• Title/Summary/Keyword: 물-에너지-식량

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Anti-diabetic effects of common buckwheat and tartary buckwheat in type II diabetes animal model (제2형 당뇨 동물모델에서 일반메밀과 쓴메밀의 항당뇨 효과 비교)

  • Kim, Su Jeong;Sohn, Hwang Bae;Choi, Ji Myung;Cho, Eun Ju;Nam, Jung Hwan;Lee, Jong Nam;Suh, Jong Taek;Chang, Dong Chil;Kim, Yul Ho
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.54 no.1
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    • pp.17-27
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    • 2022
  • In this study, we evaluated the antioxidant and antidiabetic effects of buckwheat. The diabetic animal models were divided into four groups: normal mice group (NOR), streptozotocin-induced diabetic mice group (STZ), group treated with seeds of common or tartary buckwheat (SCB or STB), and the group treated with whole plants of common or tartary buckwheat (PCB or PTB). Rutin content was 44-48 times higher in STB or PTB than in SCB. Oral glucose tolerance and insulin resistance were significantly reduced by treatment with STB, PCB, and PTB. Treatment with PTB also decreased the serum glucose level significantly and the serum insulin levels slightly compared with the STZ group. These results suggest that rutin content and antioxidant activity are closely related to the antidiabetic effect of the treatment. Our results demonstrate that the seeds of tartary buckwheat and whole plants of either common or tartary buckwheat have antidiabetic effects-attenuating blood glucose in an animal model of type II diabetes.

Effects of Application of Solidified Sewage Sludge on the Growth of Bioenergy Crops in Reclaimed Land (간척지토양에서 하수슬러지 고화물 처리가 에너지작물의 생육에 미치는 영향)

  • An, Gi-Hong;Lee, Sun-Il;Koo, Bon-Cheol;Choi, Yong-Hwan;Moon, Youn-Ho;Cha, Young-Lok;Bark, Surn-Teh;Kim, Jung-Kon;Kim, Byung-Chul;Kim, Sang-Pyeong
    • KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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    • v.56 no.4
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    • pp.299-307
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    • 2011
  • This study was carried out to obtain the basic data for selecting the cultivatable bioenergy crops through application of solidified sewage sludge in reclaimed lands. The experimental plots consisted of the mixing with solidified sewage sludge plot (SS50), the covering with solidified sewage sludge plot (SS100), and the original reclaimed land plot (ORL) on reclaimed land for the intended landfill in Sudokwon Landfill Site Management Corporation (SLC). The growth of energy crops (Geodae-Uksae 1, Miscanthus sacchariflorus, and Phragmites australis) were investigated from May to October, 2010 in each experimental plot. The soil from ORL showed higher salinity with high contents of exchangeable $Na^+$ cation than that of SS50 and SS100. Soil properties on reclaimed land used in this study must be improved by increasing the buffering capacity of saline with the treatment of solidified sewage sludge due to the fact that the contents of organic matter (OM) in both of SS50 and SS100 were higher than that of the ORL. Thus the growth of energy crops cultivated in the solidified sewage sludge plots were better than in ORL. Geodae-Uksae 1 which showed an excellent adaptability on reclaimed land treated with the solidified sewage sludge has considerably higher biomass than those of other energy crops (M. sacchariflorus and P. australis). This study suggested that Geodae-Uksae 1 is the most suitable biomass feedstock crop for bioenergy productions, and the solidified sewage sludge may be possible to utilize as a soil cover materials for cultivation of bioenergy crops in reclaimed land.

Characteristics of Iodine Values and Viscosities by blending of Waste Vegetable Oil and Diesel Oil (폐식용유와 디젤유 블렌딩을 통한 요오드가 및 점도 특성)

  • Jeong, Dong-Seok;Nam, Byeong-Uk;Jeong, Yong-Ju
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.10 no.7
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    • pp.1648-1653
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    • 2009
  • Fossil fuel causes the greenhouse effect by emitting $CO_2$, and an estimated amount of oil deposits are also limited. Therefore, people have been interested in alternative energies. Vegetable oil which is one of the alternative energies is eco-friendly renewable energy source and has similar properties like diesel oil with high efficiency. Also, vegetable oil has been well recognized as one of solutions to reduce the greenhouse effect caused by $CO_2$release. In this study, we chose Waste vegetable oil(WVO) to solve the problems of high price of grain and lack of food. Impurities and sediments from WVO were removed by separation process using sieves of $15{\mu}m$pore size. Blending was performed in Homo-mixer by 5000 rpm for 10 min. We investigated viscosities and Iodine values in different compositions of WVO and diesel oil blends. Finally, we could find out blended oils have some possibility to be used in the diesel engine.

