• 지질공학
• /
• 제27권3호
• /
• pp.245-253
• /
• 2017

베트남 CFBC 플라이애시는 CaO 성분이 높아 연약지반 개량을 위한 고화재로 활용 가능하지만 대부분 매립이나 폐기물로 처리되고 있는 실정이다. 플라이애시를 지반 개량용 고화재로 활용하기 위해서는 플라이애시의 성상과 특성을 정확히 파악해야한다. 본 연구에서는 베트남 플라이애시의 연약지반 고화재로의 활용성을 평가하기 위하여 CFBC 발전소 4개소에서 채취한 플라이애시를 대상으로 물리적, 화학적 특성분석을 위한 실내시험을 실시하였다. 물리적 특성 분석결과 4개소 시료 모두 고화재의 원료로서 재료적 활성도 및 연약지반 개량공사에 적합한 입도를 가지는 것으로 분석되었다. 화학적 특성 분석결과 1개소의 플라이애시는 Free-CaO 함량이 높아 연약지반 개량용 고화재로 활용이 가능할 것으로 분석되었다. 나머지 3개소의 플라이애시는 Free-CaO 함량이 낮아 고화재로 활용하기에 적합하지 않았다. 하지만 국내 일반 플라이애시와 유사한 화학조성을 가지고 있어 다양한 형태로 재활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
• /
• 제5권2호
• /
• pp.39-45
• /
• 1997

카드뮴(Cd)에 대한 지렁이의 독성한계를 결정하고, 생물적 농축능력을 평가함으로써, 잠재적 독성 원소가 높은 유기성 폐기물의 안전한 처리를 위한 vermicomposting의 이용가능성을 검토하였다. 우분에 첨가한 카드뮴 함량은 0 (대조구), 50, 100, 200, 400, 800, 1600 mg/kg의 7수준 이였다. 우분내 카드뮴 함량의 차이에 따른 지렁이의 생존율, 사육종료시의 개체당 평균생체중, 증체율, 난포수, 산자수 및 잔식량에서는 유의한 차이가 인정되지 않아서, 우분내 카드뮴 함량이 1600mg/kg까지는 지렁이의 생육에 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다. 생육형질간의 상호관계를 살펴본 결과, 생존율과 난포수간에는 0.1% 수준의 유의성이 인정되었고, 실험종료시 평균생체중과 잔식량간에는 5% 수준의 유의한 부(-)의 상관이 인정되었다. 지렁이 체내의 카드뮴 축적량은 카드뮴 함량 956.8~1116.6 mg/kg범위에서 최대 축적량인 283.8~396.2 mg/kg을 나타낸 후 점차 감소하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권4호
• /
• pp.186-193
• /
• 2017

마이크로웨이브(MW)는 유전가열에 의한 열적, 비열적 그리고 이온성 전도 효과를 가지며 높은 에너지 효율을 보이므로 유기성 폐기물의 가용화에 대해 효과적인 방법이다. 본 연구는 고형물 함량이 높은 우분을 대상으로 MW를 이용하여 가용화 최적 조건을 도출하고 이를 토대로 MW의 유전가열 특성을 향상시키기 위해 화학적 촉매물질인 $H_2SO_4$과 NaCl을 첨가하여 우분의 가용화율과 가용화 방법에 따른 biochemical methane potential (BMP)을 평가하였다. 우분 고형물 농도 12%와 MW 출력 800 W 및 설정온도 $40^{\circ}C$ 조건에서 70.5 mg $SCOD_{increased}/kJ$로 에너지 대비 최대 가용화율을 보여주었으며, 이때의 SCOD 농도는 원시료 대비 53.2% 증가하였다. 가용화 최적 조건에서 화학적 촉매로 $H_2SO_4$를 주입하였을 경우 MW 단독 처리 대비 SCOD 농도는 36% 증가하였으며, NaCl을 주입하였을 경우 22.7% 증가하였다. BMP test에서도 우분 원시료 대비 MW를 이용한 가용화는 메탄 생성량이 6.7%, $H_2SO_4$를 주입한 MW 가용화는 13.3%, NaCl을 주입한 MW 가용화는 11.3% 증가하였다. 따라서 마이크로웨이브는 우분의 가용화 전처리에 효율적인 수단이며, 마이크로웨이브의 가용화 효율을 높이기 위해서는 화학적 촉매를 이용할 필요가 있다.

• 한국패류학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.291-297
• /
• 2011

2008년 4월에 전남 고흥군 포두면 남성리 지선에서 바지락이 서식하기 어려운 니질의 양식장에 폐기물로 처리되는 굴 패각을 분쇄하여 넣어준 후, 2008년 6월에 울산 태화강에서 채취한 바지락 종패를 씨뿌림하여 양식 가능성 여부를 조사하였다. 조사해역 저질의 입도분석에서 굴 패각을 넣어준 시험구에서 대조구에 비하여 평균 입도와 평균 분급도는 증가한 것으로 나타났다. 또한 퇴적물에서도 산휘발성황화물 (AVS), 화학적 산소요구량 (COD), 강열감량 (IL), 함수율이 굴 패각 시험구에서 증가한 것으로 나타났다. 굴 패각을 이용한 바지락 양식장 저질개선 후, 2008년 6월에 평균 각장 21.00 mm, 전중량 1.86 g을 씨뿌림하였다. 23개월이 경과한 2010년 4월에 굴 패각 시험구에서는 각장 36.10 mm, 전중량 8.92 g으로 성장하였으며, 최종 생존율은 43.5%로 나타났다. 그러나 굴 패각을 넣지 않은 대조구에서는 13개월이 경과한 2009년 7월에 각장 32.62 mm, 전중량 7.34 g으로 성장은 빠르게 나타났으나, 모두 폐사하는 결과를 나타냈다.

