• 유기물자원화
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• 제19권4호
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• pp.90-96
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• 2011

중금속으로 오염된 토양을 복원시키기 위한 여러 가지 기술들이 개발되어지고 제안되어져 왔다. 그러나 다양한 기술들에 대한 단점은 실제공정에 대한 적용을 어렵게 했으며 새로운 기술들에 대한 필요성이 대두되어지고 있다. 그래서 본 본문에서는 최근에 새롭게 개발되어지거나 실용화되어지고 있는 국/내외 기술들에 대하여 소개하고자 하며 특히, 자성체를 이용한 중금속 오염토양 복원기술에 대해 중점적으로 고찰하고자 한다.

• 멤브레인
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• 제22권5호
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• pp.326-331
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• 2012

수중 이 취미를 유발시키는 대표적인 미량오염물질인 2-methylisoborneal (MIB)과 geosmin(지오스민)의 배제율을 소수성 polyethersulfone (PES) 나노분리막(분획분자량 : 400 Da)을 적용하여 다양한 용액조성에서 관찰하였다. 실험결과 적용된 모든 조건에서 지오스민이 2-MIB보다 다소 높은 배제율을 나타내었다. 용액의 pH 효과를 관찰한 결과 pH가 증가할수록 2-MIB와 지오스민 양쪽 모두 배제율이 증가하는 경향을 나타내었다. 한편, 수중 자연유기물질의 존재는 두 미량유기물질의 배제율을 크게 증가시켰으며 이와 같은 현상은 높은 pH일수록 더욱 뚜렷하게 나타났다. 소수성 분리막을 친수성 $TiO_2$ 입자로 표면코팅 시킨 후 배제율을 관찰한 결과 분리막의 표면을 친수화한 후 소수성인 2-MIB와 지오스민의 배제율은 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서 소수성 상호작용은 미량유기물질 나노여과 배제율의 중요한 기작 중 하나임을 확인할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권5호
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• pp.290-303
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• 2003

현대 농업은 과도한 인구 증가에 따른 필요한 식량을 충족하기 위해 화학비료에 많이 의존하고 있다. 이는 농작물의 집약적인 경작으로 인해 토양의 중요 식물영양소가 점차 고갈되고 유기물 함량이 낮아진 토양에서 양분을 공급하기 위해 화학비료를 많이 사용하기 때문이다. 그러나 화학비료의 무분별한 사용은 화학비료의 가격상승과 더불어 화석연료의 소모를 늘리며, 심각한 환경오염을 일으키게 되었다. 따라서, 현재 세계가 주목하고 있는 새로운 방안은 농업 환경을 유지시키는 토양에 인산과 질소를 높이는 bacteria, fungi, algae와 같은 미생물의 접종과 함께 유기물 비료를 시비함으로서 화학 비료의 효능을 증가시키거나 화학비료의 대체 영양분으로 이용하는 것이다. 이러한 미생물비료 중 Azospirillum은 식물뿌리에 군집화 함에 있어 기주 식물에 특이성이 없으며, 넓은 범위의 pH 환경과 질소화합물이 존재하는 환경에서도 질소고정이 가능하다. Azospirillum 균 접종은 10-25%의 수확량 증가를 나타냈으며 질소비료시비를 25% 절감시키는 효과를 나타내었다. 질소고정 외에 Azospirillum은 뿌리의 생육을 증가시켜 무기양분과 수분의 흡수를 증가시킨다. 또한, Azospirillum은 식물 생장 호르몬을 생성하여 뿌리호흡 및 물질대사와 뿌리의 생장 및 활력을 높이고 polyhydroxybutyrate를 생성 이용하여 thermosplastic을 분해할 수 있다고 보고되고 있으며, 이러한 Azospirillum의 호르몬 생성 및 질소 고정 효능을 증대 향상시키기위해 많이 연구되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 친환경농업을 위한 유용미생물로써 Azospirillum의 효율적 가치를 평가하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권5호
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• pp.531-548
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• 2012

