• Environmental Engineering Research
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• 제19권2호
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• pp.123-130
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• 2014

Percolation is the important process of extracting the soluble constituents of a fine mesh, porous substance by passage of a liquid through it. In this study, bio-wastes were percolated under various conditions through continuous percolation processes, and the energy potential of percolate was evaluated. The representative bio-wastes from the K composting plant in Darmstadt, Germany were used as the sample for percolation. The central objective of this study was to determine the optimal amount of process water and the optimum duration of percolation through the bio-wastes. For economic reasons, the retention time of the percolation medium should be as long as necessary and as short as possible. For the percolation of the bio-wastes, the optimal percolation time was 2 hr and maximum percolation time was 4 hr. After 2 hr, more than two-thirds of the organic substances from the input material were percolated. In the first percolation process, the highest yields of organic substance were achieved. The best percolation of the bio-wastes was achieved when the process water of 2 L for the first percolation procedure and then the process water of 1.5 L for each further percolation procedure for a total 8 L for all five procedures were used on 1,000 g fresh bio-waste. The gas formation potentials of 0.83 and $0.96Nm^3/ton$ fresh matter (FM) were obtained based on the percolate from 1 hr percolation of 1,000 g bio-waste with the process water of 2 L according to the measurement of the gas formation in 21 days (GB21). This method can potentially contribute to reducing fossil fuel consumption and thus combating climate change.

• 한국염색가공학회지
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• 제33권4호
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• pp.191-201
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• 2021

In this study, an eco-friendly indigo reduction system(scale up reduction, use of buffer solution, and pH control) using baker's yeast(Saccharomyces cerevisiae) was applied for natural indigo(Polygonum tinctorium) dyeing of Hanji fabric and Hanji-mixture fabric(Hanji/Cotton, Hanji/Silk). The effect of concentration of baker's yeast, repeat dyeing, and bath reuse was investigated in terms of dye uptake indicating reduction power. And the oxidation-reduction potential(ORP) was monitored. We also evaluated color properties and colorfastness according to the color strength. The yeast concentration did not significantly affect the maximum reduction power. However, the highest yeast concentration was effective in improving the initial dye uptake, and its the reduction retention power was the most excellent. Even on the last reduction day, the effect of increasing the dye uptake by repeat dyeing was observed. And it was confirmed that the reduction bath could be reused for up to 30 days by supplementing yeast at the end of reduction. For all the fabrics used, deeper and darker PB color were obtained by repeat dyeing. As dyeing was repeated, purplish tint got stronger on the Hanji/Silk fabric compared to other fabrics. Regardless of the composition of Hanji fabrics and color strength, washing and dry cleaning fastness were relatively good with above rating 4-5, and fastness to rubbing and light were acceptable with a rating 3-4 ~ 4-5. The eco-friendly natural indigo dyeing process using niram and baker's yeast would offer global marketability and diversity of Hanji product as a sustainable high value-added material.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권4호
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• pp.181-192
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• 2003

기상 자료와 토양 수리 특성을 입력하여 토양수분의 수직 이동 및 분포를 예측할 수 있는 수치모형을 개발하고, 이 모형을 검정하기 위해 중동사양토를 대상으로 추정한 결과와 중성자 산란법에 의해 측정한 수분단면을 비교하였다. 이 모형에서 토양수분 포텐셜을 기준으로 한 Richards 방정식의 해를 predictor-corrector 격자에 투영한 음함수 유한차분법에 의해 구하였다. 이 모형에서는 토양단면의 수리특성은 균질하고, 토양수분은 등온적으로 흐르고, 수분이력현상은 고려하지 않고, 수증기 및 열 이동은 일어나지 않고, 빗물은 토양 단면에 부분 치환원리에 의해 분배된다고 가정하였다. 이 모형의 입력 자료는 크게 강우량, 최고 및 최저 기온, 상대습도 및 일사량의 일일 기상자료와 불포화 수리전도도 및 수분보유 특성 함수를 추정하기 위한 토양 수리 자료로 구분하였다. Chebyshev 다항식과 최소 자승차를 이용하여 추정한 토양 수리 다항식은 입력 자료와 매우 잘 일치하였다. 다양한 지표 및 하부 경계조건에서 53일 동안 상대적으로 시간증가분을 크게 하여 추정한 Richards 방정식의 해인 토양수분 수직 단면은 지표 10 cm를 제외하고는 중성자 산란법에 의해 측정한 결과와 잘 일치하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제3권1호
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• pp.27-33
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• 1987