• 유기물자원화
• /
• 제23권2호
• /
• pp.47-52
• /
• 2015

미생물연료전지(MFC)는 미생물의 촉매 반응을 통해 다양한 유기물로부터 전기를 얻을 수 있는 장치이다. MFC는 여러 분야로 응용이 가능하며 현재 생산되는 전력이 낮기 때문에 상용화가 되기 위해서는 미생물연료전지의 성능을 증진시키는 연구가 필요하다. 현재 연료전지에 비해 MFC의 성능이 낮은 이유로는 미생물 분해시간이 오래 걸린다는 점과 음극에서 산소 환원의 과정에서 과전압이 상당히 높기 때문이다. MFC는 전력량이 미흡하지만 많은 요인들을 고려하면 신재생에너지로써 현재 일반적으로 사용 하고 있는 이온교환막인 Nafion 117 대비 전력밀도가 PP(Poly Propylene) 80에서 약 11배 높은 저비용의 미세 다공성 부직포로 변경하여 하 폐수를 처리하는데 드는 비용을 절감시키면서 전력을 발생시키는 친환경적인 에너지원이 될 수 있을 것이다. 모든 폐기물은 미생물의 먹이로 작용할 수 있다는 점에서 미생물 연료 전지의 지속가능성은 무한하다. 본 논문에서는 미생물연료전지의 구성, 운전 매개변수의 최적화 및 성능에 대한 최근 연구를 고찰하고 SSaM-GG(Smart, Shared, and Mutual-Green Growth) 또는 GG-SSaM =(Green Growth - Smart, Shared, and Mutual)라는 개념을 통하여 MFC의 지속가능한 발전에 대한 중간지표들을 개발하고자하는 바이다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.513-522
• /
• 2017

오늘날 세계는 빠르게 도시화가 되어가고 있으며 급속한 도시화에 따른 인구밀집현상은 교통 혼잡, 생태환경악화 등 도시의 전형적인 문제들을 초래하였으며, 폐기물 처리 및 공공위생, 치안 문제 등 도시 관리의 어려움은 점점 증대하고 있다. 특히 도시시설물 관리에 있어 정부와 지자체의 노력에도 불구하고 관리대상의 시설물 수와 종류가 많은 반면 관리인의 부족과 적정관리시스템의 부재로 인하여 도시민들이 많은 불편을 겪고 있다. 본 연구의 목적은 도시시설물의 유지관리 효율화를 위해 스마트폰을 활용한 관리방법을 제시하는 것이다. 연구결과 첫째, 스마트폰을 활용하여 시설물의 사진과 위치정보를 수집 및 전송하기 때문에 시설물의 정보관리, 유지보수관리, 이력관리 등 원스톱으로 유지관리 업무가 가능하다. 둘째, 유지보수관리는 스마트폰의 위치가 아닌 시설물, 즉, 피사체의 위치 및 사진정보를 기반으로 하기 때문에 시설물의 상태파악 및 빠른 조치가 용이하며, 스마트폰의 앱을 통해 유지보수 관리자에게 접수와 동시에 정보가 전송되기 때문에 효율적이다. 셋째, 시설물의 정보 및 각종 자료와 도면을 데이터베이스로 관리하기 때문에 이력관리 및 데이터의 활용이 용이하다. 넷째, 스마트폰의 앱을 통해 도시민 누구나 쉽게 활용이 가능하기 때문에 별도의 인프라 투자 없이 시설물관리자 기능으로서 확대가 용이하다. 마지막으로 위치 정보 기반으로 도로, 수목, 산책로 등 비 시설물의 관리가 가능하다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.1088-1095
• /
• 2019

CKD 추출액은 시멘트공정에서 발생한 폐기물인 CKD를 시멘트 원료로 재사용하기 위해 공정 방해물질로 작용하는 KCl을 추출한 폐수이며, 폐수처리시설 증설 등의 문제로 추출액 무방류 및 이를 재이용하고자 하였다. 이온교환법을 적용하여 KCl을 제거한 결과, 이온교환 후 추출액의 pH는 12.7에서 pH 2 미만으로 감소하였으며 양이온교환수지의 H⁺가 이온교환을 거쳐 추출액에 용해되었음을 확인하였다. 이온교환의 선택성에 의해 Ca²⁺, K⁺ 순서로 제거되었으며, K⁺ 이온을 제거하기 위해 접촉시간의 증가가 필요함을 판단하였다. 이온교환수지와 직접접촉시간이 약 6배 높은 접촉시간을 갖는 회분식장치에서 연속흐름식장치 대비 4배 높은 K⁺ 제거 효율을, 7배 높은 Cl^- 제거 효율을 확인하였다. 양이온교환수지의 H⁺가 음이온교환수지의 OH^- 대비 1.2배 빠른 교환속도를 가짐을 추출액 pH 변화를 통해 확인하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제22권2호
• /
• pp.29-36
• /
• 2013

