• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권7호
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• pp.746-752
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• 2011

A composite microbial system (XDC-2) was used to pretreat and hydrolyze corn stalk to enhance anaerobic digestion. The results of pretreatment indicated that sCOD concentrations of hydrolysate were highest (8,233 mg/l) at the fifth day. XDC-2 efficiently degraded the corn stalk by nearly 45%, decreasing the cellulose content by 22.7% and the hemicellulose content by 74.1%. Total levels of volatile products peaked on the fifth day. The six major compounds present were ethanol (0.29 g/l), acetic acid (0.55 g/l), 1,2-ethanediol (0.49 g/l), propionic acid (0.15 g/l), butyric acid (0.22 g/l), and glycerine (2.48 g/l). The results of anaerobic digestion showed that corn stalks treated by XDC-2 produced 68.3% more total biogas and 87.9% more total methane than untreated controls. The technical digestion time for the treated corn stalks was 35.7% shorter than without treatment. The composite microbial system pretreatment could be a cost-effective and environmentally friendly microbial method for efficient biological conversion of corn stalk into bioenergy.

• 폴리머
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• 제26권5호
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• pp.599-606
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• 2002

본 연구에서는 DDS로 경화된 4관능성 에폭시 (TGDDM)/폴리아마이드이미드 (PAI) 블렌드의 PAI 함량에 따른 블렌드계의 열적, 기계적 및 형태학적 특성에 대해 연구하였다 경화된 시편의 경화거동과 열안정성은 DSC와 TGA로 각각 조사하였다. 또한 $K_{IC}$ 는 UTM을 사용하여 측정하였으며, TGDDM/PAI 블렌드의 상거동과 최종 모폴로지는 SEM을 사용하여 관찰하였다. 그 결과 PAI 함량이 증가할수록 경화온도와 경화활성화 에너지는 감소하였다 경화온도와 경화활성화 에너지의 감소는 PAI 주쇄의 2차 아민이 co-initiator로서 사용되었기 때문인 것으로 사료된다. 그러나 분해활성화 에너지와 $K_{IC}$ 값은 각각 PAI 함량 5, 10 phr까지 증가하다 그 이상치 한량에서는 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과들은 에테르화에 의한 사슬절단 반응에 기초하여 설명되었다. 그리고 SEM에 의한 모폴로지 관찰로부터 블렌드계의 co-continuous 구조가 확인되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제42권4호
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• pp.457-464
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• 2023

The rendering residue generated by rendering disposal, an eco-friendly livestock carcass disposal method, is a useful agricultural resource. Methods for recycling this are being actively researched, and this study investigated the impact of applying rendered residue directly to soil on crop productivity and the agricultural environment. The chemical properties of the rendering residue were examined. The pH, OM, T-N, T-P, CaO, K₂O, and MgO content values were 5.47%, 59.8%, 9.22%, 2.96%, 2.16%, 0.51% and 0.10%, respectively. Treatment conditions were divided into control, inorganic fertilizer, and rendering residue, and rendering residue corresponding to 50, 100, and 200% nitrogen content was applied based on the amount of inorganic fertilizer nitrogen input. Greenhouse gases and ammonia were collected during the cultivation period. Rendering residue increased both the yield and growth of peppers and was effective in improving nutrients such as pH and OM of the soil after harvest. However, compared to inorganic fertilizer treatment, it increased emissions of nitrous oxide and methane as well as ammonia. It is judged that the direct agricultural use of rendering residue is difficult, and a utilization method is needed.

