• 한국환경농학회지
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• 제25권1호
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• pp.77-84
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• 2006

본 연구는 다양한 종류의 유기성자원 중에서 퇴비원료로의 활용 가능성이 충분하고 퇴비로 제조되어 농지에 시용하였을 때 유해성분이 적은 자원을 선별하기 위해 현재 비료관리법상 퇴비원료기준에 규제하고 있는 유기물함량과 중금속(8성분)에 유기화합물(HEM, PAHs)과 Bioassay(Microtox 생물검정법)을 추가하여 규제기준으로 활용 가능성을 검토하기 위해 $'04{\sim}'05$년(2년) 전국의 유기성자원 16종, 62점을 무작위로 선정하여 분석하였다. 시험재료의 유기물함량은 $65.3{\sim}98.0%$로서 기준치인 60% 이상을 크게 상회하였고, 전 질소 함량과 인산함량은 퇴비원료로서 질소 및 인산성분의 공급을 기대할 수 있을 것으로 생각되었다. 중금속의 경우 섬유오니가 Cr, Ni 및 As에서, 식품오니 및 피혁오니는 Ni 함량에서 퇴비원료의 기준치를 초과하여 퇴비원료로 사용이 곤란하였고, 나머지 성분함량들은 모두 기준치보다 낮았다. HEM 함량은 섬유오니가 $113mg\;kg^{-1}$으로 다른 재료에 비해 상당히 높았으며, PAHs 함량은 제지오니에서 $3,462ug\;kg^{-1}$으로 가장 높았고 그 다음은 피혁오니>중소도시 하수오니 순으로 낮았다. PAHs 성분별 분포는 naphthalene, phenanthrene, pyrene, fluoroanthene, acenaphthene이 다른 화합물들보다 많았다. Microtox분석에서 $EC_{50}$값은 피혁오니에서 가장 낮았고, 제약오니<제지오니<공단지역 하수오니<섬유오니 등의 순으로 낮아졌다. 각 분석치 항목 간의 상관관계는 HEM이 Zn, Cu, Ni과 99% 및 Cd와 95% 수준에서, Microtox $EC^{-1}$ 값은 Hg과 HEM에서 95% 수준에서 유의성을 보였다. 현재 우리나라에서 유기성자원의 퇴비원료로 활용에 대한 기준은 유기물함량과 중금속(8성분: Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Cd, As, Hg)으로 규제하고 있으나, 일반성분(B) 및 중금속(Co, Mo, Se)을 비롯하여 유해화합물(HEM, PAHs, PCBs 등) 및 생물검정법(Microtox 등)에 대한 추가적인 보완연구를 통해 퇴비원료로 활용 가능성 여부를 평가할 수 선별체계(일반성분$\Rightarrow$중금속$\Rightarrow$유기화합물$\Rightarrow$Bioassay) 및 각 선별 체계별 활용기준 항목에 대한 규제기준이 설정된 후 이들의 각 성분함량을 통과하고 최종 비효시험(포장)을 마친 경우에는, 유용한 유기성자원의 농업적 활용으로 안전한 작물재배 및 농업환경을 보전할 수 있다고 생각된다.

• 유기물자원화
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• 제13권2호
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• pp.107-120
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• 2005

