• 제목/요약/키워드: Recycling in-process product

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혼합발효 유기질비료의 제조과정 중 비료 특성 변화 및 상추 생육에 미치는 영향 (Change in Fertilizer Characteristics during Fermenting Process of Organic Fertilizer and Effect on Lettuce Growth)

  • 안난희;이상민;오은미;이초롱;공민재
    • 유기물자원화
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    • 제28권3호
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    • pp.27-36
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    • 2020
  • 본 연구는 수입유박 대체 자재 개발을 위해 국내 유기자원을 배합하여 발효하는 과정에서 무기성분과 미생물수의 변화를 조사하여 혼합발효 유기질비료의 특성을 구명하고, 제조된 혼합발효 유기질비료의 기존 혼합유박 대체 가능성을 검토하고자 상추 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 국내 부산물 자원 미강, 주정박, 참깨박, 어분, 버섯폐배지 등 5종을 혼합비율별로 혼합하고 수분함량 30%, 밀봉조건에서 90일간 발효과정 중의 성분을 분석하여 기존 혼합유박 성분함량 기준에 적합한 혼합발효 유기질비료를 제조하였다. 발효 90일 동안 비료의 pH 변화는 적으며, 수분함량은 발효 60일까지는 34~35%로 유지되다가 90일차에 30~31%로 감소하였다. 총질소 함량은 발효기간 동안 큰 변화 없이 유지되었으나 총탄소 함량은 발효 21일차에 유의적인 차이를 나타냈다. 제조된 혼합발효 유기질비료의 비료성분 (질소, 인산, 칼륨) 함량이 8.7% 이상으로 유기질비료에 함유된 주성분의 최소량 기준에 적합한 것을 확인하였다. 유기질비료 발효과정 중 세균과 방선균의 밀도는 각각 60일, 30일차까지 증가하다 이후 변화가 적었으며 사상균은 증가하는 경향을 나타냈다. 제조된 혼합발효 유기질비료를 시용하여 온실에서 상추를 재배한 시험 결과, 표준 질소시비량 기준 100% 시용시 혼합유박 대비 생육 및 수량이 대등한 결과를 나타냈다. 따라서 지역 내 발생되는 부산물자원으로 제조된 혼합발효 유기질비료는 수입유박을 대체하여 양분관리 자재로 농가 활용이 가능하며 친환경농산물의 안정적 생산에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

커피찌꺼기로부터 얻어진 탄소 소재의 전기화학적 성질 및 흡착 성능 (Electrochemical Properties and Adsorption Performance of Carbon Materials Derived from Coffee Grounds)

  • 유진주;고나연;오수현;오정연;김미정;이재은;엄태식;배준원
    • 공업화학
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    • 제34권5호
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    • pp.529-533
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    • 2023
  • 우리 일상에서 대량으로 생성되는 리그노셀룰로즈(lignocellulose) 물질인 커피 찌꺼기(coffee grounds)를 탄화하여 얻어지는 탄소 소재의 전기화학적 특성과 흡착 성능을 고찰하였다. 커피 찌꺼기를 섭씨 600도 정도의 상대적 저온에서 탄화하여 얻어지는 탄소의 형태적 구조를 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)으로 고찰하였다. Raman 분석을 통하여 얻어진 탄소 재료의 결정성 정보를 얻었다. 기본적인 전기적 특성을 간단한 옴의 관계(Ohmic relation)를 통하여 확인하였다. 나아가, 탄화된 재료가 리튬 이차 전지의 음극(anode) 소재로 활용될 수 있는지 여부를 반쪽 전지(half-cell) 충방전(charge/discharge) 테스트를 통해 살펴보았으며, 초기 음극재의 비용량은 약 520 mAh/g으로 나타났다. 이어서, 커피 찌꺼기 탄화로 얻어진 탄소 소재의 다공성 구조로 인해 분자를 흡착할 수 있음을 자외선(ultraviolet, UV) 흡광도(absorption) 측정을 통해 확인하였다. 탄소 소재의 표면 개질을 통해 극성이 다른 분자들의 선택적으로 흡착할 수 있음을 추가로 확인하였다. 본 연구는 향후 목질계 폐기물의 활용에 대한 중요한 정보를 제공할 것이다.

