퇴비화 재료를 혼합하는 목적은 재료를 퇴비황에 최적조건으로 조성하여 퇴비화 성능을 향상 시키고 취기발생을 억제하기 위함이다. 퇴비화성능에 미치는 요인으로서는 C/N비, 수분 함량, 산도(pH), 산물밀도, 입자크기 등이 있다. 이 중에서 C/N비는 적정값으로 조성하기 어렵다. 본 자료는 퇴비재료의 적정 수분 함량 및 C/N비를 조성하기 위해 각 요소재료의 혼합비율을 제시하고 있다.
본 연구는 톱밥발효 돈분을 vermicomposting으로 처리하여 생산된 분립을 상토재의 원료인 피트모스와 혼합하였을 때 이 화학적 특성과 엽채류(근대, 열무, 시금치, 상추)의 생육에 미치는 영향을 조사하여 분립의 적정 혼합비율을 추정하였다. 이 화학적 분석결과 지렁이 분립량이 증가할수록 용적비중(bulk density), 진밀도(particle density), pH 전기전도도(electrolytic conductivity), 무기물(ash), 전질소(total nitrogen), 양이온 치환능력(cation exchange capacity), 유효인산함량(available $P_2O_5$) 및 치환성양이온향량(exchangeable cation)이 증가하였다. 근대는 분립 $40{\sim}100%$의 혼합비율에서 초장(PL), 엽면적(LA), 지상부중(SHW), 근중(RW), 근장(RL) 및 생물학적 수량(BY)이 다른 처리구보다 유의하게 높았고, 열무는 분립 $40{\sim}60%$의 혼합비율에서 지상부중(SHW), 근중(RW) 및 생물학적 수량(BY)이 다른 처리구보다 유의하게 높았다. 시금치는 분립 40%의 혼합비율에서 지상부중(SHW), 근중(RW) 및 생물학적 수량(BY)이 다른 처리구보다 유의하게 높았고, 상추는 분립 40%의 혼합비율에서 초장(PL), 엽면적(LA), 지상부중(SHW), 근중(RW), 근장(RL) 및 생물학적 수량(BY)이 다른 처리구보다 유의하게 높았다. 이상의 결과로부터 본 실험에서 분립의 첨가비율은 근대 $40{\sim}100%$, 열무 $40{\sim}60%$, 시금치와 상추 40%가 적정혼합비율이었다.
본 연구는 석탄회의 대량적인 활용을 목적으로 도로 성토재 및 노상재로의 이용을 위한 비회와 저회의 적정혼합비를 산정하고 이들의 지지력을 검토한 것이다. 비회와 저회의 혼합비율이나 다짐방법에 관계없이 일반적으로 다짐한 석탄회는 보통 흙 보다 가볍고, 무연탄 석탄회가 유연탄 석탄회 보다 큰 최대건조밀도 ${\gamma}_{dmax}$를 가지며 CBR 값도 큼을 알 수 있었다. 또, 비회 : 저회의 혼합비가 8:2 인 혼합회보다 비회를 많이 함유한 경우에는 다짐할 때 함수비가 최적함수비 O.M.C를 넘어서면 쉽게 비화하였다. 비회 : 저회의 적정혼합비는 5 : 5 또는 6 : 4 정도 까지 이며, 이런 비율로 혼합된 석탄회는 물리적 성질이나 공학적 성질로 보아 큰 무리는 없으며 대량으로 석탄회를 활용할 수 있을 것으로 보인다.
