• 제목/요약/키워드: 폐유기물질

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산업단지 발생 액상폐기물(폐유와 폐유기용제)의 고온연소 특성 (Decomposition of Liquid Wastes(Waste Oil & Solvents) under High Temperature Conditions)

  • 김민철;이재정;석민광;이강우;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.3761-3767
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    • 2009
  • 산업단지에서 발생하는 액상폐기물(폐유와 폐유기용제)을 고온반응기에서(온도 $1,250{\sim}1,400^{\circ}C$, 압력 1기압) 연소시키면서 연소 특성, 유해물질 분해정도 및 연소 후 배출가스 특성 등을 살펴보았다. 산소와 폐기물의 질량비($O_2$/waste mass fraction)가 1.53 이하로 줄어들 때 반응기는 산화분위기에서 환원분위기로 전환되었고 연소 후 배출가스는 NOx 배출량이 감소하고 합성가스의 발생비율이 증가하였으며 BTEX류는 99.99%이상 분해되는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제안한 시스템 및 조업조건 하에서 고농도의 액상폐기물(폐유와 폐유기용제)을 처리한 결과 미량 오염물질의 배출농도는 매우 낮은 값을 보여 액상폐기물의 처리에 적합한 것으로 판단되며 또한 연소 후 합성가스도연료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

비탈면보호를 위한 폐유기물질의 활용성에 대한 연구 (A Study on Utilization of Waste Organic Matter for Slope Protection)

  • 박경식;황인상;배우석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.41-48
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    • 2015
  • 현재 우리나라의 커피소비량은 매년 증가하는 추세에 있으며 이에 따라 연간 약 20만 톤의 커피박(Spent Coffee Grounds, SCG)이 발생되고 있으며 SCG는 폐유기물질로 대부분 음식물쓰레기로 분리되어 연간 27만 톤이 수분이 함유된 채로 버려져 심각한 환경적 이슈가 되고 있는 현실이다. 본 연구에서는 커피박의 활용가능성을 평가하기 위해 이화학적 특성분석과 중장기 생육실험을 수행하였으며, 실험결과 기존의 기반재에 SCG를 혼합하는 경우 보습력의 증가와 유기물함량의 보강으로 초기발아나 초기생육은 기존 기반재에 비해 저조하나 중기적으로 발아와 성장이 촉진되는 현상을 보이며 특히 관수중단 등의 상황에서 기존 기반재에 비해 고사율이 낮고 양분의 부족으로 인한 여러 현상이 줄어들고 있는 것으로 확인되었다. 따라서 SCG는 질소성분이 풍부한 폐유기물로 초기성장을 저해하는 특성이 있으나 보습능력과 유기물의 공급으로 장기생장에 유리한 성질을 가지고 있는 것으로 확인되어 기존의 기반재를 대체하거나 보완할 수 있는 재료인 것으로 판단된다.

폐유지로부터 화학촉매에 의한 바이오디젤 생산 연구 (Biodiesel Production from Waste Frying Oil by the Chemical Catalysts)

  • 김덕근;이진석
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.487-490
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    • 2005
  • 재생 가능한 자원인 동식물성 기름으로부터 만들어지는 수송용 연료 바이오디젤은 낮은 대기오염물질 배출과 $CO_2$ Neutral 특성으로 환경친화적인 연료로 인정올 받으며 전세계적으로 그 생산량이 급격히 증가하고 있다 한국에서는 년간 20만톤의 폐식용유가 배출되며 이중 약 10만톤이 회수 가능한 것으로 추산된다. 폐식용유의 무단 폐기로 인한 수질오염과 폐기물의 자원 재활용 및 에너지 생산 관점에서 폐식용유를 바이오디젤 원료로 사용하는 연구가 많이 진행되었다. 높은 함량의 유리지방산을 함유한 폐식용유를 효율적으로 전이에스테르화(methanolysis) 하기 위해서는 먼저 산 촉매를 이용한 유리지방산의 전환 제거가 필요하다 본 연구에서는 다양한 종류의 강산성 이온교환 수지를 폐식용유의 전처리(pre-esterification)용 고체 산 촉매로 회분식 반응기에서 테스트하였으며 그 결과 Amberlyst-15가 유리지방산의 에스테르화 반응에 가장 적합한 것으로 나타났다. 회분식 반응기에서 도출된 최적 전처리 반응조건을 적용한 200시간 이상의 연속 전처리 운전결과 폐식용유에 함유된 $5\%$의 유리지방산이 $90\%$이상 전환제거 되었다 전처리 반응 후의 폐식용유를 균질계 염기촉매(KOH) 존재하에 메탄올과 전이에스테르화 반응을 시킨 결과 바이오디젤로 불리는 지방산메틸에스테르(Fatty Acid Methyl Ester, FAME)의 생산 수율은 $85\%$로 얻어졌으며 국내 바이오디젤 표준 규격에 따른 연료특성 분석 결과 FAME의 농도 규격을 제외한 모든 항목이 국내 규격을 만족하였다 폐식용유 바이오디젤의 FAME 농도가 $94.3\%$로 국내 규격$96.5\%$에 미달하는 문제는 식물성 원료유로 제조한 고순도 바이오디젤과 혼합 사용하거나 감압 증류 공정을 통해 고농도의 폐식용유 바이오디젤을 제조하여 해결 가능하다. 대전시 신성동 소재의 음식점에서 수거한 폐식용유를 원료로 하여 생산한 바이오디젤의 차량 배출가스 실증 테스트 결과 경유 차량의 주 오염물질인 PM과 Soot 및 기타 오염물질의 배출량은 감소하였으나 NOx의 배출량은 약간 증가하는 것으로 나타났다

