• 제목/요약/키워드: Resource recovery

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인 결핍에 따른 하수배양 미세조류의 지방산 특성 분석 연구 (Effects of Phosphorus Starvation on Fatty Acid Production by Microalgae Cultivated from Wastewater Environment)

  • 우성근;박준홍
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권4B호
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    • pp.253-259
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    • 2012
  • 하수에서 배양된 미세조류인 Chlorella vulgaris AG10032, Ankistrodesmus gracilis SAG278-2, Scenedesmus quadricauda AG10308은 오폐수에서 질소 및 인 제거가 우수하고 높은 지질을 함유하고 있어서, 오폐수에서 바이오연료나 기타 바이오 기반의 자원 회수에 유용한 생물자원이다. 오폐수 환경에는 다양한 인의 농도가 존재하는데, 인의 농도 특히 인 결핍조건에 따른 조류의 지방산 특성에 대한 정보가 매우 제한적이다. 이는 표준 분석방법이 정립되어 있지 않은데 일부 기인한다. 본 연구에서는 미생물의 지방산을 분석하는데 일반적으로 사용되는 무극성 컬럼법과 식물성 지질을 분석하는데 널리 사용되는 극성 WAX-type 컬럼 GC-FID 방법의 미세조류 지방산 분석 성능을 비교 분석하였고, 하수배양 조류에 적용이 보다 적절한 방법을 이용해서 인 결핍에 의한 조류 지방산 생성특성에 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과 무극성 컬럼 방법에 비해 극성 WAX-type 컬럼 GC 방법이 $C_{18:3}$ 지방산과 같은 고불포화지방산을 규명하는 분석능력이 우수하였고, 실제 하수배양에서 배양 분리된 미세조류의 지방산 분석에 보다 정확한 결과를 보이었다. 이 WAX-type 컬럼 방법으로 인 결핍 영향을 분석한 결과, 미세조류의 지방산 조성과 생성량은 인의 농도 변화에 크게 영향을 받지 않음을 밝히었다.

중질유 고부가화를 위한 SDA 개발 기술의 특허 정보 분석 (Patent Analysis of SDA Technology for Heavy Oil Upgrading)

  • 김용헌;이원수;김재호;전상구;나정걸;노남선;이기봉
    • 공업화학
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    • 제21권4호
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    • pp.372-376
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    • 2010
  • 세계적인 자원 확보에 대한 경쟁과 재래에너지의 한계성으로 비재래 에너지가 미래의 에너지원으로 주목받고 있다. 그중에서도, 특히 중질유 및 오일샌드를 경질화하여 부가가치를 높이는 중질유분의 고부가화 공정에 대한 수요가 증가하고 있다. 다양한 형태의 중질 탄화수소로부터 Deasphalted Oil (DAO)를 생산하는 Solvent Deasphalting (SDA) 기술이 기존 정제산업에서 사용되어져 왔고, 비재래 에너지원에서의 사용에도 주목받고 있다. 자원 확보 경쟁에 나선 일부 국가에서는 SDA 기술에 대하여 이미 활발한 연구개발 및 DAO의 상업생산을 시작하고 있다. 본 연구에서는 SDA 기술 개발을 위해 필요한 특허분석을 하였고, SDA특허기술이 출원되기 시작한 1970년대부터 최근까지의 한국, 미국, 일본, 캐나다(캐나다 특허는 1950년도 이후 문헌부터 검색), 유럽, 국제특허를 이용하여, 추출, 회수, 용매 및 기타로 세부기술을 분리한 후, 총 334건을 SDA 기술과 관련된 특허로 추출하여 분석하였다. SDA 기술의 연도별 출원동향을 살펴보면, 대략 10년을 주기로 감소하는 구간이 나타나나 전체적으로는 증가하고 있는 경향을 보이고 있으며, 미국특허가 131건(39%)으로 가장 많으며, 그 다음으로 캐나다특허 83건(25%), 유럽특허 45건(13%), 일본특허 35건(11%)으로 나타났으며, 한국특허는 6건(2%)을 출원하여 가장 낮은 출원건수를 보였다. 다른 나라에 비해 SDA 관련 기술이 취약한 한국은 에너지 자원 기술의 효율적 이용을 위해서 SDA 기술에 대한 연구 개발 및 정부지원이 반드시 필요할 것으로 생각된다.

농축산바이오매스 고온 혐기성 생분해도 평가 (Thermophilic Anaerobic Biodegradability of Agro-industrial Biomass)