Sensitivity Analysis of Water Supply-Wastewater Allocation Model (용수-폐수 분배모형의 민감도분석)

  • 이길성
    • Water for future
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    • v.16 no.1
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    • pp.41-48
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    • 1983
  • The competition for water for municipal, industrial and agricultura and agricultural uses is growing keener as the world fooe and energy crises are intensifying. It is therefore becoming important how systems engineering techniques can be used to plan effectively for the future development of water supply and waste water management systems in a regional area. The feasible direction method and the out-of-kilter algorithm enable us to find the least-cost mix of alternative allocation networks. The interaction between land use patterns and urban water resources, and the environmental impact of alternative policies are discussed.

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Biochemical Crop Protecting Agents for LOHAS (LOHAS 생화학 작물보호제 개발)

  • Choi, Jung-Sup;Ryu, Choong-Min;Han, Byung-Soo;Lee, Dong-Hee;Hwang, In-Taek
    • Prospectives of Industrial Chemistry
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    • v.14 no.4
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    • pp.29-40
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    • 2011
  • 앞으로 글로벌 시장에 진입할 수 있는 작물보호 신물질 개발을 위해서는 기술 난이도가 크면서 파급성 및 경제성을 갖는 친환경 신규작용점 탐색과 독창적 Scaffold를 갖는 후보물질 또는 천연물소재 발굴에 주력해야 하며, 이를 지원하는 HTS, 화합물은행 및 천연물은행 활용 분자설계 및 최적화 합성기술 등 후보물질 발굴 핵심 기술개발에 국가적인 지원이 지속적이고 장기간에 걸쳐 이루어져야 한다. 고품질의 식량생산 관리기술은 물론 석유대체 에너지 확보를 위한 농작물 바이오매스(작물, 사료, 바이오연료 등) 생산관리기술로서, 그린바이오기반(Target 효소, 천연물소 재탐색응용) 저탄소 녹색성장을 실현시키기 위한 친환경적인 생화학 작물보호제 개발이 필요하다. 또한 인구 증가와 유가상승 등 전 세계적인 경제위기 극복과 이산화탄소 증가에 따른 온난화 등 지구환경보존의 중요성이 크게 증가되면서 안전한 먹거리 생산과 환경오염을 최소화하는 지속적 생산체제를 갖추기 위하여 LOHAS (Lifestyle Of Health And Sustainability) 트랜드가 최근 농업의 화두로 떠오르고 있다. 이를 만족시키기 위하여 OECD를 중심으로 하는 선진 국가들은 기존 작물보호제의 사용을 5년 이내에 현재 사용량의 절반 이하로 감소시키고자 하고 있는데, 특히 지속적 재배와 국민건강 보호를 위한 LOHAS 농작물의 생산이 매년 50-100억불로 성장하고 있다. 이러한 추세는 2017년까지 그 성장세가 계속 지속될 것으로 예상되고 있어 미생물/생화학 중심의 바이오작물보호제의 개발은 LOHAS 트랜드를 충족시킬 수 있는 유력한 수단으로 인식되고 있다.