남해안에서 발생한 Cochlodinium polykrikoides 적조를 적조인 경우와 아닌 경우(satellite high chlorophyll water)로 부터 분류하기 위해서, 본 연구는 Son et al.(2011)의 spectral classification 방법을 세계 최초 해색위성인 GOCI 파장에 맞도록 개선했다. C. polykrikoides 적조인 경우와 아닌 경우는 네 가지 단계를 거쳐서 분리했다. 첫 번째 단계는 적조 발생 가능지역으로 555nm와 680nm (fluorescence peak)에서 피크를 보이는 지역을 선택했다. 두 번째 단계는 적조 발생 가능 지역 중에서 용존유기물/부유물질 함량이 높은 지역과 낮은 지역을 구분했다. 세 번째와 네 번째 단계는 blue-to-green 밴드비를 이용하여 적조 발생 지역과 아닌 지역을 구분했다. 네 가지 단계를 적용한 결과 적조의 스펙트럼은 증가된 식물성 플랑크톤과 용존유기물(부유물질)의 흡광 때문에 짧은 파장에서는 낮은 기울기를 보이고, 증가된 부유물질 때문에 긴 파장에서는 상대적으로 증가된 기울기를 나타냈다. GOCI를 위해 개선된 spectral classification 방법은 C. polykrikoides 적조인 경우와 적조가 아닌 경우에 대해서 높은 user accuracy를 보이고, 다양한 해양환경에서 신뢰성 있는 적조 탐지 가능성을 보이고 클로로필 농도를 이용한 방법이나 기존의 다른 적조 탐지 방법보다 좋은 결과를 보였다. 남해안 C. polykrikoides 적조는 2012년 7월 말에서 8월 초까지 나로도와 통영 부근 해상에서 탐지 되었고, 2012년 8월 중순에는 완도에서 거제도까지 남해안 전체에 걸쳐 발생했다.

• 농업생명과학연구
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• 제46권2호
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• pp.83-89
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• 2012

본 연구는 배토작업에 따른 한국잔디의 적정 밀도와 질을 유지하기 위한 배토의 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 배토를 하지 않은 처리구와 배토높이 2, 4, 8과 16 mm 처리구를 비교한 결과, 초장, 지상부, 포복경과 지하부의 생체중과 건물중, 포복경과 지상부의 개수는 배토높이가 높아질수록 증가하는 경향을 보였고, 엽록소와 카로티노이드 함량 또한 증가하였다. 지상부와 지하부의 전량질소, 전량인산, 전량가리, 전량고토, 전량석회도 배토를 하지 않은 처리구보다 배토높이가 높아질수록 증가하는 경향을 나타내었다. 배토를 하지 않은 처리구보다 배토처리구에서 산도가 증가하는 것으로 보아 알칼리화 되는 것으로 나타났고, 유기물 함량, 전질소, 치환성양이온($K^+$, $Na^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$) 농도는 증가하는 경향을 보였으나 유효인산은 감소하였다. 배토처리를 하지 않은 처리구보다 배토처리구에서 잔디의 생육이 증가하고, 밀도율이 높았으며, 토양 화학성도 양호하게 변화하였다. 배토높이에 따른 효과는 8 mm에서 토양내 유기물 함량과 전질소가 가장 높았고, 생육이 향상되는 것으로 보아 한국잔디에 대한 적정 배토높이인 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제30권2호
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• pp.5-15
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• 2022

본 연구에서는 궐련형 담배의 담뱃잎 바이오매스 폐기물을 수거하여 슈퍼커패시터용 활물질로 제조 및 응용하였다. 수거한 담뱃잎 폐기물을 질소 환경에서 다양한 온도(800/850/950℃)로 탄화하였으며, 탄소/산소 성분비(C/O ratio) 분석을 통해 850℃에서 가장 우수한 품질의 탄소 물질이 제조되었음을 확인하였다. 추가적으로 담뱃잎 기반의 탄소 물질에 폴리피롤(Polypyrrole)을 저온중합법을 통해 코팅하여 전기화학적 성능을 향상시켰다. 탄소 물질(CTL-850)과 폴리피롤을 코팅한 탄소 물질(CTL-850/PPy)을 기반으로 한 전극의 전기화학적 성능을 측정한 결과, -1.0-0.0V와 0.0-1.0V의 전위창에서 각각 100.2F g^-1@1 A g^-1과 155.3F g^-1@1 A g^-1의 우수한 비정전용량(Specific capacitance)를 나타내었다. 두 개의 전극을 활용하여 비대칭형 슈퍼커패시터 소자(Asymmetric supercapacitor device)를 제작하였으며, 제조한 비대칭형 CTL-850//CTL-850/PPy 소자는 2.0V의 구동전압 범위와 비정전용량(31.1F g^-1@1 A g^-1)을 가지고 있음을 확인하였다. 또한, 제조한 슈퍼커패시터 소자의 방전을 통해 1.8V의 Red Led를 점등할 수 있음을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 바이오매스를 우수한 성능의 친환경 에너지 저장매체로 활용하는 후속 연구에 대한 방향성을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제23권4호
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• pp.11-20
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• 2015

