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4계통 재래종 닭고기의 이화학적 특성 비교 (Comparison of Physicochemical Characteristics of the Meat in Four Lines of Korean Native Chickens)

  • 이승규;;백기호;박영현;한재용;이성기
    • 한국가금학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.335-345
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    • 2015
  • 본 연구는 4종의 재래닭인 연산오계, 현인흑계, 횡성약닭, 황봉의 육량과 육질을 상호 비교하기 위하여 실시하였고, 대조구로 백색 레그혼을 사용하였다. 시험용 닭을 모두 동일한 조건에서 56주간 사육하여 도계한 후 48시간에 이화학적 조사를 실시하였다. 4종의 재래닭은 모두 부위와 상관없이 백색레그혼에 비해 전단력이 높았다. 또한 4종류의 재래닭의 가슴육은 백색레그혼보다 n6/n3 지방산 비율과 보수력이 낮고 가열감량이 높았다(p<0.05). 생체중과 도체중은 황봉이 유의적으로 가장 높았다(p<0.05). 지방산 조성에서 맛과 관련이 있는 올레산 함량은 횡성약닭의 가슴육이 39.6%로 유의적으로 높았고, n6/n3 비율도 횡성약닭의 가슴육이 8.93, 다리육이 12.57로 다른 품종에 비해 유의적으로 낮았다(p<0.05). 연산오계는 가슴육과 다리육 모두에서 지방함량이 높았고, 품종 특성 때문에 $L^*$, $a^*$, $b^*$가 낮아 어두운 경향을 보였다(p<0.05). 조직감을 보면 황봉의 가슴육과 다리육에서 전단력, 응집성, 검성, 씹힘성이 높았다(p<0.05). 관능검사의 결과를 보면 향기는 황봉의 가슴육이 유의적으로 높았고, 종합기호도에서 황봉과 횡성약닭이 유의적으로 높았다(p<0.05). 결론적으로 4종류의 재래닭이 백색레그혼에 비해 공통적으로 조직이 단단하고 보수력이 낮은 특징을 보였고, 재래종간에도 조직감, 지방산 조성(n6/n3 비율), 육색, 관능검사에서 차이가 있는 것으로 나타났다.

냉장한 제주흑우육, 한우육 및 호주산 수입우육의 품질 특성 비교 (Comparison of Quality Characteristics among Chilled Loins Obtained from Jeju Black Cattle, Hanwoo and Imported Australian Beef)

  • 문윤희
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.497-505
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    • 2012
  • 냉장한 제주흑우육, 한우육 및 호주산 수입우육의 품질 특성을 비교하였다. 영양적 특성에서, 제주흑우육의 수분은 65.91%, 조단백질은 17.39%로 가장 낮고 조지방은 15.89%, 조회분은 0.79%로 가장 높게 나타났으며, 조회분은 유의적 차이를 보이고 나머지는 모두 시료 간에 유의적 차이가 없었다. 제주흑우육은 철과 아연 함량이 각각 29.85 및 48.13 ppm으로 한우육보다 낮았으나 유의적 차이가 아니고 호주산 우육보다 많게 나타났으며(p<0.05), 칼슘, 인, 나트륨 및 구리의 함량은 시료 간 유의적 차이가 없는 것으로 분석되었다. 제주흑우육은 아미노산 총량과 필수 아미노산 함량이 각각 16.81 및 9.08%로 다른 시료에 비해 가장 낮았으나 시료 간에 유의적 차이가 나타나지 않았으며, 총아미노산에 대한 필수아미노산의 비율은 54.01%로 가장 높게 나타났다. 제주흑우육은 포화지방산 총량(43.25%), stearic acid(13.51%), linoleic acid(2.39%) 및 필수지방산(2.47%) 함량이 가장 낮은 반면 불포화지방산 총량(56.69%), 단가불포화지방산인 oleic acid 함량(47.80%) 및 MUFA/SFA 비율이 높게 나타나서 호주산 우육에 비해 유의적 차이가 있었다. PUFA/SFA 비율은 시료 간에 유의적 차이가 없었다. 물리화학적 특성에서, 제주흑우육은 적색도($a^*$)가 높고 융점이 가장 낮게 나타났으며(p<0.05), 명도($L^*$)와 황색도($b^*$), pH, 보수력, 가열 감량 및 전단력은 시료 간에 유의적 차이가 없었다. 관능평가 결과에서, 제주흑우육은 생육의 향, 가열육 향 및 기호도가 가장 우수하여 호주산 우육에 비교하면 유의성이 인정되었다(p<0.05). 그러나 가열육의 맛, 다즙성 및 연도는 시료 간에 유의적 차이가 나타나지 않았다.