국내의 디스플레이 산업규모는 2007년 기준으로 48조원, 판매대수로는 324만대 이상으로 세계 최대 임에도 불구하고 폐 디스플레이 대부분은 소각 및 매립되어 처리되는 실정이다. 평판 디스플레이의 제품 순환 주기가 매우 짧은 것을 감안하면 대략 5년 사용 후 폐기 시 2015년부터는 약 400~500만대의 폐 디스플레이가 국내에 발생할 것으로 예측된다. 2003년부터 EU의 WEEE 재활용 관련 입법의 영향으로 폐 제품의 재활용 및 재자원화는 어느 때 보다 국가적으로 절실한 경제 사회적 이슈가 되었다. 폐 디스플레이에는 금, 은 등의 귀금속이 함유되어 있어 재활용의 경제적 부가가치도 크다. 이와는 별도로 최근 중국의 희소 금속과 희토류의 수출 제한으로 대두된 자원 확보의 측면에서도 폐 디스플레이의 재활용을 통한 인듐 등의 희소금속 소재화는 필수 불가결하다. 그러므로 우리나라에서도 환경적, 사회 경제적, 국가 전략적 측면에서의 파급효과를 종합적으로 고려한 통합 재활용 기술관련 연구 개발 및 이의 상용화가 시급하게 이루어져야만 할 것이다. 이에 본 연구에서는 특별히 LCD의 해체, 분리 공정의 최적화를 통한 해체/분해 절차서 작성, 모듈/부품의 유가 소재 비율 조사를 체계적으로 실시하였다. 이러한 해체/분리 공정 최적화 연구를 통하여 최종적으로 폐 디스플레이 통합 재활용 전체 공정도를 제안하였다.

• 미생물학회지
• /
• 제48권2호
• /
• pp.125-133
• /
• 2012

혐기성 소화는 음식물 쓰레기와 같은 폐기물로부터 재생 가능한 에너지원으로 메탄을 생성하는 공정이다. 본 연구에서는 음식물 쓰레기와 폐수를 동시에 처리하는 3단계 메탄생산 공정을 이용한 혐기성 소화공정의 bacteria와 archaea 군집 변화를 조사하였다. 3단계 메탄생산 공정은 음식물 쓰레기 및 폐수를 메탄과 이산화탄소로 전환하는 반혐기성 가수분해/산생성, 혐기성 산생성과 혐기성 메탄생성조로 구성되어있으며, 16 rRNA 유전자 라이브러리의 염기서열 분석과 정량 PCR 등의 분자생물학적 방법으로 주요 미생물 군집을 조사하였다. 메탄생산 공정의 주요 미생물 군집은 VFA-산화 박테리아와 Methanoculleus 속에 속하는 hydrogenotrophic methanogen의 두 종(species)이었다. 또한, 소수의 Picrophilaceae 과(Thermoplasmatales 목)의 archaea도 확인하였다. 음식물을 이용한 3단계 메탄생산 공정은 acetogenesis를 기반으로 하는 고전적 메탄생성 공정과 달리 주로 hydrogenotrophic methanogen의 분해 경로에 의해 이루어 짐을 알 수 있다. 이들 균주의 우점은 중온 소화공정, 중성 pH, 높은 암모니아 농도, 짧은 HRT, Tepidanaerobacter 속 등과 같은 VFA 산화세균과의 상호작용 등에서 기인한 것으로 생각된다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.1095-1100
• /
• 2014

Keratin wastes are generated in excess of million tons per year worldwide and biodegradation of keratin by microorganisms possessing keratinase activity can be used as an alternative tool to prevent environmental pollution. For practical use of keratinase, its physicochemical properties should be investigated in detail. In this study, we investigated characteristics of keratinase produced by Xanthomonas sp. P5 which is isolated from rhizospheric soil of soybean. The level of keratinase produced by the strain P5 increased with time and reached its maximum (10.6 U/ml) at 3 days. The production of soluble protein had the same tendency as the production of keratinase. Optimal temperature and pH of keratinase were $40^{\circ}C-45^{\circ}C$ and pH 9, respectively. The enzyme showed broad temperature and pH stabilities. Thermostability profile showed that the enzyme retained 94.6%-100% of the original activity after 1 h treatment at $10^{\circ}C-40^{\circ}C$. After treatment for 1 h at pH 6-10, 89.2%-100% of the activity was remained. At pH 11, 71.6% of the original activity was retained after 1 h treatment. Although the strain P5 did not degrade human hair, it degraded duck feather and chicken feather. These results indicate that keratinase from Xanthomonas sp. P5 could be not only used to upgrade the nutritional value of feather hydrolysate but also useful in situ biodegradation of feather.