오가닉 코튼[Organic Cotton]을 이용한 지속가능한 패션디자인 (A Study on the Sustainable Fashion Design by Organic Cotton)

  • 김수현;이재정;정현숙
    • 복식
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    • 제57권2호
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    • pp.115-131
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    • 2007
  • By the turn of the century, our society has been gradually more interested in environmental problems than any other time. Ecological change spurred by industrial pollution is occurring beyond the borders of nations, and has emerged as a global issue. Such change is resulting in exhaustion of natural resources and energy, and serious climatic change. In this study, main focus regarding the process of the fashion product design system was placed on the sustainable fashion design of organic cotton as a positive and alternative suggestion. It is expected that the results of this study contribute to the fashion design planning not only for future generation but also for the present time. This study researched on brands that produced their fashion products using organic cotton. The following cases proved to possess sustainability in their product system. The results of this study can be summarized as follows: Firstly, sustainable design in organic cotton products has been a progressive ere-design in 2000s. It is mainly focus concerned with recycling and re-use of materials to protect environment. It is not chemical dependant and takes a particular care in eliminating waste water and energy in the dyeing process. It is an environmentally sustainable design better than all the other design processes. Secondly, it is a design that cares for the common good of society and the global system of fair trading. The fair trading of organic cotton products induced a change in the structure of production system, while defending human rights. It also gave benefits by promoting development in local society and progress in traditional skills. Not to mention that it contributed to building up the concept of transparency in the global economic system. Lastly, the brands emphasize their social responsibility and management ethics to observe environmental policy which is established to protect our nature and people. Their public information reminds customers of the importance of protecting the environment from diverse pollution. Moreover, they hold social events to promote public awareness for environmental Issues. This study dealt only with the organic cotton, a small subset of the subject of sustainable design. It can be extended and applied to various other sustainable fashion design as a solution for global environmental issues.

생활폐기물(生活廢棄物) 소각(燒却) 바닥재의 자력선별(磁力選別)에 따른 ferrous material의 분리(分離) 특성(特性) (Separation of Ferrous Materials from Municipal Solid waste Incineration Bottom Ash)

  • 엄남일;한기천;유광석;조희찬;안지환
    • 자원리싸이클링
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    • 제16권3호
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    • pp.19-26
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    • 2007
  • 도심지에서 발생하는 생활폐기물들은 재활용 가능한 목재나 iron 등을 분리시킨 후 소각장으로 보내지기 때문에 자기류나 유리류 그리고 가장 많은 양을 차지하고 있는 가연성 물질로 존재하게 된다. 하지만 소각 전 분리 공정에도 불구하고 생활폐기물에서의 iron의 함유량은 약 $3{\sim}11%$에 달하고 있다. 이러한 iron은 소각로에서 소각 처리될 경우 약 $1000^{\circ}C$의 온도(로의 내부 온도)에서 산화반응에 의해 표면에 산화물 층을 형성하게 된다. 소각된 바닥재는 water-cooling냉각 처리를 통해 냉각되며 물과 접촉한 iron 표면의 산화물 층은 심한 붕괴가 일어나 부식작용이 더욱 활발히 일어나며 많은 양의 ferrous material($Fe_3O_4,\;Fe_2O_3,\;FeS_2$)을 생성하게 된다. 이러한 iron과 ferrous material은 산화 환원 작용에 의해 부피변화를 일으키기 때문에 시멘트 골재 등으로의 재활용 시 많은 문제점을 일으킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 소각 바닥재를 이용하여 각 입도별 자력선별에 따른 ferrous material의 분리 특성에 대해 연구하였다. 그 결과 전체 바닥재의 약 18.7%(ferrous product; $Fe_3O_4,\;Fe_2O_3,\;FeS_2$, iron)가 자력선별(자력세기:3800gauss)에 의해 분리 되었으며 1.18mm이상의 입도에서 전체 ferrous product의 87.7%가 분포하였다. iron의 경우 전체 바닥재의 약 3.8%의 함유량을 보였으며 1.18mm이상의 입도에서 전체 iron의 99%이상이 존재하였다.