산림훼손토양 복원 유기성소재로 부숙토를 제조하기 위하여 하수슬러지와 제지슬러지의 혼합에 따른 부숙토 제조과정중의 온도변화는 외부온도가 낮았던 초기 5일간은 변화가 없었으나 5일차에 1차 뒤집기 이후 A, C처리구는 각각 10, 9일차에 $50^{\circ}C$ 이상으로 온도가 증가된 후 15일 이후 감소하는 경향을 나타내었다. 부숙화 18일에 2차 뒤집기 이후 온도변화는 $10^{\circ}C$이하로 주발효 종료시점으로 판단되었고 이후 후숙기간 동안 온도는 점차 낮아져 30일차에는 안정화되었다. 수분함량은 모든 처리구가 9일차부터 감소하는 경향을 나타내었으나 부자재의 혼합이 적은 A, B처리구는 수분감소량이 1일차와 36일차에 비슷하였다. pH 변화는 5에서 10일 사이 약 pH 1 감소를 하였으나 10일 전후를 기준으로 다시 상승하여 36일차에는 1일차와 비교하여 약 pH 0.4 내외의 감소를 보였다. 총탄소 함량은 4~7% 감소하였으며 총질소는 0.5%이내 증가하는 결과를 보였다. C/N율은 모든 처리구에서 8 이내 감소하였다. 암모니아태 질소는 500mg/kg 이내 감소하고 질산태 질소는 173mg/kg 이내 증가하는 경향을 나타내었다. 양이온치환용량(CEC)은 모든 처리구에서 $30cmol^+/kg$ 이상 증가하는 경향을 나타내었다. 부숙토 제조과정 중 중금속의 함량은 초기와 최종에서 큰 변화는 없었으며 공정규격 가 등급에 적합하였다. 부숙도 판정에서 C처리구가 원형여지크로마토 그래피에서 완숙은 아니지만 부숙이 진행된 것을 확인할 수 있었고 식물독성 실험에서도 배추와 잔디에서 각각 64, 66의 G.I값을 나타내어 처리구 중 가장 높은 부숙도를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권7호
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• pp.488-494
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• 2012

이 연구에서는 우유가공 : 제지 : 분뇨 슬러지의 습무게 비율을 0 : 80 : 20, 25 : 60 : 15, 50 : 40 : 10, 75 : 20 : 5 그리고 100 : 0 : 0의 5가지 비율로 섞은 혼합물을 지렁이에 급이 하여 2주 후 유기물의 분해율과 생산된 분변토의 이 화학적 특성을 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다: 분변토를 생산하기 위하여 지렁이에 우유가공 슬러지만을 급이 하였을 때와 우유가공 슬러지 25%, 제지 슬러지 60% 그리고 분뇨 슬러지 15%로 섞어 급이 하였을 때 분해율이 가장 높았으며 각각 19.9와 19.1%로 비슷하였다. 우유가공 슬러지만을 급이 하였을 경우가 우유가공 슬러지와 분뇨 및 제지 슬러지를 혼합 급이 하였을 경우보다 분해율이 높아 오히려 우유가공 슬러지만 지렁이에 급이 하는 것이 다른 슬러지와 혼합하여 급이 하는 것보다 적합하였다. 퇴비화 기간 2주 후 생성된 분변토 중 회분, T-P, $NO_2{^-}-N$, $NO_3{^-}-N$, Mg, K 함량은 증가하였으나 수분, VS, TKN, $NH_4{^+}-N$, Ca 함량은 감소하였다. 분변토의 중금속 함량은 분해율이 가장 높았던 MPS-100의 경우 Hg를 제외하고 모두 증가하였다. 나머지의 경우 As, Cd, Cu 그리고 Ni 함량은 지렁이에 급이 한 후 증가하였다. 반면에 Hg과 Pb는 감소하였다. 그러나 Zn의 함량 차이는 미미하였으며 Cr과 Ni은 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 분변토의 pH는 초기 혼합물의 pH 보다 감소하였다. 우유가공 슬러지만 그리고 우유가공, 제지와 분뇨 슬러지를 다른 비율로 섞은 4가지 혼합물을 지렁이에 급이 하여 생산된 분변토들은 모두 비료공정규격 부산물비료의 기준을 충족하였다.

• 유기물자원화
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• 제13권2호
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• pp.98-106
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• 2005

지렁이 사육상으로부터 지렁이를 분리, 수확할 수 있는 지렁이 유인장치를 개발하기 위해서 사육상에서의 지렁이 개체군 동태, 유인물질 및 유인틀내 철망의 mesh 크기, 덮개재질 등에 따른 지렁이 유인효율을 조사하였다. 지렁이 사육상에서 줄지렁이의 최고밀도는 약 $5kg/m^2$이었으며 최고밀도 도달한 이후에는 $4.4{\sim}5.0kg/m^2$의 밀도를 유지하였다. 유인틀내 철망의 mesh 크기는 7mm정도가 적정하였으며 유인틀 덮개는 표면은 매끄럽고 수분을 잘 머금을 수 있는 재질이 적당하였다. 유인틀내에 유인제를 사용하는 경우가 사용하지 않는 경우보다 유인효과가 현저히 높았으며, 유인틀내 유인제량이 많을수록, 유인틀 설치 기간이 길어질수록 지렁이 유인량이 많아졌다. 유인제로서는 분쇄된 배껍질이 제지슬러지보다 우수하였는데 이는 유인제내 당도의 차이에 기인하는 것으로 판단된다. 그러나 현장에서 사용할 수 있을 만큼 충분한 량의 배껍질을 공급하기가 어려우므로 그 대용으로서 설탕물(10%)을 유인물질로 이용하는 방안이 제시될 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권1호
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• pp.17-24
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• 2022

