• 유기물자원화
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• 제11권4호
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• pp.105-113
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• 2003

반응이 진행되는 동안 적절한 희석율(dilution rate; D)을 유지시키는 것은 성공적인 반응조 운전에 있어 필수적이다. 높은 희석율은 미생물의 유실을 가져오며 또한 낮은 희석율은 유기산의 축적으로 인한 product inhibition을 발생시키기 때문에, 높은 효율의 수소를 생산하는데 제한요소가 된다. 그러므로, 본 연구에서는 희석율의 조절을 통한 음식물쓰레기의 산발효 시 효율향상에 대한 연구를 실시하였다. 운전초기(1-2일)에는 단순유기물의 급속산화가 일어나기 때문에 유기산의 축적과 pH 저하가 발생하기 쉽지만, 최적의 초기 희석율로 보고된 $4.5d^{-1}$에서는 초기 이틀동안 적절한 유기산의 농도와 pH가 유지될 수 있었다. 그리고 이때의 뷰틸산/초산(B/A)의 값도 3.2이상의 높은 값이 유지되었다. 하지만 희석율의 조절없이 $4.5d^{-1}$로 계속 유지된 경우에는 단순 유기물의 감소로 인해 2일째 이후에는 유기산의 감소와 pH의 증가가 발생하였다. 또한 미생물의 유실이 많이 발생하였고, 수소발생도 크게 감소하였다. 그러나, 희석율을 $4.5d^{-1}$에서 $2.3d^{-1}$로 변화시킨 경우에는 반응조의 거동특성이 크게 향상되었다. 다른 희석율로 변화시킨 경우와 비교했을 때, 운전 4일째부터 7일째까지 2.0 이상의 가장 높은 뷰틸산/초산 (B/A) 값을 보여주었고 가장 큰 수소발생의 증가가 나타났다. 그 결과, 수소발효의 효율도 70.8%까지 크게 증가하였다. 이것은 적절한 희석율의 변화가 미생물성장에 알맞은 환경을 조성하였기 때문으로, 이 때 제거된 COD는 각각 수소(19.3%), 유기산(36.5%), 에탄올(15.0%)로 전환되었다. 그러므로 분해단계에 따른 적절한 희석율의 조절전략은 수소발효의 효율을 향상시키는데 매우 효과적임을 알 수 있었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권3호
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• pp.223-234
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• 2016

본 연구는 AgX (Ag-함침 X zeolite)에 의해 고방사성해수폐액 (HSW)의 발생초기에 함유되어 있는 고방사성 요오드($^{131}I$)의 흡착, 제거를 목표로 수행하였다. AgX에 의한 I의 흡착 (AgX-I 흡착)은 AgX 내 Ag-함침농도가 증가할수록 증가하며, 함침농도 30wt% 정도가 적당하였다. AgX (Ag-함침 약 30~35wt%)로부터 Ag의 침출농도는 해수폐액에 함유되어 있는 chloride 이온에 의한 AgCl 침전 등으로 증류수보다 덜 침출 (<1 mg/L) 되었다. AgX-I 흡착은 초기 I 농도 0.01~10 mg/L의 경우 m/V(흡착제량/용액부피의 비)=2.5 g/L에서 99% 이상 흡착제거 되어 I의 효율적 제거가 가능함을 알 수 있다. AgX-I 흡착제거는 해수폐액 보다는 증류수에서 수행하는 것이 효과적이고, 온도의 영향은 미미한 것 같으며, 흡착평형등온선은 Languir 보다는 Freundlich 등온선으로 표현하는 것이 양호하였다. 한편 AgX-I 흡착속도는 유사 2차 속도식을 만족하고 있으며, 속도상수 ($k_2$)는 $C_i$ 증가에 따라 감소하고 있지만, m/V 비 및 온도 증가에 따라서는 증가하고 있다. 이때 흡착 활성화에너지는 약 6.3 kJ/mol 로 AgX-I 흡착은 약한 결합형태의 물리적흡착이 지배적일 것으로 보인다. 그리고 열역학적 매개변수를 평가(음수 값의 Gibbs 자유에너지 및 양수 값의 엔탈피)에 의해 AgX-I 흡착이 자발반응(정반응)의 흡열반응이며, 고온에서 반응이 양호함을 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.245-253
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• 2009

