• 한국유기농업학회지
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• 제23권2호
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• pp.359-372
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• 2015

본 연구는 토양오염을 감소시키고 유기축산물의 생산에 기여할 수 있는 유기조사료를 효율적으로 생산하기 위해 대표적인 동계작물인 총체 밀에 콩과 사료작물의 혼파와 발효우분을 시용하여 생산성과 사료가치를 평가하고, 토양의 지력 향상과 가축분뇨의 자원화를 위한 단위면적당 유기한우 사육능력을 추정하고자 하였다. 콩과 사료작물의 혼파에 따른 2년(2012~2013년) 평균 총체 밀의 건물, 조단백질 및 TDN 수량은 6.10~7.70, 0.59~0.76 및 3.84~4.74톤/ha으로 단파로 재배했을 경우의 4.07, 0.35 및 2.54 톤/ha 보다 유의하게 증가하였으나 혼파구 간에는 차이가 없었고, 발효우분의 질소시용수준이 증가함에 따라 총체 밀의 평균 건물, 조단백질 및 TDN 수량은 100~150 kg N/ha (7.24~7.59, 0.67~0.73 및 4.43~4.69톤/ha)가 무비구(5.96, 0.57 및 3.71톤/ha)에 보다 유의하게 증가하였다(p<0.05). 총체 밀의 조단백질 함량은 콩과사료작물의 혼파구에서 평균 9.83~10.03%로 총체 밀 단파구의 8.37%보다 유의하게 높았고 ADF 함량은 헤어리 베치 혼파구 그리고 RFV는 사료용 완두 혼파구가 다른 처리구 보다 유의하게 높았으며(p<0.05), 발효우분의 질소시용수준에 따른 조단백질 함량은 9.17~9.52%로 처리수준 간 차이가 없었고 ADF 함량은 시용수준이 100 kg N/ha 까지 증가함에 따라 유의하게 증가하였고 TDN 함량은 반대로 유의하게 감소하였다(p<0.05). 콩과 사료작물의 혼파에 따른 총체 밀에 의한 유기한우 사육능력(체중 450 kg, 400 g 일당증체 목표)은 평균 3.99~4.20두로 단파구(평균 2.21두) 보다 유의하게 증가하였고. 발효우분 시용수준이 증가됨에 따라 질소 수준 100 kg/ha(평균 3.68두)까지 무비구(평균 3.09두) 보다 총체 밀에 의한 유기한우 사육능력도 유의하게 증가하였다(p<0.05). 이상의 결과를 종합해 볼 때, 총체 밀 재배 시 콩과 사료작물의 혼파 하였을 경우에는 단파재배 보다 발효우분의 질소시용수준을 ha 당 50 kg 이상 줄이면서도 건물수량을 포함한 생산성과 유기한우 사육능력 증대는 물론 조단백질 함량 등 사료가치를 향상을 시켜 한우사양 시 조사료자원의 다양화 뿐 아니라 저투입에 의한 양질의 조사료 생산으로 유기축산물 생산에 크게 기여하리라 사료된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제24권4호
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• pp.719-733
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• 2016

본 논문은 앞그루작물 재배 시 형성된 이랑을 재활용하여 다음 뒷그루작물을 무경운으로 재배할 경우 토양의 이화학성과 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 추진한 연구 결과의 일부이다. 토양에서 경운 후 시간의 경과에 따른 토양 입자 크기의 분포를 조사한 결과 관행경운과 무경운 토양 입자는 공히 입상구조(granular structure)를 이루고 있었다. 무경운 토양의 입자 크기 2 mm 이상의 분포는 무경운 토양이 경운 토양에 비하여 표토와 심토 공히 증가 되었다. 그리고 내수성입단 0.25 mm 이상 0.5 mm 이하와 0.5 mm 이상 1 mm 이하, 1 mm 이상의 대입단 분포는 경운과 무경운 1년차 토양에서 유의적인 차이가 없었으나, 무경운 2년차에서는 입단의 크기별로 각각 8.2%, 4.5%, 1.7%로 경운과 무경운 1년차에 비하여 유의적인 증가를 보였다. 관행 경운 토양 표토의 용적밀도 $1.10MG\;m^3$이 무경운 1년차에서 $1.30MG\;m^3$으로 증가 되었으나, 무경운 2년차는 $1.14MG\;m^3$, 무경운 3년차는 $1.03MG\;m^3$으로 용적밀도가 감소되었으며, 심토도 같은 경향이었다. 따라서 용적밀도와 정(+)의 상관이 있는 고상율은 표토와 심토 공히 무경운 1년차에서 관행 경운 토양에 비하여 증가되었으나, 무경운 2년차와 3년차는 감소되었다. 용적밀도 및 고상율과 부(-)의 상관관계가 있는 공극율은 경운 토양 58.5%가 무경운 1년차는 51%로 8.5% 감소되었으나, 무경운 2년차는 56.9%, 무경운 3년차는 61.2%로 증가되었으며, 심토도 같은 경향이었다. 공극율과 정(+)의 상관관계가 있는 기상율은 관행경운 토양에 비하여 무경운 1년차는 감소되었으나, 무경운 2년차와 3년차에서는 증가되었다. 그리고 기상과 함께 공극율을 결정하는 액상율은 경운 표토 24.2%가 무경운 1년차는 28.3%로 증가되었으나, 무경운 2년차는 23.4%, 무경운 3년차는 18.3%로 현저하게 감소되었으며, 심토도 같은 경향이었으나, 심토의 액상율은 표토에 비하여 증가되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권1호
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• pp.24-30
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• 2011

