• 제목/요약/키워드: 탄소질소비

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하수처리장으로 부터의 질소제거 (Nitrogen Removal from Municipal Waste Water Treatment Plants)

  • 최의소
    • 수도
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    • 통권69호
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    • pp.23-46
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    • 1994
  • 하수처리장으로부터의 질소제거는 과거 3차 처리의 개념을 토대로 시설비가 고가로 소요되었으나 현재는 2차 처리시에 탄소제거와 함께 질소를 제거하는 개념으로 바뀌어지고 있다. 또한 질소제거는 탄소제거만에 의한 수질보호 차원에서 암모니아 독성을 제거하며 질소산화에 의한 추가 산소소모를 감소시키는 효과를 기대할 수 있다. 2차 처리시설에 의한 질소제거는 약 6%의 시설비와 연간 유지관리비의 증가에 불과하다. 질소제거는 하천이나 호소수의 수질개선뿐만 아니라 독성제거와 산소공급 내지 산소결핍 가능성을 저하시키며 하수처리장의 수질을 향상시킨다. 따라서 앞으로 질소제거는 모든 하수처리장의 2차 처리시설에 적용이 되리라는 것이 국제적인 추세이다. 하수처리장이 계속해서 신설되고 있는 우리나라로서는 이러한 개념을 되도록 빨리 받아들여 뒤늦게 질소제거를 수행함에 따르는 추가 비용의 낭비를 최소화 시키는 것이 현명하리라 생각된다.

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저농도 BOD함유 폐수의 황(S)을 이용한 생물학적 탈질공정 개발 (SPAD 공정) (Development of Biological Denitrification Process using Sulfur for the Wastewater Containing Low BOD)

  • 광주과학기술원, 한국과학기술원;한국과학기술원;동명산업
    • 환경기술인
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    • 제19권통권186호
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    • pp.66-73
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    • 2002
  • 우리나라 하수의 특성이 유기물 농도가 질소 농도에 비하여 매우 낮기 때문에 외국의 종속영양 탈질 공법을 그대로 적용하기가 힘들며 적용한다 할지라도 외부탄소원을 넣어야 하므로 경제적인 처리는 불가능하다. 산업폐수의 경우에 있어서도 유기물농도가 질소농도에 비하여 낮은 폐수의 경우는 값비싼 외부탄소원을 넣어주어야 한다. 따라서 폐수 특성에 맞는 효율적이고 경제적인 질소화합물 제거 기술의 개발은 불가피하다. 따라서 종속영양탈질공정의 경제성 문제 및 기존의 황탈

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저농도 BOD함유 폐수의 황(S)을 이용한 생물학적 탈질공정 개발 (SPAD 공정) (Development of Biological Denitrification Process Using Sulfur for the Wastewater Containing Low BOD)

  • 김인수;오상은;범민수;이성택;이창수;김민수
    • 환경기술인
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    • 통권183호
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    • pp.70-77
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    • 2001
  • 우리나라 하수의 특성이 유기물 농도가 질소농도에 비하여 매우 낮기 때문에 외국의 종속영양 탈질 공법을 그대로 적용하기가 힘들며 적용한다 할지라도 외부탄소원을 넣어야 하므로 경제적인 처리는 불가능하다. 산업폐수의 경우에 있어서도 유기물농도가 질소농도에 비하여 낮은 폐수의 경우는 값비싼 외부탄소원을 넣어주어야 한다. 따라서 폐수 특성에 맞는 효율적이고 경제적인 질소 화합물 제거 기술의 개발은 불가피하다. 따라서 종속영양탈질공정의 경제성 문제 및 기존의 황탈

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열화학기상합성한 탄소나노튜브의 pulse에 따른 전계방출 특성 (Field emission characteristics of carbon nanotubes synthesized by thermal chemical vapor deposition under pulse conditions)