This work examined the effect of mixing transition metal-based additives [FeCl₃, Fe-containing paper mill sludge (PMS), CoCl₂·H₂O, ZrO₂, and α-Fe₂O₃] on the thermochemical conversion of coffee waste (CW) in carbon dioxide-assisted pyrolysis process. Compared to the generation amounts of syngas (0.7 mole% H₂ & 3.0 mole% CO) at 700℃ from single pyrolysis of CW, co-pyrolysis in the presence of Fe- or Zr-based additives resulted in the enhanced production of syngas, with the measured concentrations of H₂ and CO ranging 1.1-3.4 mole% and 4.6-13.2 mole% at the same temperature, respectively. In addition, α-Fe₂O₃ biochar possessed the adsorption capacity of As(V) (19.3 mg g^-1) comparable to that of ZrO₂-biochar (21.2 mg g^-1). In conclusion, solid-type Fe-based additive can be highly considered as an efficient catalyst to simultaneously produce syngas (H₂ & CO) as fuel energy resource and metal-biochar as sorbent.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권8호
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• pp.861-868
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• 2011

A xylanase gene, xyn7c, was cloned from Paenibacillus sp. 12-11, an alkalophilic strain isolated from the alkaline wastewater sludge of a paper mill, and expressed in Escherichia coli. The full-length gene consists of 1,296 bp and encodes a mature protein of 400 residues (excluding the putative signal peptide) that belongs to the glycoside hydrolase family 10. The optimal pH of the purified recombinant XYN7C was found to be 8.0, and the enzyme had good pH adaptability at 6.5-8.5 and stability over a broad pH range of 5.0-11.0. XYN7C exhibited maximum activity at $55^{\circ}C$ and was thermostable at $50^{\circ}C$ and below. Using wheat arabinoxylan as the substrate, XYN7C had a high specific activity of 1,886 U/mg, and the apparent $K_m$ and $V_{max}$ values were 1.18 mg/ml and 1,961 ${\mu}mol$/mg/min, respectively. XYN7C also had substrate specificity towards various xylans, and was highly resistant to neutral proteases. The main hydrolysis products of xylans were xylose and xylobiose. These properties make XYN7C a promising candidate to be used in biobleaching, baking, and cotton scouring processes.

• 유기물자원화
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• 제14권4호
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• pp.104-112
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• 2006

지렁이 사육상을 조성하는데 있어서 적정한 초기 지렁이 입식 밀도를 추정하기 위해서 단위 면적당 서로 다른 밀도의 지렁이($1m^2$의 사육상 면적당 지렁이 1, 2, 3, 5kg)를 입식하여 12kg의 먹이를 반복 급이하면서 그의 개체군 밀도 변화를 조사하였고, 효율적인 먹이급이량을 추정하기 위하여 최고 한계에 근접한 지렁이 밀도($5kg/m^2$)에서 먹이급이량을 달리하였을 때($1m^2$의 사육상 면적당 먹이 16, 24, 32, 40kg) 먹이섭식속도를 조사하였다. 지렁이 구입비용, 노동비용 등을 고려하였을 때, 지렁이 사육상을 조성하기 위한 초기 입식밀도는 사육상 면적 $1m^2$당 2kg 이하로 하는 것이 합리적인 것으로 판단된다. 지렁이 사육상에 지렁이 밀도가 최고밀도에 근접한 이후에는 단위 사육 면적당 1회에 투입되는 먹이량은 $40kg/m^2$정도인 것이 그 보다 적은 경우보다 지렁이 증식과 먹이급이를 위한 작업효율 측면에서 유리하였다.