• 제목/요약/키워드: 질소 흡착

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농업용저수지 유역의 토지이용과 수질항목 간의 상관관계 분석 (Analysis of Relationship Between Water Quality Parameters in Agricultural Irrigation Reservoirs and Land Uses of Associated Watersheds)

  • 윤춘경;이새봄;정광욱;한정윤
    • 생태와환경
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    • 제40권1호
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    • pp.31-39
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    • 2007
  • 본 연구에서의 대상 저수지로 유입되는 유역 내의 토지이용은 산림과 농경지가 대부분인 전형적인 농촌유역 특징을 갖고 있다. 토지이용과 수질간의 상관관계를 분석한 결과 밭에서는 모두 양의 상관관계를 나타내고 있으며, 모두 유의 수준 1%이내의 높은 상관성을 나타내었다. 주거지역은 수질과 양의 상관성을 갖는 것으로 나타나서 수질에 악영향을 미치는 것으로 평가할 수 있다. 이는 주거지역의 정화조 유출이나 처리되지 않고 유입되는 불 명수에 의한 수질오염이 원인이라고 판단할 수 있다. 본 연구대상의 48개 농업용 저수지의 수질은 크게 오염되지 않은 상태이며, 주거지역의 점유율이 상당히 낮은 수준이었으나, 주거지역과 수질과는 양의 상관성이었고, 생활하수에 의한 수질오염이 심각한 상태이었다. 밭의 경우는 상관분석 결과, 건기, 우기에서 모두 유의수준 1%이내의 양의 상관관계를 나타내고 있어 수질에 좋은 않은 영향을 미치는 것으로 평가되었다. 밭에서 많은 양의 토사가 유출되는데, 그 자체가 오염물질이고, 토사에 흡착된 오염물질들이 토사로 인해 이동하게 된다. 또한 밭이 여러 가지 작물을 연중 재배하기 때문에 많은 시비로 공급된 질소성분이 강우와 함께 유출, 침투되어 수질오염을 야기하는 것으로 사료되었다. 산지의 경우는 건기와 우기에서 모두 음의 상관관계를 나타내고 있으며, 모두 유의 수준 1%에서 음의 상관성을 갖는 것으로 평가되었다. 따라서 저수지로 유입되는 유역에서 산림의 비중이 높은 지역은 다른 지역에 비해서 저수지 수질을 관리하는데 유리할 것으로 나타났으며, 산림은 오염물질을 배출하는 오염원이기보다는 수질개선에 도움을 주는 토지 이용으로 평가되었다. 본 연구에서 논의 경우도 저수지의 수질에 좋지 않은 영향을 주는 것으로 평가되었는데, 대상 농업용 저수지가 위치 특성상 대부분 관개를 목적으로 유역의 상류에 조성되어 있기 때문에 상대적으로 깨끗한 수질에 적은 발생부하량에도 민감하게 양의 상관관계를 나타낸 것으로 판단된다. 이러한 현상은 물관리를 통해 시비하는 기간의 유출을 최소화하고, 논둑을 이용하여 오염부하량이 큰 초기 강우를 저류하는 특징을 적극 활용하는 등 논의 오염부하를 적절한 관리방법을 도입하면 농업용 저수지의 수질에 유익하게 작용할 수 있을 것으로 판단된다.

Dichloromethane 분배 - 흡착 크로마토그래피 - GC-ECD/NPD 분석법에 의한 토양잔류농약 다성분 분석 (Simultaneous Determination of Pesticide Residues in Soils by Dichloromethane Partition - Adsorption Chromatography - GC-ECD/NPD Analytical Methods)