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국내 포장 폐기물에 따른 재질별 재활용 공정 현황 및 재활용 문제점 (The Current Status of Recycling Process and Problems of Recycling according to the Packaging Waste of Korea)

  • 고의석;심원철;이학래;강욱건;신지현;권오철;김재능
    • 한국포장학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.65-71
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    • 2018
  • 생산자 책임 재활용제도(EPR)의 재활용의무대상 품목은 포장재군에 따라 종이팩, 유리병, 금속캔, 합성수지포장재 구분되어질 수 있다. 폐종이팩의 경우 압축된 종이팩을 해리하여 폴리에틸렌 필름 및 기타 이물질을 분리하고 세척, 분쇄, 건조과정을 거쳐 화장지 원단으로 제작한 후 다양한 화장지로 가공 생산하고 있다. 그러나 알루미늄 호일이 첩합된 종이팩은 재활용 공정 중 잔유물이 발생하여 화장지의 품질을 저해하고 제품 편의성을 위해 부착된 마개, 스트로우와 같은 새로운 성형구조의 제품들은 재활용 공정에서 수작업의 과정을 추가하여 재활용 수율을 낮추는 문제점이 있다. 유리병은 재사용과 재활용으로 구분가능하며 재사용은 주류, 음료병들이 대상이고 재활용은 1회용 유리병이나 깨진 유리병을 대상으로 하고 있다. 유리병 재활용은 폐유리병 회수 과정, 이물질 제거, 색상별 분류, 파쇄, 원료화 과정을 거쳐 제병업체에 공급되며, 철금속성분 제거, 저비중 물질 제거 등을 제외하고 대부분 수작업에 의존한다. 유리병은 무색 계열, 갈색 계열, 녹색 계열의 색상이 주를 이루고 있으며 재활용 과정에서 주된 3색 이외의 색상의 경우 재생원료의 품질을 저해시키는 원인이 되고 있다. 합성수지 라벨의 다량 접착제와 병의 직접 인쇄는 잉크의 색상에 의하여 품질저하가 발생하며, 유리병에 사용되는 플라스틱 마개 또한 재활용 공정에서 이물질 제거과정을 어렵게 한다. 금속캔은 자동선별기를 통해서 철캔과 알루미늄캔을 분류한 후 압축하여 용광로를 통해 철, 알루미늄으로 재생산된다. 재활용 공정에서 가공육 알루미늄 캡의 플라스틱 뚜껑은 선별이 어렵기 때문에 플라스틱 뚜껑을 사용하지 않거나 분리 배출할 수 있는 방안이 필요하며 금속캔 또한 금속이 아닌 마개, 라벨이 재활용 공정에서 수작업 공정을 추가로 필요하게 하고 있다. 합성수지 포장재 중 복합재질의 경우 선별된 압축품을 파쇄한 뒤 용융성형을 통한 물질 재활용, 열분해를 통한 유화, 압축성형을 통한 고형연료 제조단계를 통해 재생제품을 생산하며, 단일 합성수지는 자력선별, 풍력선별, 비중선별 등 다양한 방법을 통해 선별공정을 거처 압축, 파쇄, 세척, 용융압출, Pellet 형태의 재생 원료를 만드는 물질 재활용 과정을 거친다. 종이, 금속 라벨, 복합재질 리드 등은 합성수지 재활용에 문제를 발생시키는 요인으로 비중 1미만의 비수분리성 접(참)착식 라벨의 경우가 이에 해당한다. 이 연구를 통해 종이팩, 유리병, 금속캔, 합성수지의 재활용 공정 모두 재활용 대상과 다른 물질의 유입이 재활용공정을 방해하거나 재활용 비용, 시간을 증대시키고 있음을 확인하였다. 각 포장재별로 종이팩 포장재의 스트로우를 비롯한 합성수지 성형구조물과 금속과 유리병 포장재의 이물질을 포함한 라벨과 마개 및 잡자재 그리고 합성수지 포장재의 금속, 종이 복합재질이 이에 해당하였다. 따라서 재활용 산업의 활성화를 위해서는 제품이나 포장재의 설계 단계에서부터 재활용에 용이한 재질 구조가 요구되어지며, 정부차원의 지원과 관련 법 제도 개선이 필요하다.

