• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.50-50
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• 2022

한국농어촌공사 산하의 농업용저수지 중 3786개소에 대한 수질조사를 '19년도에 실시한 결과, TOC 기준 4등급 초과 저수지 비율은 약 20%로써, 도심 근교 저수지에서 녹조현상 빈발로 인해 수질, 악취, 미관 등의 환경문제 개선 민원이 다수 발생하고 있다. 현재 녹조 발생 사후관리를 위해 주로 사용되고 있는 대형 조류제거선은 저수심 수변부에서의 적용성에 한계가 있고, Al 기반의 응집제를 사용하여 조류를 수거해서 폐기하고 있는 실정이다. (주)이엔이티는 농어촌연구원, (주)코레드, (주)삼호인넷과 함께 호소나 정체하천의 수변지역에 적용될 수 있는 저에너지형 유해조류 포집시스템 개발과, 수거된 조류부산물을 무독화하여 농업재료로 재활용하는 방안을 연구하고 있다. 저수지나 정체수역의 녹조는 바람, 수면유동 등에 의해 수변에 집적되는 특성이 있어, 인공지능 기술로 녹조현상을 감시하여 조류 밀집구간에 접근할 수 있는 자율이동식 수상이동장치를 개발 중이다. 수상이동장치는 조류포집장치를 탑재하기 위한 부력체, 원격 운전이 가능한 무인항법장치, 수변식생대 및 저수심지역 이동을 고려한 수차방식 추진체, 전체 장치의 전원 공급을 위한 고성능 배터리 등으로 구성하여 상세 도면 설계를 진행하고 있다. 조류포집장치에는 표층에 주로 분포하는 남조류를 선택 흡입하는 포집 부표를 적용하였고, Al계 응집제 사용을 배제한 분리막 실험을 통해 침지형 막분리조 및 가압형 농축조를 설계하였다. 유해조류 포집 및 농축은 수상에서 이동체에 탑재하여 이뤄지고, 육상에서는 자원 회수가 가능하도록 회분식 응집공정으로 구분하였다. 조류 밀집지역에서 수거된 조류의 무독화 및 농업재료 자원화 타당성 평가를 위해 특용 버섯균주를 활용한 시료별 분석항목을 선정하고 실험 매트릭스에 따라 실증실험을 수행하였다. 수거조류를 전처리하여 성분 및 발열량을 분석하고 버섯재배 전후의 마이크로시스틴 독소(LR, RR, LR)를 포함한 성분 분석을 수행하여, 고체연료, 비료 및 사료로 활용방안을 검토하였다. 무인자율이동 조류포집장치는 실증화 규모로 제작하여 기선정된 테스트베드에서 현장적용성 평가를 수행할 예정이다. 본 연구를 통해 개발된 유해조류 포집 시스템은 기존의 녹조제거 방안을 보완하여 정체수역의 생태계 복원 및 친수공간의 환경개선 등에 적용되며, 무독화가 입증된 유해조류의 농업재료 자원화 기술은 고부가 상품 개발 및 환경폐기물 감축에 활용될 것이다.

• 한국환경보건학회지
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• 제30권4호
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• pp.329-343
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• 2004

