• 제목/요약/키워드: 질소회수율

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회수된 MAP 슬러리의 재이용과 공정효율 향상을 위한 도구로서의 극초단파 조사 (Microwave Irradiation as a Way to Reutilize the Recovered Struvite Slurry and to Enhance System Performance)

  • 조준희;이진의;라창식
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제51권4호
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    • pp.337-342
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    • 2009
  • 회분식 반응조를 Mg원 첨가 방법이나 혹은 MAP을 재이용하는 조건이 서로 다른 4가지 상이한 조건하에서 운전하면서 공정으로부터 회수된 magnesium ammonium phosphate (MAP) 혹은 struvite 슬러리의 재이용 수단으로서의 극초단파조사 방법의 이용 가능성을 파악하였다. 또한 극초단파조사 동안의 MAP 용해율과 $NH_4-N$ 소실양상 및 MAP의 물리/화학적 변화를 분석하였다. Mg원을 첨가하지 않은 run A에서의 용해성 인과 암모니아성 질소의 제거율은 각각 33%와 27% 수준이었던 반면 유입수내 용해성 인 기준 동몰비의 Mg원을 첨가한 run B에서는 용해성 인과 암모니아성 질소의 제거율이 각각 87% 와 40% 수준으로 증가하였다. 극초단파를 조사한 MAP을 첨가한 run C의 경우, 비록 Mg원을 첨가한 run B에 비해 $PO_4-P$$NH_4-N$ 제거율이 낮았으나, Mg원을 첨가하지 않은 run A에 비해 $PO_4-P$의 제거율이 2배 정도 높아지는 결과를 보였다. Mg 원과 MAP을 각각 1/2씩 첨가한 run D에서의 $PO_4-P$$NH_4-N$ 제거효율은 각각 88%와 35% 수준으로 Mg원만을 1몰비로 첨가한 run B와 거의 유사한 효율을 나타내었다. 이러한 결과에 의거 극초단파로 처리한 후 MAP을 재이용하는 방법은 공정에서의 인과 질소의 제거율을 높임은 물론, Mg원 사용량을 감소시키는 이중효과가 있음을 알 수 있었다. MAP을 극초단파로 조사하면서 $NH_4-N$ 농도변화를 관찰한 결과 극초단파조사 초기단계에서는 $NH_4-N$ 농도가 점차 증가하다가 온도가 $45^{\circ}C$ 이상으로 상승함에 따라 용액으로부터 $NH_4-N$가 소실되기 시작하여 감소하였으며 극초단파조사 동안의 $PO_4-P$ 용해율은 초기 MAP 농도에 비례하면서 $0.0091x^{0.6373}$ mg/sec의 상관관계를 갖는 것으로 분석되었다. 또한 주사전자현미경을 이용한 극초단파조사 동안의 MAP 크리스탈 구조변화실험 결과 극초단파 조사시 전자기적 진동력에 의해 단시간내에 MAP 크리스탈 구조가 작은 입방체 과립형태로 부숴지고 극초단파 조사가 지속됨에 따라 점차 용액내로 녹음을 알 수 있었다.

질소 플라즈마 공정을 이용한 염화이불화메탄(CHClF2) 열분해 (Chlorodifluoromethane (CHClF2) Thermal Decomposition by DC Nitrogen Plasma)

  • 고은하;유현석;정용안;박동화;김동욱;최진섭
    • 공업화학
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    • 제28권2호
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    • pp.171-176
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    • 2017
  • 염화이불화메탄($CHClF_2$) 냉매를 완전하게 분해하여 회수하기 위한 질소 플라즈마 열분해 공정이 연구되었다. 과열증기를 공급하여 분해가 보다 원활히 이루어질 수 있도록 스팀 발생기가 부착되었다. 60 A, 9.0 kW 이상의 운전 조건에서 94% 이상의 높은 분해율을 보이지만 탄소 성분의 완전 연소를 위해서는 같은 전류 대비 더 높은 power와 specific energy density를 갖춰야 함이 확인되었다. 60 A, 12.6 kW급 이상의 운전 조건에서는 $O_2$/R-22 ratio가 specific energy density에 비례하여 증가하였을 때 더 높은 분해율을 획득할 수 있었다. 반응물인 산소를 주입하는데 있어서 air를 단독으로 과량 주입하는 것보다는 산소를 air와 혼합하여 주입하는 것이 더 유용함이 밝혀졌다.