저온건조 중 벼의 품질 특성 (Quality Characteristics of Rough Rice during Low Temperature Drying)

  • 김훈;한재웅
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.650-655
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    • 2009
  • 용량 150 kg의 실험용건조기와 heat pump를 이용하여 건조온도 20, 30, 40 및 $50^{\circ}C$에서 건조실험을 수행하였다. 건조과정에서 함수율, 동할율의 경시적 변화와 건조 전 후의 발아율 및 식미를 측정하여 저온건조과정에 벼의 품질과 적정 건조온도를 구명하였다. 건조온도 20, 30, 40 및 $50^{\circ}C$에서 건조속도는 0.3, 0.6, 0.9 및 1.3%/hr 로 건조온도가 높을수록 건조는 빠르게 진행되었으며, 건조온도 $40^{\circ}C$ 이상은 고온영역, 그 이하는 저온영역으로 구분할 수 있다. 동할율은 건조온도 $20^{\circ}C$에서는 발생하지 않았고 건조온도 30, 40 및 $50^{\circ}C$에서 1.6, 6.8 및 24.2%로 나타나 건조온도가 높을수록 동할 발생이 증가하였다. 따라서, 건조온도 20 및 $30^{\circ}C$는 동할율 기준치에 적합한 안전한 온도영역이며, $50^{\circ}C$는 매우 위험한 온도영역으로 판단된다. 또한, 건조온도 $40^{\circ}C$는 동할율 방지를 위해 템퍼링시간 증대 등 운영방법의 조정이 필요하였다. 건조온도가 높을수록 건조후 발아율은 저하하였으며, 건조온도 20 및 $30^{\circ}C$에서 발아율은 종자용으로 사용가능한 영역이었으며, 건조온도 40 및 $50^{\circ}C$는 최소 영역인 80%에 만족하였다. 식미관능검사에서전반적인(Overall) 품질, 외관(Appearance)의 품질, 맛(Taste)의 품질 및 조직감(Texture)의 품질에서 유의적인 차이가 나타났으며, 종합적으로 판단해볼 때 건조온도 $20^{\circ}C$$30^{\circ}C$에서 식미가 높게 나타났으며, 건조온도가 가장 높은 $50^{\circ}C$에서는 상대적으로 낮게 나타났다. 따라서, 품질이 우수한 건조조건은 건조온도 $30^{\circ}C$ 이하, 건조속도 0.6%/hr 이하를 유지하는 것이 적정한 것으로 판단된다.

기포제 종류에 따른 경량기포콘크리트의 기포구조 및 열적특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Pore Structure and Thermal Properties of Lightweight Foamed Concrete by Foaming Agent Type)