We conducted to investigate citizen's attitude to the treatment of food waste in Yongin city. The respondent of $41.81\%$ throws the food waste eliminate from home and store less than 1l in Yongin. When they dump the food waste, they speak out the inconvenience of damaged envelope by animals in case of home and store. This caused troubles for reason of sanitary. So a local autonomous entity must carefully consider of expand use specially designed container as like apartment house. They give an answer that the collecting time of food waste is suitable form dawn till morning. This answer shows the satisfaction of the period time to collect the food waste. They prefer to be appointed the exclusive place to collect food waste. The service interval of collect is suitable 1 time a day. They want to increase the number of washing of the collecting container. This is good method for sanitary condition, but the care of the period time to collect the food waste is more efficient than the care of the number of washing the collecting container. The care of the period time minimizes to incur the enmity of the people and to pollute in environment. The major of respondent handled the food waste after keeping the basket or a kit. This fact shows to us almost citizen doesn't feel the seriousness to remove the moisture of the food waste. Recently, many solutions which can be disposal efficiently are getting magnified and improved owing to increase utilities channel to loss in quantities and dry the food waste. We expect the reduction of food waste is solved getting easily step by step. The results of the awareness about the facility of food waste show citizen prefer recycling facility to the other facilities. If recycle facility and incineration facility are constructed, they were worried about bed smell. When some facility of the food waste is constructed, they have to maintain and to handle not to incur the enmity of the people. The spread rate of specially designed container already increased, the citizen set a high value on the use of specially designed container more than amount-rate vinyl envelope that people have used for several years. In the cost treatment about food waste, the major respondent answered the use cost of specially designed container is suitable price. So we can know the use charge is proper level. The majority of citizen more prefer autonomous plan which voluntary atmosphere creation and public information by mass media than levy system and rising treatment cost which forced plan. The citizens have pretty positive thinking of incineration, so the government needs more efforts for a public notice, which includes the incineration is no more than abandoned thing. Each of local self government has to sort the food waste and make kind of resource system related to collecting and carrying, constructing a suitable facility, proper disposal of the food waste and producing harmless in our surrounding in order to solve the invisible problems. To do above mentioned things, we have to analyze referred several problems till now. Also, to minimize the side effect, the government will have to improve through enforce the system.

• 한국초지조사료학회지
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• 제34권4호
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• pp.296-306
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• 2014

본 연구는 농식품 부산물을 TMR 원료로 이용하여 사료비 절감 효과와 축산물 품질향상에 도움이 될 수 있도록 그 이용을 활성화하기 위한 농식품 부산물 발생현황조사 및 분석, TMR 이용 현황 및 문제점 조사, 사료이용 시 문제점 및 법률과 제도적 대안을 제시코자 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 폐기물관리법에서 관리되고 있는 유기성폐기물은 폐식용유 10,488톤, 동식물성잔재물 832,493톤, 동물사체 5,740톤, 동물성잔재물 1,171,892톤, 식물성잔재물 2,172,415톤, 왕겨와 미강 12,905톤 등 총 4,205,931톤이었으며 TMR 원료로 이용할 수 있는 식물성 잔재물과 왕겨 그리고 미강이 전체의 51.7%를 차지하였으며 발생지 별로는 전국 상위 10개 지자체에서 76~100% 발생되고 있어 이의 체계적 수급관리시스템이 필요하였다. 둘째, TMR 원료로 사용되는 10대 주요 농식품 부산물은 콩비지, 미강, 깻묵, 맥주박, 주정박, 맥강, 장유박, 감귤박, 버섯부산물 및 기타 식품부산물(빵, 국수, 과자 등)이었다. 셋째, 농가가 농식품 부산물을 이용하는데 가장 큰 애로사항은 농식품 부산물이 폐기물관리법에 의해 폐기물로 관리되고 있어 이를 사용하기 위해서는 재활용신고나 재활용시설설치 등 법률적 의무가 있어 사료이용 활성화를 위해 폐기물 지위 종료제와 같은 제도 개선과 전국적으로 10여 개의 공적 유통센터 설립이 필요한 것으로 사료되었다.

• 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.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권sup호
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• pp.61-68
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• 2011

