• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권4호
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• pp.1421-1432
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• 2018

본 연구에서는 바이오매스로서 코코넛 폐기물을 $600^{\circ}C$에서 열분해하여 생성된 수상오일(water soluble oil)을 얻었다. 선박유로 사용되는 MDO(Marine Diesel Oil)와 바이오매스로서 코코넛 폐기물을 열분해하여 생성된 수상오일을 MDO에 15~20% 까지 혼합 후 유화시켜 제조된 바이오에멀젼 연료의 연소 특성에 대하여 연구 하였다. 엔진 배출가스 및 온도, 출력을 측정하기 위하여 엔진 다이나모메터를 사용하였다. 바이오에멀젼 연료는 수분이 함유되어 있어서 연소실내의 기화잠열을 빼앗아가 배출가스의 온도를 낮춰주는 것으로 나타났다. 바이오에멀젼 연료에 함유된 수분이 연소실내에서 미세폭발을 일으켜 연료를 잘게 쪼개어 주어 매연을 감소시키는 것으로 나타났다. 바이오에멀젼 연료의 사용으로 연소실내의 온도 감소는 질소산화물 배출을 저감하는 것으로 나타났다. 바이오오일 함유량이 증가 하면 수분함량도 증가하여 전체 발열량이 줄어들게 된다. 따라서 출력이 바이오에멀젼 연료 사용량에 비례하여 감소하는 특성을 나타내었다. 선박용 연료로 사용되는 중질유는 매연과 질소산화물을 많이 배출한다. 선박용 연료로 바이오에멀젼 연료를 사용하면 매연과 질소산화물 배출을 줄여줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제20권2호
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• pp.44-52
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• 2012

본 연구에서는 고유가 시대의 대안으로 정부에서 추진하고 있는 농촌형 녹색마을에 재생에너지를 도입하는 경우 $CO_2$ 저감효과를 분석하고, 재생에너지의 보급 활성화 방안을 제시하고자 하였다. 전라북도 G시에 조성하고 있는 소규모 농촌형 녹색마을의 에너지 잠재량을 조사한 결과 태양에너지를 이용하면 연간 6.73 GWh의 전력생산이 가능하고, 바이오매스로는 연간 134.06 GWh의 전략생산이 가능한 것으로 분석되었다. 따라서 전체 전력생산량은 연간 233.19 GWh로서 대상지역에서 연간 사용하고 있는 총 에너지 소비량 705.80 GWh의 33%를 부담할 수 있는 것으로 판단되었다. 한편 이산화탄소 감축잠재량을 산정한 결과 농산부산물은 1,891 ton_$CO_2$, 축산폐기물은 43,635 ton_$CO_2$, 도시폐기물은 395 ton_$CO_2$, 임산부산물은 50,324 ton_$CO_2$로 분석되었으며, 바이오매스로 인한 효과는 연간 총 96,245 ton_$CO_2$ 으로 나타났다. 또한 태양광에너지 2,251 ton_$CO_2$, 태양열에너지 1,383.3 ton_$CO_2$로 태양에너지로 인한 효과는 3,634 ton_$CO_2$이었으며, 총 99,879 ton_$CO_2$의 배출을 감축할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권3호
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• pp.257-267
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• 2023

The potential polyhydroxyalkanoates (PHA)-producing bacteria, Bacillus megaterium PP-10, was successfully isolated and studied its feasibility for utilization of pineapple peel waste (PPW) as a cheap carbon substrate. The PPW was pretreated with 1% (v/v) H₂SO₄ under steam sterilization and about 26.4 g/l of total reducing sugar (TRS) in pineapple peel hydrolysate (PPH) was generated and main fermentable sugars were glucose and fructose. A maximum cell growth and PHA concentration of 3.63 ± 0.07 g/l and 1.98 ± 0.09 g/l (about 54.58 ± 2.39%DCW) were received in only 12 h when grown in PPH. Interestingly, PHA productivity and biomass yield (Y_x/s) in PPH was about 4 times and 1.5 times higher than in glucose. To achieve the highest DCW and PHA production, the optimal culture conditions e.g. carbon to nitrogen ratios of 40 mole/mole, incubation temperature at 35℃ and shaking speed of 200 rpm were performed and a maximum DCW up to 4.24 ± 0.04 g/l and PHA concentration of 2.68 ± 0.02 g/l (61% DCW) were obtained. The produced PHA was further examined its monomer composition and found to contain only 3-hydroxybutyrate (3HB). This finding corresponded with the presence of class IV PHA synthase gene. Finally, certain thermal properties of the produced PHA i.e. the melting temperature (T_m) and the glass transition temperature (T_g) were about 176℃ and -4℃, respectively whereas the M_w was about 1.07 KDa ; therefore, the newly isolated B. megaterium PP-10 is a promising bacterial candidate for the efficient conversion of low-cost PPH to PHA.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제26권4호
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• pp.43-49
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• 1998

