^{\circ}C$) 2.9배, 알칼리처리(pH 13) 6.1배 및 산처리(pH 3) 2.6배로 초음파처리가 가장 효과적이었다. VFA중 초산의 농도는 전처리 조류가 무처리에 비해 전반적으로 높게 나타나 전처리가 유기산 생성에 효과적이었고 생성농도는 초음파, 산 알칼리, 열처리 순으로 높았다. 프로피온산은 초음파, 산처리, 열처리순으로 높게 나타났다. Vial test 결과, 전처리 시료의 메탄함량은 시간경과와 더불어 증가하는 경향을 나타내었으나, 알칼리처리 시료의 경우 저해현상을 나타내었다. 25일째의 총가스 및 메탄생성량은 초음파(100분), 무처리, 열처리($120^{\circ}C$), 열처리($50^{\circ}C$), 산처리(pH 3), 초음파(10분) 및 알칼리 처리(pH 13) 순으로 높게 나타났다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.210-213
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• 2008

The purpose of this study is to investigate the performances of organic removal and methane recovery in the full scale two-phase anaerobic system. The full scale two-phase anaerobic system was consists of an acidogenic ABR (Anaerobic Baffled Reactor) and a methanognic UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) reactor. The volume of acidogenic and methanogenic reactors is designed to 28.3 $m^3$ and 75.3 $m^3$. The two-phase anaerobic system represented 60-82% of COD removal efficiency when the influent COD concentration was in the range of 7,150 to 16,270 mg/L after screening (average concentration is 10,280 mg/L). After steady-state, the effluent COD concentration in the methanogenic reactor showed 2,740 $\pm$ 330 mg/L by representing average COD removal efficiency was 71.4 $\pm$ 8.1% when the operating temperature was in the range of 19-32$^{\circ}C$. The effluent SCOD concentration was in the range of 2,000-3,000 mg/L at the steady state while the volatile fatty concentration was not detected in the effluent. Meanwhile, the COD removal efficiency in the acidogenic reactor showed less than 5%. The acidogenic reactor played key roles to reduce a shock-loading when periodic shock loading was applied and to acidify influent organics. Due to the high concentration of alkalinity and high pH in the effluent of the methanogenic reactor, over 80% of methane in the biogas was produced consistently. More than 70 % of methane was recovered from theoretical methane production of TCOD removed in this research. The produced gas can be directly used as a heat source to increase the reactor temperature.