• 대한환경공학회지
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• 제33권12호
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• pp.913-921
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• 2011

본 연구는 저탄소 녹색마을을 Y군의 협조를 얻어 A, B, C마을에 설치한다는 전제에서 환경성, 경제성, 에너지자립도 등을 분석하여 종합적인 타당성을 검토하였다. 대상 바이오매스의 종류 및 양은 가축분뇨 28톤/일, 과수전정지 2톤/일로 하루 30톤 규모로 시설용량을 설정, 시설은 습식계(가축분뇨) 바이오매스를 이용한 바이오가스화 시설과 건식계(전정가지) 바이오매스를 이용한 화목보일러 시설, 열병합발전기, 퇴비화시설 등으로 구성하였다. 구성된 시스템을 운전하였을 때, 전기생산량은 540,540 kWh/년, 열에너지 생산량은 1,762 Gcal/년으로 분석되었다. 대상마을 가구(129가구)에서 기존에 사용하고 있는 전기에너지는 309,600 kWh/년으로 시설에서 생산된 전기에너지를 공급하면 대상지역의 전기에너지 자립률은 100%가 되며, 잉여전력은 230,940 kWh/년이었다. 또한 열에너지는 대상마을의 비닐하우스에서 소요되는 양을 산정하였으며, 기존 사용량 1,415 Gcal/년으로 열에너지 자립률 역시 100%가 되며, 잉여량은 347 Gcal/년이 되었다. 경제성은 시설설치비용 504,000만원, 운영비 48,509만원, 수익 33,712만원으로 연간 약 1억 4천만원 적자, 15년 동안 약 22억원의 적자이나, 환경성 분석에서 원유대체효과 약 178백만원, 온실가스감축효과 약 92백만원으로 연간 총 2억 7천만원의 환경적 편익이 발생되어, 종합적으로는 연간 약 1억 3천만원 정도의 편익이 발생되었다. 정부 및 지자체의 예산지원을 통하여 진행되더라도 경제성, 환경성, 에너지자립도를 종합하여 볼 때, 충분한 타당성이 있는 사업이라고 판단되었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제47권4호
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• pp.221-228
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• 2014

본 연구는 유자씨유 (Citron seed oil, CSO)의 지방산분포와 생리활성 효과를 세포수준에서 확인함으로서 기능성 식용유 소재로서의 CSO의 활용가능성을 제시하고자 하였다. 그 결과 oleic acid 32%, linoleic acid 34%, palmitic acid 19.2%, stearic acid 3.8%, linolenic acid 2.0%, palmitoleic acid 0.6%, arachidic acid 0.3%를 함유하고 있었다. 세포독성실험을 통해 0.2 mg/ml 농도까지 독성이 관찰되지 않음을 확인하였으며 그 이상의 농도에서는 용매 DMSO에 의한 독성이 관찰되어 CSO의 독성 유무를 확인할 수 없었다. HUVECs과 3T3-L1 세포에서 생리활성을 확인하기위해 nitric oxide 생성, Oil Red O 염색을 이용한 지방적형성, leptin 분비를 관찰하였다. CSO는 HUVEC에서 TNF-${\alpha}$의 처리에 의해 통계적으로 유의한 수준으로 감소된 nitric oxide를 농도 의존적으로 증가시켜 0.1 mg/ml에서 control 수준까지 nitric oxide 분비량을 회복시키는 것으로 관찰되었다. 또한, CSO는 MDI solution (0.5 mM 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX), $1{\mu}M$ dexamethasone, $10{\mu}g/ml$ insulin) 처리를 통해 분화가 유도된 3T3-L1 adipocyte에서 control (100%) 대비 0.05 mg/ml에서 약 27.5%, 0.1 mg/ml에서 약 15.1%의 지방적 (lipid droplet) 형성 억제효과를 확인하였으며 이는 CSO가 항비만 활성에 잠재적으로 기능을 할 수 있음을 의미한다. 또한 leptin 방출이 control군 (100%)대비 CSO 0.05 mg/ml에서 144.5%, 0.1 mg/ml에서 138.3%로 증가하여 식욕억제작용을 유도할 수 있음을 시사한다. 연구결과를 종합해보면 CSO는 불포화지방산이 다량 함유된 우수한 식물성유지이며 몇 가지 생리활성효과를 가지는 우수한 소재임을 확인하였으므로 이를 이용한 기능성 식품 및 소재개발에 활용되기를 기대한다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-8
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• 2012