유채 재배 전과정이 환경에 미치는 영향을 전과정평가 기법으로 분석하였다. 유채재배 과정을 평가하기 위해 비료, 농약, 농기계 사용에 따른 에너지 소비량, 작업시간 등을 조사하여 평가의 기능 단위인 유채 1톤을 기준으로 분석하였다. Eco-Indicator 95방법으로 8개 영향범주에 대해 전과정영향을 평가한 결과 유채 1톤을 생산하는데 온실가스 216 kg $CO_2$-eq., 오존층 고갈 3.98E-05 kg CFC-11-eq., 산성화 1.78 kg $SO_2$-eq., 부영양화 0.28 kg $PO_4$-eq., 중금속 5.23E-03 kg Pb-eq., 발암 물질 2.51E-05 kg B(a)p-eq., 스모그 1.24 kg SPM-eq., 에너지자원 6,460 MJ LHV의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이 중 90%가 화학비료에서 기인하는 것으로 분석되었다. 유채 생산량이 1 톤 증가하였을 경우에 대한 민감도 분석에서는 배출량은 동일하였으나 단위 면적당 생산량이 증가하여 유채 1톤에 대한 환경 부하는 22% 감소하는 것으로 평가되었다. 따라서 친환경농업 또는 자원순환농업을 통하여 화학비료의 사용량을 줄이면 유채 재배에 있어 농업부문 온실가스 배출량이 상당부분 감소될 것으로 판단되었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권1호
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• pp.67-78
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• 2007

본 연구에서는 새송이버섯 병재배방식과 느타리버섯 봉지재배방식의 재배단계별(최초 배지 단계, 균사체 배양 후 배지 단계, 자실체 수확 후 폐배지 단계)로 배지의 화학 성분의 흐름을 추적 구명하고, 독성 중금속(Cd, Pb, As)과 잔류 농약으로부터의 안전성을 평가하였다. 양 재배방식 공히 최초 배지와 비교해서 자실체 수확 후의 영양소의 양적 감소 정도에 있어서 총무게는 평균 29%, 건물과 유기물은 공히 21~25%, 섬유소는 19~22% 감소하였다. 재배단계에서 분해 이용된 유기물 량의 2/3~3/4은 섬유소(NDF)였으며, 이용된 섬유소의 주된 성분(50~70%)은 hemicellulose이었다. 균사체 성장이 배지의 화학적 성분에 미치는 효과는 새송이버섯의 병재배 시에는 미미하였으나(P>0.05), 느타리버섯의 봉지재배 시에는 ADF 성분을 제외한 거의 모든 유기물과 무기물이 분해 소실되는 것으로 나타났다(P<0.05). 자실체는 봉지재배 시보다는 병재배 시에 배지내의 영양소를 매우 활발하게 흡수하였다(P<0.05). 수확한 자실체는 폐배지보다 조단백질, 비섬유성탄수화물, 조회분 성분이 훨씬 높고(P<0.05), NDF 성분은 훨씬 낮아서(P<0.05), 폐배지의 화학적 조성에 바람직하지 못한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 폐배지는 독성 중금속과 잔류농약의 오염이 거의 없어 위생적으로 안전하였다. 결론적으로 최초 배지와 비교해서 폐배지는 난분해성 섬유소 성분이 증가하고, 조단백질 중 순수단백질이 줄고, 비소화성단백질이 느는 등 질적으로 떨어져서 사료영양적 가치는 상대적으로 하락하는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권6호
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• pp.659-665
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• 2008