바이오가스 고질화와 초저온액화공정을 통한 액화바이오메탄 생산 (Biogas upgrading and Producing the Liquefied Bio-methane by Cryogenic Liquefaction Process)

  • 심동민;성현제;박성범;김낙주;장호명;이재영;이영민;이우철;오화수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.246.1-246.1
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    • 2010
  • 본 연구는 바이오가스의 에너지효율성을 높이기 위한 연구로서 바이오가스 정제공정과 초저온액화공정을 통하여 액화바이오메탄을 생산하는 바이오가스 고질화기술개발 연구이다. 바이오가스 정제공정은 탈황, 제습, 흡착, 압축, $CO_2/CH_4$ 분리공정으로 구성하고, 초저온액화공정은 열교환기, $CO_2$ 제거설비, 질소냉매 공급공정으로 구성하여 혐기성소화조에서 발생하는 바이오가스($CH_4$ 농도: 60~65%, $H_2S$: 1,500~2,500ppm)를 $200Nm^3/hr$의 유량으로 인입시켜 액화바이오메탄을 생산하였다. 연구결과, 탈황공정에서는 가성소다 세정법을 이용하여 1,500~2,500ppm으로 인입되는 $H_2S$를 100ppm 이하로 제거한 후, 흡착법을 이용하여 $H_2S$를 완전히 제거하였다. 바이오가스에 포화된 수분은 냉각제습과 흡착제습공정을 통해 Dew point $-70{\sim}-90^{\circ}C$까지 제거하여 안정적으로 $CO_2/CH_4$ 분리공정에 인입시켰다. $CO_2/CH_4$ 분리공정은 흡착방식을 적용하여 $CH_4$ 순도가 95% 이상인 바이오메탄을 생산하였으며, 이때 메탄 회수율은 약 87%이였다. $CO_2$가 분리된 바이오메탄은 초저온액화공정을 이용하여 액화바이오메탄으로 전환시켰다. 이때 초저온액화공정은 Reverse Brayton cycle로 구성하였으며, 냉매로는 질소를 사용하였다. 액화바이오메탄의 생산은 바이오메탄을 등엔트로피과정인 단열팽창을 통하여 $-155{\sim}-159^{\circ}C$의 초저온으로 냉각되는 질소냉매와 열교환기에서 열교환시켜 이루어졌으며 그 생산량은 $3.46m^3$/day(1bar, $-161^{\circ}C$)이었다.

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담수어의 정미성분에 관한 연구 3. 가물치의 정미성분 (TASTE COMPOUNDS OF FRESH-WATER FISHES 3. Taste Compounds of Korean Snakehead Meat)

  • 양승택;이응호
    • 한국수산과학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.115-119
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    • 1980
  • 주요 담수어의 정미성분을 밝힐 목적으로 가물치 배육중의 유리아미노산, 핵산관련물질, betaine, TMA, TMAO 및 총 creatinine을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 다량으로 함유된 유리아미노산은 glycine, taurine, alanine 및 lysine이고 특히 glycine 함량이 월등히 높아 전체 유리아미노산의 $63\%$를 차지 하였다. 2. 핵산관련물질 중 IMP 함량이 $2.78{\mu}mole/g$으로써 가장 많았다. 3. Betaine 함량은 $19.27mg\%$로써 낮은 편이었다 4. TMA 및 TMAO는 극미량이었다. 5. 총 creatinine 함량은 $350mg\%$로써 총엑스분질소의 $43\%$를 차지하였다. 6. 질소회수율은 약 $80\%$이었다.