본 연구는 가축분뇨 처리시설의 평가 및 최적 선택의 의사결정에 있어서, 시설물은 내구성이 있는 자산이므로 내용연수 전 기간에 걸친 비용측면에서의 경제성이 고려되어야 하는 바, 이를 위하여 LCC (Life Cycle Cost) 기법의 적용 가능성을 검토하고자 수행하였다. 경제성의 비교 분석을 위해 양돈 분뇨 1일 100톤 처리규모의 공동자원화시설 설치 공법들 중 4개 공법에 대한 시설투자 및 연간 운영비를 조사하였는데, 초기 투자비는 2,699~3,202 백만원 수준으로 T 공법이 가장 높았고 E 공법이 가장 낮았다. 연간 운영비에 있어서는 378~498 백만원 수준으로 T 공법, J 공법, E 공법, B 공법 순으로 유리한 것으로 조사되었다. LCC 분석을 위해 한국은행 및 통계청의 10년간 ('00~'09) 자료를 이용하여 이자율 (4.7%), 물가상승율 (3.13%), 실질 할인율 (1.52%)를 기준하고, 현가계수 산정을 위해 내용연수를 토목 건축 (30년), 기계 (10년), 전기계장 (15년) 으로 기준하였다. 이를 바탕으로 한 분석 결과, 톤당 운영비로 보면 17,570~18,998원/톤 수준으로서 E공법이 17,570원/톤으로 가장 낮은 반면, B 공법이 20,661원/톤으로 가장 높아 상대적으로 가장 비경제적이었다. 특히 초기투자비가 높더라도 연간 운영비가 낮은 T 공법이 초기투자비는 T 공법보다 낮으나 연간 운영비가 상대적으로 높은 B 공법에 비해 LCC가 낮게 평가되었다. 따라서 가축분뇨 처리시설의 경제적 측면에서의 공법 선택에 있어서는 초기시설투자비 또는 연간 운영비 중 어느 한쪽만 평가하여 결정하기 보다는 LCC 분석을 적용하여 평가하는 것이 합리적임을 알 수 있다. 또한 경제성 분석에 있어서, 불확실성에 따른 LCC 분석 결과의 변화를 파악하기 위해 '00~'09년 간의 할인율 변동폭을 적용하여 민감도분석을 실시한 결과, 변동범위 안에서 변화하더라도 각 대안별 비용우위에 대한 변화는 달라지지 않아 안정적이라고 할 수 있다. 따라서 LCC를 이용한 경제성 평가는 가축분뇨 처리시설의 선택을 위한 의사결정에 유용한 평가 지표가 될 수 있으리라 판단된다. 향후 분석의 신뢰성 제고와 활성화를 위해서는 각 비용요소들에 대해 공신력 있는 데이터베이스 구축이 대단히 중요하며, 아울러 시설평가 시 정성적인 요인도 고려할 수 있는 연구가 추가적으로 이루어져야 할 것이다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.71-78
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• 2016

본 연구에서는 동일한 지층 및 하중조건에서 PHC말뚝을 강관말뚝으로 대체할 경우 말뚝 본수의 변화와 푸팅을 포함한 공사비를 비교하였다. 얕은 풍화암층에 강관말뚝을 지지할 경우 PHC말뚝과 비교하여 12.5%의 본수가 절감되었다. 실 사례로부터 가정된 1.7m 두께의 풍화암층을 통과하여 깊은기초를 연암층에 지지할 경우 일반 및 고강도 강관말뚝은 각각 풍화암층에 설치한 PHC 말뚝 대비 35.7% 및 46.4%, 강관말뚝 대비 26.5% 및 38.8%의 본수가 절감되는 효과가 있는 것으로 나타났다. 푸팅두께가 일정하다고 가정할 경우 풍화암층을 관통하여 연암층에 설치된 일반 및 고강도 강관말뚝은 풍화암층에 설치된 PHC말뚝 대비 각각 12.2% 및 45.4%까지 푸팅의 소요면적을 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 가지고 말뚝시스템의 전체 공사비를 산정한 결과 풍화암에 지지된 PHC말뚝과 비교할 때 연암층에 설치된 일반 강관말뚝의 비용은 12% 높게 산정된 반면, 이를 고강도 강관말뚝으로 대체하였을 경우는 오히려 16% 절감효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 고강도 강관말뚝의 재료비가 상대적으로 높으나 말뚝 본수 및 푸팅면적의 감소로 인한 비용 절감효과가 더 크기 때문이다. 풍화암층 두께를 변화시키며 해석하여 말뚝시스템의 공사비를 비교한 결과 풍화암층 두께가 5m 이하인 조건에서는 PHC말뚝을 풍화암층에 지지하는 것보다 이를 관통하여 연암층에 고강도 강관말뚝을 지지하는 것이 전체 공사비 측면에서 유리한 것으로 나타났다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권1호
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• pp.19-24
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• 2012