Lipolytic 효소를 생산하는 Acinetobacter sp. BD5 균주의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of Acinetobacter sp. BD5 Producing Lipolytic Enzyme)

  • 박인혜;김선희;이상철;안순철;김철민;최용락
    • 생명과학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.555-560
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    • 2006
  • 유용효소를 생산하는 균주를 가정하수로부터 분리하기 위하여 LBM, R2A, M9배지를 이용하여 다수의 균주를 분리하였다. 분리된 균주 중 1% tributyrin이 첨가된 배지에서 생육 활성대의 형성이 우수한 균주 1종을 최종적으로 선별하여 형태학적, 생리학적, 생화학적 특성을 관찰하였다. 16S rDNA 염기서열 분석결과 Acinetobacter Baumannii (99%)로 Acinetobacter 속에 속하는 균주임을 확인하고, Acinetobacter sp. BD5로 명명하였다. Acinetobacter sp. BD5는 $37^{\circ}C$$50^{\circ}C$에서 생육하는 것으로 보아 호열성 균주이며, 1% tributyrin과 oilve oil 첨가된 EL과 CE 고체배지와 Tween 20이 첨가된 LB 고체배지에서 생육활성대의 형성을 확인하여 이 균주가 lipolytic 효소를 생산하는 것으로 나타났다. 효소 활성의 최적 배양조건을 검토하고자 배양시간별 효소 활성을 측정한 결과, 배양 6시간 때인 대수 증식기에 가장 높은 효소활성을 나타내어 비교적 빠른 시간 내에 lipolytic 효소를 생성하는 것으로 나타났다. 또한 효소활성의 최적 온도는 $60^{\circ}C$$70-80^{\circ}C$에서 70%이상의 잔존활성을 보이는 것으로 나타나 Acinetobacter sp. BD5는 호열성 균주로 이 균주가 생산하는 lipolytic 효소도 내열성을 보이는 것으로 생각된다. 최적 pH는 9.0이며, pH 9.8-10.6범위에서 50% 이상의 활성이 유지되어 alkaline lipolytic 효소인 것으로 생각되어진다. Acinetobacter sp. BD5가 생산하는 lipolytic 효소는 비교적 넓은 pH 범위와 고온에서 활성이 유지되는 것으로 보아 폐유분해, 세제 합성과 유기물질 합성 등 생물공학분야와 산업적으로 잠재적 가치가 있을 것으로 생각된다.

셀룰로오스 나노 섬유와 AKD를 활용한 방오 코팅제에 의한 콘크리트 표면의 소수 특성 분석 (An Analysis of Hydrophobic Characteristics of Concrete Surfaces by Antifouling Coating Agent using Cellulose Nonofiber and Alkyl Ketene Dimer)

  • 장낙섭;노치훈;오홍섭
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.120-129
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    • 2023
  • 해양구조물은 염분에 의한 손상뿐만 아니라 해양미생물과 부유물질의 착상 등에 의해 추가적인 손상이 발생하게 되며, 이를 억제하기 위하여 선박등의 경우에는 주기적인 도장을 통하여 필요성능을 유지하고 있다. 그러나 콘크리트 또는 강재지지구조는 주기적인 도장이 어렵고 해양환경의 오염위험이 존재하는 것이 사실이다. 본 연구에서는 친수성 셀룰로오스 나노섬유와 AKD를 사용하여 소수성능을 갖는 친환경 재료를 사용하여 방오코팅제를 개발하였다. 균질한 배합을 위해 나노섬유의 함량을 1 %로 고정하고, AKD, 증류수와 폐유리를 디지털 교반기와 호모게나이져로 교반 제작하였다. 제작된 코팅제의 접촉각은 130°이상으로 나타났으며, 15°기울기의 물방울 흐름시험에서도 충분한 성능을 갖추고 있어 자가세척기능을 갖춘 것으로 판단된다. 또한 온도에 따른 점성 특성 분석을 통해 상온에서 시공이 가능한 것을 확인하였으며, 미세구조 분석을 통해 콘크리트표면에 코팅제가 균질하게 도포되는 것을 확인하였다.