현재 RPF 생산공정에서 생산된 RPF는 약 7,500~8,500kcal/kg 의 높은 열량을 지니고 있다. 이러한 특성으로 연소시 소각로 내부의 온도가 부분적으로 급격히 상승하여 적정온도조절이 어렵고, 로내 장치들의 내구성이 저하되는 등 문제가 발생하고 있다. 또한, RPF에 포함된 비교적 높은 농도의 염소 함량(0.8~1.8% wt)으로 인해 다량의 대기오염물질이 발생되는 단점이 나타나고 있다. 따라서, 이러한 문제점들을 개선하기 위해 RPF의 개질이 필요하며 본 연구에서는 슬러지와 RPF를 혼합하여 열량, 성형성, 염소함량등을 고려하여 최적의 혼합비율을 선정하였다. J하수처리장에서 발생하는 하수슬러지를 이용하여 5, 15, 25, 30, 35%를 RPF 성형공정에 혼합하여 실험하였다. 5% 혼합시 발열량은 약 6,300~6,800kcal/kg, 염소농도는 0.8~1.6%(wt), 15% 혼합시 발열량은 5,500~6,000kcal/kg, 염소농도는 0.7~1.4%(wt), 25% 혼합시 발열량은 5,200~5,900kcal/kg, 염소농도는 0.6~1.1%(wt), 30% 혼합시 발열량은 5,000~5,700kcal/kg, 염소농도는 0.6~1.0%(wt), 35% 혼합시 발열량은 4,800~5,200kcal/kg, 염소농도는 0.4~0.6%(wt)으로 나타났다. 각 혼합비율에서 관찰된 성형성은 5~25% 혼합까지는 성형된 RPF와 유사하게 일정한 크기 및 강도를 유지 할 수 있었으나, 25% 이상 혼합시 분말형태의 가루가 많이 발생되며 강도가 약해져 쉽게 부스러지는 문제점등이 나타났다. 연료의 개질 형태나 성형성등을 고려하였을 때 슬러지 혼합비율이 약 15~25% 정도가 최적 혼합비율인 것으로 나타났다.
보리 주요품종 강보리. 부농. 수원 177호 올보리 및 밀탕 006를 공논하여 강보리에 공시품종을 혼합비율에 따라 혼합하여 각품종의 특성을 상호보완시키므로서 안전다수획을 얻을 수 있는 조합선발과 혼합비율을 구명하고저 실험하였던바 그 결과의 요약은 아래와 같다. 1 각품종의 출수기 2~6 일, 성숙기는1~8 일 차이가 있었으나 혼합구의 출수 및 성숙기는 외韻견상 차이를 구별하기 어려웠으며 혼합비율이 높은 품종의 출수 및 성숙기와 비슷하였다. 2. 각품종의 간장은 약 0~11 cm의 차이가 있었으나 표현형상으로 혼합구의 간장 차이가 적었으며 간장의 변이늘 양품종의 간장 범위내에 있었다. 3. 포장도복과 좌절하중이 상이한 각품종을 혼합하였을 경우 포장도복과 좌절하중이 약한 품종보다 강한 쪽으로 작명하여 남부지방의 도복이 기한 곳에서 상호보완효과가 컸었고 강보리의 혼합이 도복을 상당히 경감시 컸 다. 4. 강보리+부농 혼합구는 $^{\circ}C$ 당수수와 수당립수가 증가되면서 우입중이 낮아지지 않었고 강보리+밀양 006 혼합구도 $^{\circ}C$ 당수수와 천립중이 증가되면서 수장입수의 감소가 적어 수량구성요소의 상호보완능력이 컸었다. 5. 수량에 있어서 강보리+부농. 강보리+밀양 006 혼합구는 주요형질의 수충능력이 있어 증수되었는데 중부지방보다 도복이 많은 남부지방에서 그 효과가 높고 적정 혼합비율은 강보리 20%. 부농, 밀양 006 80%로 혼합하는 것이 증수되었다.
