• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제57권6호
• /
• pp.874-882
• /
• 2019

본 연구에서는, Lab-scale 기포 유동층 가스화기(직경 : 0.11 m, 높이 : 0.42 m)에서 미이용 산림 바이오매스 4종과 폐목재 1종의 가스화 특성을 살펴보았다. 실험은 온도와 연료 주입량을 각각 $800^{\circ}C$, 1 kg/h로 고정하고, ER 0.15-0.3, 가스 유속 $2.5-5U_0/U_{mf}$으로 변화시키면서 진행했다. 층 물질로는 silica sand와 olivine을 사용하였다. 생성 가스의 조성은 NDIR 분석기와 GC를 통해 분석하였으며, 분석 결과 평균적으로 $H_2$ 3~4 vol%, CO 15~16 vol%, $CH_4$ 4 vol%, $CO_2$ 18~19 vol.%으로 미이용 산림바이오매스와 폐목재 모두 비슷한 조성을 보였으며, 생성 가스의 평균 저위발열량은 $1193{\sim}1301kcal/Nm^3$을, 고위발열량은 $1262{\sim}1377kcal/Nm^3$을 나타내었다. 또한, 타르 저감 효과를 알아보고자 층 물질로 olivine을 사용 시 silica sand에 비해 생성 가스 내 C2 이상 성분이 대부분 감소하였고, $H_2$ 함량이 증가하여 타르의 cracking 반응이 생겼음을 확인하였다. 비응축성 타르는 72% ($1.24{\rightarrow}0.35g/Nm^3$), 응축성 타르는 27% ($4.4{\rightarrow}3.2g/Nm^3$) 가량 감소하는 효과를 확인하였다.

• 청정기술
• /
• 제27권4호
• /
• pp.341-349
• /
• 2021

연소시설에서는 화석연료에 포함된 질소와 황이 산소와 반응하여 대기 오염물질인 질소산화물(NO_X)과 황산화물(SO_X)을 발생시킨다. 인체에 유해하고 환경 오염을 야기하는 NO_X, SO_X를 저감하기 위해 전세계적으로 환경규제를 시행 중이며, 규제를 충족하기 위해 다양한 기술들을 적용하고 있다. 상용화된 NO_X 및 SO_X 저감방식들로 SCR (selective catalytic reduction), SNCR (selective non-catalytic reduction), WFGD (wet flue gas desulfurization) 등이 있으나 이 방식들의 단점들 때문에 NO_X, SO_X를 동시제거하는 연구가 근래 많이 수행되고 있다. 그러나 NO_X, SO_X 동시 제거 방식에서도 산화제 및 흡수제로 인한 폐수 발생에 대한 문제점, 특정 산화제를 활성화 하기 위한 촉매 및 전기분해 사용에 따른 비용 발생, 마지막으로 기체 산화제들 자체 유해성의 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 NO_X, SO_X 동시처리 방식의 단점들을 보완하고자 고압분산기에서 생성된 마이크로버블과 환원제를 이용하여 비용절감 및 폐수처리 시 환경부하저감 가능성을 확인해 하고자 하였다. 분산기가 마이크로버블을 생성하는 것을 이미지 프로세싱과 ESR (electron spin resonance) 분석을 통해 확인하였으며, 마이크로버블만을 이용하여 온도에 따른 NO_X, SO_X 제거율 성능 테스트도 진행하였다. 뿐만 아니라 폐수를 저감하기 위해 환원제와 마이크로버블을 이용하여 습식으로 NO_X 제거율 약 75%, SO_X 제거율 99%를 달성하였다. 본 마이크로버블 시스템에 산화제를 함께 투여할 경우 NO_X, SO_X제거율 모두 99%이상을 달성 하였다. 이러한 연구 결과를 토대로 습식산화제거방식을 적용하는 시설의 단점이었던 비용 및 환경 문제를 해결함에 기여할 수 있을 것으로 기대 된다.