젖소를 사육하는 유우농가 마을을 대상으로 선행 국내/외 문헌자료들에 대한 고찰을 통해 탄소 유입과 배출에 따른 각 부문별 발생량 원단위에 대한 다음과 같은 결론을 도출하였다. 1. 젖소 사육과정에서 탄소 유입에 대한 발생량 원단위는 젖소의 사료 섭취에 의한 탄소 유입(${\fallingdotseq}$ 5.9 ton C/head/year), 젖소 분뇨 퇴비를 초지로 환원시 탄소 유입(${\fallingdotseq}$ 2.3 ton C/head/year), 초지가 함유하고 있는 유기탄소(${\fallingdotseq}$ 318g C/$m^2$/year), 사료작물이 함유하고 있는 유기탄소(${\fallingdotseq}$ 145 g C/$m^2$/year) 및 광합성에의한 대기 중 $CO_2$의 초지 사료작물 흡수(${\fallingdotseq}$ 17 g C/$m^2$/year)로 정리할 수 있다. 2. 젖소 사육과정에서 탄소 배출에 대한 발생량 원단위는 젖소 호흡 및 트림에 의한 대기 중으로 $CO_2$와 $CH_4$ 배출(${\fallingdotseq}$ 2,9 ton C/head/year), 젖소 분뇨내 유기탄소 분해에 의한 대기 중으로 $CO_2$와 $CH_4$ 배출(${\fallingdotseq}$ 0.4 ton C/head/year), 초지에서 대기 중으로의 $CO_2$ 배출(${\fallingdotseq}$ 440 g C/$m^2$/year), 및 초지 내 유기탄소의 지하수 용출(${\fallingdotseq}$ 0)로 정리 할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제12권3호
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• pp.152-159
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• 2003

본 연구에서는 감자 플러그묘를 생산하고자 개발된 폐쇄형 시스템에서 식물묘 생산에 필요한 관수량, 식물묘와 배지로부터의 증발산량, 기습기에 의한 가습량, 공조기구에 의한 제습량, 환기에 의한 수분손실 등을 정량적으로 분석하고, 수분수지에 미치는 상대습도의 영향을 검토하였다. 기온, 상대습도, 광주기 및 PPF 를 각각 20$^{\circ}C$, 70%, 16/8 h, 200 ${\mu}$mol${\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-l}$로 조절한 조건에서 묘생산 시스템에서의 기습량, 제습량, 관수량 및 증발산량은 각각 167.9 kg${\cdot}m^{-2},\;196.9{\cdot}m^{-2},\;44.3\;kg{\cdot}m^{-2},\;33.5\;kg{\cdot}m^{-2}$로 나타났다. 식물체와 배지가 지닌 수분함량은 각각 $1.2\;kg{\cdot}m^{-2},\;6.9\;kg{\cdot}m^{-2}$ 로 나타났다. 3수준 (60%, 70%, 80%)의 상대습도 처리에 따른 묘생산 시스템내의 가습량, 제습량, 관수량, 증발 산량, 배지와 식물체의 수분함량은 상대습도가 증가할수록 모두 증가하였다. 그러므로 상대습도가 낮아질수록 시스템내의 물사용량은 줄어들었으나, 물이용가능효율은 증가하였다. 제습된 물을 재이용할 경우 시스템의 물이용가능효율은 상대습도 처리에 따라 0.97~1.0으로 나타났다. 따라서 제습된 물을 회수하여 재이용할 수 있는 폐쇄형 시스템의 개발은 식물묘생산에 요구되는 수분소모량을 절감시킬 뿐만 아니라 물소비 절약형 식물생산 방식의 확립에 크게 기여할 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제40권6호
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• pp.769-777
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• 2002

