본 연구에서는 Pd-Ni-YSZ 촉매의 형태 및 공급되는 가스 조성에 따른 수증기-이산화탄소 복합개질 반응 특성을 평가하였다. 촉매는 분말 형태와 다공성 디스크 형태로 제조되었으며 주입 가스는 $CH_4/CO_2/H_2O$ ratio를 각각 다르게 하여 공급하였다. 그 결과 분말 형태의 촉매와 비교하여 다공성 디스크 형태 촉매를 사용하였을 때 $CH_4$와 $CO_2$ 전환율이 전반적으로 향상되었으며, 공급가스의 $CH_4/CO_2/H_2O$ ratio를 1 : 0.5 : 0.5로 하였을 때 $H_2/CO$ ratio가 2에 가깝게 조절되었다. 하지만 탄소침적에 의해 반응 시작 6 h 이후 $CH_4$ 전환율이 일부 감소하였으며 압력 강하가 0.1에서 0.8로 증가하였다. 이를 해결하기 위하여 공급되는 가스의 $CH_4/CO_2/H_2O$ ratio를 조절하여 수분 비율을 최적화한 결과, 1 : 0.5 : 1의 비율로 가스를 공급할 경우 탄소 침적 방지를 통한 내구성 확보가 가능하였으며 전환율 역시 비교적 높은 수준으로 유지됨을 확인하였다.
가축분뇨를 혐기성소화하여 메탄가스를 생산하고 난 다음 혐기성 소화액비를 비료자원으로 활용하기 위하여 농가포장에서 액비의 시용적량을 구명하였다. 벼 생육상황은 액비 100%+화학비료구가 전 시기를 통해 가장 양호하였으며, 그 다음으로 표준시비구가 분얼기에만 양호하였으나 그 이후에는 표준시비구 액비 100%구 및 액비 150%구 간에는 서로 차이가 없었다. 시기별 식물체중 전질소함량은 분얼기 및 출수기에는 추비의 영향으로 표준시비구가, 유수형성기에는 액비 100%+화학비료구가 높았다. 벼 수량은 액비 100% 및 150%구들이 표준시비구와 비슷하거나 약간 증수되었으며, 액비 100%+화학비료구는 고중의 증가 및 도복으로 인하여 표준시비구보다 수량이 오히려 약간 낮았다. 수확기 질소흡수량은 표준시비구가 가장 높았고, 시비질소 효율은 액비 100%구에서, 시비질소 이용율은 액비 100%+화학비료구에서 높았다. 시기별 토양중 $NH_4-N$ 및 $NO_3-N$함량 변화는 액비 100%+화학비료구가 타 처리구보다 높았다. 시기별 관개수 중 $NH_4-N$ 및 $NO_3-N$함량 변화는 분얼비의 영향으로 급격히 증가하였다가 급격히 감소하였는데, 증가한 시기에는 표준시비구 및 액비 100%+화학비료구가 가장 높았다. 시기별 침투수 중 $NH_4-N$함량 변화는 액비 150%구들에서 많이 용탈되었고, $NO_3-N$ 함량은 액비에 화학비료를 추비한 구들에서 많이 용탈되었다. 혐기성 소화액비는 액비 중의 질소성분을 분석하여서 표준시비량의 질소성분에 맞추어 시용하여야 한다.
가축분뇨와 유기성 부산물의 혼합형태가 바이오가스 발생에 미치는 영향을 규명하고 자 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 모돈분을 원료로 했을 때 가스발생량은 건물함량 5%에서 최대 7 L/d, 내용물 용적대비 0.389 L/$L{\cdot}d$ 이었으며, 고형물 10%에서는 최대 10 L/d, 0.556 L/$L{\cdot}d$ 이었다. TS 10% 일 때 최대 가스발생량이 TS 5%의 약 1.4배가 되었다. 2. 유기성 부산물을 혼합하였을 때 옥수수 사일리지에서 고형물 함량을 10%로 한 시험구에서 가스발생량은 1.11 L/$L{\cdot}d$이다. 대조구의 가스 발생량 0.556 L/$L{\cdot}d$과 비교하면 약 2배 가까이 되었다. 또한 음식물쓰레기를 첨가하였을 때 고형물 함량 10%에서 최대 18.17 L/d, 용적대비 1.01 L/$L{\cdot}d$로 나타났다. 3. 유기건물함량 대비 바이오가스 발생량은 모돈분만을 사용한 대조구에서 최대 203L/kg odm ${\cdot}d$, 음식물쓰레기를 첨가한 시험구에서 최대 216 L/kg odm${\cdot}d$, 옥수수사일리지 를 첨가한 시험구에서 최대 362 L/kg $odm{\cdot}d$로 나타났다. 4. 메탄가스의 농도는 대조구가 초반에 40%가 나왔고 후반에 약 70% 정도였으며 옥수수사일리지를 첨가한 시험구에서 초반에 52% 후반에 약 70%, 음식물쓰레기를 첨가한 시험구에서 초반에 약 40% 후반에 약 70%로 일반적인 농도보다 높았다. 5. 소화액의 성분분석결과 모든 시험구의 소화액은 작물이 필요로 하는 영양분을 골고루 함유하고 있어 액비로 이용할 수 있으리라 판단된다.