• 한국버섯학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.166-175
• /
• 2021

원형질체 융합 기술은 종·속간 유전적 한계를 넘어 육종과 그 소재로 활용하고데 목적이 있다. 본 연구에서는 '흑타리'(P. ostreatus)와 '호산'(P. pulmonarius)의 단핵균사를 이용하여 원형질체를 나출하고 나출된 원형질체를 융합하여 종간 교배 계통을 육성하였다. 육성계통의 균사생장속도는 '호산', '흑타리', PF160313, PF160306 계통 순으로 빠른 편이었다. 균사 밀도는 PF160306 계통이 가장 높았고, 나머지는 중간 수준의 밀도를 나타내었다. 원형질체 융합계통인 PF160306과 PF160313 계통은 '흑타리' 품종보다 배양 기간이 10일, '호산' 품종보다 2일 단축되었다. 자실체 생장 기간은 '흑타리'와 '호산에 비하여 각각 3일, 1일 단축되었다. PF160306 계통의 생산량은 135.9 g/병으로 '호산'에 비하여 높았으나 통계적으로 유의차가 없었다. 자실체 발생기간은 15℃에서 9일, 25℃에서 4.5일로 온도가 높아짐에 빨라졌다. 자실체의 갓색은 21℃ 노란색이 가장 선명하게 발현되었다. URP primer 7을 사용하여 PCR 밴드 패턴을 비교하였을 때, 전체적으로 '호산' 품종과 유사하였다. DPPH radical 소거능과 폴리페놀 함량에 있어 '순정'은 각각 62.5%, 43.5 mg/mL였으며, PF160313 계통은 각각 65.7%, 49.9 mg/mL를 나타내어 계통간 유의차가 있었다. ACE 활성은 '순정' 74%, PF160313 계통 75%로 유사한 수준이었다.

• 한국버섯학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.234-245
• /
• 2021

큰느타리의 수출시 유통 기한 연장을 목적으로 수확시 품질 등급, 대와 자실체 사이를 잘라낸 손질 처리 유무, 그리고 관행 OPP 봉지에 끈묶음한 포장 방법을 개선시켜 트레이용기에 넣은 후 밀봉처리시 효과를 구명하고자 하였다. 수확시 품질 등급은 수확전 재배사의 온도를 9~11℃ 낮추어 적응시킨 버섯을 특품으로, 관행 13~15℃로 적응시킨 버섯을 상품으로 설정하였다. 선별한 특품과 상품 버섯을 이용하여 손질 및 포장방법으로 3처리구를 두었다. 첫째는 절단 손질 후 OPP 봉지에 넣어 끈묶음한 포장(Cut & OPP), 둘째는 손질하지 않고 OPP 봉지에 넣어 끈묶음한 포장(Uncut & OPP), 마지막으로 개선포장방법으로 절단 손질한 후 트레이용기에 넣고 밀봉한 포장(Cut & Tray)이었다. 포장 완료한 버섯 처리구를 0℃ 저장고에 42일간 보관하면서 포장 내부의 기체 조성, 품질 요인의 변화, 신선 품질에 대한 관능평가를 실시하였다. 특품과 상품의 버섯 모두 Cut & Tray, Cut & OPP, 그리고 Uncut & OPP 처리 순으로 전반적으로 신선도가 높게 유지되었다. 특품 버섯의 유통 수명은 Cut & Tray 처리의 경우 30일, Cut & OPP 처리의 경우 28일, Uncut & OPP 처리의 경우 21일이었고, 상품 버섯의 유통 수명은 Cut & Tray 처리시 22일, Cut & OPP 처리시 17일, 그리고 Uncut & OPP 처리시 14 일이었다. 신선 버섯의 품질에 영향을 미치는 요인은 갓과 대의 갈변과 부패 지수였다. 특히, 버섯 대의 아랫부분의 갈변과 그에 연관된 표피색 a^*값과 b^*값의 변화가 품질 저하의 주요인이었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제22권10호
• /
• pp.21-29
• /
• 2021