후기산업사회의 버내큐러 디자인문화와 산물의 특징적 경향1 - 산물의 실례: 유소년 버내큐러 놀이문화 - (Characteristic Trends of Vernacular Design Culture and Products in Post-industrial Society - a case of products: vernacular playing-culture of children and Infants -)

  • 진선태
    • 디자인학연구
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    • 제16권2호
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    • pp.179-188
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    • 2003
  • 후기 산업사회에서도 자발적 문화인 버내큐러 디자인은 그 유용성을 가지고 기성품과 공존해 온다. 이러한 후기산업사회에서의 버내큐러 디자인산물에 대한 연구와 그 문화적 맥락을 이해하려는 시도가 부족한 상황에서 디자인생산자의 역할로서 의 사용자와 산물의 관계를 문화적 관점에서 연구할 필요성이 있다. 2장에서는 문헌고찰을 통해서 창조적 사용자 문화와 버내큐러 디자인 문화의 관계성을 연결하는 정의와 이해, 속성 ,주류디자인과의 차이성을 파악하였으며, 3장에서는 일상거리와 공사현장에서의 산물사례 실증을 통해 디자인산물의 일반적 특징과 과거와의 차이성을 살펴보았고, 4장에서 중심사례로서 60, 70년부터 현재까지의 유소년의 놀이문화가 사회경제적 배경, 문화를 통해 발생시키는 산물의 디자인 방식, 문화적 특징을 시대축에 따라 분석하였다. 결론적으로 첫째, 인간이 필요로 하는 모든 인공물은 레디메이드(read-made)된 형태로 존재하나, 사용자의 모든 행위와 대응하기에 적절치 않고, 보완적 형식인 버내큐러 디자인산물 현상이 나타나는 것이라 볼 수 있다. 둘째, 상위문화와 하위문화가 공존하며 발전하는 것과 같이 디자인에서의 주류적 디자인과 버내큐러 디자인은 그 공존적 연결성을 가지고 지속적으로 교차하며 나아간다고 할 수 있다. 셋째, 이러한 버내큐러 디자인에 나타나는 디자인적 특징으로서 환경생태학적인 롱라이프디자인 (long life design), 환경친화적 디자인(ecology design), 재활용 (recycling) 개념 등은 미래적 디자인방향에 유용한 특징이며, 즉 시대응적이며 신속하고 유연한 프로세스는 기존의 시스템적 어프로치, 계획성 마케팅의 통제적인 과정을 극복하는 대안적 프로세스의 가능성을 가지고 있다. 넷째, 유소년놀이문화의 버내큐러 디자인산물은 과거 순수형태에서 테크노 변형 놀이산물 문화로 변형되어왔는데, 이는 기성적 디자인이 갖지 못한 다양함을 보완하는 대안적 산물이며, 독립적 문화로서 지속성을 가져야 하는 디자인문화이다.

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전기로 제강분진의 재활용과정에서 발생되는 Fe-Clinker의 자원화에 관한 연구 (A Study on the Resource Recovery of Fe-Clinker generated in the Recycling Process of Electric Arc Furnace Dust)

  • 윤재홍;윤치현
    • 자원리싸이클링
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    • 제32권1호
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    • pp.50-59
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    • 2023
  • 전기로에서 고철(Scrap)의 용해과정에서 발생되는 분진량은 고철장입량의 약1.5%정도이며, 주로 백필터(Bag Filter)에서 포집된다. 전기로 제강분진의 주요한 구성원소인 아연(Zn)과 철(Fe)중에서 아연성분은, 제강분진에 탄소계의 환원재(코크스, 무연탄)와 석회석(C/S제어)을 첨가하여 Pellet형태로 가공한 후에 반응로(Rotary Kiln 또는 RHF)에 장입하여 환원, 휘발, 재산화의 단계적인 세부반응을 거쳐서, 60wt%Zn을 함유한 조산화아연(Crude Zinc Oxide)으로 회수된다. 한편 제강분진 중의 철(Fe)성분은, Fe-Base의 Clinker(2차부산물)라고 하는 고형물의 형태로 반응기로부터 배출된다. 기존의 Fe-Clinker의 처리방법은, 각국의 상황에 따라서 다양한 방안들이 시행되고 있는데, 대표적인 처리방법으로는 매립, 재활용(로반재, 콘크리트용 골재, 시멘트제조용 Fe-Source), 그 외에 다양한 처리방법들이 있다. 이들 방법들 중에서 매립의 경우는, 침출수에 의한 환경오염, 고가의 매립비용, Fe자원의 낭비 등의 이유로, 결코 바람직한 처리방법이라고 할 수는 없다. 그러나 Fe-Clinker중의 Fe성분을 전기로를 이용하여 직접적으로 재활용하는 방법에 대한 연구결과는 거의 찾아볼 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 Fe-Clinker중의 Fe성분을 보다 적극적으로 회수하기 위한 방법으로서, 먼저 Fe-Clinker를 분쇄하고 이어서 비중선별과 자력선별을 순차적으로 실시하여, Fe-성분이 농축된 조분(Coarse particle, >약10㎛)과 슬래그성분을 주로 함유한 미분(Fine particle, <약10㎛)으로 분리하였다. 이렇게 분리한 조분에 탄소계 환원제(코크스, 무연탄)와 점결재(전분)를 첨가하여 단광 Clinker를 제조하여, 전기로에 고철을 장입할 때에 소량(1~3wt%)의 단광Clinker를 함께 장입하여, 단광Clinker의 첨가재(가탄재, Fe-Source, 발열재 등으로서의 역할)로서의 사용가능성을 조사하였다. 그 결과, 비록 소량이지만, 전력원단위와 생산수율이 다소 향상되는 효과를 나타내었으며, 용융금속에 대한 가탄효과도 확인할 수 있었다.