  • 김진만;최훈국;박선규
    • 한국건축시공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.63-73
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    • 2009
  • 최근 건설생산현장에서는 경제가 성장함과 동시에 사회적으로 급격하게 증가하는 건축물의 수요를 충족시키기 위해서 표준화, 대량 생산화가 가능한 건식 공법이 각광을 받고 있다. 이러한 현실에 부응하여 에너지 절감효과 및 공사기간 단축, 다양한 형태로 적용이 가능하고 경제성을 가지는 샌드위치 패널이 많이 사용되고 있다. 샌드위치 패널의 형태는 양면 도장 강판 사이에 유기계 및 무기계 단열재를 합성한 복합 자재이다. 유기계 단열재는 PUR(Poly-uretane foam) 및 EPS(Expanded poly-stylene foam) 등이 사용되며, 무기계 단열재는 Glass wool 및 Mineral wool 등이 사용된다. 유기계 단열재는 화재 시 불이 잘 붙어 대피할 수 있는 시간 부족과 유독가스의 발생으로 인명피해가 크게 발생할 수 있지만, 무기계보다 가격이 싸서 유기계 재료를 사용한 샌드위치 패널이 많이 사용되고 있다. 반면, 무기계 단열재 중 경량기포콘크리트는 단열성과 내화성, 경량성 등이 뛰어나기 때문에 샌드위치 패널에 적용하여 유기계의 단점을 해결하기 위한 많은 연구가 수행되어져 왔다. 단열성 및 내화성, 경량성이 뛰어난 경량기포콘크리트는 기포제를 활용하여 시멘트 경화체 내에 다량의 공극을 발생시켜 제조한 것으로서 역학적 특성은 사용되는 기포제와 발포제의 종류에 따라 많은 영향을 받게 된다. 기포제는 계면활성작용에 의해 물리적으로 기포를 도입하는 것으로써 공기량은 최고 85%까지 생성될 수 있으며, 크게 계면활성제계, 가수분해 단백질계로 구분될 수 있다. 계면활성제계 기포제는 수용액 상에서 기포시키면 안정되고, 점성이 높은 기포가 생기지만 시멘트 슬러리와 혼합 시 안정성이 저하되어 서로 연속된 형태의 기포를 형성한다. 가수분해 단백질계 기포제는 계면활성제계 기포제와는 달리 시멘트 슬러리와 혼합 시 안정되고 서로 독립적인 형태의 기포를 형성하게 된다. 발포제는 금속분말이 알칼리 용액과 접촉하여 수소가스를 발생시키는 원리를 이용하는 것으로써 현재 Autoclaved Light-Weight Concrete(ALC)의 제조에 사용되고 있다. 이와 같이 경량기포콘크리트 제조에 사용되는 기포제 및 발포제는 특성이 각기 다르기 때문에 내부 공극이 변화되고 이에 따라 경량기포콘크리트의 물리적, 단열특성이 변화될 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 기포제와 발포제를 사용한 경량기포콘크리트를 샌드위치 패널의 내부 단열재로 활용하는 기초적자료를 제공하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 즉, 경량기포콘크리트를 제조하는데 가장 일반적으로 사용하고 있는 기포제 및 발포제를 대상으로 하여 각각의 첨가량에 따른 경량기포콘크리트의 기포구조 및 열적특성을 검토함으로써 경량기포콘크리트의 높은 단열성능을 확보하기 위한 최적조건을 제시하기 위한 실험 실증적 연구를 수행하였다.

플라즈마 처리된 폴리스티렌 막을 통한 순수한 CO2 와 N2 기체의 선택·투과 특성 (Selectivity and Permeability Characteristics of Pure CO2 and N2 Gases through Plasma Treated Polystyrene Membrane)

  • 황의동;신희용;곽현;배성열
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권6호
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    • pp.588-596
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    • 2006
  • 폴리스티렌 막(polystyrene membrane, PS)의 표면을 Ar, $O_2$ 플라즈마로 처리하고, 처리 전후의 변화를 관찰하였고, $CO_2$, $N_2$의 투과도와 $N_2$에 대한 $CO_2$의 선택도는 연속흐름 기체 투과 분석장치(GPA)를 이용하여 측정하였다. Ar플라즈마 처리의 경우 O/C비율이 0에서 0.179로 증가하고, 표면 거칠기가 $15.86{\AA}$에서 $71.64{\AA}$로 증가함으로써 접촉각은 처리전의 $89.16^{\circ}$에서 $18.1^{\circ}$로 감소하였다. 따라서 플라즈마 처리는 막표면을 높은 친수성을 갖도록 만들었다. $CO_2$의 투과도와 선택도에 대한 Ar플라즈마 처리최적조건은 60 W, 2 min, $70^{\circ}C$이며, 투과도와 선택도는 각각 $2.1{\times}10^{-12}[m^3(STP){\cdot}m/m^2{\cdot}sec{\cdot}atm]$와 4.51이었다. $O_2$플라즈마 처리의 경우에, 접촉각은 O/C비율(0.189)과 표면 거칠기($57.10{\AA}$)의 증가에 의해 $13.56^{\circ}$로 감소하였다. 최적의 처리조건은 90 W-2 min-$70^{\circ}C$이며, 값 $7.1{\times}10^{-12}[m^3(STP){\cdot}m/m^2{\cdot}sec{\cdot}atm]$와 값 11.5이었다. 플라즈마 처리 후 막 표면의 변화는 표면에서의 교차결합과 식각효과의 경쟁적인 관계에 의해 결정된다. 결국 플라즈마 처리된 막의 투과도와 선택도가 플라즈마 기체, 처리시간, 출력세기등과 같은 플라즈마 상태를 제어함으로써 향상되었음을 확인할 수 있었다.