본 연구는 현재 상용화를 추진중인 Propane-DME(dimethyl ether) 혼합가스를 가정용 가스레인지에 적용하였을 경우 각 버너에서의 열효율 특성이 KS 기준에 부합되는지를 알아보기 위하여 국내 4개사의 가정용 가스레인지를 대상으로 Propane 100%인 가스와 Propane-DME 혼합비율이 $80%{\sim}20%$(wt.%)인 혼합 가스에 대하여 실험을 수행하였다. 실험결과, DME의 발열량이 낮아 DME 혼합비율이 높아질수록 열효율은 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한, 4개사 중 1개사의 제품은 Propane-DME 혼합비율이 $80%{\sim}20%$(wt.%)인 혼합가스를 사용하였을 경우 열효율이 KS 기준인 40%에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 이에, Propane-DME 혼합비율이 $80%{\sim}20%$(wt.%)인 혼합가스를 가정용 가스레인지에 적용하기 위해서는 적정한 기준개발이 요구된다.
음식물쓰레기 이용 퇴비화의 운전 및 염분저감을 위한 적정조건 검토을 위한 연구를 수행하여 이하의 결과를 얻었다. 음식쓰레기와 톱밥을 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7 비율로 혼합하여 실험한 결과 6:4에서 가장 안정화된 퇴비가 생산될 수 있었다. 한편 음식물쓰레기 : 톱밥의 혼합비가 7:3 및 음식물쓰레기 : 왕겨의 혼합비가 6.5 : 3.5 와 6:4의 경우는 초기 C/N비 자체가 낮게 나타나 적정 퇴비화를 이룩하기 어려웠다. Agent로 톱밥을 혼합한 경우와 왕겨를 혼합한 경우 모두 pH가 급격히 상승하다가 안정화되어 7.5~8.5를 유지하였다. 수분함량은 왕겨를 사용한 경우가 톱밥을 사용한 경우보다 수분감량율이 높게 나타나 톱밥보다 공극율 및 통기성이 원활함을 알 수 있었다. 따라서 톱밥대체제로 이용가능 했다. 탄소화합물 함량은 톱밥의 경우 음식물쓰레기의 혼합 비율이 낮을수록, 왕겨의 경우 음식물쓰레기의 혼합 비율이 높을수록 높았다. 유해성분(납외7종)은 비료기준치 이하를 나타내 안전한 것으로 판별되었다. 염분의 경우 0.43-0.46%을 나타내어 비료기준치(1%)의 1/2로 저감되었다. 이상의 결과를 종합해 보면 음식물쓰레기 퇴비화에 있어 음식물쓰레기와 Agent의 혼합비가 6:4 일 때, Agent로는 왕겨보다 톱밥을 혼합할 때 효율적인 것으로 나타났다.
천연염색에 대한 관심이 높아지고 있지만 색상의 재현성, 견뢰도의 취약성, 디자인의 제한성의 문제로 실용화의 한계에 부딪히고 있다. 이를 극복하기 위하여 본 연구는 침염 위주의 천연 염색에서 벗어나 키토산을 바인더로 이용하는 날염의 유효성을 검토하고자 한다. 본 연구에서는 키토산을 바인더로 이용한 방법을 제시하고자 키토산과 광물성, 동 식물성 안료를 혼합하여 날염호를 조제하여 날염하였다. 키토산의 점도와 농도, 키토산을 이용한 바인더와 안료의 비율 등을 변화시키고 날염직물의 색상과 염착량, 세탁 일광 마찰 견뢰도를 측정하여 적정조건을 도출하였다. 기존의 합성바인더와 구아검을 사용한 경우의 색상, 염착량, 견뢰도와 비교하여 키토산 날염 바인더로서의 유효성을 검토하였다. 키토산을 바인더로 이용한 날염방법에서 적정 점도는 저 중점도, 농도는 1.7%정도가 적절한 것으로 판단하였다. 날염호 제조시 안료의 비율을 증가시켜 진한 색상을 얻을 수 있었으며, 그 비율은 광물성 안료의 경우 1:4, 동 식물성 안료의 경우 1:10까지 변화시켜 명도의 차이를 나타낼 수 있다. 실험결과를 바탕으로 적정조건에서 날염한 직물의 견뢰도를 평가한 결과, 광물성 안료의 경우 4등급 이상, 동 식물성 안료의 경우 3등급 이상으로 우수하게 평가되었다. 안료의 비율이 높아지면 마찰 견뢰도는 감소하였다. 키토산, 구아검, 합성바인더의 색상과 견뢰도를 비교해 본 결과 색상은 동일한 계열로 나타났으며, 키토산을 바인더로 이용한 경우 세탁, 일광, 마찰 견뢰도는 구아검보다 우수하게 평가되었다. 합성바인더의 경우 세탁, 마찰 견뢰도는 비슷하게 나타났으며, 일광견뢰도의 경우 키토산이 더 우수하게 평가되었다.