삼중수소 ($^{3}H$) 에 관한 환경 및 생물학상의 연구는 1950년대 중반부터 선진국에서 수행되오고 있다. 삼중소소에 대한 잠재적 노출의 경우 통상적 처리절차는 삼중수소의 신체부하량이라고 일컬어지는 이른바 신체내에 축적된 삼중수소의 양을 결정하기 위하여 삼중수소수로서 오줌속에 포함되는 삼중수소 방사능의 생리분석이다. 전신에 있어서 삼중수소의 최대허용신체부하량은 신체조직에 대하여 약 $30{\mu}Ci/{\ell}$ 이다. 생리분석에서 오줌속에 삼중수소를 검출하는데 가장 보편적인 조사준위(照射准尉)는 최대허용신체부하량의 1/10 이다. 이러한 생리분석 연구계획을 위해서는 소광보정(消光補正) 곡선을 그리는 것이 가장 우선적이다. 이것은 검뇨용 오줌의 색깔이 일정하지 않기 때문에 필요한 것이다. 이 경우에서 소광효과는 주로 오줌시료에 의한 섬광빛의 흡수에 기인된다. 소광보정곡선으로 판단된 공식은 통계적 근거에서 최소자승법에 의하여 Y (%) = 0.771 + 1.836 ${\tmes}10^{-4}$X(count)로 얻어졌다. 여기서 Y는 섬광계수 효율로서 약 12%에서 31% 범위의 값으로 나타났다. 본 논문에서는 삼중수소의 생물학적 반감기와 신체계통적으로 분포된 삼중수소에 적용되고 있는 정체(停滯) 공식에 관한 간략한 이론에 관하여 서술된다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제27권1호
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• pp.13-18
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• 2009

본 연구의 목적은 유가공 폐기물에 대한 혐기성 소화를 통해 바이오메탄의 생성을 확인하고, 생성된 메탄의 에너지원으로의 사용 가능성과 오염도 감소의 정도를 확인하는 것이며, 연구 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 수리학적 체류시간(HRT)을 15일로 유지시키고 $35^{\circ}C$의 중온 조건에서 유가공 폐기물을 혐기성 소화시킨 결과 평균 4.11 ${\ell}$/day의 메탄이 전체 가스의 70% 성분비를 유지하며 일정하게 발생하였다. 이는 다른 폐기물을 이용한 연구 결과와 비교하였을 때보다 상대적으로 높은 값으로, 유가공 폐기물에 대한 혐기성 소화처리를 통해 높은 효율의 에너지원으로 확보할 수 있음을 보여준다. TCOD는 초기 투입된 원수에서의 약 31,000 mg/${\ell}$에서 13,500 mg/${\ell}$ 이하까지 줄어 최대 60%의 TCOD 제거 효율을 보여주었다. 2. HRT를 15일로 유지한 상태에서 온도를 $55^{\circ}C$의 고온으로 변화시킨 경우, 메탄 발생량이 약 5% 가량 증가하였다. 온도의 변화만으로는 메탄 발생량에 큰 영향을 주지 못하였으나, HRT를 15일에서 12일로 감소시킨 경우에는 고온의 경우가 중온의 경우보다 약 44% 가량 많은 메탄 발생량을 보였다. 3. 이상의 결과를 통하여 알아낸 메탄 발생량과 오염 감소율을 토대로 바이오메탄을 에너지원으로 이용했을 경우의 경제성을 분석한 결과, HRT 12일의 고온 조건에서 유가공 폐기물을 혐기성 소화시키는 것이 기업에 많은 경제적인 이익을 가져다 주는 것으로 나타났다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제19권5호
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• pp.24.1-24.6
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• 2016

We determined the optimum dietary protein level in juvenile barred knifejaw Oplegnathus fasciatus in cages. Five semi-purified isocaloric diets were formulated with white fish meal and casein-based diets to contain 35, 40, 45, 50, and 60 % crude protein (CP). Fish with an initial body weight of $7.1{\pm}0.06g$ ($mean{\pm}SD$) were randomly distributed into 15 net cages (each size: $60cm{\times}40cm{\times}90cm$, $W{\times}L{\times}H$) as groups of 20 fish in triplicates. The fish were fed at apparent satiation level twice a day. After 8 weeks of feeding, the weight gain (WG) of fish fed 45, 50, and 60 % CP diets were significantly higher than those of fish fed 35 and 40 % CP diets. However, there were no significant differences in WG among fish fed 45, 50, and 60 % CP diets. Generally, feed efficiency (FE) and specific growth rate (SGR) showed a similar trend as WG. However, the protein efficiency ratio (PER) was inversely related to dietary protein levels. Energy retention efficiency increased with the increase of dietary protein levels by protein sparing from non-protein energy sources. Blood hematocrit content was not affected by dietary protein levels. However, a significantly lower amount of hemoglobin was found in fish fed 35 % CP than in fish fed 40, 45, 50, and 60 % CP diets. Fish fed 60 % CP showed the lowest survival rate than the fish fed 35, 40, 45, and 50 % CP diets. Broken-line analysis of WG showed the optimum dietary protein level was 45.2 % with 18.8 kJ/g diet for juvenile barred knifejaw. This study has potential implication for the successful cage culture of barred knifejaw.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권6호
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• pp.491-500
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• 2015