한국 전통 양념을 이용한 발효 돼지고기의 품질 특성 (Quality Characteristics of Fermented Pork with Korean Traditional Seasonings)

  • 진상근;김철욱;이상욱;송영민;김일석;박석규;하경희;배대순
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권2호
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    • pp.217-226
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    • 2004
  • 이 연구는 한국 전통 양념을 이용한 발효 돼지고기의 품질 특성에 관한 것으로 돼지고기의 바깥 볼깃살을 채취하여 7${\times}$12${\times}$2cm 크기로 자른 후 육을 동일한 비율의 양념액에 침지하여 -1${\pm}$1$^{\circ}C$에서 20일간 숙성한 발효육[T1(마늘소스 돼지고기), T2(제육김치 돼지고기), T3(김치소스 돼지고기), T4(된장소스 돼지고기), T5(고추장소스 돼지고기)]의 품질 특성을 측정한 결과는 다음과 같다. T1은 수분이 가장 높은 반면 조단백질 함량이 가장 낮았으며, T5는 수분이 가장 낮은 반면 조단백질과 조지방 함량이 가장 높았다. 양념 페이스트와 발효육의 pH는 T1이 가장 높았으며, T3가 가당 낮게 나타났다. 보수력은 T4와 T5가 매우 높고, T3는 가장 낮았다. 전단력은 T5가 가장 높고, T4가 가장 낮게 나타났다. 지방산패도는 T3가 가장 높았으며, T4가 가장 낮았다. 휘발성염기태질소화합물은 T4가 가장 높았으며, T1이 가장 낮았다. 당도는 T5가 가장 높았으며, T3가 가장 낮았다. 염도는 T2가 가장 높았으며, T5가 가장 낮았다. 표면육색과 심부육색 모두 $L^*$값, $a^*$값, $b^*$값은 각각 T4, T2, T2가 가장 높았으며, $L^*$값은 T5가 가장 낮았다. 가열육의 관능평가 결과 전 항목 및 전체적인 기호도는 T5가 가장 높았으며, T4가 가장 낮았다. 불포화지방산 비율은 T5가 많고 T2는 적었다. 불포화지방산/포화지방산 비율은 T5, T4, T3, T1, T$, T3순이었다. 이상의 결과를 요약하여 볼 때, 소비자가 구입을 꺼려하는 뒷다리살을 한국 전통양념류를 이용하여 제품을 만들었을 때, 제품의 맛과 품질을 개선시켜 그 소비를 촉진 시킬 수 있을 것으로 사료되며 앞으로 포장방법과 유통기간 설정 등 이에 대한 더욱더 많은 연구가 이루어져야 하겠다.

경작지(耕作地) 전토양(田土壤)의 인산특성(燐酸特性)에 관(關)한 연구(硏究) -III. 인산(燐酸) 흡수력(吸收力)이 상이(相異)한 밭토양(土壤)에서 대두(大豆)에 대(對)한 시용인산(施用燐酸)의 비효(肥效) (Studies on the Characteristics of Phosphorus in the Upland Soil -III. Yield Responses of Added Phosphorus for Soybean in Soils with Different Capacities of Phosphorus Sorbed)