  • 김찬섭;이병무;박경훈;박병준;박재읍;이영득
    • 농약과학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.361-370
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    • 2010
  • 선행연구로 얻은 전처리 과정의 각 단계별 효율성 등을 고려하여 acetone 추출, dichloromethane 분배, Florisil 또는 silica-gel 크로마토그래피 정제 후 기 제 크로마토그래프로 분리하여 전자포획검출기와 질소-인검출기로 정량하는 토양잔류농약 다성분 분석절차를 설정하고, 토양에 농약을 처리한 후 분석절차를 적용하여 183 농약성분에 대한 분석효율을 확인하였다. Florisil 정제체계의 적용시 논토양과 밭토양에 대하여 각각 166 성분과 171 성분이 70-120%의 양호한 회수율을 나타내었으며, 그 중 변이제수 20% 이내인 성분은 논토양 165 성분, 밭토양 169 성분이었고, 159 성분이 두 토양 모두에서 양호한 정밀성을 보였다. Silica-gel 정제체계의 적용시 논토양과 밭토양에 대하여 각각 155 성분과 151 성분이 70-120%의 양호한 회수율을 나타내었으며, 그 중 변이계수 20% 이내인 성분은 논토양 154 성분, 밭토양 145 성분이었고, 134 성분이 두 토양 모두에서 양호한 정밀성을 나타냈다.

Sodium Hydroxide-urea 수용액을 이용하여 제조한 셀룰로오스계 에어로겔의 특성 (Characteristics of Cellulose Aerogel Prepared by Using Aqueous Sodium Hydroxide-urea)

  • 김은지;권구중;김대영
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제41권4호
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    • pp.302-309
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    • 2013
  • Sodium hydroxide-urea 수용액을 이용한 다공성 셀룰로오스계 에어로겔은 용해, 겔화, 재생, 유기용매 치환과 동결건조과정에 의해 제조되었다. 에어로겔의 구조적 특성과 다공성은 주사전자현미경과 질소흡착장치를 이용하여 분석하였다. 그 결과, 용해펄프는 완전히 용해되었지만, 여과지와 홀로셀룰로오스는 원심분리과정에서 수용액에 용해된 부분과 용해되지 않은 부분으로 구분되었다. 용해펄프 에어로겔의 표면은 다공성 공극, 내부는 그물모양의 망목상 구조가 관찰되었다. 여과지와 홀로셀룰로오스 에어로겔은 표면이 압축된 다공성 네트워크 형태였고, 내부는 open-pore 구조의 나노피브릴 네트워크로 구성되었다. 홀로셀룰로오스 에어로겔에서 수용액에 용해되지 않는 형태의 섬유들이 관찰되었다. 용해펄프로부터 만들어진 에어로겔의 비표면적은 260~326 $m^2/g$ 범위였고, 농도 증가와 함께 감소하였다. 그러나 여과지 에어로겔의 비표면적(198~418 $m^2/g$)은 농도 증가와 함께 증가하였다. 홀로셀룰로오스 에어로겔은 2% 농도에서는 137 $m^2/g$로 농도의 증가와 함께 증가하여 4% 농도에서 401 $m^2/g$로 최댓값을 보여주었고, 5% 농도에서 감소하였다.

하수 고도처리를 위한 유로변경형 MBR공정의 개발 (Development of Influent Controlled Membrane Bioreactor for Biological Nutrient Removal on Municipal Wastewater)

  • 박종부;신경숙;허형우;강호
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.485-491
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    • 2011
  • 본 연구는 2개의 간헐혐기조, 막분리호기조 및 슬러지 가용화로 구성된 유로변경형 membrane bioreactor의 운영을 통하여 도시 하수의 영양염류 제거 특성을 규명하였다. 수리학적 체류시간(HRT)과 운영 여과 플럭스의 평균값은 각각 6.5 시간과 $20.4L/m^2{\cdot}hr$ (LMH)이었으며, 공정을 운전한 결과, $COD_{Cr}$, SS, TN 및 TP의 평균 제거율은 각각 94.0%, 99.3%, 99.9%, 69.9%와 66.9%이었다. 슬러지 생산계수, SDNR, SNR, SPPR 및 SPUR은 각각 0.34 kg VSS/kg BOD d, $0.067mg\;NO_3-N/mg\;VSS{\cdot}d$, $0.028mg\;NH_4-N/mg\;VSS{\cdot}d$, 16.0 mg P/g VSS d 및 2.1 mg P/g VSS d였다. 또한, 생산된 슬러지의 평균 질소 및 인 함량은 각각 8.9%와 3.5%였다.