• 한국환경농학회지
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• 제32권4호
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• pp.252-259
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• 2013

간척지 논 토양에서 염 농도에 따른 메탄 배출특성을 조사하기 위하여 포트 실험을 실시한 결과, 염 농도의 증가는 메탄 배출량 감소와 벼 생육 및 수량성 악화에 영향을 주는 것으로 조사되었다. 벼 재배기간 중 높은 EC와 pH로 인한 메탄생성균의 활성 감소와 벼 생육 악화에 따른 메탄 배출량 감소가 주요 원인으로 평가되었다. 토양의 EC와 pH는 총 메탄배출량과 고도의 부의 상관관계를 나타내었으며, 벼 생육(초장 및 분얼)과는 정의 상관관계를 나타내었다. 하지만 주로 높은 EC에 의한 메탄 저감효과는 벼의 생육 초기에 대부분 나타났으며, 생육 후기로 갈수록 염의 희석효과에 의하여 저감효과가 크게 감소되는 것으로 확인하였다. 본 연구의 결과를 통하여 간척지 논 토양의 염 농도가 메탄 배출량에 감소에 큰 영향을 줄 수 있는 것으로 평가되며, 간척지 논 토양에서 메탄 배출량 평가 또는 예측에 좋은 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제36권3호
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• pp.149-157
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• 2003

울릉분지 남서부 심해저 퇴적층에 분포하는 천부 가스의 특성을 파악하기 위해서 피스톤 코아시료를 채취하고 공기층 가스 기법으로 퇴적물 내에 함유된 가스를 포집하여 탄화수소 가스의 함량, 성분 및 탄소 동위원소 분석을 실시하였다. 또한 가스의 함량과 시추 코아 퇴적물의 연관성 및 특성을 파악하기 위해서 가스를 함유하는 퇴적물에 대해서 유기 지화학 분석을 실시하였다. 그리고 가스를 함유하는 퇴적물의 탄성파 특성을 살펴보았다. 퇴적물에서는 탄화수소 가스가 0.01%에서 11.25%까지 검출되었다. 단위 퇴적물내의 탄화수소 가스의 양을 젖은 퇴적물의 부피를 기준으로 정량적으로 계산하면 0.1에서 87.4ml/L wet sediment를 나타냈다. 분석된 탄화수소 가스의 성분은 주로 메탄으로 분석 시료에서 2개 시료를 제외하고는 메탄의 함유비가 98%이상을 나타냈으며 32개 분석 시료 중에서 15개 구간에서는 메탄만이 검출되었다. 채취된 시료의 메탄 가스의 탄소 동위원소 비$(\delta^{13}c)$는 -94.31$extperthousand$에서 -55.50$\textperthousand$까지의 범위를 나타내서 분석된 가스의 기원은 메탄 생성 박테리아에 의한 생물 기원 가스인 것으로 판명된다. 연구 지역의 퇴적물내의 탄화수소 가스의 함량은 지역에 따라서 차이를 보인다. 퇴적물내의 가스의 함량은 퇴적물의 지화학적 특성과 퇴적물의 입도와는 뚜렷한 상관 관계를 보이지 않았다. 단지 탄성파 단면상에서 이상대를 나타내는 곳에서는 가스의 함량이 많은 것으로 나타났다. 탄성파 단면상에 보이는 이상대는 현장의 온도 압력 조건에서 공극수에 탄화수소 가스가 과포화 된 곳으로 다른 조건이 만족된다면 가스 하이드레이트를 형성하기에 적합한 것으로 해석한다.

• 한국환경농학회지
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• 제29권2호
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• pp.197-205
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• 2010