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QuEChERS 전처리법과 GC-TOF/MS, ECD, NPD를 이용한 잔류농약 다성분분석 (Multi-residue Analysis of Pesticides using GC-TOF/MS, ECD, NPD with QuEChERS Sample Preparation)

  • 박정욱;김애경;김종필;이향희;박덕웅;문수진;하동룡;김은선;서계원
    • 농약과학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.278-295
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    • 2014
  • 농수산물검사소에서는 빠르고 정확한 잔류농약검사법이 필요하므로 QuEChERS 시료 전처리법과 GC-TOF/MS(가스크로마토그래피 비행시간질량분석기와 GC-ECD(전자포획검출기), GC-NPD(질소인검출기) 기기분석을 이용하여 잔류농약 동시다성분 분석의 가능성을 살펴보았다. GC-TOF/MS에서는 138종의 농약성분을 0.3, $0.5{\mu}g/g$수준으로 상추에 처리 후 회수율 측정을 하였다. 동시다성분 회수율기준 70~130% 범위에 들어오고 표준편차 20% 이내인 농약은 61종이었다. GC-ECD, NPD에서는 145종의 농약성분 중 71종이 적정한 회수율 범위 내에 들었다. 이러한 결과는 일부 농약성분에 대해 QuEChERS 시료 전처리법과 GC-TOF/MS, GC-ECD, NPD를을 이용한 잔류농약 동시다성분분석 방법 적용 가능성을 보여주었다.

개불의 함질소 엑스성분 (Extractive Nitrogenous constituents of Echiuroid Urechis unichinctus)

  • 박춘규
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.13-19
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    • 1999
  • 신선한 개불 U. unicinctus의 맛 성분 조성을 구명하기 위하여 1988년 4월 어시장에서 살아있는 시료를 구입하여 체중에 따라 중형과 대형으로 나누고 가식부의 엑스분질소, 유리아미노산, oligopeptide류, 핵산관련물질, betaine류, TMAO, TMA, creatine 및 creatinine 등 함 질소 엑스성분을 분석하였다. 엑스분질소는 $601{\sim}610\;mg100g$이었고, 유리아미노산은 32종이 검출되었으며 총량은 $2,437{\sim}2,609mg/100g$이었다. 함량이 많고 중요한 유리아미노산으로는 glycine, alanine, taurine, serine 등이었다. Oligopeptide에서 유래한 아미노산은 유리아미노산 총량의 $28.6{\sim}30.4%$ 수준이었다. 핵산관련물질로서 ATP 관련물질 총량은 $3.04{\sim}3.12\;{\mu}mol/g$이었으며 그 중 AMP가 $87.2{\sim}89.4%$로서 대부분을 차지하였다. 개불 중에는 adenine nucleotides 이외에도 GTP, UTP, CTP 관련물질 등 11종의 핵산성분이 검출되었으며 그 총량도 ATP 관련물질에 버금가는 량이 존재하는 것으로 확인되었다. Betaine류로서는 Homarine과 trigonelline이 미량검출되었다. 그리고, TMAO, TMA, creatine도 함량이 낮았다. 개불 엑스분 중의 질소분포 특징은 glycine함량이 $1,075{\sim}1,171\;mg$에 달하여 단일 성분으로 유리아미노산 총량의 $50.6{\sim}51.6%$, 그리고 엑스분질소의 $33.4{\sim}35.9%$를 차지하여 단맛의 중요한 성분으로 판단되었다. 분석된 성분에 의한 엑스분질소의 회수율은 $92.3{\sim}96.4%$ 범위였다. 체중에 따른 맛 성분의 차이는 발견 할 수 없었다.

