인도형 수도종자(품종 : Dunghan Shali)에 전침지시간과 2% EMS 처리시간을 달리하여 습윤한 종자와 건조저장종자에서 생물학적 영향의 한 기준으로서 묘장과 발아율을 조사하였든바 습윤한 종자의 묘장에서 EMS 처리시간의 증가에 따라 그 감소는 특히 36시간 전침지하므로서 크게 나타났고 발아율에는 차이가 없었다. 건조저장한 종자에서는 묘장이나 발아율이 전침지와 처리시간의 증가에 따라 감소율이 크게 나타났다. 저장기간의 변동에 따른 발아율과 묘장에서는 건조 1주일부터 8주일 사이에는 차이가 없었다. 인도형 수도품종 : Taichung Native No.1, Dunghan Shali 및 IR-8의 건조종자를 2% EMS와 2.5% MMS로 처리하여 품종간에서 건조저장에 따른 생물학적 장해를 조사한 바 얻어진 결과는 다음과 같다. 1) Methyl group의 독성이 Ethuyl group의 화학약품처리에서 보다 묘생장이나 발아율에서 크게 나타났다. 2) 건조저장한 종자에서는 건조후 6-3일까지는 생육장해가 증대되어 최대에 달하였다. 그러나 IR-8에서만 미한 묘생장의 감소를 보였고 발아율에서는 차이가 없었다. 3) 품종간 차이로서는 화학약품별 건조저장일수에 따라 달리 나타나는 감수성에 대한 품종간 유전적 차이 정도로서 인정할 수 있었다.
Poly(ether-block-amide)(PEBA, $PEBAX^{TM}$)는 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer, TCU)로서 hard-rigid amide block과 soft-flexible ether block으로 구성되어 있으며, 분자량과 두 block간의 구성비에 따라 여러 종류가 있다. $PEBAX^{TM}$는 분리막소재로 이용할 경우, $PEBAX^{TM}$의 hard amide block은 우수한 기계적 특성과 선택도를, 그리고 soft ether block은 높은 투과도를 제공할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2종류의 $PEBAX^{TM}$를 사용하여 기체분리막을 제조하고, 종류에 따른 이산화탄소와 메탄의 투과특성 변화를 연구하였다. 또한 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 무기전구체로서 TEOS(tetraethoxysilane)를 사용하여 $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드막을 제조하고, 그 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교하였다. 순수 $PEBAX^{TM}$-1657과 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 측정 결과, ether block의 비율이 상대적으로 높은 $PEBAX^{TM}$-2533 분리막의 투과도 계수가 보다 높은 투과도 계수값을 가졌다. 이는 $PEBAX^{TM}$-2533의 경우, 상대적으로 높은 ether block 함량 때문에 고분자 사슬의 유연성이 보다 크기 때문으로 볼 수 있다. $PEBAX^{TM}$/TEOS 하이브리드 분리막의 투과특성을 순수 $PEBAX^{TM}$ 분리막의 결과와 비교할 때, 하이브리드 분리막의 기체 투과도 계수가 보다 높음을 알 수 있다. 이는 TEOS의 축합반응으로 생성된 silica domain에 의해 결정성이 감소하고 또한 이산화탄소와 silanol group과의 친화도(affinity) 증가에 따른 용해도가 증가하기 때문으로 볼 수 있다. 하이브리드 분리막의 투과도 계수 증가에도 불구하고 이상분리인자는 거의 비슷하거나 약간 감소하였음을 알 수 있다. 이는 이산화탄소와 silanol group의 친화도 증가로 인한 용해선택도의 증가에 기인한 것으로 볼 수 있다.