콘크리트 내 철근부식상에 있어 염화물이온의 중요성은 임계염화물농도 (CTL)로서 나타내어진다. CTL은 철근을 둘러싼 부동태피막의 파괴를 유지하게끔 하는데 필요한 염화물량으로 정의되며 염화물량이 CTL에 도달할 경우 철근의 부식은 시작된다. CTL의 중요성에도 불구하고 기존의 콘크리트 구조물의 내구수명 예측을 위한 염화물량은 1 $m^3$의 단위체적당 1.2 kg 혹은 시멘트 중량당 0.4%로서 제시되고 있으며 이는 염해부식환경하의 다양한 환경 인자에 따른 한계치 설정에 대한 불확실성을 고려하지 않은 값이라 할 수 있다. 본 논문에서는 부식개시의 지표로서 결합재의 특성에 따른 부식저항성 및 부식진전에 따른 비율에 대하여 실험연구를 수행하였다. 실험시편으로는 직경 10 mm의 원형 철근을 모르타르 내 몰드에 삽입하여 OPC와 40%OPC+60%GGBS, 70%OPC+30%PFA 및 90%OPC+10%의 SF을 치환한 시편에 대하여 W/C=0.4의 조건으로서 실험을 수행하였다. 각 시편에는 다시 10단계 (0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0% by weight of binder)의 내재염분 농도조건을 부여하여 부식전류를 측정하였다. 시편은 28일 양생을 하였으며 수분손실 및 염분손실을 방지하고자 폴리에틸렌 필름을 이용한 도포양생을 수행하였다. 선형분극저항 측정법에 의한 실험결과로서 각 결합재 치환률에 따른 부식임계치가 결정되었다. 또한 OPC, 60%GGBS, 30%PFA 및 10%SF의 혼입치환률을 적용한 시멘트 모르타르의 CTL 값은 시멘트 중량당 1.6%, 0.45%, 0.8% 및 2.15%의 총염화물 농도로 나타나고 있음을 확인하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권2호
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• pp.155-163
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• 1999

상수원 보호지역내 하성충적토의 사력질 벼 재배 논에서 표준시비 농가관행시비, 우분, 우분퇴비, 볏짚퇴비+화학비료감비, 볏짚환원+표준시비 그리고 무비구의 7처리를 하여 벼 재배 과정동안 시비관리방법에 따른 수량과 양분수지 특성을 조사하여 환경친화적 영농방법 설정을 시도하였다. 시비방법에 따른 정조수량은 추천시비구(100)와 우분구(100)에서 가장 우수하였으며, 화학비료 감비구(98) 볏짚환원구(98), 우분퇴비(94), 농가관행구(94) 순으로 감소하는 경향을 보였으나 처리간 통계적 유의성은 없었다. 질소수지는 농가관행구에서 $+39kg\;ha^{-1}$였으며. 유기물 처리구는 $+44{\sim}76kg\;ha^{-1}$로서 동일 포장조건에서 유기물 처리량이 증가할수록 양분수지의 +값이 커, 질소의 지하용탈량이 감소함을 알 수 있었다. 무기태 질소의 지하용탈량은 화학비료만 시용한 추천시비구($58kg\;ha^{-1}$)와 농가관행구($63kg\;ha^{-1}$)에서 가장 높았으며, 퇴비+화학비료 감비처리나 우분이나 우분퇴비로서 화학비료를 대체한 처리는($23{\sim}27kg\;ha^{-1}$) 화학비료 전용구(R. CF)의 절반 이하 수준($25kg\;ha^{-1}$)까지 줄일 수 있었다. 벼 재배기간중 인산의 지하용탈은 거의 없었다. 우분퇴비구(CMC)의 인산의 수지는 $+30kg\;ha^{-1}$으로 장기 연용에 따라 토양내 인산 축적이 가능성이 있을것으로 예측되며, 다른 처리의 인산 수지는 거의 0에 가까워 벼농사에서의 인산의 시비균형은 비교적 잘 이루어졌다. 칼리의 양분수지는 모든 처리에서 음(-)의 값을 보여 토양내 칼리가 용출되어 작물에 의해 흡수, 이용되고 있음을 알 수 있었다. 결과적으로 기존의 화학비료 위주의 추천시비 방식과 양평군 지역에서 주로 이용되고 있는 관행적 시비방법을 우분과 같은 유기질 비료로 적절히 대체 시용하거나, 볏짚퇴비의 환원 등을 통해 화학비료 사용량을 줄임으로써 벼의 수량을 높이면서 오염물질의 지하 유출을 크게 줄일 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제12권2호
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• pp.112-120
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• 1993