본 연구는 서울특별시 소재 S 물재생센터의 하수슬러지 소각로에서 발생하는 비산재를 이용한 제올라이트 합성에 관한 것이다. 이를 위해 출발물질로서 소각비산재의 특성, 제올라이트 합성을 위한 수열반응조건, 합성된 제올라이트의 적용성을 조사하였다. 하수슬러지 소각 비산재에는 중량으로 각각 42.8%와 21.2%로 많은 양의 SiO$_2$와 Al$_2$O$_3$를 함유하고 있어, 제올라이트 합성의 출발물질로 이용이 가능하였다. 소각 비산재의 중금속 유해성 파악을 위해 용출시험과 함유량 시험을 실시하였는데, 용출시험 결과는 폐기물관리법에서 규제하는 용출기준에 비해 매우 적은 양이 검출되었으나, 함유량 시험에서는 비료관리법 상의 보통 비료 중 유기질 비료 및 부산물 비료의 중금속 위해성 기준을 초과하였다. 수열반응 결과, 주로 생성된 제올라이트는 analcime과 zeolite P1이었다. Analcime은 teflon 반응용기에서 생성되었고, 최적의 반응조건은 알칼리(NaOH)용액의 농도 1 N, 합성온도 135$^{\circ}C$, 합성시간 16시간이었다. 한편, Zeolite P1은 붕규산 유리질 반응용기에서 합성되었고, 알칼리(NaOH)용액 농도 5 N, 합성온도 130$^{\circ}C$, 합성시간 16시간에서 가장 많은 양이 합성되었다. 수열반응 후의 유해 중금속 함유량은 합성전과 비교하여 analcime 생성물에서는 비슷한 수준으로, zeolite P1 생성물에서는 약 절반 정도 감소하였다. 합성된 제올라이트의 성능은 암모늄 이온의 교환정도로서 파악하였는데, 소각 비산재에서 0$\sim$1.0 mg NH$_4{^+}$/g, analcime합성물 3.0$\sim$7.4 mg NH$_4{^+}$/g, 그리고 zeolite P1합성물에서 14.6$\sim$17.8 mg NH$_4{^+}$/g이었다. 천연 제올라이트인 clinoptilolite와 phillipsite의 암모니아 제거능력이 15$\sim$35 mg NH$_4{^+}$/g 정도인데, 본 연구에서는 zeolite P1합성물이 이 범위를 충족하였다. 이러한 관점에서 하수슬러지 소각 비산재를 이용한 제올라이트 합성은 폐기물 재활용의 좋은 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제11권2호
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• pp.262-269
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• 1994

Cisplatin을 투여한 흰쥐의 간장 및 신장에서GSH의 역할을 관찰하고자 총 GSH의 농도, GSH peroxidase 및 GSH reductase이 효소활성도를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 총 GSH의 양(mM/g protein)은 간에서는 cisplatin을 투여한 군($1.51{\pm}0.28$)이 대조군(0.95+0.28)에 비해 현저히 증가하였으며 (p<0.01), 신장에서도 cisplatin 투여군(0$0.87{\pm}0.20$)이 대조군($0.60{\pm}0.14$)에 비해 유의하게 증가하였다(p<0.05). GSH peroxidase의 활성도(${\mu}M$ NADPH/mg protein/min)는 간장에서 cisplatin을 투여한 군($348.0{\pm}18.54$)이 대조군(415.5+53.15)에 비해 현저히 감소하였으며(p<0.01), 신장에서도 cisplatin 투여군($380.5{\pm}51.86$)이 대조군($327.2{\pm}20.36$)에 비해 유의하게 증가하였다(p<0.01). GSH reductase의 활성도(${\mu}M$ NADPH/mg protein/min)는 간장에서 cisplatin 투여군($3.09{\pm}0.88$)이 대조군(2.28+0.61)에 비해 현저히 증가하였으며(p<0.01), 신장에서도 cisplatin 투여군($3.30{\pm}1.01$)에 비해 cisplatin 투여군($8.50{\pm}2.62$)이 현저히 증가하였다(p<0.01). Cisplatin 투여로 인한 해독작용은 간에서는GSH의 양이 신장과 비교시 현저히 증가하였고 GSH reductase의 증가 및 GSH peroxidase의 감소로cisplatin해독에 GSH가 많이 이용되어 해독작용이 신장보다 더 잘 일어났으며 신장에서는 GSH가 증가하였으나 두 효소 모두 증가하였으므로 GSH가 일부 산화형으로 이용되어 간에서 보다는 해독작용이 적게 나타난 것으로 생각된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제57권1호
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• pp.65-72
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• 2014