돈분 슬러리를 이용한 혐기성 소화과정에서 유기물 농도 및 식종슬러지의 식종비율, 소화조의 혼합강도 등의 최적 실험조건을 도출하고, 돼지의 성장에 따른 사료 급여 특성과 분뇨의 성상이 바이오가스 발생에 미치는 영향을 관찰하였다. 식종슬러지 비율 50%와 TS 농도 1% 수준에서 메탄함량은 45%이었고, 유기물 함량이 3~7 %로 증가할수록 메탄가스 함량도 증가되었다. 반응조의 혼합강도에 따른 총 누적가스 발생량은 식종슬러지의 식종비율에 따른 영향은 관찰되지 않았고, TS 농도 3%와 5%에서 혼합강도를 증가시켰을 때(80 $\rightarrow$ 160 rpm) 바이오가스 발생량도 증가되었다. 돈분폐수의 혐기소화 실험시 바이오가스를 회수하고자 하는 최적의 운전 조건은 투입되는 TS 농도 3~5% 정도의 유기물 농도와 50% 수준의 식종슬러지의 식종비율 그리고 반응조의 적절한 교반강도(120 rpm) 따라 결정될 수 있다. 돈분뇨 종류에 따른 가스발생량은 분만돈 분뇨의 바이오 가스 발생량이 높았고, gas 발생의 peak(20일)도 짧게 나타나 분해율이 가장 좋은 것으로 나타났다. 돼지의 사육 및 소비 형태에 따라 돼지의 사육 환경이 변화되며, 투입되는 사료의 급여 특성도 달라져 바이오가스 발생 특성도 차이가 있는 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제24권2호
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• pp.51-58
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• 2016

일체형 2상 혐기성소화 방식은 기존 분리형 2상 혐기성소화의 단점을 보완할 수 있는 기술로 산발효조와 메탄발효조가 병합된 형태의 일체형으로 구성되어 유기물 부하변동 대처 용이, 설치부지면적 감소 등의 이점이 있다. 본 연구는 음폐수를 기질로 일체형 2상 혐기성소화의 유기물 분해효율 및 바이오가스 생산량 등에 대한 실험을 실시하여 기존 분리형 2상 혐기성소화와의 효율 비교를 통해 대규모 플랜트 설치의 타당성 여부를 검토하였다. 5ton/일 규모의 Pilot Plant를 구성하여 약 130일 간 소화조 내 유기물 변화, 바이오가스 생산량 및 메탄함량 등의 실험을 실시하였다. 실험 결과, 평균 음폐수 투입량은 $4.1m^3$/일이었으며, 이때 VS 제거효율은 약 77%로 나타났다. 바이오가스는 평균적으로 투입 음폐수 ton당 약 $63.0m^3$($0.724m^3/kg-VS_{added}$)가 발생되었으며, 메탄함량은 약 61.3%로 분석되었다. 일체형 2상 혐기성소화는 기존 산발효조와 메탄발효조가 분리된 소화방식과 유기물 제거 측면에서 다소 높게 나타났다. 결과적으로 일체형 2상 혐기성소화 방식은 충분히 고농도 유기성 폐수인 음폐수 처리에 있어서 상용화가 가능하다는 결론을 내릴 수 있었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제19권5호
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• pp.638-644
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• 2006

Sixteen adult male buffaloes (average body weight $443{\pm}14kg$) were equally distributed into four groups in an experiment to study the effect of supplementary protein sources on energy utilization efficiency in buffaloes fed a wheat straw-based diet. The animals in the control group were offered a basal diet composed of 700 g deoiled ground nut cake and ad libitum wheat straw. Animals of other groups were offered 1.8 kg of soyabean meal (SBM), linseed meal (LSM) or mustard cake (MC) along with the basal diet. Protein supplementation increased the digestibility of DM (p<0.01), OM (p<0.01) CP (p<0.01) and CF (p<0.05). Maximum CP digestibility was observed on SBM, followed by LSM and MC when compared to the control. Total DMI and DOMI was significantly (p<0.01) higher in protein supplemented groups with no differences between treatment groups. Digestible crude protein (DCP) intake and N balance were significantly (p<0.01) different between the groups; maximum response was obtained with SBM supplementation, followed by LSM and MC. Faecal energy was significantly (p<0.01) lower in SBM and LSM groups in comparison to other groups. Methane production (% DEI) was significantly (p<0.05) lower on the SBM treatment. Metabolizable energy (ME) intake increased significantly due to protein supplementation. Metabolizable energy intake (MEI) of animals in the MC group was less than LSM and SBM. Energy balance was increased significantly (p<0.01) due to protein supplementation and within supplement variation was also significant with maximum balance in SBM followed by LSM and MC groups. Protein supplementation significantly (p<0.05) increased the digestibility and metabolizability of energy from whole ration. Metabolizable energy (ME) content (Mcal/kg DM) of SBM, LSM and MC was 4.49, 3.56 and 2.56, respectively. It was concluded that protein supplementation of wheat straw increased intake, digestibility and metabolizability of energy and maximum response could be obtained when soybean meal was used as a supplement.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.523-533
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• 2000