The availability of large quantities of waste woods provides an impetus for investigating woody biomass potential uses. Polyurethane (PU) foams are prepared with reacting isocyanates and polyols, and are used. in various industry fields. Thus, lignocellulosic waste raw-materials are proposed as replacement for synthetic polyol to PU foam formulation. In this study PU foams were manufactured from liquefied woods, methanediisocyanate(MDI), catalyst, foaming stabilizer, and viscosity aids. The polyol content, isocyanate.hydroxyl group (NCO/OH) ratio, and water content were varied to evaluate their effects on the foaming and water absorption of the PU foams. Less than 400 Molecular weight. of polyethylene glycol(PEG) and 1 to 3 solvent to woody raw-material ratio were desirable for liquefying woody materials. Liquefying rate was increased with more than 3 % addition of inorganic and organic catalysts and raising reaction temperature more than $150^{\circ}C$. Addition of starch enhanced liquefying of woody materials. Fourty percents of starch resulted in about 90% liquefying rates. Foaming rates were increased with increasing moisture contents of liquefied wood. Moisture contents of 0.6% resulted in 5 time-foaming rates, and seven percents of moisture contents more than 30 time-foaming rates. But, an increase in water content may result in a decrease in cross-links between wood polyol and isocyanate, because the NCO/OH ratio is constant. Increasing moisture contents have significantly decreased density of PU foams. The optimum water content should be about 2.5% or less in this adopted condition.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.391-395
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• 2009

폐목재의 에너지 전환을 위하여 2톤/일 규모의 고정층 가스화기($0.9m{\times}2.4m$)를 제작하여 실험하였다. 고정층 가스화 설비는 3~5 cm의 목재칩을 이용하였으며 하부에는 회전식 스토커가 설치되어있다. 목재칩 연료 투입은 다단 나이프밸브 방식으로 되어 있으며 관성력 집진설비, 가스냉각용 열교환기, ID Fan 및 Cooling tower 등으로 구성되어져 있다. 가스화기는 $700{\sim}1000^{\circ}C$ 사이에서 조업하였으며 CO: 25~40 vol%, $H_2$: 7~12 vol%, $CH_4$: 2~4 vol%, $CO_2$: 12~24 vol%의 조성을 가지는 합성가스가 생성되었다. 합성가스 발열량은 $1100{\sim}1500kcal/Nm^3$으로 나타나 공업로의 적용이 가능하였다. 또한 합성가스의 가스 엔진을 통한 전력 생산도 가능하여 1~4 kW의 전력을 생산하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권1호
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• pp.46-53
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• 1999

The purpose of this study was to optimize the conditions of continuous mixed culture of C.butyricum and R. spaeroides K-7, which were able to produce hydrogen using biomass-dreived substrate. To investigate the possibility of continuous culture, semi-continuous culture was carried out for 20 days. In semi-continuous culture using the reactor system, the replacement rate of fresh medium was 30% of total medium volume for the highest hydrogen evolution. In continuous culture, the optimum dilution rate was determined to be 0.05$h^{-1}$. The continuous culture produced 3.1 times as compared with the hydrogen on batch culture. On the other hand, the continuous mixed culture produced 1.3~2.1 times as much as hydrogen of the continuous monoculture of C. butyricum. When 10g of glucose in the media (1l) was supplied as a carbon source on continuous culture, mixed culture of C. butyricum and R. sphaeroides K-7 increased hydrogen evolution rate. Because considerable amount of glutamate was contained in waste water of glutamate fermentation, utilization of glutamate was examined in mixed culture. As a result of examination, production of hydorgen was slightly inhibited by high concentration of glutamate, more than 20mM, on continuous monoculture of R. sphaeroides K-7. On the other hand, both on continuous monoculture of C. butyricum and on mixed culture of C. butyricum and R. sphaeroides K-7, production of hydrogen was not inhibited by high concentration of glutamate such as 100mM. Hence this suggests that high concentration of waste water can be used as good substrate for hydrogen production on monoculture of C. butyricum and mixed culture of C. butyricum and R. sphaeroides K-7.