Water-absorption characteristics and cooked rice texture of milled rice (쌀 수침 중 벼 품종별 수분흡수 특성 및 취반미 물성)

  • Choi, Induck;Oh, You-Geun;Kwak, Jieun;Chun, Areum;Kim, Mi-Jung;Hyun, WoongJo
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.53 no.4
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    • pp.486-494
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    • 2021
  • A rice (Oryza sativa L.) cultivar of the SPP (stakeholder participatory program) and ordinary rice were characterized based on water-absorption properties and cooked rice texture. During rice soaking, the rice grain transformed from transparent to opaque (white), indicating that water molecules diffused into the rice grain during soaking. In addition, cracks in the internal structure of soaked rice gradually increased with an increase in soaking time. Water absorption increased rapidly up to 20 min, but no increment was observed after 30 min of soaking. At this point, the entire areas of the soaked rice grain turned white, indicating that water absorption had reached saturation. SPP rice showed lower hardness and higher stickiness in its cooked form than ordinary rice, suggesting that SPP rice could be a more preferable choice than ordinary rice. Furthermore, cooked SPP rice was more edible in terms of hardness and stickiness after being kept warm for 12 h than ordinary rice. These results indicated that cooked SPP rice exhibited slow retrogradation and improved taste.

Micro/nanostructured Superhydrophobic Surface (자연에서 배운 마이크로/나노구조물을 이용한 초발수 표면)

  • Lim, Hyun-Eui;Park, Joon-Sik;Kim, Wan-Doo
    • Elastomers and Composites
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    • v.44 no.3
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    • pp.244-251
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    • 2009
  • Recently, there are a lot of studies on the engineering application of biomimetic functional surface in the world. The nature-inspired functional surfaces offer many solutions for copying with problems which are faced with human such as environmental contamination, energy depletion, exhaustion of water, and food shortage by giving the high quality function to industrial products. In this paper, we introduce the superhydrophobicity of nature surface and review the research on theoretical modeling and fabrication of superhydrophobic surface with micro/nanostructure.

The Evaluation of Integrated Agricultural Resource Management Policy through Water-Energy-Food Nexus - An Application to Management of Aquifer Recharge Project - (물-에너지-식량 넥서스를 활용한 통합적 농업자원관리정책 평가 - 지하수 함양 사업을 중심으로 -)

  • Sung, Jae-hoon;Lee, Hyun-jung;Cho, Wonjoo
    • Journal of Korean Society of Rural Planning
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    • v.25 no.4
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    • pp.35-45
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    • 2019
  • Korean agriculture experienced rapid changes in its production structure to respond fluctuations on external conditions, and these changes have increased the dependence between agricultural resources and negative environmental externalities from agricultural production. As a tool for managing agricultural resources and reducing negative environmental effects from agricultural production, this study employs water-energy-food nexus for integrated resource management. To show the necessity of an integrated approach, this study evaluated three policy scenarios including changes in capital interest, water capacity, and energy cost. The results show that three scenarios have unintended consequences for farmers' incomes and their use of resources. Also the unintended consequences of government policies also affected farms' vulnerability to environmental changes. In particular, the expansion of financing for the establishment of non-circulating water curtain facilities did not have a significant effect on the crop switching of farms. In addition, increasing the amount of available water through the aquifer recharge project leads to the installation of non-circulating water curtain facilities in zucchini farm. It raises dependence on groundwater in agricultural production, thereby increasing farmers' vulnerability to groundwater shortages. These results imply that the agricultural sector needs to consider the interrelationship between agricultural resources when designing or evaluating policies.

Assessing FAO-PM crop coefficients using eddy covariance flux (에디 공분산을 이용한 FAO-PM 작물계수 평가에 관한 연구)