  • 김범권;공병윤;선전영;이내성;김하진;한인택;김종민
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.123-123
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    • 2003
  • 탄소나노튜브는 지금까지의 많은 연구를 통해 다양한 분야에 대한 응용 가능성이 확인되었으며, 그 중에서도 특히 탄소나노튜브를 이용한 전계방출표시소자(carbon nanotube field emission display, CNT-FED)는 상용화를 눈앞에 두고 있는 상황이다. 본 연구에서는 탄소나 노튜브를 합성할 수 있는 여러 가지 방법 중에서 열화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition, thermal CVD)을 이용하여 유리기판 위에 탄소나노튜브를 합성하였다. Electron beam evaporation으로 유리기판 위에 전극층으로 Cr을 150nm를 증착하고 연속하여 촉매층인 Invar(Fe-53%Ni-6%Co 합금)를 10nm의 두께로 형성하였다. 사진식각으로 Cr층을 line 패턴한 후 Cr line 내의 Invar층을 line 및 dot 패턴하였다. 나노튜브 합성을 위해 480-58$0^{\circ}C$까지 진공분위기 또는 질소 분위기에서 20분간 승온한 후 CO(150sccm)와 H$_2$(1200sccm)를 주입하여 20분간 성장시키고 질소 분위기에서 냉각시켰다. 성장된 탄소나노튜브는 SEM, TEM, Raman spectroscopy 등을 통하여 구조 및 형상분석을 하였다. 진공승온의 경우 탄소불순물인 a-C이 많은 양 증착 되었으며 탄소나노튜브는 온도에 따라 1-5$\mu\textrm{m}$의 두께로 성장하였으나, 질소분위기 승온의 경우는 a-C이 거의 증착되지 않았으며 나노튜브의 두께가 10-20$\mu\textrm{m}$였다. 본 연구에서는 diode구조를 갖는 탄소나노튜브 에미터의 수명예측을 위해 여러 가지 가속측정조건에서 전계방출 특성을 연구하였다. Anode와 cathode 간의 간격을 400$\mu\textrm{m}$로 유지한 diode 구조에 대해 $10^{-6}$ torr 이하의 진공에서 전계방출을 측정하였다. 100 line의 에미터를 60Hz의 주파수에서 1/100 duty로 구동하였으며, duty비 증가에 따라 pulse의 on-time을 고정하고 frequency를 변화시켰다. dc까지 duty비가 증가됨에 따라 방출전류의 양이 선형적으로 증가하였다. 전압을 일정하게 고정시키고 각 duty비에서 시간에 따라 방출전류를 측정한 결과 duty비가 높을수록 방출전류가 시간에 따라 급격히 감소하였다. 각 duty비에서 방출전류의 양이 1/2로 감소하는 시점을 에미터의 수명으로 볼 때 duty비 대 에미터 수명관계를 구해 높은 duty비에서 전계방출을 시킴으로써 실제의 구동조건인 낮은 duty비에서의 수명을 단시간에 예측할 수 있었다.

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탄소나노튜브 성장시 $CH_4+H_2+N_2$의 혼합 기체내 질소함량의 영향 (Effect of nitrogen content in the gas mixture of $CH_4+H_2+N_2$ on the growth of CNT)

  • 양윤희;이병수
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.42-42
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    • 2003
  • Ni/Si 기판상에 CH$_4$, H$_2$, $N_2$의 혼합기체를 사용하여 $700^{\circ}C$에서 5분 동안 MPECVD법으로 탄소나노튜브 성장시켰다. 이 과정에서 CH$_4$, H$_2$에 대한 $N_2$의 유량비를 여러 가지 값으로 변화시켜 그 성장 양상을 살펴보았다. 혼합기체 내 질소의 함량에 따라 나노튜브의 성장길이와 quality가 달라짐을 SEM과 Raman spectroscopy 측정을 통하여 확인하였다. 나노튜브의 성장 시 혼합기체 내 주입하는 질소량에 의해 나노튜브의 성장길이가 변화됨을 SEM을 통해 관찰할 수 있었고 혼합기체 내 질소의 비율이 커질수록 carbonaceous particle 등의 감소로 인한 나노 튜브의 quality가 향상됨을 Raman spectra를 통해 확인할 수 있었다. 또한 TEM과 SEM 관찰을 통해 성장된 탄소나노튜브가 대나무(bamboo) 구조를 가진 수직 배향된 다중벽 탄소나노튜브임을 확인하였다.

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폐기물의 퇴비화 과정중 물질 변화;3. C/N 율 변화 (Changes of Chemical Compounds in Compost of Municipal Refuse;3. Changes of C/N Ratios in Compost)

  • 서정윤
    • 한국환경농학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.55-59
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    • 1989
  • 퇴비중의 정확한 C/N율은 미생물이 이용할 수 있는 탄소와 비로서 결정하여야 하기 때문에 본 시험에서는 일반적으로 C/N율을 결정하기 위하여 사용하는 Kjeldahl방법과 아질산과 질산도 동시에 분석되는 질소 분석방법인 Forster 방법으로 병행하여 질소 함량을 분석하고 이들 함량으로 부터 얻어진 퇴비 중의 C/N율 변화를 조사하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 퇴비화 기간에 따라 두 질소 분석 방법에서 얻어진 C/N율이 모두 점차 감소하였으며 퇴비화 초기 2주까지 급격히 감소한 후 2주와 6주사이에 약간 증가 내지 일정하게 유지하다가 이후부터 완만하게 감소하는 경향이었다. 2. 퇴비화 기간에 따라 두 질소 분석 방법에서 분석된 퇴비 종류의 질소와 탄소로부터 얻어진 모든 C/N율을 비교할 때 Kjeldahl 방법에 의한 C/N율이 $F{\"{o}}rster$ 방법에 의한 C/N율 보다 높았다. 3. 통상 퇴비 중 C/N율 계산을 위하여 질소 분석 방법으로 사용하는 Kjeldahl 방법에서 얻은 총 질소와 총 탄소로 부터 얻어진 C/N율이 $F{\"{o}}rster$방법에 의한 미생물이 이용할 수 있는 질소와 미생물이 이용할 수 있는 탄소로 부터 얻어진 C/N율보다 C/N율로서 5백분율로 36% 높았다. 4. 총 찬소와 Kjeldahl 방법에 의한 총 질소 간의 C/N율, 미생물이 이용할 수 있는 탄소와 Kjeldahl 방법에 의한 미생물이 이용할 수 있는 질소간의 C/N율, 총 탄소와 $F{\"{o}}rster$ 방법에 의한 총 질소간의 C/N율 및 미생물이 이용할 수 있는 탄소와 $F{\"{o}}rster$ 방법에 의한 미생물이 이용할 수 있는 질소간의 C/N율간에 서로 서로 고도의 유의적인 정(+)의 상관이 있었다.