병원폐수의 전기화학적 처리시 무기응집제 주입 효과에 관한 연구 (Effect of Inorganic Coagulants on the Performance of Electro-Chemical Treatment Process Treating Hospital Wastewater)

  • 정승현;정병곤
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.709-716
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    • 2011
  • 전해질 농도가 낮은 병원폐수를 전기화학적으로 처리할 경우 무기응집제 주입 효과에 대해 고찰한 결과, 무기응집제 주입으로 전해질 농도가 높아져 병원폐수 내 유리염소의 농도의 증가로 유기물질의 간접산화효과가 증가하여 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분에서 무기응집제를 주입하지 않은 경우보다 COD 제거효율이 약 2배 향상되었다. 또한, 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 HOCl과 같은 유리 잔류염소의 증가로 병원폐수 내의 클로라민이 질소로 전환되는 속도가 증가함에 따라 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분 및 응집제 주입량 700 ppm에서 T-N 제거율을 약 2배 향상시킬 수 있었다. 동일 조건에서 90% 이상의 높은 T-P 제거율을 얻을 수 있었는데, 이는 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 양전극에서의 발생되는 용존산소에 의해 생성된 불용성 금속 화합물과 인산염의 화학적 흡착반응 속도가 증가하였기 때문인 것으로 판단된다. 이상의 실험에서 전해질이 부족한 병원폐수의 전기화학적 처리시 무기응집제를 전해질로 첨가할 경우 유기물질 및 영양염 제거에 모두 매우 효과적임을 알 수 있었다.

BiFe0.65MoP0.1 촉매 상에서 1-부텐의 산화탈수소화 반응 : 인 전구체의 영향 (Oxidative Dehydrogenation of 1-butene over BiFe0.65MoP0.1 Catalyst: Effect of Phosphorous Precursors)

  • 박정현;윤현기;신채호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권6호
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    • pp.824-830
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    • 2015
  • 1-부텐의 산화탈수소화에서 다양한 인 전구체가 촉매의 반응활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 $BiFe_{0.65}MoP_{0.1}$ 산화물 촉매를 모델 촉매로 선정하여 인산수소암모늄, 인산수소이암모늄, 인산, 트리에틸인산, 오산화인 등의 인 전구체를 사용하어 촉매를 제조하고 산화탈수소화 반응을 수행하였다. 제조한 촉매의 물리 화학적 특성을 알아보기 위하여 X-선 회절분석(XRD), 질소 흡착 탈착분석($N_2$ sorption), 원소분석(ICP), 전자주사현미경(SEM), 승온재산화분석(TPRD) 등의 특성분석을 수행하였다. 제조한 촉매의 물리적 특성은 인 전구체에 따른 큰 차이는 관찰되지 않았지만 산화탈수소화 반응에서 촉매의 활성은 사용된 인 전구체의 특성에 따라 다르게 관찰되었다. 인산을 전구체로 사용하여 제조한 $BiFe_{0.65}MoP_{0.1}$ 산화물 촉매가 사용된 촉매 중에서 가장 우수한 활성을 나타내었으며, 14시간 동안의 산화탈수소화 반응기준으로 n-부텐의 전환율은 79.5%, 1,3-부타디엔 수율은 67.7%의 수치를 보였다. 인 전구체의 양이온의 특성에 따라 촉매의 격자 구조가 영향을 받는 것으로 추측되며, 이러한 격자 구조의 차이는 촉매의 재산화 능력에 영향을 주는 것으로 사료된다. 환원 처리된 촉매의 승온재산화 실험으로부터 촉매의 반응활성은 촉매의 재산화 능력과 밀접하게 관련이 있었으며, 인산을 전구체로 사용하여 제조한 산화물 촉매가 다른 인 전구체와 비교하여 가장 좋은 재산화 능력을 나타내었다.