Ayisi, Christian Larbi;Zhao, Jinliang;Yame, Chen;Apraku, Andrews;Debra, Grace
Fisheries and Aquatic Sciences
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제22권11호
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pp.25.1-25.9
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2019
Background: Due to the continuous demand for fish coupled with decline in capture fisheries, there is the need to increase aquaculture production to meet the demand. Aquaculture is faced with high cost of feeding since fish oil and fish meal are expensive. In view of this, there are calls to explore alternatives that are cheap and reliable. Objectives: This study on Oreochromis niloticus was conducted to evaluate the effects of replacing fish oil (FO) with palm oil (PO) at 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% on muscle fatty acid and proximate composition as well as growthrelated enzyme activities and mRNA expression. Methods: Oreochromis niloticus were fed five experimental diets (33% crude protein and 10% crude lipid) for 8 weeks. Feed had variation in fish oil and palm oil contents. After the 8 weeks feeding trial, five fish were sampled from each tank (15 from each treatment) and euthanized using an excess dose of tricaine methane sulfonate (MS-222 at 200 mg/L). Fatty acid and enzyme activities were analyzed using standard protocols. Also, RT-qPCR was used to quantify the expression levels of selected growth-related genes. Results: Fish fed 25% PO recorded the least muscle protein content and was significantly lower than the group fed 100% PO. Paired box protein 7 (Pax-7) enzyme activity was significantly higher in the group fed 50% PO compared to the groups fed 25% PO and 100% PO, while caplain-3 (Capn-3) was significantly lower in the group fed 0% PO compared to all other groups. There was a significant difference among treatments with respect to mRNA expression of Pax-7 and Capn-3. Group fed 25% PO had significantly lower mRNA expression of Pax-7, while the group fed 75% PO recorded significantly higher mRNA expression of Capn-3 compared to groups fed 0% PO, 25% PO, and 100% PO. Pearson's correlation analysis revealed that Igf-I and Igf-II mRNA expression have significant correlation with n-3 polyunsaturated fatty acids content in muscle. Conclusion: The results suggest muscle protein content could be modified if FO is replaced with PO. Also, mRNA expression of Pax-7 and Capn-3 is affected by replacing FO with PO.
본 연구에서는 자돈(6.3 kg) 비육 출하시(110 kg)까지 식이유황의 급여가 돈육 품질특성에 미치는 영향을 조사하였다. 3원교잡종$(Landrace{\times}Yorkshire{\times}Duroc)$ 135두를 각 처리구 마다 45두씩(돈방당 15두)배치하여 158일간 사양시험을 실시하였다. 대조구는 식이유황 무첨가, 처리구 1은 300ppm, 처리구 2는 500ppm 첨가하여 급여하였다. 급여기간이 끝난 후 일괄적으로 함양도축장에서 도축하여 돈육의 등심부위를 wrap으로 함기포장하여 냉장온도$(4^{\circ}C)$에서 8일간 저장하면서 품질특성과 관련된 각 실험항목을 조사하였다. 지방산화는 저장기간 동안 대조구에 비하여 유황 급여 처리구가 낮은 지방산화를 보였으며, 저장기간에 따른 비교에서는 모든 처리구가 저장기간이 경과함에 따라 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 관능적 특성 중 근내지방 함량과 전체적인 기호성은 유황 500ppm급여 처리구가 대조구와 유황 300ppm급여 처리구에 비하여 유의적으로 높은 값을 보였다. 저장기간의 경과에 따른 변화에서는 모든 처리구가 유의적인 차이가 없었다. 무기물 중 Na, Mg 및 Ca함량은 대조구에 비하여 유황 급여 수준이 증가할수록 함량이 유의적으로 감소하는 결과를 보였다(p<0.05). Fe, Cu 및 Zn 함량은 대조구에 비하여 유황 급여 처리구가 유의적으로 높은 함량을 보였다(p<0.05). S 함량은 대조구에 비하여 유황 급여수준이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 아미노산 함량은 대조구와 유황 급여 처리구간에 뚜렷한 경향이 없는 것으로 나타났다. 지방산 조성 중 palmitic, stearic과 oleic acid 함량은 대조구에 비하여 유황 급여 처리구가 유의적으로 높은 함량을 보였으며(p<0.05), 반면에 linoleic와 linolenic acid 함량은 유황 급여수준이 증가할수록 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 포화지방산 함량은 유황 급여수준이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며(p<0.05), 반면에 불포화지방산 함량은 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 이상의 결과를 요약하면 식이유황 급여는 돈육 등심의 품질특성에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