• 한국농림기상학회지
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• 제3권2호
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• pp.81-87
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• 2001

쓰레기 매립지 침출수의 중금속과 유해성분을 자작 나무와 이태리포플러 묘목이 얼마나 흡수, 제거하는 지를 알아보기 위해서 침출수 원액, 50% 침출수, 25% 침출수 그리고 대조구 등 4개의 처리로 나누어서 관수하였다. 실험이 끝난 후에 뿌리, 줄기, 잎을 분쇄기로 분쇄하고 그 함량을 Inductively Coupled Plasma emission spectrometer(ICP)로 조사하였다. 위에서 살펴본 것과 같이 이태리 포플러와 자작나무 모두 쓰레기 매립지 침출수의 유해 중금속을 흡수할 수 있는 능력이 있어 매립지나 황폐지 같은 지역의 빠른 조림을 위해서 활용이 기대되는 수종임을 알 수 있다. 특히 토양의 알루미늄(AA),크롬(Cr), 철(Fe) 등의 오염이 문제가 되는 지역에 이들 수종을 식재하게 되면 뿌리를 통해서 이들 원소를 흡착, 흡수 할 수 있는 효과를 올릴 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제20권2호
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• pp.76-88
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• 2012

본 연구는 생활계폐기물 중 별도로 분리 배출되어 재활용 선별장으로 반입된 재활용 폐기물에 대한 수집운반에서부터 최종처리까지의 흐름을 분석하였다. 연구는 실제 현장조사를 기본으로 실시하였으며, 조사 결과, 최종 재활용 측면에서는 대체적으로는 적정 처리가 이루어지는 것으로 파악 되었으나, 불필요한 이동 및 중간처리 경로를 통해 처리되는 품목이 상당수 있는 것으로 조사되었다. 지자체에서 선별된 폐자원을 처리 또는 수집운반 하는 업체들은 오로지 경제성 원리에 입각한 폐기물 처리비와 운반비 차익을 주요 수익원으로 하기 때문에 불필요한 중간단계 및 장거리 폐기물 이동현상이 나타나게 된다. 따라서 합리적인 자원순환망 구축을 위한 첫 번째 단계는 폐기물 발생원의 근거리에 있는 재활용업체에서의 우선처리원칙이 필요하며, 필요에 따라 인근 지역의 폐기물을 동시에 처리 할 수 있는 광역처리체계 도입이 타당하다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권1호
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• pp.66-73
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• 2006

고정층 마이크로반응기를 이용하여 폐목재의 열화학적 전환에 영향을 미치는 운전 조건들-반응온도, 승온속도, 입도, 수분함량의 영향을 조사하였다. 사용한 시료는 소나무, 참나무, 아카시아, 은행나무의 폐목재칩을 사용하였다. 실험에 사용한 시료의 평균 수분 함량은 $35wt\%$이었으며 다른 바이오매스와 마찬가지로 회분함량은 $0.5wt\%$ 이하로 나타났다. 시료들의 평균 발열량은 4,550kca1/kg이었다. 열화학적 전환에 따라 발생된 생성물분포는 시료종류, 수분함량, 입도와 같이 시료의 물성에 따라 다소 달랐으며 평균적으로 액상 $40wt\%$, 고상 $20wt\%$,그리고 기상 $40wt\%$를 보였다. 생성가스의 조성은 거의 모든 실험변수에 영향을 받았으며, 평균적으로 수소 $40wt\%$, 일산화탄소 $30wt\%$이었으며 메탄은 $10wt\%$ 정도이었다.

• 유기물자원화
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• 제23권2호
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• pp.67-72
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• 2015

본 연구는 음식폐기물 건조사료를 곤충의 먹이(사료)로 공급하여 대량 증식을 위한 특성을 연구하였다. 특히 아메리카동애등에(Hermetia illucens)의 경우 음식폐기물 건조사료 함량에 따른 유충 증식량을 평가한 결과, 발육 초기에는 호프박과 일반사료를 음식폐기물 건조사료와 함께 혼합하여 공급한 경우 증체량이 증가하였으나, 발육이 서서히 진행되면서 종령시기에는 음식폐기물 건조사료 100%와 혼합사료간 유충의 중량에 큰 차이가 없었다. 집파리 유충은 음식폐기물 건조사료를 먹이로 100% 공급할 경우 발육이 부진하여 비정상적으로 용화되었으며, 정상적인 사육을 위해서는 음식폐기물 건조사료 함량을 20~30%로 낮게 공급하는 것이 효율적이다. 아메리카왕거저리의 유충은 사료의 종류에 크게 영향을 받지 않고 발육하는 것으로 나타났으며, 음식폐기물 건조사료에서 사망하는 개체가 조사되지 않아 먹이(사료)로 공급해도 생육을 저해하지 않았다.