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석비레 성토지에서 경사도 및 시비방법이 시용 질소의 행동에 미치는 영향 (Effects of Slope and Fertilizer Application Method on the Behavior of Nitrogen in Saprolite Piled Highland)

  • 김기덕;안재훈;박경훈;이응호;박철수;황선웅;이상모
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.285-291
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    • 2006
  • 석비레 성토지에서 고랭지배추 재배 시 시비 효율을 증대에 필요한 자료를 얻기 위하여, 중질소 추적자법을 이용한 라이시메터에서 경사도와 시비방법이 시용질소의 행동에 미치는 영향을 조사하였다. 석비레 성토지 토양으로 경사도가 5, 15 및 30%가 되도록 라이시메터 (폭 1.2m ${\times}$ 길이 1.6 m)를 충진한 후 중질소로 표지된 요소를 입자형태로 살포 (고형비료시비구) 하거나 관개수에 녹여 고랑관수 (관비구) 하였다. 토양 질소 중 시용한 요소로부터 유래한 질소가 차지하는 비율 (NDFF, nitrogen derived from fertilizer)은 경사도가 낮을수록, 또한 토양깊이가 얕을수록 증가하였다. 배추에 의한 시비 질소의 회수율은 경사도 5%에서 고형비료시비구 69.5%, 관비구 76.5%, 경사도 15%에서 고형비료시비구 65.0%, 관비구 70.2% 및 경사도 30%에서 고형비료시비구 56.1%, 관비구 62.3%로서 경사도가 낮을수록 높았으며 관비구가 고형비료시비구보다 높았다. 따라서 고랭지배추 재배시 관비형태의 시비방법을 사용하면 시용비료에 의한 환경오염을 감소시키고, 작물에 의한 시용비료의 이용률을 증가시키는데 크게 기여할 것으로 판단된다.

오징어의 건조방법이 N-Nitrosamine의 생성에 미치는 영향 (Effects of Drying Method on N-Nitrosamine Formation in Squid during Its Drying)

  • 성낙주;이수정;신정혜;김정균
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.614-619
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    • 1997
  • 건조 오징어 중 N-nitrosamine(NA)의 생성 경로를 밝히고져 오징어의 건조방법을 달리하여 NA의 주요 전구물질인 질산염과 아질산염, DMA, TMA, TMAO 및 betaine질소 등을 정량하였고, Thermal Energy Analyzer(TEA)를 Gas Chromatography(GC)와 결합시켜 NA를 분석하였다. 오징어 건조 중 질산염 질소는 생시료에서 불검출~0.3mg/kg였으나 천일건제품에서는 최고 1.9mg/kg, 열풍건제품은 2.3mg/kg, 재래식으로 건조한 시료에서는 5.2mg/kg 검출되었다. 그리고 아질산염 질소 역시 질산염 질소와 비슷한 증가 양상을 보여 생시료에서는 전혀 검출되지 않았으나 재래식 건제품에서는 최고 2.7mg/kg으로 정량되었다. 오징어 건조 중 TMAO 및 betaine질소는 감소하였으나 TMA 및 DMA질소는 증가하는 경향을 보여 건제품에서 각각 27.8~29.2mg%, 10.4~12.3mg/kg였다. 건조 오징어 중 휘발성 NA는N-nitrosodimethylamine(NDMA)만이 검출되었고, NDPA를 이용하여 회수율을 검토한 결과는 81.0~100.0%였다. 생시료 중에는 NDMA가 불검출 내지 흔적 량에 불과하였으나 건조시료에서는 2.7~42.7$\mu\textrm{g}$/kg였다. 건조방법에 따라 NDMA의 함량에 대차를 보여 재래식 방법으로 건조할 경우 천일건조에 비해 11~16배, 열풍건조에 비해 3~4배나 높게 정량 되었다. 이처럼 재래식 방법으로 건조한 시료에서 NDMA가 높게 검출된 것은 건조시 사용한 연탄불로부터 생성된 산화질소 유도체가 오징어육에 존재하는 아민류와의 상호반응으로 인한 것이 주된 인자로 추정된다.

