• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.245-245
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• 2010

우리나라 생활폐기물 중 음식물쓰레기는 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 또한, 음식물쓰레기에서 발생되는 음폐수의 발생량은 8,926톤/일에 달하고 있지만, 이 중 극히 일부만이 하수처리장 등에서 병합 처리되고 있고 대부분은 해양 투기되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 독일 GBU사로부터 중온/습식/이상 혐기성 소화 기술을 도입하여 HADS Pilot Plant를 설치하였고, 2008년 3월부터 국내 음폐수 및 음식물쓰레기에 적합한 최적의 운전기술을 확보하기 위한 Pilot Test를 실시하였다. 본 실험에 사용된 HADS Pilot Plant는 산발효조($6m^3$), 메탄발효조($50m^3$), 안정화조/가스저장조($40m^3$)그리고 가스 소각기로 구성되어 있다. 그리고 적용 음폐수 및 음식물쓰레기는 경기도 Y군에 위치한 사료화 시설에 반입되는 것을 이용하였는데 음폐수는 평균 TS 13.5%, VS 80%, pH $3.7{\pm}0.2$의 성상을 나타내었다. 이를 이용해 계단식으로 유기물 부하를 증가시키면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하며 중온 상태에서 혐기성 소화를 실시한 결과, $0.8Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수 및 85%의 VS 감량이 가능함을 확인하였다. 그리고 음식물쓰레기는 음폐수와 달리 1차 파쇄/선별기 및 배관상에 설치되는 2차 미세파쇄/선별기를 통한 전처리를 실시하였고, 1차 파쇄/선별 후 평균적으로 TS가 17.4%, VS는 81%, pH는 $3.85{\pm}0.2$의 성상을 나타내는 음식물쓰레기를 2차 미세파쇄/선별기를 거쳐 Pilot Plant의 산발효조에 투입하여 중온상태에서 혐기성 소화를 실시하였다. 음폐수 적용시와 마찬가지로 계단식으로 유기물 부하를 증량하면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하여 운전하였고, 그 결과 약 $0.9{\sim}1.2Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수와 85~87%의 VS 감량 효율을 확인하였다. 음폐수와 음식물쓰레기의 혐기성 소화 실험 결과, 제거된 VS량을 기준으로 보았을 때, 음식물쓰레기에서 더 많은 바이오가스 발생하였는데 이는 음식물쓰레기에 존재하는 고형물이 미생물들의 서식 공간으로 활용됨에 따라 혐기성 소화 과정에서 일어나는 혼합 발효 및 공영양 대사가 음폐수 대비 좀 더 수월하게 일어날 수 있게 된 데에 따른 결과라고 생각된다. 당사의 HADS Pilot Plant test에서는 계단식의 순차적인 유기물 부하 증량과 총VFA/총 알카리도 비율을 0.3~0.4 수준이하로 유지하며 운전함에 따라 음폐수와 음식물 모두에서 안정적으로 $4kgVS/m^3/d$까지의 유기물 부하 적용이 가능하였다. 또한, 생산된 바이오가스 내 메탄의 함량은 60~65%를 유지하였으며, 메탄발효조의 pH는 별도의 조절이 없이도 운전기간 동안 평균 7.8~7.9 수준을 유지하였다. 이처럼 pH 3.7~3.8의 음폐수 또는 음식물쓰레기의 투입에도 안정적인 완충능력을 보여준 것은 소화조 내에서 기질로부터 분해되어져 나오는 암모니아와 이산화탄소가 강력한 버퍼 시스템을 구축하고 있음에 따른 결과로 사료된다. 그리고 음폐수와 음식물쓰레기의 경우 모두 85%이상의 높은 VS 제거율을 보여주었는데 이는 당사의 HADS Pilot Plant 소화조의 구조가 내통과 외통으로 구분되어져 있음에 따라 plug flow + CSTR의 특징을 가짐에 따른 결과로 판단된다. 상기한 결과를 바탕으로 향후에는 $5kgVS/m^3/d$ 수준의 유기물 부하 적용운전도 계획하고 있다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.25 no.1
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• pp.35-45
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• 2017