묘삼 재배시 원야토와 약토의 적정 혼합비율을 설정하고 해가림 시설 설치시 기존관행 방법의 문제점을 개선하고 작업효율을 높이기 위하여 시험을 수행 한 결과는 다음과 같다. (1) 상토조제시 약토의 적정 구성비율 설정시험에서 약토함량이 증가할수록 고상은 감소하고, 공극율과 기상, 토양중 OM과 $P_2O_5$ 함량이 증가하는 경향이었다. (2) 약토함량별 지상부 생육은 약토함량 증가에 따라 엽면적, 엽록소는 증가하였으며, 지하부 생육중 근경과 근중이 증가하였다. (3) 약토조성별 규격묘 생산량은 백마사 약토비율이 10:1처리에서 사용가능 묘삼은 750개/칸 수준으로 양호하였다. 2. 해가림 (일복) 전주목 적정높이를 설정하기 위한 시험에서 (4) 전주높이별 광량은 전주높이가 높을수록 광량이 많았으며 평균지온은 전주높이가 150 cm에서 낮아 광량과 지온은 비례하였다. (5) 해가림 시설 전주목 높이가 낮을수록 엽록소 함량과 근중이 증가하는 경향이었고, 사용가능 묘삼수는 처리간 유의성은 없었으며, 또한 관행보다는 그 수가 적었지만 전주높이 150 cm에서 740개/칸로 높았다.
Lactobacillus brevis, L. fermentum과 L. plantarum의 혼합젖산균을 사용하여 배양조건이 밀가루 용액의 발효에 미치는 영향을 살펴보았다. 온도변화에 따른 pH와 총적정산도의 변화를 살펴본 결과 pH의 감소와 총적정산도의 증가가 가장 크게 나타난 $35^{\circ}C$를 밀가루 발효의 최적온도로 선정하였다. 5L발효조에서 질소가스를 1.0 vvm으로 첨가한 혐기적 조건보다 공기를 첨가한 호기적 조건에서 총적정산도의 증가와 pH의 감소가 더 크게 나타났다. 최적 산소공급 조건을 찾기 위하여 통기량을 1.0 vvm으로 고정하고 교반속도를 달리하여 밀가루 용액의 발효한 결과 총적정산도가 가장 크게 나타난 교반속도 250 rpm에 해당되는 산소 전달속도상수 $60\;hr^{-1}$에서 최적이었다. 선정된 최적 배양조건에서 밀가루 발효액의 생산성을 높이기 위하여 반복비율을 변화시키면서 pH-stat를 이용한 반복 유가식 배양을 수행하였다. 반복비율이 증가할수록 반복 간격시간은 증가하였으나 밀가루 발효의 최대 작동시간은 감소하였다. 최적 반복비율을 결정하기 위하여 단위시간 당 배양부피 당 생산된 밀가루 발효액의 부피와 최대가동시간 동안 배양부피 당 생산된 총 밀가루 발효액의 부피를 살펴본 결과 20%의 반복비율에서 최대값을 나타내었다. 혼합젖산균을 이용한 밀가루용액의 유가식 배양에서 최적조건은 배양온도 $35^{\circ}C$, 통기량 1.0 vvm, 산소전달속도 $60\;hr^{-1}$, 반복비율 20%로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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