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토양 중 dioxin-like PCBs의 분석 (Analysis of dioxin-like PCBs in Soil samples)

  • 김교근;신선경;김태승;장준영;김정규
    • 분석과학
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    • 제15권5호
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    • pp.466-474
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    • 2002
  • 토양에 잔류하는 화학물질로서 지속적으로 토양 환경에 영향을 미치고 있는 PCBs에 대한 분석을 위해 많은 연구들이 이루어져 왔다. 본 연구에서는 이들 유기화합물질 중 coplanar PCBs 분석을 위한 용매별 용출패턴 특성을 조사하였고, 이화학적 특성이 다른 우리나라 토양 중 PCBs 분석에 미치는 용매별 추출효율을 조사하였다. 토양 중 14종의 coplanar PCBs 용매별 추출효율은, 톨루엔의 경우 토양 A, 토양 B 및 토양 C에 대하여 평균회수율은 각각 84.25%, 56.09% 및 44.69%로 나타났다. 아세톤 : 헥산 (1:1)의 경우에는 토양에 따라 각각 52.56%, 81.42% 및 58.53%로 나타났으며, 디클로로메탄의 경우에는 각각 55.94%, 71.33% 및 61.05%로 나타났다. 추출효율에 대한 염화물의 치환수는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 특히 인 및 질소화합물 등 이온성 물질을 많이 함유하고 있는 토양에는 극성이 큰 용매인 아세톤:헥산 혼합용매가 가장 높은 회수율을 나타났으며, 반면에 토양 A와 같이 인 및 질소화합물의 함량이 작고 점토질인 토양에는 톨루엔과 같은 비극성용매의 추출효율이 우세하게 나타났다. 또한, 정제컬럼별 용출효율은 실리카겔, 플로리실 및 알루미나가 49.99%, 69.65% 그리고 65.23%로 나타났다.

시설하우스 폐양액의 토양 처리에 따른 질소 및 인의 이동 (Fate of Nitrogen and Phosphorous in Hydroponic Waste Solution Applied to the Upland Soils)

  • 양재의;박창진;유경열;김경희;옥용식
    • 한국환경농학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.132-138
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    • 2005
  • 본 연구에서는 폐양액의 토양 처리에 따른 토양의 이화학적 특성 변화를 조사하고 혼합이온교환수지를 이용하여 토양 깊이에 따른 양분의 이동 및 농도 변화를 평가함으로써 폐양액이 토양에 미칠 수 있는 영향을 평가하고자 하였다. 폐양액을 토양에 처리한 경우 토양 중 $H^+$ 이온과 폐양액의 양이온이 교환되어 토양을 통과한 폐양액의 pH와 EC는 감소하였다. 컬럼 시험 결과 폐양액의 EC, 암모늄테 질소 및 $K^+$는 컬럼 길이가 길어질수록 감소하였고 관주 횟수가 증가할수록 제거율이 감소하였다. 이러한 현상은 폐양액 중의 양분이 토양층을 통과하며 양이온교환용량을 포화시켰기 때문이며 따라서 토양의 양이온교환용량과 염기포화도는 폐양액의 처리 효율과 처리용량을 결정하는 주요인으로 판단되었다. 질산태 질소의 경우 초기 폐양액 농도의 약 2/3 정도가 감소하였고 컬럼 길이보다는 관주 회수에 더 큰 영향을 받았다. 인산의 경우 제거효율이 높았으며 대부분이 고정화 혹은 침전 반응에 의한 것으로 판단되었다. 고추재배 포장에 폐양액을 처리한 경우 질소 및 인은 $NO_3-N>NH_4-N>PO_4-P$ 순으로 토양 용액에 존재하는 것으로 조사되었고 질산태 질소의 경우 45 cm 깊이에서도 농도가 높게 나타나 지하수로의 이동 가능성을 확인할 수 있었다. 따라서 질산태 질소의 경우 폐양액의 토양 처리를 제한할 수 있는 주요한 인자로 작용하는 것으로 사료된다. 인산의 경우 30 cm와 45 cm 모두에서 농도가 낮게 나타나 표층에서 대부분이 제거되는 것으로 확인되어 인산 이온이 지하수로 유입될 가능성은 매우 낮을 것으로 판단되었다.