환경오염과 인체의 유해성 및 지구온난화로 인하여 자동차의 파워트레인의 변화가 심화되고 있으며 전기자동차의 시장점유율이 상승하고 있다. 또한, 화석연료를 기반으로 하는 내연기관 자동차의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 이 연구의 목적은 CNG 버스에서 배출되는 유독성 가스를 저감하는 NGOC의 $CH_4$와 NOx 저감 능력 향상을 위하여 조촉매 $CeO_2$ 담지량에 영향을 파악하는 것이다. 3종의 천연가스산화촉매(NGOC)를 Fresh 조건과 $700^{\circ}C$ 12hr 열적 열화 조건으로 촉매를 제조한 후 유해가스 저감 성능을 평가하였다. $CeO_2$는 일반적으로 산화 환원반응성이 좋아 촉매활성에 좋다고 알려져 왔으며, 안정적인 물질인 $CH_4$와 NOx 저감 능력에 미치는 영향을 연구하는 것은 의의가 있다. 6wt% $CeO_2$가 담지된 Fresh $1Pt-3Pd-1Rh-3MgO-6CeO_2/(Al+Z)$ NGOC는 $CH_4$에 대한 선택도가 큰 Pd의 분산도가 제일 높았고 유해가스 저감 성능도 향상되었다. $700^{\circ}C$ 12hr 고온조건에서 내구성이 낮은 지지체 zeolite의 화합물 결정이 일부 파괴되면서 zeolite의 결정체인 $Al_2O_3$가 떨어져 나와 응집되었다. 6wt% $CeO_2$가 담지된 NGOC는 귀금속의 분산도 저하가 가장 작았고, $CeO_2$의 열적인 내구성으로 인하여 유해가스 저감 성능이 가장 높았다.
본 연구는 전과정평가 기법으로 석유화학업체에서 발생하는 폐수처리슬러지의 매립처리에 대한 잠재적인 환경영향을 평가하고 매립가스 활용에 의한 환경영향의 저감을 평가하였다. 본 연구의 기능단위는 '폐수처리슬러지 1 ton의 매립'이며, 시스템경계는 폐수처리슬러지가 매립장으로 투입 처리되는 과정을 포함하며 외부에너지 생산 및 이용까지 확장하였다. 환경영향은 매립공정 및 침출수처리공정에서 높게 나타났으며, 지구온난화 및 광화학적산화물생성은 매립공정에서, 자원고갈, 산성화, 부영양화, 오존층파괴는 침출수처리공정에서 높게 나타났다. 영향범주별 주요원인물질은 Crude oil(자원고갈), $NO_X$(산성화, 부영양화), $CH_4$(지구온난화, 광화학적산화물생성), $Cl_2$(오존층파괴) 이었다. 자원고갈, 산성화, 부영양화는 침출수처리과정 중 사용되는 전기의 생산에 의한 부하가 주원인으로 나타났으며, 지구온난화, 광화학적산화물생성은 포집되지 않는 매립가스에 포함된 메탄이 주원인이었다. 이에 매립가스에 의한 전기 생산, 공정개선 등으로 전기사용량을 저감하거나 메탄가스 회수율 향상, Flaring system, 매립가스의 연료대체 등으로 메탄배출량을 저감하는 것이 환경영향을 저감하는 방안이 될 수 있다. 한편, 영향범주별 환경영향은 지구온난화-자원고갈-광화학적산화물생성 순으로 나타나 지구온난화가 약 90% 이상의 절대적 환경영향을 미치는 것으로 나타났다. 이에 환경영향을 줄이는데 메탄의 배출량을 저감하는 것이 전기사용량을 저감하는 것보다 우선순위가 높은 것으로 나타났다. 매립가스의 연료대체에 의한 회피효과를 검토한 결과, B-C유 또는 LNG를 대체할 경우 각각 32.7%, 12.0%의 환경영향을 저감할 수 있는 것으로 나타났다.
The study aimed to investigate the effects of gynosaponin on in vitro methanogenesis under different forage-concentrate ratios (F:C ratios). Experiment was conducted with two kinds of F:C ratios (F:C = 7:3 and F:C = 3:7) and gynosaponin addition (0 mg and 16 mg) in a $2{\times}2$ double factorial design. In the presence of gynosaponin, methane production and acetate concentration were significantly decreased, whereas concentration of propionate tended to be increased resulting in a significant reduction (p<0.05) of acetate:propionate ratio (A:P ratio), in high-forage substrate. Gynosaponin treatment increased (p<0.05) the butyrate concentration in both F:C ratios. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis showed there was no apparent shift in the composition of total bacteria, protozoa and methanogens after treated by gynosaponin under both F:C ratios. The real-time polymerase chain reaction (PCR) analysis indicated that variable F:C ratios significantly affected the abundances of Fibrobacter succinogenes, Rumninococcus flavefaciens, total fungi and counts of protozoa (p<0.05), but did not affect the mcrA gene copies of methanogens and abundance of total bacteria. Counts of protozoa and abundance of F.succinogenes were decreased significantly (p<0.05), whereas mcrA gene copies of methanogens were decreased slightly (p<0.10) in high-forage substrate after treated by gynosaponin. However, gynosaponin treatment under high-concentrate level did not affect the methanogenesis, fermentation characteristics and tested microbes. Accordingly, overall results suggested that gynosaponin supplementation reduced the in vitro methanogenesis and improved rumen fermentation under highforage condition by changing the abundances of related rumen microbes.