추파 대맥포장에서 기비(基肥)로 시용한 요소(尿素)의 토양중 질산화율(窒酸化率)과 월동기간중 보리의 고사체(枯死體)함유된 질소의 양(量)과 작토층에서 소실(消失)된 질산태질소의 양(量) 및 월동 후 토양에 잔존하고 있는 질소의 양(量)을 추정하고자 실시되었다. 보리 품종 올보리를 공시하고 작물시험장 맥류포장에서 기비 사용량을 0, 40, 80 및 120kg/ha을 요소(尿素)로 시용하였다. 파종은 10월 12일에 하였고 이듬해 3월 17일까지 조사하였으며, 월동기간은 12월 15일부터 3월 17일까지로 하였다. 또한 같은 토양을 이용하여 질산화작용에 미치는 온도의 영향을 밝히기 위하여 5, 10 및 $15^{\circ}C$ 조건에서 4, 8, 16 mg N/100g soil 수준으로 배양(培養)하였다. 1. 토양의 $NH^+\;_4-N$ 및 $NO^-\;_3-N$ 함량의 변화는 요소(尿素) 시용 후 40일경을 기점으로, 40일경까지는 $NH^+\;_4$가, 그리고 그 이후에는 $NO^-\;_3$ 가 각각 가급태(可給態) 질소(窒素)의 주(主)를 이루었다. 2. 토양에 시용된 요소(尿素)의 질산화는 요소(尿素) 시용량이 많을수록, 그리고 온도가 낮을수록 완만하게 진행되었는데, $5{\circ}C$는 $15{\circ}C$에서의 질산화율(窒酸化率) $40{\sim}50%$가 일어났다. 3. 질산화작용(窒酸化作用) 관여하는 ammonia oxidizing bacteria 와 nitrite oxidizing bacteria의 수는 요소(尿素) 용량의 증가에 따라 거의 직선적으로 증가(增加) 하였다. 4. 월동 후 생존한 보리에 함유된 질소량(窒素量)은 기비량(基肥量)의 10% 미만이었고, 작토층에 잔류한 가급태질소(可給態窒素)의 함량은 기비량의 약 $24{\sim}26%$ 이었으며, 월동기간중 보리의 고사체에 함유되어 유기태질소로 소실(消失)된 양(量)은 기비량의 약 50%였고, 질산태질소의 용탈양(溶脫量)은 약 $17{\sim}20%$에 달하였다. 월동기간중 질산태질소의 용탈량은 기비사용량 80 및 120kg/ha에서 각각 ha당 16kg 및 20kg 정도로 추정되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권1호
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• pp.25-31
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• 2009

본 연구는 간척지 토양 중 세사양토에 대하여 입단형성을 위해 가해진 토양개량제가 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 토양개량제로 이수석고 1550 (G1), 3100 (G2), 6200 (G3) kg/10 a, 팽화왕겨 1000 (H1), 2000 (H2), 3000 (H3) kg/10 a, 팽화왕겨 1500 kg/10 a에 zeolite 200 (HZ1), 400 (HZ2), 800 (HZ3) kg/10 a가 되도록 처리량을 달리하여 3년간 연용하고, 버뮤다그래스를 재배한 토양을 60, 90, 120일 경과 후 채취하여 토양개량제 연용이 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 결과를 보고한다. 이수석고의 처리는 토양 중 $K^+$, $Na^+$, $Mg^{++}$의 함량을 현저히 감소시키는 것으로 나타났다. $K^+$ 함량은 토양개량제의 종류 및 처리수준과 관계없이 연용기간이 길어질수록 낮아지는 경향이었다. $K^+$ 함량은 연도별의 경우 2004 > 2005 > 2006 순으로 낮았으나 동일연도에서는 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite 순이었으며, 90 DAT에서 잘 나타나고 있었다. $Na^+$ 함량은 토양개량제 연용에 따른 변화는 없었으나 토양개량제의 종류에 의한 함량에서 차이를 보였다. 2006년 120 DAT 처리구에서 이수석고 및 그 처리량에 따라 $Na^+$ 함량이 현저히 감소하는 현상을 볼 수 있었고, 2006년도 토양 중 $Na^+$ 함량은 이수석고 $\ll$ 팽화왕겨 < 팽화왕겨 +zeolite 순이었다. $Mg^{++}$ 함량은 팽화왕겨+zeolite의 경우 년도별 증가형태가 안정적이었고, 시간이 경과할수록 이수석고 < 팽화왕겨 < 정화왕겨+zeolite 순으로 높아지고 있었다. 이수석고 및 그 처리량에 따라 $Mg^{++}$ 함량은 현저히 감소하는 현상을 볼 수 있었고, 팽화왕겨, 팽화왕겨+zeolite 처리구에서는 대조구에 비해 그리고 연용에 따라 감소되는 정도가 적었다. 동일 조건에서의 토양개량제 처리는 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite 순으로 높아지고 있었다 $Ca^{++}$의 경우 이수석고 연용처리는 처리수준이 높을수록 토양 중 $Ca^{++}$이 높아지는 결과가 되었으며, 년도별 변화도 2004 < 2005 < 2006년의 순으로 연용기간이 늘어남에 따라 높아지는 경향이었다. 팽화왕겨, 팽화왕겨+zeolite 연용처리는 대조구에 비해 함량변화가 적었다. 토성이 세 사양토인 간척지의 양이온 중 $K^+$, $Na^+$, $Mg^{++}$ 함량 감소에 효과적인 토양개량제는 이수석고 이었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권6호
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• pp.481-489
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• 2011