원지반에서의 저품위 석탄층의 생물학적 메탄 생산을 위한 기초연구를 수행하였다. 인도네시아산 갈탄을 시료로 이용하였으며, 조건을 달리하여 BMP(Biochemical Methane Potential) 실험을 수행하였다. 갈탄에 영양물질과 혐기성 슬러지만 제공한 경우, 온도(23, $30^{\circ}C$)나 석탄의 입자크기는 메탄가스 생산에 영향을 주지 않았다. 이는 가용한 용해성 유기물질이 낮기 때문이다. 외부탄소원으로 볏짚을 갈탄에 첨가한 후 BMP 실험을 수행하였으며, 60일간의 BMP 실험 후 볏짚 첨가에 의한 메탄가스 발생량은 94.4~110.4 mL/g VS이었다. BMP 실험 후 갈탄의 발열량은 볏짚 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 이는 볏짚의 혐기성 분해와 함께 갈탄의 분해가 이루어졌음을 의미한다. 따라서 원지반에서의 저품위 석탄층의 생물학적 메탄 생산의 초기 운전 시에 볏짚을 탄소원으로 사용할 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제20권3호
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• pp.83-88
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• 2012

부영양화로 인한 조류의 과도한 번식은 하천과 호수의 수질에 심각한 문제를 야기하고 있다. 따라서 하천과 호수의 수질 오염 방지를 위해서는 물리화학적 또는 생물학적 처리를 통해 효과적인 조류 제거가 필요하다. 본 연구에서는 전기부상과 혐기성 수소 발효 공정의 연계를 통해 효과적인 조류 제거와 에너지를 생산하고자 하였다. Chlorophyll a를 기준으로 전기부상에 의한 조류 제거효율은 전류 증가에 따라 증가하였으며 최대 95.9%로 나타났다. 제거된 조류로부터 에너지를 회수하기 위하여 혐기성 수소 발효 타당성을 조사하였다. 조류와 초음파로 전처리를 수행한 조류의 최종 수소 수율은 각각 17.3및 61.1ml $H_2/g$ dcw(dry cell weight)로 나타났다. 조류의 초음파 전처리는 가수분해 속도를 증가시켜 최대 수소 수율을 3.4배 향상시키는 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제13권2호
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• pp.74-84
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• 2005

본 연구의 목적은 열풍건조를 이용하여 슬러지를 감량화하는 과정에서 발생되는 열적거동을 조사하는데 있다. 실험에서 중요한 운전매개변수는 공급되는 건조온도가 $130{\sim}170^{\circ}C$와 증발속도 WD를 변화시켜 실행하였다. 슬러지내 수분을 증발하는 과정에서 열적거동의 변화에 미치는 영향인 주요매개 변수는 공급되는 온도변화에 따른 건조시간, 슬러지내 수분함량, 슬러지의 고형물량에 따른 결과를 조사하였다. WD=0.95m/s의 조건에서 $170^{\circ}C$의 건조온도에서 수분이 증발되는 포화점은 95분과 $130^{\circ}C$에서 120분에서 조사되었다. 열풍의 의한 증발속도가 1.0 m/s로 일정할 때 건조온도가 130와 $150^{\circ}C$일 때 보다 $170^{\circ}C$인 경우가 증발율이 더 높게 나타났고, 건조기 온도가 $130^{\circ}C$인 경우는 WD=1.0 m/s일 때 WD=0.5 m/s 보다 증발율이 높게 나타남을 볼 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.109-119
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• 2015

최근 수십년간의 산업발달 및 인구증가에 따라 산업폐수 및 각종 비점오염원의 유입으로 수질오염이 심각한 실정이다. 이에 대해 국내 및 국외에서 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 유기물질의 분해효과가 있는 유용미생물과 포러스콘크리트를 이용하여 하천 현장에 설치하여 구조적 성능평가와 장기간 수질정화능력을 평가하였다. 구조적 성능평가 결과, 시험체의 공극률은 15%가 적절하다고 판단되며, 또한 수질정화성능 검토 결과 각항목에 대한 제거율은 SS 34.1%, BOD 14.6%, COD 34.9%, T-N 11.4%, T-P 12.6%를 나타냈다. 따라서 유용미생물을 이용한 포러스콘크리트의 현장적용시 수질을 정화시키는데 효과적이라고 판단된다.