국내외 대부분의 콘크리트 중력식 댐은 시공 시 발생하는 콘크리트 수화열로 인한 균열을 제어하기 위해 분할타설을 시행하고 있다. 이로 인해 댐 규모와 관계없이 수축이음부, 시공이음 부에서 담수 후 일정 수준의 침투가 발생하고 있다. 설계에서는 신죽 및 시공 이음부 누수를 고려하여 배수처리를 반영하고 있는 실정이다. 또한 온도에 따라 수축팽창하는 콘크리트 구조물의 특성상 동절기에는 수직이음부 확대가 불가피하다. 이에 대한 대비책으로 수직이음부 내에 2열 PVC 지수판과, 침투를 흘려보낼 수 있는 배수공을 일반적으로 설치하고 있다. PVC 지수판의 경우 댐 준공 초기에는 우수한 효과를 발휘한다. 그러나 콘크리트 댐체와의 열팽창 계수가 다르기 때문에 해를 거듭할수록 수축팽창에 따른 계면 탈락 현상이 발생하고 있다. 이로 인해 차수효과가 떨어져 댐체 하류면까지 흘러가는 침투가 발생할 가능성이 크다. 이 외 침투의 원인으로는 타설 시의 품질관리에 관한 문제, 콘크리트 수화열에 의한 균열발생, 방수 공법 및 재료의 문제점 등이 있을 수 있다. 따라서 콘크리트 댐에서의 침투를 방지하기 위해 수직이음부에서 수팽창성 차수재를 이용한 보강공법(D.S.I.M.)을 개발하였다. 수팽창성 차수재를 이용한 침투저감 공법에 대한 적용효과를 확인하기 위해 경북 영천시에 있는 보현산댐에서 현장 적용성을 검토하였다. 현장조사결과 갤러리 내 배수량을 체크 및 수중 약액 조사를 실시한 결과 수직이음부에 연결된 배수공에서 침투가 많이 발생하는 것으로 확인되었다. 이는 일부 지수판의 역할이 완벽히 이루어지고 있지 않음을 확인할 수 있었다. D.S.I.M.을 적용한 후 갤러리 내 배수량을 확인하였다. 침투가 많은 수직이음부 3개소에 먼저 시험시공을 한 결과 해당부위의 갤러리 내 배수량이 약 87% 저감된 것을 확인하였다. 나머지 13개소의 수직이음부에 적용한 결과 총 갤러리 내 총 배수량 기준으로 83%의 저감효과를 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 콘크리트 댐의 하류면에서 보이는 물비침 및 침투수량을 저감하기 위해서는 상류면에서 수직이음부에서 침투를 방지하는 D.S.I.M.이 유효한 공법임을 확인할 수 있었다. 국내외 타 콘크리트 댐의 경우에도 D.S.I.M.을 적용한다면 하류면에서 육안으로도 보이는 수직이음부를 통한 침투에 대한 보수효과를 기대할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국육종학회지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.68-80
• /
• 2011

열대지역에 적응하는 온대 자포니카 벼 품종 개발을 위한 이삭형질 개선의 육종 방향을 제시하고자 한국과 필리핀 우기재배에서의 이삭형질 변이 및 특성에 대해서 조사하였다. 이삭형질의 변이는 2차 지경 착생립수가 차이가 가장 많이 나는 형질이었고 1차 지경 평균립수가 가장 적게 나는 형질이었다. 2차 지경 관련 형질이 1차 지경 관련 형질보다 수당립수와의 상관관계가 높았다. 지역간 차이가 많이 난 형질은 2차 지경 립수, 2차 지경수, 수당립수, 총지경수 순이며, 1차 지경 평균립수와 2차 지경 평균립수는 지역간 차이가 별로 나지 않는 형질이었고 2차 지경 관련 형질이 1차 지경 관련 형질보다 수당립수의 감소와 관련성이 높았다. 경로계수 분석에서 한국, 필리핀 및 지역간 비율에 있어서 2차 지경 립수가 1차 지경 립수보다 수당립수에 미치는 영향이 컸다. 지역간 비율에 대한 환경조건과 수당립수의 상관분석에서 생육일수, 누적평균온도 및 누적일사량이 수당립수와 높은 정의 상관관계를 나타냈다. 환경조건이 우리나라와 다른 열대지역에 적응하는 온대 자포니카 벼 품종을 개발하기 위해 이삭특성을 고려할 경우 먼저 고온과 단일 조건에서도 적정 생육일수를 확보하는 것이 중요하고, 2차 지경 립의 감소가 수당립수의 감소로 연결되기 때문에 수량성 측면에서는 2차 지경 립이 확보된 계통을 개발 대상지역에서 선발해 나가는 것이 효율적일 것으로 생각되었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.273-278
• /
• 2019