  • 신철우;김정제;윤정희
    • 한국토양비료학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.272-279
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    • 1988
  • 토양(土壤)의 인산함량(燐酸含量)과 인산(燐酸)의 고정력(固定力)이 상이(相異)하고 토양(土壤)의 특성(特性)을 달리하는 11개(個) 밭토양(土壤)에서 인산(燐酸)을 여러 수준(水準)으로 시용(施用)하고 대두(大豆)를 재배(栽培)하여 토양(土壤)의 여러 인산분획물(燐酸分劃物)이 대두(大豆) 수량(收量)에 미치는 영향(影響)과 인산(燐酸) 분획물(分劃物)들 간(間)의 관계(關係)에 대하여 검토(檢討)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 토양중(土壤中) 유효인산함량(有效燐酸含量)이 낮고 인산(燐酸)의 고정력(固定力)이 큰 토양(土壤)에서 인산(燐酸)의 비효(肥效)가 컸으며 대두(大豆) 수량(收量)은 유효인산(有效燐酸) 및 무기태인산함량(無機態燐酸含量)과 유의성(有意性)있는 정(正)의 상관관계(相關關係)를 보였다. 2. 토양(土攘)에 시용(施用)된 인산(燐酸)이 유효인산(有效燐酸) 으로 변화(變化)되는 비율(比率) 즉 유효인산화율(有效燐酸化率)은 2.5-91.7% 범위(範圍)로 토양(土壤)의 종류(種類)에 따라 상이(相異)하였으며 평균(平均) 48.5%이었다. 3. 대두(大豆) 수량(收量), 식물체(植物體) 인산함량(燐酸含量) 및 흡수량(吸收量)과 개화기(開化期)기 토양중(土壤中)의 유효인산(有效燐酸) 및 무기태(無機態) 인산함량(燐酸含量)과의 관계(關係)에서 대두(大豆) 수량(水量)은 유효인산(有效燐酸), Al-P 및 Ca-P와 식물체(植物體) 인산함량(燐酸含量) 및 흡수량(吸收量)과는 Fe-P를 제외(除外)하고 모두 유의성(有意性) 있는 상관관계(相關關係)를 보였으나, Fe-P함량(含量)도 제주통(濟州統)을 분리(分籬)해서 보면 유의성(有意性)있는 상관관계(相關關係)를 보였다. 4. 개화기(開花期) 토양중(土壤中) Al-P/Fe-P 비(比)는 인산(燐酸) 시용량(施用量)이 증가(增加)함에 따라 증가(增加)되었으며, 그 증가폭(增加幅)은 토양(土壤)의 종류(種類)에 따라 상이(相異)하였고, 대두수량(大豆收量), 인산(燐酸) 흡수량(吸收量), 토양(土壤) 및 식물체(植物體) 인산함량(燐酸含量)과 유의성(有意性) 있는 정(正)의 상관관계(相關關係)를 보였으나, Fe-P와는 유의성(有意性) 있는 상관관계(相關關係)를 보이지 않았다. 5. 개화기(開化期) 토양(土壤)의 인산(燐酸) 흡수량(吸收量)은 인산(燐酸) 시용량(施用量)이 증가(增加)함에 따라 점점 감소(減少)되었으며, 감소(減少) 정도(程度)는 인산(燐酸)의 고정력(固定力)이 낮은 토양(土壤)에서 크고 인산(燐酸)의 고정력(固定力)이 큰 토양(土壤)에서 작았다. 한편 토양(土壤)의 인산(燐酸) 흡수량(吸收量)은 토양(土壤) 및 식물체(植物體) 인산함량(燐酸含量), 식물체(植物體) 인산(燐酸) 흡수량(吸收量), 무기태(無機態) 인산(燐酸)(Sa-P, Al-P, Ca-P) 함량(含量)과 유의성(有意性) 있는 부(負)의 상관관계(相關關係)를 보였으며, 수량(收量)과는 유의성(有意性)은 없었지만 부(負)의 상관경향(相關傾向)을 보였다.

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미세플라스틱의 환경노출을 최소화하기 위한 하·폐수 슬러지 관리방안 (A Management Plan of Wastewater Sludge to Reduce the Exposure of Microplastics to the Ecosystem)

  • 안준영;이병권;전병훈;지민규
    • 청정기술
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    • 제27권1호
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    • pp.1-8
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    • 2021
  • 미세플라스틱으로 인한 생태환경에 미치는 부정적인 영향들이 보고되면서 이의 발생현황 및 처리효율에 대한 연구가 하·폐수처리장을 중심으로 수행되어 왔다. 처리공정 내의 미세플라스틱은 대부분 슬러지에 침전되어 제거되므로 적절한 관리가 필요하나 이와 관련한 국내 연구는 제한적이다. 본 연구에서는 공공하수처리장 및 공공폐수처리장을 대상으로 슬러지의 발생 및 처리현황과 관련 법률 조사 및 정책 동향 파악을 통해 미세플라스틱의 환경노출을 최소화할 수 있는 적절한 관리방안을 검토하였다. 슬러지 처리방법의 조사·분석 결과, 공공하수처리장 슬러지는 재활용 > 소각 > 매립 등 순으로 비율이 높게 나타났으며 이중 재활용은 연료화 > 건축소재 > 퇴비화 순으로 확인되었다. 공공폐수처리장의 경우는 재활용 > 연료화 > 매립 순으로 비율이 높게 나타났으며, 재활용은 소각 후 > 퇴비화 후 > 고형화 후 > 지렁이 사육 순으로 확인되었다. 미세플라스틱의 생태계 노출을 가중 시킬 수 있는 슬러지 처리방법은 매립 및 농업분야의 이용 용도로 판단되며, 해당 방법은 국내 매립장의 수용 용량 부족 현상과 화학비료 및 가축분뇨 비료 등의 충분한 공급 현황을 고려할 때 그 필요성이 낮아 보인다. 대신 신재생에너지 정책과 연계하여 연료화, 에너지화 이용 방안을 확대하고 이외 건축자재 부원료 등의 활용을 적극적으로 모색하는 것이 지속가능한 환경보전 측면에서 보다 합리적일 것으로 예상된다. 향후 동 계획의 실효성과 관련 법 개정을 위한 주요 기초 자료를 확보하기 위해서는 국내 슬러지 수요-공급 현황과 관리 계획의 환경적 영향 및 경제적 효과 등을 심도 있게 연구하는 과정이 필요할 것으로 판단된다.