본 연구는 재래식 혐기성 공법에 비해 메탄회수율과 처리효율이 우수한 막분리형 이상 혐기성 반응시스템을 개발하여 산생성 반응조의 미생물 체류시간을 증대시키고 시스템 운전효율을 향상시키기 위해 수행하였다. Pilot plant 운전에 사용된 막은 셀룰로오스 계통으로 $0.5{\mu}m$의 막공경과 $0.8m^2$의 유효 표면적을 가졌으며 메탄발효조는 UASB와 AF로 구성되어 있다. 혐기성 침지형 반응조를 운전한 결과 COD 제거율은 70~80%, 생성가스 중 메탄함율은 90%까지 향상시킬 수 있었다. Pilot plant 운전동안 막의 케이크 저항이 중요한 막오염원으로 나타남에 따라 이를 최소화하기 위해 세가지 공경 (40, 53, $63{\mu}m$)을 가진 전처리 필터로 적용하였다. 적용된 prefilter중 $63{\mu}m$ 전처리 필터의 경우가 가장 효과적으로 케이크 저항을 줄이고 막 유속을 증가시켜 50일 이상 장기운전을 가능케 하였다. 또한 장기 운전으로 인한 막 오염물질은 산과 알카리 세척용액에 의해 연속적으로 세척함으로써 최초 막유속의 89% 까지 회복할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권5호
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• pp.341-345
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• 2009

음식물쓰레기와 종이류로 구성된 유기성고형폐기물(고형물 함량 30% TS)을 대상으로 중온 건식혐기성소화를 시도하였고, 연속 운전 중 수리학적 체류 시간(HRT)을 150일, 100일, 60일, 40일로 감소시켰다. 기질의 고형물 농도를 30% TS (Total Solids)로 고정하였기 때문에 각각의 HRT에 해당하는 고형물 부하는 2.0, 3.0, 5.0, 7.5 kg TS/$m^3$/d였다. HRT를 줄임에 따라 단위용적 당 바이오가스 생산 속도는 증가하였고, HRT 40일에서 3.49${\pm}$0.31 $m^3/m^3/d$로 가장 높은 성능을 보였다. 이 때, 76%의 휘발성 고형물(VS) 분해율이 유지되었고, 0.25 $m^3$/kg $TS_{added}$의 메탄 생산 전환율을 보였으며, 이는 기질의 67.4%에 해당하는 에너지가 메탄 가스로 전환된 것을 의미한다. HRT 100일에서 0.52 $m^3$/kg $TS_{added}$로 가장 높은 바이오가스 전환율을 보였지만, 모든 HRT에서 0.45${\sim}$0.52 $m^3$/kg $TS_{added}$로 큰 차이가 나지 않았다. 고형물 함량이 높은 기질의 원활한 주입을 위해 소화조 발효액의 일부를 기질 투입구로 반송하여 기질과 혼합 후 주입하였다. 주입하고자 하는 기질의 5배에 해당하는 양의 소화조 발효액을 반송하여 혼합하였을 때, 가장 효과적인 기질 주입이 이루어졌다. 중온 건식 조건에서 서식하는 메탄 소화균의 활성도를 측정한 결과, 아세트산, 뷰틸산, 프로피온산을 이용할 경우 각각 2.66, 1.94, 1.20 mL $CH_4/g$ VS/d였다.