본 연구는 최근 신소재 단열재로 주목받고 있는 실리카 에어로겔을 이용하여 현재 사용되고 있는 다겹보온커튼의 단점을 보완하고 보온성을 유지 및 향상 시킬 수 있는 새로운 조합의 다겹보온커튼을 제작 하고, 보온 특성을 분석하고자 한다. 실험에 사용된 다겹보온커튼은 에어로겔이 함유된 부직포를 사용하여 총 6가지의 조합으로 제작하였으며 중량, 두께 및 온도변화에 따른 열유속을 측정하여 비교분석하였다. 실험결과 조합별 보온커튼의 열유속은 마트지+에어로겔 멜트블로운+발포 에어로겔 부직포+에어로겔 멜트블로운+마트지 조합이 가장 낮게 측정되었다. 열유속은 단위면적당 단위시간에 통과하는 열량을 뜻하며 수치가 높을수록 다겹보온커튼을 통과하는 열량이 많다는 것을 의미하여 보온성이 낮다고 판단할 수 있다. 조합형 보온커튼의 무게와 두께는 보온성과 상관이 높은 것으로 나타났으며, 특히 에어로겔 멜트블로운 부직포가 조합된 보온커튼이 같은 매수의 단열재가 조합된 보온커튼에 비해 보온성이 상대적으로 높게 나타났다. 하지만 에어로겔 멜트블로운 부직포는 내광성과 내구성이 약하고, 까다로운 제작공정과 에어로겔이 비산하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 비교적 제작공정이 단순하고 보온성이 우수한 중공사 부직포와 에어로겔 발포 부직포를 조합한 다겹보온커튼이 실제 농가에서 사용하기에 적합하다고 판단된다.

• 청정기술
• /
• 제25권2호
• /
• pp.107-113
• /
• 2019

2단 유동층 염화로에서 일메나이트광의 선택염화반응과 이산화티탄의 탄소염화반응의 염화도를 예측하기 위해서 shrinking core 모델과 유출률 및 입자파손을 고려한 수치 모델을 개발하였다. 입자분포를 고려하여 입자별 물질 수지와 염화반응을 반영할 수 있는 유동층 염화 반응 해석이 가능하다. 유동층 염화로의 실험값과 비교하여 약 6% 오차율의 정확성을 보였다. 입자 크기에 따라서는 입자 크기가 작을수록 염화도의 변화가 더 크게 나타났으며 염화도 1의 값에 도달하는 반응시간 차이가 약 100 min 정도로 나타났다. 온도의 변화($800{\sim}1000^{\circ}C$)에 대한 염화도의 변화는 염화도 0.9에 도달하는 반응시간이 약 10 min 차이로 크게 나타나지 않았다. 1단계 선택염화공정에서 일메나이트광의 질량감소율은 180 min 경과 시에 이론값인 0.4735 값에 근접하고, Fe 성분의 염화도는 $FeCl_2$ 또는 $FeCl_3$로 변환되어 180 min 경과 시에는 거의 1의 값을 보인다. 2단계 탄소염화공정에서 $TiO_2$의 염화도는 180 min 경과 시 0.98에 근접하고, 질량분율은 0.02에 도달하여 $TiCl_4$로 변환되는 것으로 나타났다. 1단계 선택염화공정에서 $TiO_2$는 180 min 경과 시에 98%까지 생성되었다가 연속적인 2단계 탄소염화공정에서 추가로 90 min 경과 시(총 경과 시간 270 min)에 99% $TiCl_4$로 전환되는 것으로 나타나고, 질량감소율도 99% 이상 감소하였다.