고농후사료에 대한 목탄 및 활성탄의 첨가 수준이 인공위내 소화율, 휘발성 지방산 및 개스 생산량에 미치는 영향 (Effects of Activated Carbon and Charcoal on in vitro Nutrient Disappearances and Ruminal Fermentation Characteristics)

  • 이수기;차상우;김선균
    • 농업과학연구
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    • 제29권2호
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    • pp.35-42
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    • 2002
  • 본 시험은 목탄 및 활성탄의 첨가가 사료의 반추위내 pH 발효성상 건물 및 영양소 소실율 가스 생산량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 in vitro 조건에서 실시되었다. 활성탄과 목탄의 첨가 수준은 0.50% 및 1.0%의 수준이었으며, 사료의 조농비율은 오차드 건초와 농후사료 비율을 2:8로 하였다. 그리고 처리간 유의성은 5% 수준에서 검정하였다. 시험 결과를 요약하면, 위액의 pH는 활성탄의 첨가로 유의하게 높아졌다. 그리고 암모니아태 질소는 활성탄 첨가에 의하여 유의하게 높아졌으며, 목탄첨가구는 무첨가구와 비교할 때 유의한 차이가 인정되지 않았다. 또한 VFA molar ratio에서는 전구간에 유의한 차이가 인정되지 않았으며, C2/C3 비율은 유의한 차이는 아니지만 활성탄구가 다소 낮아지는 경향을 나타내었다. 그러나 목탄 첨가구에서는 대조구와 유의한 차이가 인정되지 않았다. 건물 조단백질 조지방 NDF ADF 및 hemicellulose의 소실율은 활성탄 첨가에 의하여 유의하게 증가되는 경향을 나타냈다. 목탄첨가구에 있어서는 0.5%구보다는 1.0%구가 유의하게 높은 성적을 나타내었다. 그러나 hemicellulose의 소실율은 전구간에 유의한 차이가 없었다. 가스 생산량에 미치는 영향은 활성탄 및 목탄 첨가구가 대조구에 비하여 유의하게 많은 양을 나타내었으며, 활성탄 첨가구와 목탄 첨가구를 비교하면 유의한 차이는 아니지만 활성탄 첨가구가 높은 경향을 나타내었다. 위 결과에서 보듯이 활성탄은 가축의 생산성 향상에 유리한 조건을 제공하는 경향이 있지만, 이것을 좀 더 명확히 밝히기 위해서는 활성탄의 흡착능력 위내의 세균총에 대한 연구 및 많은 생체실험도 병행되어야 할 것으로 생각된다.

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탄소펠트의 산화처리 방법이 바나듐 레독스 흐름 전지의 전극 성능에 미치는 영향 (Effect of Carbon Felt Oxidation Methods on the Electrode Performance of Vanadium Redox Flow Battery)

  • 하달용;김상경;정두환;임성엽;백동현;이병록;이관영
    • 전기화학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.263-270
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    • 2009
  • 레독스 흐름 전지의 전극으로 사용하기 위해 탄소펠트를 열처리와 산처리 방법으로 산화 개질하였다. 열중량 분석결과 열처리 또는 산처리에 의하여 탄소펠트의 섬유 표면에 고분자 물질이 제거되고 산소 관능기가 도입된 것을 확인할 수 있었으며 습식 방법인 산처리 방법보다 건식방법인 열처리 방법이 기계적 안정성을 유지하는데 효과적인 처리 방법으로 나타났다. XPS, 원소분석을 통하여 500$^{\circ}C$에서 4시간 열처리한 탄소펠트의 표면에 산소 관능기가 부가된 것을 확인하였으며 질소흡착실험에서 거의 없던 표면적이 96 $m^2/g$로 증가한 것을 알 수 있었다. CV실험 및 분극 실험을 수행한 결과 500$^{\circ}C$ 열처리 전극의 활성화 저항이 가장 낮게 나타났다. 산처리한 탄소펠트와 400$^{\circ}C$, 500$^{\circ}C$에서 열처리한 탄소펠트를 이용하여 바나듐 레독스 흐름 전지를 구성하고 충/방전 실험을 실시한 결과 충/방전 전압효율이 산처리 전극의 경우 86.6%, 400$^{\circ}C$ 열처리 전극의 경우 89.6%, 500$^{\circ}C$ 열처리 전극의 경우 90.6%로 500$^{\circ}C$ 열처리 전극이 가장 우수하였다.