미만성 간질성 폐질환 환자들의 폐포대식세포의 chemokine(MIP-1, IL-8) 분비능에 관한 연구 (Chemokine Secretion From Alveolar Macrophages in Patients with Diffuse Interstitial Lung Diseases(DILD))

  • 김동순;백상훈;임채만;이상도;고윤석;김우성;김원동
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제43권6호
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    • pp.954-964
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    • 1996
  • 배경: 미만성 간질성 폐질환(DILD)들은 처음에 폐포염(alveolitis) 으로 시작해 섬유화로 진행하여 심한 폐기능장애를 초래하는 질병군들로서 병의 종류에 따라 침윤되는 염증세포들의 종류에 차이가 있다. 근래에 염증세포들의 침윤을 유도하는 화학주유물질들(chemokine)이 많이 발견되었는데 이들은 화학구조에 따라 C-X-C형과 C-C형으로 분류되며, 구조만 다를 뿐 아니라 작용하는 세포도 차이가 있기 때문에 주로 분비되는 화학주유물질의 종류에 따라 폐포염의 종류가 결정이될 가능성이 많다. 이에 연구자들은 폐포염과 화학주유물질과의 연관성 및 폐포대식세포 (AM)가 이들 화학주유물질의 주 근원이 되는가를 알아보기 위하여 DILD 환자들에서 cytokine을 분비하여 발병기 전에 주작용을 한다고 알려진 AM 에서의 C-X-C 형 IL-8 과 C-C 형인 MIP- 1 ${\alpha}$ 의 분비 및 BAL액내에서의 이들 화학주유물질들의 농도를 폐포염의 양상을 잘 반영한다고 알려진 BAL 액내 세포양상과 비교분석 하였다. 대상및 방법: 대상은 임상소견과 조직검사로 확진된 lPF 환자 10명, 교원성질환과 연관된 폐섬유증 환자 4명, 폐유육종중 10명과 과민성폐장염 환자 2명, 총 26명과 정상 대조군 7명이었고, 이들에서 BAL을 시행하여 그 세포구성의 변화를 관찰하고, AM을 분리배양하여 그 상청액및 BAL액에서 의 IL-8과 MIP- 1 ${\alpha}$ 의 농도를 ELISA 방법으로 측정하여 비교 분석하였다. 결과: AM 에서의 IL-8 분비는 DILD 환자들에서 $8.15{\pm}4.58$ ng/ml로 정상 대조군 ($1.10{\pm}0.93$ ng/ml)보다 유의하게 (p=0.0003) 증가하였고, AM에서 분비된 IL-8 량은 BAL액내 총세포수와 (r=0.484, p=0.0068), 또 BAL액내 dla파구의 백분률 (r=0.592, p=0.0004)및 임파구의 수효 (r=0.516, p=0.0042), AM의 백분플 (r=-0.505, 0.0032) 과 유의한 상관관계를 보여 주었다. AM에서의 MIP- 1 ${\alpha}$ 분비는 DILD환자군에서 ($2.41{\pm}1.45$ ng/ml) 정상인보다 ($0.63{\pm}0.30$ ng/ml, p=0.0031) 유의하게 증가되었으나, MIP- 1 ${\alpha}$ 의 분비량은 BAL액내 총세포수와 r=0.368, p=0.0456로 유의한 상관관계를 나타내었고, AM의 수효와 연관이 있는 경향을 (r=0.356, p=0.0579) 보어 주었을 뿐이었다. BAL 액내의 IL-8 농도는 DILD 환자군에서 ($40.4{\pm}34.5$ pg/ml)로 정상인의 $3.90{\pm}2.47$ pg/ml보다 높았고 (p=0.0094), IL-8 농도와 BAL 액내 총 세포수(r=0.484, p=0.0068), AM의 백분율(r=-0.505, p=0.0032), 임파구의 백분율 (r=0.592, p=0.0004) 및 임파구의 수효 (r=0.516, p=0.0042) 와 좋은 상관관계를 나타내어 IL-8 이 폐내 침윤된 염증세포의 종류를 결정하는데 중요한 역할을 하는 것을 시사하였다. 그러나 BAL액내 MIP- 1 ${\alpha}$ 의 농도는 정상인과 차이가 없었다. 결론: 이상의 결과로 미루어 IL-8과 MIP- 1 ${\alpha}$ 모두가 DILD의 발병기전에 작용하나, IL-8 이 폐포염의 양상을 결정하는데 더 중요한 역한을 하는 것으로 추측되었다.

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