돈사의 피상부(皮上部) 환경개선을 위한 본 연구에서는 경기도 용인군에 위치한 형제농장의 비육돈사를 실험축사로 선정하여, 외부환경에 따른 돈사환경의 변화, 실내 공기유동을 위한 팬의 유무 등이 실내환경에 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 외기온이 $25.7^{\circ}C$인 실험 1의 경우 측벽 윈치커튼을 통하여 유입된 공기는 용마루(ridge)의 윈치커튼를 통하여 배출되었으며, 중앙단연의 속도가 바닥부근 유속의 2~3 배에 이르는 것은 열부력(thermal buoyancy) 때문에 공기유동이 에너지를 얻어 유속이 가속되었으며, 측벽 윈칙커튼으로 유입된 공기유동은 급격히 확산되어 소산(消散)(disssipation)되었다. 그러므로 윈치커튼 돈사의 경우, 외부 바람의 속도가 거의 없거나 있어도 속도가 적다면, 돈사내 공기유동의 형태는 주로 열부력에 의하여 결정됨을 알 수 있다. 2. 실험 1에서는 비교적 균일한 온도분포를 보이고 있으나 실내온도가 외부에 비하여 전반적으로 외기온 보다 높게 나타났으며, 이는 돼지의 현열 및 배출분뇨에 의한 바닥층의 부숙열이 피상부(皮上部) 공간의 현열접적을 환기로 적절히 제거시키지 못한 결과로 판단된다. 따라서 실내에서 발생되는 열을 효과적으로 제거하기 위하여서는 강제환기 시설 또는 측벽 및 용마루 윈치커튼의 개폐정도 등을 포함한 관리논리를 개발할 필요하다. 3. 실험 2는 실험 1과 같이 외기온이 $25.7^{\circ}C$로 비슷하나 복사열의 영향여부를 실험 1과 비교검정하기 위하여 흐린 날을 선택하고 돈사내 강제환기를 위한 팬을 작동시킨 상태에서 중앙단면에서의 유속을 측정한 결과 실험 1에 비해 속도가 대체로 크나, 편차 또한 크게 나타났으며, 팬 작동시 공기유동의 정체지역(dead region)이 발생한 것을 알 수 있었다. 따라서 강제환기시에는 보다 정확한 환기율을 결정하고 설계 시공이 필요할 것으로 판단된다. 또한 바람이 없고 외기온이 매우 높은 여름철에는 열집적을 효과적으로 희석시키기 위해서 연속적인 강제환기가 필요할 것으로 판단된다. 4. 실험 2에서의 유해기체의 농도를 실험 1과 비교해 보면 전체적으로는 편차가 적게 나타났으며, 외부기상의 차이로 인해 암모니아의 농도는 실험 1에 비해서 매우 높게 나타났다. 이는 외부기상에 따른 실내공기 유동의 효율저하, 상대습도의 변화 등으로 판단되며, 외기상의 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 환기시스템의 개발도 고려해볼 필요가 있다. 5. 실험 2에서의 온도분포는 거의 편차가 없이 균일하게 나타난 것을 볼 수 있었으며, 비로 인하여 지붕이 받는 부가적인 태양복사열이 없었으며, 실험 1과는 달리 열부력에 의한 상고하저(上高下低)의 전형적인 수직분포가 나타나지 않고, 오히려 지붕을 냉각시키는 효과를 가져와 상저하고(上低下高)의 분포를 나타냈으며, 수평온도분포도 팬에 의한 강제환기에 의해 실내공기를 균일하게 분포시켜 거의 편차가 없음을 알 수 있었다. 그러므로 지붕의 단열이 축사환경제어에 중요한 변수로 작용한다는 것을 알았으며, 이를 위해서 지붕의 단열 및 높이 등의 설계가 매우 중요하다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제37권4호
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• pp.308-314
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• 2017