MoO3/bismuth molybdate 혼합 2상 촉매의 구조에 따른 프로필렌 선택산화반응 특성 (Effect of the Structure of MoO3/bismuth molybdate Binary Phase Catalysts on the Selective Oxidation of Propylene)

  • 차태병;최명재;박대원;정종식
    • 공업화학
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    • 제3권1호
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    • pp.53-63
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    • 1992
  • 프로필렌을 선택산화시켜 아크로레인을 제조하는 반응을 Bi-molybdate 촉매상에서 고정층 반응기를 사용하여 연구하였다. ${\alpha}-Bi_2Mo_3O_{12}$위에 $MoO_3$를 담지시킨 M/BM-series 촉매는 함침법으로 제조되었고, 역으로 BM/M-series 촉매는 $MoO_3$위에 ${\alpha}-Bi_2Mo_3O_{12}$을 침전시켜 제조하였다. 또한 촉매의 특성분석을 위하여 질소흡착과 XRD, SEM을 이용하였다. M/BM-series 촉매에서는 $MoO_3$가 작은 입자로 분산되고 ${\alpha}-Bi_2Mo_3O_{12}$의 결정구조는 $MoO_3$상이 추가되어도 그 형상이 변하지 않는 채로 유지되었으나, BM/M-series 촉매의 표면형상 및 전체 구조는 촉매제조 중에 생기는 침전물인 $Bi(OH)_3$가 소성 도중 $MoO_3$와 반응하여 ${\alpha}-Bi_2Mo_3O_{12}$을 형성하는 관계로 그 조성에 따라 매우 불규칙적으로 변화하였다. 반응실험 결과, 두 종류의 촉매 모두에서 excess $MoO_3$가 포함되었을 때 활성이 크게 증가하였는데, 이는 선별산화반응이 주로 ${\alpha}-Bi_2Mo_3O_{12}$에서 일어나고 $MoO_3$${\alpha}-Bi_2Mo_3O_{12}$에 산소 공급을 원활히 하여 활성을 증가시키기 때문으로 판명되었다. 또한 이러한 활성 증가는 ${\alpha}-Bi_2Mo_3O_{12}$와 기계적 혼합물 (mechanical mixture)에서도 관찰되었다.

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훈연 처리한 콩으로 제조한 청국장의 품질 특성 (Quality Characteristics of Cheonggukjang Made with the Smoked Soybeans)

  • 고형민;최선정;최원석;이난희;최웅규
    • 한국식품영양학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.274-279
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    • 2014
  • 본 연구에서는 고부가 청국장을 개발하기 위해 원료 콩을 훈연 처리하여 청국장을 제조하였고, 훈연 공정이 청국장의 품질에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 이를 위하여 증자 후 훈연기에서 2시간 동안 훈연한 대두에 B. licheniformis를 접종한 후 48시간 동안 발효시킨 청국장의 품질 특성을 관찰하였다. 훈연 청국장의 아미노태 질소와 pH는 미훈연 청국장에 비해 유의적인 증가를 나타낸 반면, 수분 함량은 유의적인 감소를 나타냄을 확인할 수 있었다. 색도 측정 결과, 훈연 청국장의 L값과 b값은 미훈연 청국장의 비해 유의적인 증가를 나타낸 반면, a값은 미훈연 청국장에 비해 유의적으로 감소하였다. ${\Delta}E$값은 훈연 청국장이 미훈연 청국장에 비해 유의적인 증가를 나타내었다. 미훈연 청국장과 훈연 청국장의 isoflavone 함량은 각각 $1,590.6{\pm}59.3{\mu}g/g$$1,624.6{\pm}53.2{\mu}g/g$으로 훈연 시 약간 증가한 것으로 나타났다. 함량별로는 훈연 청국장과 미훈연 청국장 모두에서 genistin의 함량이 가장 많았으며, glacitin, daidzein의 순으로 나타났다. 훈연 청국장의 세균 개체수는 $7.3{\pm}0.3\;log\;cfu/g$으로 미훈연 청국장($8.1{\pm}0.4\;log\;cfu/g$)에 비해 성장이 억제되었다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 원료 콩을 훈연 처리했을 때, 연기성분 중 phenol류의 흡착과 청국장의 수분 감소에 의해 미생물의 성장이 억제되어 저장성이 향상될 것이라 판단되며, 추후 훈연 처리 시 톱밥 종류 및 온도 등 조건을 달리하여 미생물의 생육변화 및 이에 따른 각종 발효산물의 변화에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.