본 연구는 NRCS-CN 방법이 산정하는 유출량의 정확성을 향상시키기 위하여 강우량과 최대잠재보유수량을 초기손실량 계산과정의 주요 기여인자로 고려하였으며, 우리나라 15개 유역에서 관측된 658개의 강우량과 유출량 자료를 이용하여 초기손실량의 수정모형을 제안하였다. 유효우량을 산정하는 방법으로는 NRCS-CN 방법(M1), NRCS-CN 방법에서 초기손실량계수를 감소시킨 방법(M2), 관측 강우-유출 관계를 바탕으로 본 연구에서 제안하는 방법(M3)을 적용하였다. 또한 USDA에서 제시하는 CN값($CN_T$), 관측자료로 부터 계산된 CN값($CN_C$) 그리고 최소자승법으로 추정한 CN값($CN_{LSF}$)을 각각의 방법에 적용하였다. 적용 결과는 RRMSE, NSE 그리고 PBIAS 등을 이용하여 평가되었다. 그 결과 $CN_T$를 M1, M2, M3에 적용한 경우 각 유역에서 평균적으로 [RMSE (23.60, 18.12, 16.04), NSE (0.54, 0.73, 0.79), PBIAS (36.54, 20.25, 12.00)]로 나타났다. 이와 비슷하게 $CN_C$를 M1과 M2에 적용하고, $CN_{LSF}$를 M3에 적용하였을 경우 각 유역에서 평균적으로 [RMSE (17.17, 15.88, 13.82), NSE (0.76, 0.80, 0.85), PBIAS (3.06, 4.47, 0.11)]로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제안된 M3 방법을 사용하여 추정한 유효우량이 관측된 직접유출량과 통계학적으로 가장 가까운 값을 제공하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.588-597
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• 2016

본 연구는 유기성폐기물의 혼합슬러지를 개량형 단상 혐기성 소화공정에서 각각의 혼합비율에 따른 바이오가스 생산효율 향상에 관한 연구로, 연구에 사용된 유기성폐기물의 종류는 하수 생슬러지, 음폐수 및 가축분뇨이다. BMP test를 통해 잠재적 메탄발생량을 확인한 결과 단일시료의 경우 가축분뇨가 $1.55m^3CN4/kgVS$로 가장 높게 평가되었고, 혼합시료(생슬러지, 음폐수, 가축분뇨)의 경우는 각각의 비율을 50% : 30% : 20%로 하였을 때 $0.43m^3CN4/kgVS$로 가장 높게 나타났다. 반면 실증플랜트에서 혼합슬러지 최적 혼합비율은 생슬러지(68.5) : 음폐수(18.0) : 가축분뇨(13.5)로 나타나 BMP test와 다소 상이한 결과를 보였다. 이는 혼합슬러지 성상변화와 체류시간 등 소화조 운전조건 변화에 기인한 결과로 판단되며, 단상 혐기성 소화조의 바이오가스 생산량이 $2,514m^3/d$, 메탄함량 62.8%로 조사되어 설계능력인 바이오가스 생산량 $2,319m^3/d$ 기준으로 볼 때 최대성능을 발휘하는 것으로 평가되었다. 아울러 본 연구를 통해 혐기성 소화방식에 있어 소화조의 안정적인 운영과 소화효율 측면에서 고효율 방식인 2상 소화방식을 도입하는 것이 유리하나 기존의 단상 소화방식에 있어서도 소화효율 개선 및 성능향상이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권4호
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• pp.299-311
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• 2006

본 논문은 비산출률을 모르는 관측정에서 지하수함양량을 산정하기 위해 물수지분석법의 매개변수를 지하수위상 승량으로 추정하는 방법을 제시하고, 제주도 북부지역의 2개 관측정에 적용하였다. 식생근계의 토양에 대한 물수지가 일단위로 분석되었다. 직접유출랑은 SCS방법으로 계산하고, 실제증발산량은 Penman-Monteith식으로 산정한 잠재증발산량에 작물계수와 수분스트레스계수를 곱하여 산정하였다. 강수량과 이전 토양수분량에서 직접유출량과 잠재증발산량을 제하였으며 토양수분보유능을 초과하는 수량을 지하수함양으로 보았다. SCS 유출곡선지수, 토양수분 보유능, 작물계수 등의 매개변수는 강우사상 동안의 함양량과 지하수위상승량의 선형관계를 이용하여 추정하였다. 관측정이 위치한 지점에서 출현가능한 비산출률의 최대한계값($n_m$)을 강수량과 지하수위상승량 관계로부터 유도하였다. 관측된 지하수위상승량과 함양량 계산값의 선형관계로부터 비산출률과 결정계수($R^2$)를 산정하고, 계산된 비산출률이 최대한계값($n_m$)이내에 위치하며 $R^2$이 가장 큰 매개변수값을 모의를 통하여 선정하였다. 사례지역에 적용한 결과 추정된 매개변수로 산정한 함양량이 지하수위상승량의 변동을 81%이상 설명하는 것으로 나타나 지하수위 자료는 지하수함양량 산정을 위한 물수지분석법의 매개변수 추정에 유용한 것으로 판단된다.