어분, 골분 및 참깨박을 이용한 발효액비 제조에 따른 무 발아 및 토마토 생육에 미치는 영향 (Effect of Liquid Fertilizer Application using Fish-meal, Bone-meal and Sesame oil-cake on Seed Germination and Growth of Tomato)

  • 안난희;이상민;조정래;이초롱;공민재
    • 유기물자원화
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    • 제27권4호
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    • pp.61-70
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    • 2019
  • 본 연구는 농가에서 손쉽게 구할 수 있는 농축수산 부산물인 어분, 골분, 참깨박을 대상으로 액비 발효과정 중 이화학성 특성과 제조된 액비 처리에 따른 무 종자 발아 및 토마토 처리에 따른 작물 생육과 토양 환경에 미치는 영향을 검토하고자 수행하였다. 어분, 골분, 참깨박 액비 제조 시 발효기간 동안 액비의 pH는 발효가 진행될수록 골분 > 어분 > 참깨박 액비 순으로 높아졌으며 EC농도는 액비 3종 모두 30일까지 급격히 증가하다가 이후 변화가 적은 것으로 나타났다. 액비의 질소 함량은 발효가 진행될수록 모두 증가하였으며 어분 > 골분 > 참깨박 액비 순으로 높았다. 인산 함량도 발효가 진행될수록 증가하였으며 참깨박 액비가 1.0 % 로 가장 높게 나타났다. 액비 종류별 희석배수에 따른 무 종자의 발아율과 발아지수 결과는 어분과 참깨박 액비 10배 희석 처리구를 제외하고는 모든 처리구에서 95 % 이상의 발아율을 나타냈으며 발아지수는 액비가 희석될수록 증가하는 경향을 나타냈다. 액비 처리에 따른 토마토 생육 및 수량은 액비 처리간에 유의한 차이는 없었으며 화학비료 처리구에 비해 토양 중 유기물 함량, 미생물 밀도 그리고 미생물체량이 높게 나타났다. 이러한 결과로부터 유기자원을 활용한 액비 특성은 재료에 따라 차이가 있으며 유기농작물 재배 시 액비 시용으로 양분관리가 가능할 것으로 판단되었다.

함수(含水) 염화(鹽化)마그네슘의 탈수(脫水) 특성(特性) 고찰(考察) (Dehydration characteristics of Magnesium Chloride Hydrate)

  • 엄형춘;윤호성;박형규;김철주
    • 자원리싸이클링
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    • 제16권5호
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    • pp.8-12
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    • 2007
  • 마그네슘 용융염전해의 원료물질로 무수염화마그네슘이 일반적으로 사용된다. 그러나 함수염화마그네슘으로부터 무수염화마그네슘을 제조하기 위한 탈수과정은 가수분해가 동반되어 마그네슘 산화물들이 생성되므로, 공기 중에서 탈수를 통한 무수염화마그네슘 제조는 어렵다. 본 연구에서는 공기중에서와 염화수소 분위기 하에서 탈수 온도($200{\sim}600^{\circ}C$)에 따른 탈수특성을 비교하였다. 공기중에서는 탈수온도가 증가함에 따라 MgOHCl과 MgO가 생성되었지만, 염화수소 분위기하에서는 $300^{\circ}C$ 이상에서 무수염화마그네슘이 생성되었다. 염화수소 분위기에서 무수염화마그네슘은 약 $300^{\circ}C$에서 생성되기 시작하여 $500^{\circ}C$에서 결정화가 완전히 이루어지는 것을 확인하였다. 탈수실험에 사용된 염화수소는 모두 물에 용해시켜 염산으로 회수되었으며, 수용액 온도 $20^{\circ}C$에서 최대 41%의 염산을 회수할 수 있었다.