바이오차는 바이오매스의 열분해를 통해 생산되는 물질로써 최근 토양 내 탄소격리, 토양질 개선, 환경 중 오염물질의 정화 등에 우수한 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 외래 유해 식물인 가시박을 $300^{\circ}C$ 및 $700^{\circ}C$에서 열분해하여 바이오차를 생산하였으며, 생산된 바이오차에 대한 물리 화학적 특성평가 및 수용액 중 항생물질의 흡착제거연구를 실시하였다. 연구결과 열분해 온도가 증가함에 따라 생산된 가시박 바이오차의 pH, EC, 회분, 고정탄소함량은 증가하였으며, 수득률, 휘발분함량, 작용기는 감소하였다. 특히, H/C atomic ratio의 경우 바이오차의 방향성, O/C atomic ratio의 경우 극성과 관련된 인자로서 고온 열분해 시 바이오차의 방향성 구조의 형성이 촉진되었고, 반대로 극성작용기들이 제거되면서 극성은 감소하는 것으로 나타났다. 또한 고온에 의한 가시박 바이오매스의 인장 강도 감소로 인해 생산된 바이오차의 입자크기는 감소하였다. 수용액 중 항생물질 제거효율은 바이오차 생산 온도가 상승함에 따라 증가하였는데, BM, BC300 및 BC700의 항생물질 초기농도 대비 TC의 제거효율은 각각 38, 95, 99%, SMZ의 제거효율은 각각 6, 7, 35%인 것으로 나타나 TC에 대한 제거효율이 상대적으로 높았다. 가시박 바이오차에 의한 수용액 중 항생물질의 제거는 바이오차와 항생물질이 함유한 방향성 구조 간에 발생하는 ${\pi}-{\pi}$ EDA 작용에 의한 흡착제거기작에 기인한 것으로 판단되었다. 본 연구결과 바이오차는 여러 유기오염물질의 제거에 광범위하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 이외에도 여러 가지 바이오매스, 다양한 열분해 온도조건 및 화학적 활성화를 통해 생산되는 바이오차의 특성평가와 실제 적용에 관한 연구가 필요하며, 오염물질의 제거와 동시에 토양 적용을 통한 탄소격리, 토양질 개선 등에 관한 연구도 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.997-1006
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• 2009

본 연구에서는 음폐수를 대상으로 5 톤/일 처리규모의 막결합형 2상 혐기성 소화(TPADUF) 플랜트를 운영하며 유기물 제거효율 및 메탄 발생량을 파악하고, 소화가스를 이용한 발전 가능성 및 분리막 적정 운영방안을 검토하였다. 고온 산발효조, 중온 메탄조 및 UF 막으로 구성된 처리 시스템에서 평균 TCOD가 150 g/L인 음폐수를 유기물 부하 11.1 g COD/L/d까지 증가시키며 처리한 결과 최종 유출수의 TCOD는 6 g/L 이하이었으며, TCOD 및 SCOD 제거효율은 모두 95% 이상이었다. 소화 가스의 메탄 구성비는 65%이었으며, 회수된 메탄량은 시스템에서 일부 가스가 누출되었음에도 39 $m^3/m^3$ 음폐수 주입량, 260 $m^3$/톤 COD유입량, 또는 270 $m^3$/톤 COD제거량 이었다. 소모된 가스량 당 발전량은 0.96 kWh/$m^3$ 가스, 또는 1.49 kWh/$m^3$ 메탄으로 다소 낮았으나 이는 소용량 발전기(15 kW급)의 저효율에 기인한 것이다. 분리막은 평균 flux 10 L/$m^2$/hr에서 운전하였으며, 운전 중 flux가 감소하였을 때는 물 또는 화학적(NaOCl)세정을 실시하여 회복시킬 수 있었다. TPADUF 플랜트에서는 메탄조 내액 또는 분리막 농축액을 산발효조로 반송함으로써 산발효조의 pH를 별도의 약품 주입 없이 적정 수준을 유지할 수 있었으며, 산발효조에서 부분적인 메탄생성을 통해 메탄조의 유기물 부하를 낮추는 효과도 있었다.