Nonionic surfactant/water/탄화수소 오일/alcohol의 4성분계 시스템에서 12종의 조성물을 제조하여 물성 평가를 수행한 결과, 30.5-31.1 dyne/cm의 낮은 표면장력의 값과, 1.6-7.2 c.p.의 낮은 점도의 물성을 보여 산업용 세정제로서의 기본 물성을 보여주었다. 이들 조성물들이 안정한 단일상으로 존재하는 온도의 범위는 alcohol/surfactant(A/S)비의 증가에 따라 감소되는 경향을 보이고 있으나, 전체적으로는 계면활성제의 hydrophilic lipophilic balance(HLB) 값에 크게 영향을 받고 있으며, HLB 값이 높을수록 안정하게 존재하는 온도 영역이 증가되는 경향을 보여주고 있다. 그리고 각각의 조성물에 물의 함량을 증가 시켜 안정한 단일상이 유지되는 물의 최대 함유량을 측정한 결과 HLB 값이 낮은 계면활성제를 사용하였을 경우 HLB 값이 6.4인 비이온 계면활성제를 사용할 경우 22.1%까지도 물을 함유할 수 있었고, 물의 양이 증가됨에 따라서 단일상으로 존재하는 온도영역은 좁아졌다. 오염원으로 플럭스 제조에 사용되는 abietic acid에 대한 세정 효율을 UV/Visable Spectrophotometer와 FT-IR Spectrometer와 같은 분석기기를 이용하여 검토하여 본 결과, 비이온 계면활성제의 HLB 값이 낮을수록 높은 세정 효율을 보여주어, W/O microemulsion의 경우 비이온 계면활성제에 따른 세정력의 변화가 매우 큼을 확인 할 수 있었다. 그러나 A/S의 비가 증가에 따른 세정효율의 차이는 별다른 경향을 보이지 않았다. 또한 산업세정에 있어서 중요한 세정 요소로 작용하는 변수인 온도 변화와 초음파 주파수의 변화에 따른 세정효율을 측정한 결과, 온도가 높을수록 그리고 초음파의 주파수가 낮을수록 높은 세정력을 보여주었다. 세정 공정 중 린스조에서의 유분 오염물이 함유된 린스액의 유수분리 효율을 측정한 결과, HLB 값이 6.4인 비이온 계면활성제를 사용한 시스템의 경우 $25^{\circ}C$ 이상에서 85% 이상의 높은 제거 효율을 보여, 효율적인 세정 및 관리가 가능한 것으로 판단되었다.

• 청정기술
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• 제30권1호
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• pp.37-46
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• 2024

전 세계적으로 플라스틱 폐기물로 인한 환경문제가 지속적으로 제기되었으며, 코로나19 이후 플라스틱 폐기물은 급증하는 추세이다. 특히 PP와 PE는 전체 플라스틱 생산량의 절반 이상을 차지하며 두 소재의 폐기물량은 심각한 수준이다. 이에 따라 국내외적으로 플라스틱 재자원화를 위한 연구가 지속적으로 수행되고 있으며, 그중 열분해 기술은 한가지 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 PP와 PE의 열분해 생성 기체에 대한 화학 반응론적 거동을 예측하고자 비응축성 기체의 열분해 거동에 관한 수치해석 연구를 수행하였다. 기존의 열분해 문헌 조사를 통해 얻은 다양한 조성의 탄화수소 화학종을 기반으로 온도와 체류시간에 따라 생성물의 거동을 분석하였다. 수치해석 결과, 온도 및 체류시간이 증가함에 따라 비응축성 기체의 전환을 통해 H₂와 고분자 탄화수소의 생성이 증가하였고 동시에 CH₄와 C₆H₆ 화학종은 감소하여 반응에 참여하는 것을 알 수 있었다. 또한 생성률 분석을 통해 C₂H₄의 분해 반응이 H₂ 생성에 지배적인 반응임을 확인하였고, C₂H₄의 함량이 PP 대비 많은 PE에서 C₂H₄의 분해 반응을 통해 H₂ 생성량이 증가하는 경향을 나타냈다. 향후 수치해석 결과에서 도출된 여러 변수를 통해 플라스틱에서 H₂ 및 탄소의 전환율을 높이는 방법을 실험적으로 확인할 계획이다.