A New Strategy to Improve the Efficiency and Sustainability of Candida parapsilosis Catalyzing Deracemization of (R,S)-1-Phenyl-1,2-Ethanediol Under Non-Growing Conditions: Increase of NADPH Availability

  • Nie, Yao;Xu, Yan;Hu, Qing Sen;Xiao, Rong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권1호
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    • pp.65-71
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    • 2009
  • Microbial oxidoreductive systems have been widely used in asymmetric syntheses of optically active alcohols. However, when reused in multi-batch reaction, the catalytic efficiency and sustainability of non-growing cells usually decreased because of continuous consumption of required cofactors during the reaction process. A novel method for NADPH regeneration in cells was proposed by using pentose metabolism in microorganisms. Addition of D-xylose, L-arabinose, or D-ribose to the reaction significantly improved the conversion efficiency of deracemization of racemic 1-phenyl-1,2-ethanediol to (S)-isomer by Candida parapsilosis cells already used once, which afforded the product with high optical purity over 97%e.e. in high yield over 85% under an increased substrate concentration of 15 g/l. Compared with reactions without xylose, xylose added to multi-batch reactions had no influence on the activity of the enzyme catalyzing the key step in deracemization, but performed a promoting effect on the recovery of the metabolic activity of the non-growing cells with its consumption in each batch. The detection of activities of xylose reductase and xylitol dehydrogenase from cell-free extract of C. parapsilosis made xylose metabolism feasible in cells, and the depression of the pentose phosphate pathway inhibitor to this reaction further indicated that xylose facilitated the NADPH-required deracemization through the pentose phosphate pathway in C. parapsilosis. moreover, by investigating the cofactor pool, the xylose addition in reaction batches giving more NADPH, compared with those without xylose, suggested that the higher catalytic efficiency and sustainability of C. parapsilosis non-growing cells had resulted from xylose metabolism recycling NADPH for the deracemization.

고로수쇄(高爐水碎)슬래그 혼합(混合)시멘트의 알칼리 자극제(刺戟劑)로 부산소석회(副産消石灰)의 활용(活用) (Use of By-product Hydrated Lime as Alkali Activator of Blast Furnace Slag Blended Cement)

  • 조진상;유영환;최문관;조계홍;김환;연규석
    • 자원리싸이클링
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    • 제19권3호
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    • pp.33-44
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    • 2010
  • 본 연구에서는 아세틸렌가스 제조 공정에서 배출되어 나오는 부산소석회에 대한 고로수쇄슬래그의 알칼리 활성화제로서의 활용 가능성을 조사하고자 하였다. 부산소석회의 물리 화학적 분석을 실시하였으며, 알칼리 활성화제로서의 특성분석을 위하여 세 가지 형태로 부산소석회를 사용하였다. 부산소석회는 고로수쇄슬래그에 0, 10, 20, 30 wt.% 첨가하였으며, 소석회가 혼합된 고로수쇄슬래그를 보통포틀랜드시멘트에 0, 10, 30, 50 wt.%첨가하여 수화 및 물리적 특성을 조사하였다. 수화특성 분석결과 $800^{\circ}C$에서 열처리 후 재수화 시킨 소석회를 사용한 경우 다른 시료들 보다 높은 수화율을 보였다. 압축강도실험결과 325 mesh 이하크기의 부산소석회와 열처리 후 재수화시킨 소석회를 사용한 경우 수화 7일부터 OPC 보다 높은 강도 값을 나타내었으며, 325 mesh 이하크기 부산소석회를 활성화재로 사용한 OPC50 wt.%-BFS 45 wt.%-AA5 wt.%계에서 가장 높은 압축강도를 보였다.