In order to improve the anaerobic digestion efficiency of the sewage sludge, the methane potential of the hydrolysate generated from the hydro-thermal reaction at 170, 180, 190, 200, 210, $220^{\circ}C$ was analyzed and the constitutional characteristics of the organic materials were estimated by dividing organic materials of hydro-thermal hydrolysate into easily biodegradable, decomposition resistant, and non-biodegradable organic materials applying the parallel first order kinetics model. The ultimate methane potential of sewage sludge hydro-thermal hydrolysate increased to 0.39, 0.39, 0.40, 0.44, 0.45, and $0.46Nm^3/kg-VS_{added}$ as hydro-thermal reaction temperature increased from 170, 180, 190, 200, 210, $220^{\circ}C$. It has been shown that the organic matter of sewage sludge is solubilized to increase the content of biodegradable organic material($VS_B$). The easily degradable organic matter($VS_e$) content was highest at hydro-thermal reaction temperature of 200 and $210^{\circ}C$, and optimum hydro-thermal reaction temperature for organic matter solubilization of sewage sludge was in the range of $200{\sim}210^{\circ}C$. In addition, the amount of biodegradable organic material($VS_B$) and easily biodegradable organic matter ($VS_e$) in the hydrolysate of sewage sludge was the highest at hydro-thermal reaction temperature of $200^{\circ}C$.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.41 no.spc
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• pp.27-34
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• 2008

The vertical distribution and origin of particulate organic matter (POM) were investigated in Shingu reservoir on 4th July (pre-monsoon) and 7th August (post-monsoon) 2006. High turbid water (120 NTU) were found at 4.5 m water depth in postmonsoon period. The average C/N ratio of POM was about 5.70 and 6.96 in surface water and bottom water, respectively in pre-monsoon period, exhibiting the close values to its ratio in phytoplankton cell. However, the average C/N ratio was 7.10 in surface water and 12.81 in bottom water in post-monsoon period. In addition, the ${\delta}^{13}C$ values of POM in pre-monsoon period ranged from -25.1%o to -26.1%o in whole water column, but the ${\delta}^{13}C$ values of POM in post-monsoon period showed relatively wide range between -23.2%o and -27.5%o. The apparently lighter values (average -27.5%o) in near bottom water (4.5 m water depth) demonstrate that POM in high turbid water in post-monsoon period may be derived from the outside terrestrial plants through heavy rainfall during the summer monsoon period. The present study suggests that carbon and nitrogen stable isotope ratios as well as C/N ratios should be useful indexes to clarify the origin of POM.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.31 no.4
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• pp.380-383
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• 1998

For the evaluation of the quality of compost, the determination of C/N ratio is mandatory in Korea. Accordingly it is necessary to measure the total carbon content of compost for the quality control of composts. It is, however, not easy to measure the carbon content of compost. For practical purposes total carbon content of compost can be estimated from the total organic matter content, which is estimated by way of ignition loss. For this, it is necessary to establish the factor for conversion of organic matter into carbon. We studied the relationship between the organic matter content determined by ignition method and total carbon content measured by elemental analyzer using 160 compost sample collected from the markets. The relationship between the carbon content and organic matter in those composts was found to be "y(% carbon)=1.995+0.484%(% organic matter)"($r^2=0.943$). This result suggests that total carbon contents of composts can be estimated from the organic matter content.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.47 no.6
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• pp.7-12
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• 2010

A semi-empirical organic schottky diode model is proposed for circuit simulation. We have set up a full custom design environment for organic schottky diode circuit using Spectre AHDL, which is widely used commercial EDA tool. We measured frequency response from fabricated rectifier, and it was compared to circuit simulation results using the AHDL model. The frequency response of the fabricated rectifier circuit is not sufficient for 13.56MHz RFID, however, it is enough for 135kHz-band RFID.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.469-469
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• 2012