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삼나무와 편백 조림지의 낙엽·낙지에 의한 탄소 및 질소유입량 (Carbon and Nitrogen Inputs from Litterfall Components in Cryptomeria japonica and Chamaecyparis obtusa Plantations)

  • 박희정;백경원;김춘식
    • 한국산림과학회지
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    • 제113권1호
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    • pp.97-106
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    • 2024
  • 낙엽·낙지에 의한 탄소 및 질소 유입의 정량화는 산림생태계 양분순환 기작의 이해나 산림생산력 증진을 위한 토양양분관리에 중요하다. 본 연구는 서로 인접한 지역에 식재된 동일 영급의 삼나무와 편백 조림지를 대상으로 낙엽트랩을 설치한 후 2020년 12월부터 2021년 12월까지 낙엽·낙지에 의한 탄소 및 질소유입량을 3개월 단위로 조사하였다. 낙엽·낙지량은 꽃, 구과, 종자 같은 생식기관을 제외하고 수종 간 차이가 없었으며, 계절별로는 12월에서 3월에 유입량이 가장 많았다. 낙엽·낙지 중 편백 잎(낙엽)과 종자의 탄소농도는 삼나무에 비해 유의적으로 높았으며 낙엽과 꽃의 탄소농도는 계절별 변동을 보였다. 한편 낙엽의 질소농도도 계절별 변동을 보여 하절기(6월~9월)의 질소농도(삼나무 0.96%, 편백 1.01%)는 타 계절(삼나무 0.43%, 편백 0.53%)에 비해 유의하게 높았다. 수종별 질소농도는 삼나무 구과가 편백에 비해 높은 값을 보였다. 낙엽·낙지 중 낙엽에 의한 탄소 및 질소유입량은 두 수종 모두 12월~3월에 가장 많았으며, 6월~9월은 가장 적게 유입되었다. 연 탄소유입량은 삼나무 조림지 3,054 kg C ha-1 yr-1, 편백 조림지 3,129 kg C ha-1 yr-1로 두 수종 사이에 차이가 없었다. 연 질소유입량은 삼나무 조림지의 생식기관에 의한 질소유입량이 편백에 비해 크게 나타나 삼나무가 46.93 kg N ha-1 yr-1로 편백의 25.17 kg N ha-1 yr-1에 비해 약 1.9배 많았다. 본 연구 결과는 삼나무와 편백 조림지에 낙엽·낙지를 포함한 임분 단위 탄소 및 질소순환을 예측하는데 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

탄소 나노튜브의 성장 및 후처리 조건에 따른 이산화질소 감지특성의 변화 (The Change of $NO_{2}$ Sensing Characteristics for Carbon Nanotubes with Growth and Post Treatment Conditions)

  • 이임력
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.65-70
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    • 2006
  • CVD 및 PECVD법으로 탄소 나노튜브를 성장하고, 그 후 $400{\sim}500^{\circ}C$에서 산화 열처리한 센서의 이산화질소 감지특성을 $200^{\circ}C$ 및 1.5ppm의 이산화질소 농도 하에서 측정하였다. 탄소 나노튜브 센서의 전기저항은 온도 증가에 따라 감소하는 반도체 특성을 보였으며, 이산화질소 흡착에 따라 전기저항은 감소하였다. 공기 중의 수분은 센서감도에 영향을 주고 있으며, 센서를 마이크로파에 3분간 노출하면 센서의 특성은 저하되었다. 또한 CVD법으로 제조한 시편에 비하여 PECVD법으로 성장한 탄소 나노튜브 센서의 감도는 향상 되었다.