  • Kim, Kiyoung;Lee, Yeonkil;Jung, Sungwon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.193-193
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    • 2018
  • 종합적인 물 관리의 필요성이 대두되면서 증발산량의 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 그 중 국제식량농업기구(FAO, Food and Agriculture Organization)는 여러 기후에서 비교적 정확하고 일정한 경향을 갖는 Penman-Monteith(FAO-PM) 공식을 제시하였다. 이 공식은 다양한 환경을 무시하고 기준작물인 알팔파를 기준으로하여 기준증발산량을 산정하는 식으로써 각 환경에 맞는 작물계수를 곱하여 실제 증발산을 산정한다. FAO-56 Irrigation and Drainage에서는 작물계수를 단일작물계수(Single crop coefficent)와 이중작물계수(Dual crop coefficent)를 제시하고 있다. 단일작물계수는 토양의 증발과 식생의 증산을 하나의 계수로 고려하여 나타냈으며, 이중작물계수는 기저토양의 습윤을 통한 증산뿐 아니라 다양한 영향들을 고려하여 작물계수를 나타냈다. 그 외에도 원격탐사를 통한 식생지수를 통한 작물계수를 통하여 계수를 산출하기도 한다. 현재 국토교통부 및 한국수자원조사기술원에서는 에디공분산(Eddy covariance) 방법을 통해 실제증발산량을 관측하고 있으며, 품질관리 과정에서 Kalman filter를 이용하고 시스템 모델로써 FAO-PM 방법 등을 이용하고 있다. 따라서 FAO-PM 방법의 정확성을 증대시키기 위해선 작물계수에 관한 정확성을 연구가 진행되어야 한다. 본 연구에서는 여러 방법을 통해 산출한 작물계수를 이용한 FAO-PM 방법을 통한 실제증발산과 에너지 보존 방정식에 근거한 에디공분산 방법 통해 관측된 실제증발산량과 비교를 하였다. 평가 결과는 보다 정확하고 물리적인 증발산량 산정하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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Coffee Grounds Oil Extraction and Bio-diesel Production Study (커피찌꺼기로부터 오일 추출 및 바이오디젤 생산 연구)

  • Kim, Deogkeun;Kim, Sungmin;Choi, Byoungyun;Park, Soonchul
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.250.1-250.1
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    • 2010
  • 최근 석유공급 불안정성과 이산화탄소 배출 규제 움직임에 대응하기 위한 수단으로 바이오연료의 공급이 전세계적으로 증가하고 있다. 이와 같은 바이오디젤의 보급 활성화는 식물성 기름의 가격 상승과 수급 불안정 문제, 그리고 식량자원과의 충돌 문제를 야기하고 있다. 국내 바이오디젤 생산 원료로 사용되는 대두, 유채, 해바라기, 팜 등은 모두 식용시장과 수급 균형을 형성하고 있어 바이오디젤의 생산이 증가하게 되면 식용 오일 시장의 수급균형이 깨져 오일곡물 가격의 변동을 초래하게 될 것이다. 과거에는 수거비용을 들여 폐기하던 폐식용유 마저 이제는 돈을 주고 구입해야하는 실정에 다다랐다. 바이오디젤 생산비의 70~80%를 차지하는 원료유의 부족 현상에 따라 바이오디젤 업계에서는 soapstock, trapped grease, 폐식용유 등의 저급유지 활용 방안을 강구하고 있으며 자트로파와 같은 비식용 작물의 해외플랜테이션도 진행하고 있다. 본 연구에서는 커피찌거기에 남아 있는 오일을 속슬렛추출장치를 이용해 추출하고 전이에스테르화 반응을 수행하여 반응 특성과 커피오일 바이오디젤의 지방산 조성을 알아보고 바이오디젤 원료유로서의 사용가능성에 대해 알아보았다. 석유에테르를 용매로 속슬렛 추출장치를 이용해 추출시 원료대비 약 17%(w/w)의 오일을 추출할 수 있었다. 추출된 오일의 산가는 18.79mgKOH/g으로 매우 높아 직접 전이에스테르화 반응이 불가능하다. 고체 산 촉매 하에서 전처리 반응을 실시하여 유리지방산을 전환 제거한 후 염기촉매를 이용해 전이에스테르화 반응을 진행한 결과 약 80%의 바이오디젤(FAME) 함량을 얻을 수 있었다. 지방산 조성 분석 결과 리놀레익산(Linoleic acid, C18:2), 올레익산(Oleic acid, C18:1), 팔미틱산(Palmitic acid, C16:0)이 대부분을 차지하며 이 중에서도 리놀레익산이 44.17%로 가장 많은 함량을 보였다. 이는 커피찌꺼기 추출 오일이 바이오디젤 원료유로 활용 가능성을 나타내는 결과로, 색소성분 등의 불순물을 효율적으로 제거하여 증류정제 전단계에서의 바이오디젤 순도와 생산 수율을 증대시키기 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다.

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