• 유기물자원화
• /
• 제27권2호
• /
• pp.31-40
• /
• 2019

가축분뇨는 2018년 말 기준으로 연간 총 51,013천 톤이 발생하였고 그 중의 91.2%인 46,530천 톤이 퇴비화(40,647천 톤)나 액비화(5,884천 톤) 방법에 의해 처리되었다. 현재 우리나라의 가축분뇨 처리 관련 정책방향은 가축분뇨를 퇴비화나 액비화 방법을 적용하여 비료자원화 한 후 농경지에 유기성 비료로서 환원한다는 것이고, 이 정책은 가축분뇨 처리와 영양물질 순환 측면에서 그 효과가 매우 크다고 할 수 있다. 그러나 지난 수십 년 동안 지속적으로 감소하는 농경지 면적과 환경관련 제도의 변천상황을 고려하면 향후에 가축분 퇴비의 시용에 대한 제한이 강화될 우려 있다. 지역적인 양분 과잉발생 현상, 양분관리제 그리고 지자체별 가축 사육두수 제한조항과 같은 환경관련 제도 등이 가축분뇨 처리 및 자원화에 난제요인으로 작용하게 될 우려가 있다. 이에 더해 가축분뇨로부터 유래된 영양물질이 주요 댐의 상류에 위치한 지류로 유입될 수도 있을 것이라는 일부의 견해도 존재한다. 특히 최근 들어서는 가축분뇨 퇴비에서 미세먼지가 발생된다는 문제까지 제기되기도 했다. 이렇듯 가축분뇨 퇴비화에 대한 일반의 관심이 높아지고 있어서 새로운 방식의 가축분뇨 처리기술 개발의 필요성이 높아진 상황이다. 특히 소는 타 축종에 비해 마리당 분뇨발생량이 많아 우분처리 관련 신기술 개발은 그 효과가 매우 클 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 우분을 고체연료원으로서 사용시의 효과를 분석하기 위하여 우분펠릿의 연소과정에서 나타나는 특성을 조사하였다. 연소실험 결과 연소실의 온도가 약 $300^{\circ}C$ 내외에 도달했을 때 우분펠릿의 무게감소가 급격하게 나타나기 시작하였다. 우분펠릿의 열분해 과정에서 생성된 열분해가스중의 수소와 메탄 그리고 일산화탄소 농도는 각각 6.65~11.62%, 0.58~1.54% 그리고 11.47~14.07% 수준이었다.

• 한국작물학회지
• /
• 제63권4호
• /
• pp.282-293
• /
• 2018

벼 품종의 출수생태 특성에 따른 포장 출수 반응 분석을 위하여, 15품종에 대하여 인공기상실에서 일장과 평균기온 각 4수준에 따른 출수생태 특성, 시험포장에서 담수산파재배 파종시기 5처리에 따른 출수 반응을 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 시험 품종의 출수 소요일수는 일장이 15시간에서 14시간으로 짧아질 때, 평균기온이 $22^{\circ}C$에서 $24^{\circ}C$로 높아질 때 전반적으로 단축 정도가 컸다. 2. 일장 12~14시간과 평균기온 $24{\sim}28^{\circ}C$의 범위에서는 일장과 온도에 의한 출수 촉진 효과의 적산 값이 비슷하였다. 3. 벼 품종에 따라 기본영양생장성은 18일(새누리)~33일(아세미), 감광성은 12일(온포1)~61일(새누리), 감온성은 12일(호품)~35일(평양21) 범위였으며, 이들 세요인은 유의한 상관관계가 없었다. 4. 단요인이 관여하는 2품종 비교의 경우, 상대적으로 기본영양생장성이 큰 품종과 감광성이 큰 품종은 포장 조건에서 출수 소요일수가 길었으며, 감온성이 큰 품종은 출수 소요일수가 짧았다. 5. 두 요인이 관여하는 2품종 비교에서는, 기본영양생장성과 감광성이 함께 관여하는 경우 감광성에 따라서, 기본영양생장성과 감온성이 함께 관여하는 경우 기본 영영양생장성에 따라서, 감광성과 감온성이 함께 관여하는 경우 감광성에 따라 포장 출수 소요일수의 상대적인 장단이 결정되었다. 6. 세 요인이 관여하는 경우의 품종 비교에서는 출수 소요 일수의 장단이 감광성의 상대적인 크기와 일치하였다. 7. 모든 공시품종에서 포장 출수 소요일수는 감광성과 유의한 정의 상관을 보였으나, 파종시기가 늦어짐에 따라 감광성의 영향 정도가 감소하였으며, 감광성이 유사하게 낮은 조생종에서 출수 소요일수는 기본영양 생장성과 유의한 상관관계를 나타내었다. 8. 5월 11일과 6월 25일 대비 7월 10일 파종에서 품종별 출수 소요일수의 단축 정도는 감광성이 클수록 유의하게 컸으며, 감온성에 따라서는 일정한 경향이 없었다. 9. 결론적으로 우리나라 자연 일장과 기온 조건에서 벼품종의 출수기는 감광성에 영향을 크게 받으며, 재배 시기 지연에 따른 출수 소요일수의 단축 정도 또한 품종의 감광성에 따라 결정되는 것으로 분석되었다.