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Penicillium brevi-compactum을 이용한 면역억제제 Mycophenolic Acid 발효에서 탄소원 및 질소원의 영향 (Effects of Carbon and Nitrogen Sources on Immunosuppressant Mycophenolic Acid Fermentation by Penicillium brevi-compactum)

  • 노용택
    • 미생물학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.249-254
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    • 2011
  • 본 연구에서는 탄소원 및 질소원의 이용 패턴과 mycophenolic acid의 생성 패턴을 확인하기 위하여 먼저 5 L 발효조에서 mycophenolic acid 발효의 경시적 변화를 조사하였다. 그 다음에는 여러 가지 탄소원들이 세포 생장과 mycophenolic acid 생산에 미치는 효과를 조사하였다. 과당이 mycophenolic acid 발효에 가장 좋은 탄소원이었지만, 값이 고가인 단점이 있어서, 과당을 지니고 있는 설탕이 주성분인 당밀을 탄소원으로 사용한 결과 mycophenolic acid의 산업적 생산에 가장 좋은 것으로 확인되었다. 당밀을 첨가한 실험구는 포도당을 탄소원으로 사용한 대조구에 비하여 발효 생산성이 2배 이상 증가하였다. 양호한 세포 생장과 높은 mycophenolic acid 생산을 얻기 위하여 다양한 무기질소원과 유기질소원에 대한 실험을 실시하였다. 무기질소원들 가운데 요소는 암모늄 형태의 질소원을 천천히 공급함으로써 생장과 mycophenolic acid 생산을 저해하는 배양액의 급격한 pH 하락을 일으키지 않았다. 요소를 첨가한 실험구는 질산암모늄을 첨가한 대조구보다 발효 생산성이 3.6배 증가하였다. 카제인, 펩톤, casamino acid 같은 우유 단백질 유래 유기질소원들은 대조구에 비하여 mycophenolic acid 발효 생산성을 최고 3.4배까지 증진시켰다. 카제인의 가수분해물인 펩톤과 casamino acid는 mycophenolic acid 발효 생산성뿐만 아니라 세포 생장도 촉진하였다.

복령(茯笭)의 형태(形態) 및 균사배양(菌絲培養)에 관한 연구(硏究) (Studies on the Morphology and the Mycelial Cultivation of Poria cocos (Fr.) Wolf.)

  • 홍인표;이민웅;김광포;이상선
    • 한국균학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.54-60
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    • 1991
  • 복령(茯笭)은 약 3500년전부터 한방에서 수종, 임질, 설사, 신경안정 등의 치료제로 사용되었으며 최근에는 항암효과가 밝혀짐에 따라서 그 수요가 증가하고 있으나, 국내에서는 복령의 인공재배방법이 개발되지 못하여 수요를 자연량에 의존하고 있다. 따라서 본 연구는 복령을 인위적으로 재배하기 위하여 국내에서 채집한 복령의 형태적 특성 및 분리균주의 배양학적 특성 특히 영양원과 균사생장과의 관계를 실험하였다. 1. 형태적 특성 : 야생복령의 형태는 구형 또는 고구마형이며, 외피는 흑색으로 주름이 있고 내부는 옅은 오랜지색이며 중심에 진한 오랜지색의 심이 있는 분말상태로 직경은 $10{\sim}30cm$, 개체 중량은 $300{\sim}600\;g$ 정도이다. 분리배양한 균주의 균사 폭은 $4{\sim}8\;{\mu}$ 정도이며 톱밥배지에서 형성된 자실체는 벌집모양과 비슷하며 구멍은 다각형으로 직경은 $0.5{\sim}1mm$, 깊이 $2{\sim}3mm$ 정도이다. 2. 배양학적 특성 : 복령의 생육에 적합한 탄소원으로서는 가용성전분, glucose 및 sucrose 등이며, galactose, lactose는 부적합하였고, 탄소원농도가 1.5%에서 2.5%로 증가해도 균사발육에는 거의 영향이 없었다. 질소원으로는 무기질소원보다 유기질소원이 생육에 양호하였고 유기질소 중에서도 yeast extract, malt extract가 가장 적합하였으며, 질소함량이 0.05%에서 0.1%로 증가함에 따라서 균사생육도 왕성하였다. 한편 탄소원과 질소원의 최적 농도비는 탄소원농도 $7.5{\sim}10%$, 질소원농도 $0.10{\sim}0.15%$ 즉 100배 영역이었다. 나무추출액배지에서의 복령균사 생육은 밤나무추출액배지에서 가장 양호하였으며 소나무수피추출액배지와 오리나무추출액배지에서 비슷한 균사생육을 보인 반면 참나무추출액배지에서는 균사발육이 매우 저조하였다. 한편 C/N율을 적용하여 탄소원과 질소원을 첨가하여 조제한 배지에서의 균사생육은 영양원 무처리 배지에 비하여 균사생육이 매우 우수하였다.

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