본 연구에서는 옥수수의 가공방법 및 옥수수의 두께의 차이가 반추위 in situ 소화율 및 in vitro 반추위 발효와 메탄 발생에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 실시하였다. Micronized corn(2.5 mm thickness) 처리구는 다른 처리구들에 비하여 in situ 48시간 건물 분해율이 모든 배양시간대에서 높게(P<0.05) 나타났다. 반면, steam flaked corn(3.3 mm thickness) 처리구는 모든 배양시간대에서 가장 낮은(P<0.05) in situ 건물 분해율을 보였다. 반추위 내에서 미생물에 의해 분해되는 b fraction은 이와 상반되는 결과인 steam flaked corn(3.1 mm thickness)과 steam flaked corn(3.3 mm thickness) 처리구에서 높게(P<0.05) 나타났다. b fraction이 반추위를 통과하는 속도인 건물 분해상수 k값은 micronized corn(2.5 mm thickness) 처리구에서 가장 높게 (P<0.05) 나타났고 steam flaked corn(3.3 mm thickness) 처리구에서 가장 낮게 (P<0.05) 나타났다. 반추위내 시간당 통과속도를 0.05로 적용한 유효 건물 분해도는 건물 분해상수와 유사하게 micronized corn(2.5 mm thickness) 처리구에서 가장 높게 (P<0.05), steam flaked corn(3.3 mm thickness) 처리구에서 가장 낮게(P<0.05) 나타났다. In vitro 반추위 48시간 건물 소실율은 micronized corn(2.5 mm thickness) 처리구에서 가장 높은 경향을(P=0.088) 보인 반면 steam flaked corn 처리구들 사이에서는 두께에 따른 건물 소실율의 상관관계는 나타나지 않았다. 총 가스발생량 및 메탄 발생량에 있어서도 건물 소실율과 같은 결과인 micronized corn(2.5 mm thickness) 처리구에서 가장 높게 나타났으며(P=0.001), 총 휘발성지방산은 steam flaked corn(2.9 mm thickness)의 처리구에서 가장 높게 나타났으나(P=0.015) 나머지 처리구들에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. aectate: propionate의 비율 또한 steam flaked corn(2.9 mm thickness)의 처리구에서 가장 높게, micronized corn(2.5 mm thickness) 처리구에서 가장 낮게 나타났다(P=0.008). 본 연구의 결과를 종합하면 steam flaked corn 처리구들에서 in vitro 휘발성지방산 농도에 있어 in situ 반추위내 건물 분해상수와 유효 건물 분해도의 결과와 비교하여 상관관계가 나타나지 않은 결과로 유추해 보면 옥수수 가공방법에 의한 두께의 차이는 반추위 메탄 발생량에 영향을 미치지 않은 것으로 판단된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제13권1호
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• pp.13-20
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• 2007

퇴비화 목적은 축분을 오물감과 악취 없이 살균처리 하고, 토양과 작물에 무해한 유기성 자원의 순환이용이다. 퇴비화 호기성 미생물의 이분해성 유기물 (영양원: 탄질비)분해 적정조건은 수분, 공기, 온도, 퇴비화 기간 등이며, 퇴비화 부숙 목적은 이분해성 유기물분해 및 생육저해 물질분해 등에 있다. 부숙도 판정법은 퇴적물의 온도변화(이분해성유기물분해 검사) 및 발아시험(생육저해물질 검사)등이 바람직하다. 본 연구는 퇴비화 온도, 퇴비화 암모니아가스 농도와 악취물질의 탈취처리, 종자 발아율, 퇴비재료 성분 및 EC 농도 등의 퇴비화 부숙도 주요 요인에 대한 3회 반복 실험성과는 다음과 같다. 본 연구결과로서 퇴비화 주발효 및 후숙 6주간 전반기에서 이분해성 유기물 분해와 취기물질 제거에 관련된 퇴비화 온도, 암모니아 농도, 탄질비 및 염류농도, 후반기 후숙 기간에 작물생육저해물질 제거에 연관된 발아율과 탄산가스 발생량 등을 실측조사 분석한 결과는 다음과 같으며, 안정된 숙성 퇴비의 적정 범위를 유지하여 양질 퇴비 생산이 가능하였다. 1. 축사저류조의 돼지배설물의 고액분리 고형분과 착즙액 정화처리 잉여오니 및 톱밥혼합물의 퇴비화 온도가 $55\sim65^{\circ}C$를 2일 이상 유지하여 병원균과 잡초 종자를 사멸하고, 악취가 미미한 44ppm 이하수준의 비교적 낮은 암모니아농도 및 50% 내외의 저수분의 양질 퇴비 생산이 가능하였다. 2. 퇴비화 실험결과는 퇴비화 온도가 $55\sim65^{\circ}C$로서 1주간 이상, 퇴비재료 수분 50%, 종자 발아율 70% 이상 및 EC농도 5ds/m 이하 등의 수준을 유지하고 있어 완숙퇴비 조건을 구비하고 있었다.상관관계가 비교적 높았으나, 음수량과 분 배설량$(R^2=0.2950)$, 사료 섭취량과 뇨 배설량$(R^2=0.1985)$, 산유량과 뇨 배설량$(R^2=0.2335)$의 상관관계는 낮게 나타났다. 6. 따라서 산유량과 음수량, 산유량과 사료 섭취량의 상관관계식은 $Y=0.1919X_1+11.181(R^2=0.7742),\;Y=0.8568X_2+9.3067(R^2=0.7459)$(Y=milk yield $X_1=water$ consumption, $X_2=feed$ intake)로 추정할 수 있다.. 이상(以上)의 결과(結果)로서 통일(統一)벼가 일반품종(一般品種)에 비(比)하여 저장성(貯藏性)이 우수(優秀)함을 인정(認定)할수 있어 장기저장(長期貯藏)을 위(爲)한 미곡(米穀)으로 활용(活用)할 수 있는 가능성(可能性)을 암시(暗示)하고 있다.록 Lact. plantarum ATCC 8014, Lact. fermenti ATCC 9338균주(菌株)의 산생성(酸生成)을 촉진(促進)하는 경향(傾向)을 보였다.V또는 ara-A의 동시첨가는 GCV또는 ara-A를 단독으로 첨가했을 경우보다 단백질의 합성을 더욱 억제하였다. 이상의 실험결과로 보아 GCV와 ara-A의 동시사용은 HSV-1 혹은 ACV저항 DNA polymerase변이주인 $PAA^r5$에 대해서 상승적인 억제작용을 나타냈으며 이 효과는 virus DNA 합성 억제에 의한 것으로 생각된다. ACV저항 thymidine kinase 변이주인 $ACV^r$ 및 $IUdR^r$에