본 연구에서는 소나무와 낙엽송 스킨팀버의 ACQ-2, CUAZ-2, CuHDO-1 가압처리 특성을 평가하기 위해 소나무 변재부와 낙엽송 심재부 시험편을 대상으로 처리용 목재의 함수율이 방부제 처리도에 미치는 영향과 방부제 유효성분인 구리의 처리목재 내 정착 특성을 조사하였다. 본 연구 결과에 의하면 소나무 변재부는 방부제 종류에 관계없이 함수율 30%부터 사용환경 범주 H3용 처리목재의 침윤도와 흡수량 기준을 모두 만족하였다. 완벽한 방부제 침투가 가능한 소나무 변재부에서 깊이에 따른 방부제 흡수량 경사를 조사한 결과, 방부제 종류에 따른 차이가 관찰되었다. CuHDO-1 처리 시험편에서 발생한 경사가 ACQ-2와 CUAZ-2 처리 시험편에서의 경사보다 심했는데, 특히 고함수율(25, 30%) 시험편에서 경사가 저함수율(15, 20%) 시험편에서보다 심함을 알 수 있었다. 그러나 난주입성인 낙엽송 심재부는 처리용 목재의 함수율 조건 및 방부제 종류에 관계없이 처리도 가 매우 불량하였다. 낙엽송 심재부의 처리도 개선을 위해 증기 전처리($121^{\circ}C$의 포화수증기 조건에서 12시간 처리)를 실시한 결과, 낙엽송 심재부의 침윤도와 흡수량 모두 사용환경 범주 H3용 처리목재 기준에 부합하게 처리도가 개선됨을 확인할 수 있었다. 소나무 변재부와 낙엽송 심재부 시험편에서 공히 방부제 유효성분인 구리의 정착이 비건조 양생에 비하여 건조 양생에서 빨리 진행되었다. 소나무 변재부는 양생 초기 3~6일, 낙엽송 심재부는 양생 1일 이내에 3주간 정착된 구리 양의 95% 이상이 정착되었다. 양생 3주 후 처리목재 내에 미정착 상태로 남아있는 구리의 양은 ACQ-2, CuHDO-1, CUAZ-2 순으로 많았는데, 이는 처리용 작업액에 존재하는 구리의 양과 비례하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.302-311
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• 2023

본 연구는 천연 목재방부제로서 피마자유(castor oil, CSO)의 적용 가능성을 평가하기 위하여 수행하였다. 이를 위하여 CSO를 감가압법으로 국내외 목재수종에 주입한 후, 주입능, 용탈성, 내후성 등을 조사하였다. CSO 주입능은 수종별 해부학적 구조의 차이로 인하여 솔송, 잎갈, 단풍, 신갈나무 순으로 측정되었으나, 모든 수종에서 목재 내로 효과적으로 주입되었다. 용탈성의 경우, 잎갈나무를 제외하고 주입능이 높은 수종에서 용탈되는 양이 많았다. CSO의 점도 저하를 위한 에탄올의 첨가는 주입능 및 용탈성에 부정적인 영향을 미쳤다. 중량감소율을 이용하여 조사한 CSO-주입/용탈 시편의 목재부후균에 대한 내후성은 대조구와 비교하여 대부분의 처리목에서 매우 우수하였다. 특히 갈색부후균인 Fomitopsis palustris에 대하여 CSO만으로 구성된 약액(CSO-2)을 처리한 대부분의 처리목에서 부후가 발생하지 않거나, 매우 낮은 중량감소율를 보였다. 이는 주입된 CSO가 용탈과정에서 목재 내에 잔류하여 발생한 결과로서 X-ray microscope 관찰을 통하여 CSO의 잔류를 확인할 수 있었다. 한편 CSO-2를 주입한 후, 2주간 염수에 용탈시킨 스트립 형태의 시편은 모든 절삭방향에서 길이 변화가 거의 일어나지 않았다. 또한 CSO-2 주입/용탈 시편을 야외에 2주간 노출시킨 후, 측정한 중량증가율과 길이팽윤율도 대조구 시편과 비교하여 매우 낮아 내수성이 크게 향상된 것을 확인하였다. 따라서 CSO는 목재부후균의 생장 억제뿐만 아니라 치수안정 효과까지 제공함으로서 다양한 실내외 환경에서 천연 목재방부제로서 적용이 가능할 것으로 판단된다.