• 한국전통조경학회지
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• 제33권1호
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• pp.76-87
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• 2015

본 연구는 조선시대의 농서 색경(穡經-농업에 관한 경서, 1676)과 이를 저술한 학자 서계 박세당(西溪 朴世堂)의 농업사상에 주목하였다. 연구목적은 당시의 농업에 대한 태도와 가치, 땅을 다루고 활용하는 방식 등에 관한 내용을 토대로 현대 도시농업의 가치를 고찰하는 것에 있다. 박세당의 농업사상과 색경을 통해 확인한 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 생산성 향상을 통해 생계가 어려운 소농민의 안정을 추구하고 자립성을 실현하고자 하였던 사회 경제적 가치이다. 둘째, 경험에 의한 탐구, 강학(講學)을 위한 농업실습 현장으로서의 체험적 가치이다. 셋째, 자연의 흐름과 현상을 읽어 땅에 순응하는 농업방식으로 척박한 자연환경을 극복하고자 하였던 환경적 가치이다. 넷째, 땅에 적합한 농업방법과 생활의 지혜를 담은 지침서로서 색경을 편찬하여 널리 공유하고자 했던 활용적 가치이다. 위의 네 가지 가치 측면에서 현대 도시농업의 가치를 고찰해보면 다음과 같다. 사회 소외계층의 복지 수단으로 도시농업 활동을 장려하고 일자리 창출을 도모하는 사회 경제적 효과, 교육적 측면에서 체험활동을 통한 강학의 의미 제고, 자원순환과 재생 그리고 도시 생태성 회복을 위해 갖추어야 할 환경인식 증진, 학문연구와 대중에게 친숙한 접근방식으로 생활의 지혜를 공유하고 사회에 기여하는 실천적 정신이다. 본 연구는 최근 다양하게 논의되고 있는 도시농업의 가치를 과거 농업에 대해 고민한 선조들의 생각에서 찾아보고자 하였다. 비록 시대적 배경의 차이가 있으나 우리가 추구하고 있는 다양한 농업적 가치에 대한 근본적인 의미를 되새겨보았다는 것에 연구의 의의가 있다.

• 청정기술
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• 제19권3호
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• pp.264-271
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• 2013

본 연구에서는 지르코늄 피복관 제조공정에서 발생되는 스크랩을 원전급(nuclear grade)으로 재활용하기 위해 스크랩 표면에 부착되어 있는 오염물 제거조건을 최적화하였다. 주 오염물은 피복관 제조시 필거링 공정에서 사용하고 있는 수용성 냉각윤활제 잔류물로서 튜브 표면에 압착 및 탄화된 것으로 가정된다. 스크랩 발생 빈도가 높은 ${\phi}9.50mm$, zirlo 합금 튜브를 피 세정 대상물로 선정하여 세정 후 피 세정물 표면에 잔존하고 있는 오염물의 특성분석과 피 세정물의 표면 성분분석으로 세정성을 평가하였다. 세정제별 세정능력을 평가하기 위하여 수산화나트륨(sodium hydroxide) 계열 2종과 수산화칼륨(potassium hydroxide) 계열 3종을 선정하여 비교하였다. 또한 온도 및 초음파 강도에 따른 세정 효과 분석을 위해 상온, $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$에서 각각 세정한 결과, 세정온도 및 초음파 강도가 높을수록 세정효과도 높은 것으로 나타났다. 육안검사 결과 수산화나트륨 계열은 초음파 강도와 무관하게 모두 양호한 것으로 나타났으나 수산화칼륨 계열은 초음파 강도 120 W 이상에서 피 세정물의 표면상태가 양호한 것으로 나타났다. 중량측정법에 의한 세정효과 분석결과 수산화나트륨 계열은 세정효율이 97.6% ($60^{\circ}C$, 120 W)까지 나타났으나 수산화칼륨 계열은 피 세정물의 표면상태 불량으로 중량측정 방법을 적용하는 것이 부적합한 것으로 나타났다. 피 세정물의 표면 오염물 분석 결과 C, O, Ca, Zr 성분이 검출되었으며 그 중 C, O의 성분이 대부분을 차지하였음을 알 수 있었다. 피 세정물의 세정 정도에 따라 C, O 구성 비율의 변화가 큰 것으로 나타났으며 세정이 잘될수록 C의 구성비율이 감소되며 상대적으로 O의 구성 비율이 증가되었다. 본 연구 결과를 바탕으로 산업현장에 적용하기 위하여 세정공정을 알카리세정, 수세, 건조의 3단계로 구분하고 각 단계별로 세정변수를 조정함으로써 세정효과의 극대화를 기대할 수 있다.