물부족 지역에서 샌드댐 설치에 의한 장기 물공급 개선 효과 분석 (Analysis of the effect of long-term water supply improvement by the installation of sand dams in water scarce areas)

  • 정일문;이정우;이정은;김일환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권12호
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    • pp.999-1009
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    • 2022
  • 춘천 물로리 지역은 지방상수도가 보급되지 않은 물복지 소외지역으로 복류수 및 지하수를 수원으로 하는 소규모 급수시설로 마을에 물을 공급하고 있다. 가뭄시 물부족 문제를 해결하고 증가하는 물수요에 대비하기 위해 계곡에 연하여 샌드댐을 설치하였으며, 2022년 5월부터 이 시설을 운영하고 있다. 본 연구에서는 과거 가뭄시 샌드댐이 있을 경우의 물공급 신뢰도를 평가하기 위해 MODFLOW모형을 이용한 지하수유출량 모의결과를 활용하여 미계측 기간인 2011년부터 2020년까지의 유입량 자료를 생성하였다. 기존 취수원과 샌드댐이 위치한 곳의 상류부 유역에 대해 SWAT-K 유역수문모델링을 수행하여 지하수유출량을 산정하고, 2021년 월별 지하수유출량에 대한 그 이전 10년 동안의 각 월별 지하수유출량의 상대적 비율을 구한 후 2021년 유입량 시계열 자료에 이 비율을 적용하여 2011년부터 2020년까지의 과거 유입량 자료를 생성하였다. 수요량 20 m3/일, 50 m3/일, 100 m3/일 세 가지 경우에 대해 과거 극한 가뭄시의 물공급 가능여부를 분석한 결과, 샌드댐 설치로 물공급 신뢰도가 증가하는 것을 확인 할 수 있으며, 수요량 100 m3/일인 경우에는 기존 취수원과 샌드댐을 연계 운영해야만 신뢰도 90%를 넘는 것으로 분석되었다. 세 가지 운영조건 모두 물공급 신뢰도 95%를 기준으로는 수요량 50 m3/일 이상, 신뢰도 99%를 기준으로는 수요량 30 m3/일 이상을 만족하는 것으로 평가되었다.

청정수소 생산을 위한 암모니아 분해 반응에서 Ni/Zeolite 촉매의 반응활성에 관한 연구 (Ammonia Decomposition over Ni Catalysts Supported on Zeolites for Clean Hydrogen Production )

  • 김지유;김경덕;정운호;박용하;이기봉;구기영
    • 한국가스학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.19-26
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    • 2023
  • 수소는 화석연료를 대체할 수 있는 COx-free 에너지원으로 사용량은 지속적으로 증가할 것이다. 수소는 단위 질량당 에너지 함량이 높으나, 낮은 저장 밀도와 장기 저장의 어려움으로 저장 및 운송에 한계가 존재한다. 반면, 암모니아는 단위 부피당 저장용량이 크고, 비교적 액화가 용이하여 대용량 수소를 저장 및 운송할 수 있는 수소 운반체로 주목받고 있다. 암모니아 분해를 통한 수소 생산 반응은 흡열반응으로 공정의 효율성 및 경제성을 위해 저온 활성이 우수한 촉매 개발이 요구된다. 본 연구에서는 활성금속 Ni의 고분산 담지를 위해 넓은 비표면적의 제올라이트를 지지체로 사용하였으며, 제올라이트 종류(5A, NaY, ZSM5)에 따른 특성(기공구조, 양이온, Si/Al-비)이 촉매 활성 및 반응 특성에 미치는 영향을 확인하였다. 5A 제올라이트는 표면, 기공, 구조체 내에 Ni 을 고분산 담지를 가능하게 하였으며, 낮은 Si/Al-비로 인한 풍부한 산점은 암모니아 흡착을 증가시켰다. 또한, 지지체에 포함된 Na과 Ca 양이온으로 인한 중간-염기점은 질소 탈착속도를 향상시켰다. 따라서, 15wt%Ni/5A 촉매는 강한 금속-지지체 상호작용과 중간-염기점을 통한 질소 탈착 속도 향상으로 가장 우수한 암모니아 전환율과 높은 수소 생성율 23.5 mmol/gcat·min (30,000 mL/gcat·h, 600 ℃)을 보였다.