고농도 황산염과 중금속을 함유한 피혁폐수를 처리하기 위하여, 반응조의 처리도, 황환원균과 메탄균 사이의 기질경쟁 및 크롬농도에 대한 메탄균의 활성을 평가하였다. COD는 $35^{\circ}C$의 반응조 온도에서 유기부하량 2.0 gCOD/l.day와 18시간의 수리학적 체류시간에서 70% 이상의 제거율을 얻을 수 있었다. 황환원균과 메탄균 사이의 기질경쟁에서 황환원균에 의해 이용된 COD는 운전초기 15%에서 실험종료시 43%까지 증가되었다. 이는 유기물 분해로부터 발생되는 대부분의 전자가 황환원균에 의해 이용되어 황산염 환원에 의한 황화물이 생성되므로 메탄균의 활성은 강력히 억제되었다. 전 실험기간 동안 크롬농도는 90% 이상 제거되었으며, 크롬농도의 높은 제거율에도 불구하고 반응조의 처리능력은 거의 감소되지 않았다. 이는 반응조내에서 제거된 3가 크롬이 미생물의 활성에 영향을 미치지 않은 점으로 볼 때 3가 크롬이 6가 크롬에 비해 미생물에 대한 독성영향이 심하지 않다고 볼 수 있다.
Rapeseed (Brassica napus L.) oil with high oleic acid content is of great interest for both food and non-food uses. The 'Tamla' variety, characterized by oleic acid content of approximately 69%, was treated with 1% ethyl methane sulfonate (EMS) to induce mutations in the fatty acid biosynthesis pathway. $M_1$ plants were selfed and subsequent generations ($M_2$, $M_3$, and $M_4$ mutants) were analyzed to identify mutants having increased levels of oleic acid. $M_2$ mutants showed oleic acid content ranging from 13.5% to 76.9% with some mutants (TR-458 and TR-544) having up to 74.7% and 76.9% oleic acid, which was an increase of nearly 5% and 7%, respectively, compared to untreated cv 'Tamla'. We selected two $M_3$ mutants with >75% oleic acid content. One mutant (TR-458-2) had increased oleic acid (75.9%) and decreased linoleic acid (12.5%) and linolenic acid (4.4%) contents. The other (TR-544-1) showed increased oleic acid content (75.7%) and decreased linoleic acid (13.5%) and linolenic acid (3.3%) contents. The accumulation or reduction of oleic acid content in the selected $M_4$ mutants was also accompanied by a simultaneous decrease or increase in linoleic and linolenic acid contents. The high-oleic lines could be utilized further in breeding programs for improvement of rapeseed oil quality.
An attempt was made to enhance anaerobic treatment efficiency by adopting the anaerobic sequencing batch reactor(ASBR) process at a thermophilic temperature. Operational characteristics of the ASBR process were studied using laboratory scale reactors and concentrated organic wastewater composed of soluble starch and essential nutrients. Effects of fill to react ratio (F/R) were examined in the Phase I experiment, where the equivalent hydraulic retention time(HRT) was maintained at 5 days with the influent COD of 10g/L. A continuous stirred tank reactor(CSTR) was operated in parallel as a reference. Treatment efficiency was higher for the ASBRs because of continuous accumulation of volatile suspended solids(VSS) compared to the CSTR. However, the rate of gas production and organic removal per unit VSS in the ASBRs was much lower than the CSTR. This was caused by reduced methane fermentation due to accumulation of volatile acids(VA), especially for the case of low F/R, during the fill period. When the F/R was high, maximum VA was low and the VA decreased in short period. Consequently, more stable operation was possible with higher F/R. Effects of hydraulic loading rate on the efficiency was studied in the Phase II experiment, where the organic loading rate was elevated to 3333mg/L-d with the F/R of 0.12. Reduction of organic removal along with rapid increase of VA was observed and the stability of reaction was seriously impaired, when the influent COD was doubled. However, operation of the ASBR was quite stable, when the hydraulic loading rate was doubled and a cycle time was adjusted to 12 hour. It is essential to avoid rapid accumulation of VA during the fill period in order to maintain operational stability of the ASBR.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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