중화하지 않은 주정폐수를 처리할 때 상향류식 혐기성반응조에 전극을 배치한 생물전기화학반응조의 성능을 UASB 공정과 비교하였다. UASB 공정은 유기물부하율 4.0 g COD/L.d 이하에서 pH, VFA 및 알카리도 등에 있어서 안정한 상태를 유지하였지만, 4.0 g COD/L.d 이상의 유기물부하율에서는 불안정하였다. 그러나, 생물전기화학 반응조는 UASB 반응조에 비하여 유기물부하율 배가시 상태변수들의 변동폭이 작았으며, 빠르게 정상상태로 회복하였다. 생물전기화학 반응조는 4.0-8.0g COD/L.d의 높은 유기물부하율에서 상태변수들이 UASB 반응조에 비하여 안정하였으며, 유기물부하율 8.0 g COD/L.d에서 비메탄발생율(2,076mL $CH_4/L.d$), 바이오가스의 메탄함량(66.8%) 그리고 COD 제거율(82.3%) 등의 측면에서 UASB 반응조보다 우수하였다. 생물전기화학 반응조의 메탄수율은 유기물부하율 4.0 g COD/L.d에서 약 407mL/g $COD_r$로 최대값을 보였으며, 이 값은 UASB의 282mL/g $COD_r$보다 크게 높았다. 중화하지 않은 산성 주정폐수를 처리하는 생물전기화학 반응조의 전극반응에서 율속단계는 산화전극반응이었으며, 전극반응은 높은 유기물부하율에서 pH에 의해서 크게 영향을 받았다. 생물전기화학 반응조는 유기물부하율 4.0 g COD/L.d에서 99.5%의 최대에너지효율을 보였다. 중화하지 않은 산성 주정폐수를 처리하는 생물전기화학 반응조는 UASB 공정보다 진보된 고율 혐기성 기술이 될 수 있다.
Biogas production and utilization are an emerging alternative energy technology. Biogas is produced from the biological breakdown of organic matter through anaerobic digestion. Biogas can be utilized for various energy sectors such as space heating, electricity generation and vehicle fuel. Especially, to be utilized as vehicle fuel, raw biogas needs to be upgraded that is mainly the removal of carbon dioxide to increase the methane content up to more than 95 ~ 97 vol% in some cases, similar to the composition of fossil-based natural gas. Usage of Biogas as a fuel of vehicles have an effect of reducing $CO_2$ emission compared to fossil fuels. Biomethane which is produced by upgrading of biogas is regarded as a good alternative energy and usage of clean energy is encouraged to deal with air pollution and waste management as well as production of clean energy. Recently, biogas projects for vehicle fuel are newly being launched and Korea government have also announced a plan for investment to develop biogas as a transport fuel. In this study, it is aimed to examine the potential feasibility of biomethane as a transport fuel. As a results, the status of biomethane, quality standard, quality characteristics, and upgrading technology of biogas were investigated to evaluate of biogas as a vehicle fuel of transportation.
rf PECVB법을 이용하여 붕규산 유리 기판 위에 diamond like carbon(DLC) 박막을 증착하였다. 메탄(CH$_4$)-수소(H$_2$) 혼합 가스를 전구체 가스로 사용하였다. DLC 박막의 형상, 구조 및 광학적 특성은 SEM, 라만 및 UV 스펙트럼으로 분석하였다. 증착 속도는 혼합 가스의 수소 농도에 따라 증가하다가, 혼합 가스 유량이 25 sccm 이상에서는 일정하게 되었다. UV스펙트럼으로 계산한 박막의 optical band gap은 증착 시간과 DC serf bias의 증가에 따라 감소하는 경향을 나타냈으나, 수소함량에 의해서는 거의 영향이 없었다. 박막의 투과율에 가장 큰 영향을 미치는 인자는, 특히 자외선 영역과 가시광선 영역에서, bias 전압이었다.
The objectives of this study were to evaluate the effect of replacing 40% corn meal with three different types of barley (Youngyang, Wooho, and Yuyeon) on the chemical compositions, microbial indices, gas emission, and volatile fatty acid (VFA) content in feces of growing pigs. Sixteen pigs (Landrace ${\times}$ Yorkshire ${\times}$ Duroc) with an initial average body weight of $71{\pm}2kg$ were maintained in metabolic cages and randomly allotted to four treatments containing different sources of barley, for 23 days. The treatment with three different barley types replacing 40% ground corn showed no effect (P>0.05) on fecal chemical compositions, microbial indices, gas emission, and VFA. However, some differences (P<0.05) were noted in the chemical compositions of crude fiber and ash, and in the levels of Lactobacillus and Salmonella in the feces of the growing pigs. In conclusion, methane and hydrogen sulfide decreased by replacing 40% corn meal with Youngyang and Wooho barley, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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