유기발광소자는 빠른 응답속도, 넓은 시야각, 얇은 두께의 특성으로 차세대 디스플레이 소자 기술로 많은 주목을 받고 있다. 백색 조명 광원 관련 기술은 친환경 에너지와 관련하여 연구가 활발하게 진행되고 있다. 청색과 황색의 유기물층을 적층하여 제작한 백색 유기발광소자는 서로 다른 두 유기물질의 계면 불균일로 인한 효율 저하와 형광 여기자의 수명과 유기물의 두께 상관관계에 따라 색안정성이 나빠지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 고분자 poly (2-methoxy-5-(2'-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylenevinylene (MEH-PPV)와 polystyrene (PS) 혼합물을 스핀코팅 방법을 사용하여 박막을 형성한 후 열처리에 의한 상분리 현상을 이용하여 선택적으로 PS 물질을 제거하여 MEH-PPV 황색 고분자 발광층을 형성하여 황색 고분자 발광층의 표면 성질 변화를 관찰하였다. 고분자 MEH-PPV와 PS의 혼합 비율과 혼합층 두께에 따른 MEH-PPV 황색 고분자 박막의 변화를 원자힘 현미경을 통하여 관찰할 수 있었다. MEH-PPV 황색 고분자 발광층의 표면 특성은 MEH-PPV와 PS 혼합물의 PS 혼합비가 높아지면 표면거칠기가 작아지며, 혼합된 두 고분자 물질의 분자량의 차이에 의한 응집도의 차이로 인하여 MEH-PPV와 PS 혼합물 박막의 두께가 얇아지면 표면거칠기가 커진다. 이 연구 결과는 고분자-저분자 혼합 발광층 구조를 사용하는 백색 유기발광소자의 효율 향상에 대한 기초자료로 활용할 수 있다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1992.10a
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• pp.9-9
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• 1992

막 반응기(membrane reactor)는 365 nm 의 파장을 갖는 UV를 담체튜브 및 코팅막에 조사시켜 막 표면에서 유기물의 산화반응이 일어날수 있도록 고안하였으며 일차적으로 formic acid의 산화효율을 측정하였다. 코팅된 담체는 코팅하지 않은 담체에 비해 flux가 상당히 저하하는 반면에 formic acid의 산화효율은 이에 비례하여 증가하였다. 또한 본 실험의 결과로부터 수처리공정에서 문제시되는 난분해성 유기물질의 산화분해처리에 대한 광촉매 막의 응용성을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.12-13
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• 2007

OLED는 유기물을 이용한 진공 증발 증착법(Evaporation)에 의해 제조하고 있으며, 2세대 기판을 사용하고 있는 현재의 개념으로는 유기물 증착 효율이 수 %에 그치고 증착속도도 수 A/s로 상당히 낮다. OLED 제조의 생산성을 향상하기 위해서 증착속도로 10A/s이상, 제조 단가를 줄이기 위해 재료의 효율도 30% 이상으로 향상시킬 수 있었다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.45 no.2
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• pp.253-259
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• 2012

Disposal of high amount of coal combustion by-products, such as fly ash and bottom ash, is of a great concern to the country, due to the huge treatment cost and land requirement. On the other hand, those coal-ash wastes are considered to have desirable characteristics that may improve physical, chemical, and biological properties of soils. Especially, compared with fly ash, bottom ash has a larger particle size, porous surface area, and usable amount of micronutrients. In the present study, we examined bottom as a soil amendment for mitigating $CO_2$ emission and enhancing carbon sequestration in soils fertilized with organic matter (hairy vetch, green barely, and oil cake fertilizer). Through laboratory incubation, $CO_2$ released from the soil was quantitatively and periodically monitored with an enforced-aeration and high-temperature respirometer. We observed that amendment of bottom ash led to a marked reduction in $CO_2$ emission rate and cumulative amount of $CO_2$ released, which was generally proportional to the amount of bottom ash applied. We also found that the temporal patterns of $CO_2$ emission and C sequestration effects were partially dependent on the relative of proportion labile carbon and C/N ratio of the organic matter. Our results strongly suggest that amendment of bottom ash has potential benefits for fixing labile carbon as more stable soil organic matter, unless the bottom ash contains toxic levels of heavy metals or other contaminants.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.