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.388-395
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• 2016

본 논문에서는 폐수슬러지에서 제조된 재활용 이산화티탄($TiO_2$)을 혼입한 시멘트 모르타르의 NOx 저감 성능에 대해 고찰하였다. 일반적으로, 이산화티탄은 클러스터 형태로 입자가 붙어 있어, 시멘트의 응결과 경화 전에 타설체 하면에 침강하는 특징이 있다. 그 결과로 타설체의 상면과 하면에는 이산화티탄의 분포도가 서로 상당한 차이를 나타내고, 광촉매 효과도 하면에서 우수하게 나타난다. 건물이나 주택과 같은 건축구조물에서는 이를 해결하기 위해, 이산화티탄을 혼입한 프리캐스트 제품을 미리 제작 후, 조립 시에는 타설 시 상면과 하면을 뒤집어 거치하여 상대적으로 높은 이산화티탄 분포면을 대기에 노출시키는 방식을 사용한다. 그러나 콘크리트 도로포장과 같은 현장 타설의 경우, 상면과 하면을 뒤집어 거치할 수 없기 때문에 이산화티탄의 분산성은 중요하다. 이를 개선시키기 위한 본 논문의 결과로 실리카퓸, 고성능감수제, 증점제, 고로슬래그 등 전형적인 시멘트성 재료의 분산에 기여하는 재료는 이산화티탄 클러스터의 분산효과에 미미한 영향을 주었다. 급결제, 발포제, 작은 크기의 잔골재의 조합이 이산화티탄 클러스터의 분산성을 개선하였다. 분산성 개선에도 불구하고, 타설체 상면과 하면의 NOx 제거효율은 하면에 큰 효율을 지속적으로 나타내었고, 이는 표면에 분포하는 공극량에 따라 달라지는 것을 디지털 표면 이미지 분석을 통하여 확인하였다. 많은 공극분포를 갖는 표면은 상대적으로 매끄러운 표면에 비해 NO가스 흡착을 기본적으로 높이게 되고, 이를 기준으로 상대적인 NOx 제거효율이 높아지는 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권11호
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• pp.1213-1221
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• 2006

본 연구에서는 혐기성 암모늄 산화(ANAMMOX)반응을 유도하기 위해 양조폐수를 처리하는 메탄 생성 반응조의 입상 슬러지를 혐기성 반응기에 식종하였다. 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)와 아질산성 질소($NO_2^--N$)를 1:1의 비율로 인공폐수를 조제하여 반응조를 운전하였다. 실험기간은 반응기의 유입 질소농도 조건에 따라 3개의 phase로 구분하였다. 각 phase별 유출수의 질소농도, COD, 알칼리도, 발생 가스 조성을 측정하여 처리효율을 평가하였다. Phase 1에서는 유입 $NH_4^+$-N $NO_2^-$-N를 각각 1.91 $gN/m^3{\cdot}d$부터 14.29 $gN/m^3{\cdot}d$까지 점차 높였으며 Phase 2에서 각 질소의 부하를 23.81 $gN/m^3{\cdot}d$, Phase 3에서는 19.05 $gN/m^3{\cdot}d$로 하여 운전하였다. 아질산성 질소($NO_2^-$-N)는 전 기간에 걸쳐 99%까지 제거 되었으며, 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)의 제거율은 각 phase별로 변동폭이 높았으며 이 중 Phase 2에서 최대 75%까지 제거되었다. 한편 각 phase별 반응조의 미생물 군집 변화는 16s rDNA방법을 이용하여 분석하였다. 입상 슬러지의 접종 초기인 Phase 1의 경우 메탄생성이 일정하게 유지되었으며 메탄균과 탈질균이 공존하였다. Phase 2의 경우 아질산성 질소($NO_2^--N$)와 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)의 제거율이 각각 99%와 75%까지 증가하였으며 이 때 ANAMMOX균의 존재가 확인되었다. Phase 3의 경우 외부 공기 유입으로 인하여 암모니아성 질소(NH4+-N)의 제거율은 급격히 감소하였으나 미생물 군집 중 여전히 ANAMMOX균이 관측되었다.