  • 허남효;강호;이승헌
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.101-101
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    • 2010
  • Anaerobic digestion(AD) is the most promising method for treating and recycling of different organic wastes, such as organic fraction of municipal solid waste, household wastes, animal manure, agro-industrial wastes, industrial organic wastes and sewage sludge. During AD, i.e. organic materials are decomposed by anaerobic forming bacteria and fina1ly converted to excellent fertilizer and biogas which is a mixture of carbon dioxide and methane. AD has been one of the leading technologies that can make a large contribution to produce renewable energy and to reduce $CO_2$ and other green-house gas(GHG) emission, it is becoming a key method for both waste treatment and recovery of a renewable fuel and other valuable co-products. Currently some 80% of the world's overall energy supply of about 400 EJ per year in derived from fossil fuels. Nevertheless roughly 10~15% of this demand is covered by biomass resources, making biomass by far the most important renewable energy source used to date. The representative biofuels produced from the biomass are bioethanol, biodiesel and biogas, and currently biogas plays a smaller than other biofuels but steadily growing role. Traditionally anaerobic digestion applied for different biowaste e.g. sewage sludge, manure, other organic wastes treatment and stabilization, biogas has become a well established energy resource. However, the biowaste are fairly limited in respect to the production and utilization as renewable source, but the plant biomass, the so called "energy crops" are used for more biogas production in EU countries and the investigation on the biomethane potential of different crops and plant materials have been carried out. In Korea, with steadily increasing oil prices and improved environmental regulations, since 2005 anaerobic digestion was again stimulated, especially on the biogasification of different biowastes and agro-industrial biomass including "energy crops". This study have been carried out to investigate anaerobic biodegradability by the biochemical methane potential(BMP) test of animal manures, different forage crops i.e. "energy crops", plant and industrial organic wastes in the condition of thermophilic temperature, The biodegradability of animal manure were 63.2% and 58.2% with $315m^3CH_4/tonVS$ of cattle slurry and $370m^3CH_4/tonVS$ of pig slurry in ultimate methane yields. Those of winter forage crops were the range 75% to 87% with ultimate methane yield of $378m^3CH_4/tonVS$ to $450m^3CH_4/tonVS$ and those of summer forage crops were the range 81% to 85% with ultimate methane yield of $392m^3CH_4/tonVS$ to $415m^3CH_4/tonVS$. The forge crops as "energy crops" could be used as good renewable energy source to increase methane production and to improve biodegradability in co-digestion with animal manure or only energy crop digestion.

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우수종돈 암퇘지 품종별 체내 수정란 생산비교 및 비외과적 수정란 이식에 관한 연구 (in vivo Embryo Production and Non-Surgical Embryo Transfer in Different Breed of Superior Sow)

  • 정용대;정진영;사수진;김기현;유동조;최정우;장현준;박성권;조은석;우제석
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.215-219
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    • 2016
  • Value of excellent breeding animals is important in livestock industry, but their economic life time is limited. And, many countries have been trying procuration of genetic resource in good animals. Therefore, this study was conducted to determine embryo production and to test efficiency of embryo transfer via non-surgical artificial insemination (AI) in different breed of superior sows. A total of 17 sows were used in this experiment (Duroc, n=10; Landrace, n=4; Yorkshire, n=3). The sows were artificially inseminated by semen of same breed boars. After 4 or 5 days following the AI, the embryos were obtained from the sows and then transferred to Landrace and Yorkshire recipients (n=3, respectively) by non-surgical method. The corpora lutea tended to be increased in Yorkshire and Landrace than Duroc(28 and 26 vs. 17, respectively). The recovery of embryo was 78.8% in Landrace, 65.4% in Duroc and 51.4% in Yorkshire. Duroc showed lower morulaes and early blastocyst embryos than 2, 4, 8 and 16 cell. The morula in Yorkshire was higher (P<0.05) than that of Duroc (4.7 vs. 3.4). Similarly, the morulaes and early blastocyst embryos presented greater (P<0.05) in Landrace compared with other breed sows. The recipient sows were pregnant in a Landrace only. This reason may be due to little embryos inserted in the recipients. In addition, pregnancy results were limited because of the little sows. In conclusion, ovulated ovum in sows can be affected by different breed. Also, further study needed pregnant test by using the many embryo in each breed.

산약의 조추출 mucin과 saponin이 급성 위궤양이 유도된 흰쥐에 미치는 보호 효과 (Protective Effects of Crude Mucin and Saponin from Dioscorea Rhizoma on Gastric Ulcer Induced by Alcohol in Rats)

  • 박영미;임재환;정형진;서을원
    • 생명과학회지
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    • 제24권11호
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    • pp.1200-1208
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    • 2014
  • 본 연구는 산약(Dioscorea Rhizoma)으로 부터 조추출된 mucin과 saponin이 위궤양이 유도된 흰쥐의 위조직 손상과 혈액 성분 및 항산화효소 활성에 미치는 효과를 조사하였다. 위궤양을 유발시킨 후 산약에서 추출한 1%의 mucin을 경구투여한 실험군(DR-M 실험군)의 위점막은 위궤양 유발군(GU 실험군)에 비하여 다소 미미하지만 궤양성 출혈과 울혈이 지속되었으나, 1%의 saponin을 경구투여한 실험군(DR-S 실험군)은 궤양성 출혈이 1일 이상 진행되었으나 3일차에 급격히 호전되어 대조군과 유사한 상태로 회복되었다. 또한 mucin을 경구투여한 실험군은 급성 위궤양으로 인한 위와 장 및 간 조직에서의 부종, 국소성 괴사, 출혈이 지속적으로 출현하였으나, saponin을 경구투여한 실험군은 조직의 출혈과 국소적 괴사가 현저히 감소되어 3일 경과 후에는 위점막하층과 장의 미세융모가 매우 깨끗한 매끄러운 상태로 회복되었다. 혈장 내 AST와 ALT의 수준은 mucin 실험군의 경우 위궤양 유발 직후 위궤양 유발군보다 높은 수치를 보였으나 점차 감소되었으며, saponin 실험군은 위궤양 유발 1일 경과 시 급격히 증가한 후 대조군과 유사한 수치로 회복되었다. 또한 SOD와 CAT의 활성은 mucin 실험군과 saponin 실험군 모두에서 위궤양 유발 후 점차 증가하였다. 따라서 산약에 포함되어 있는 saponin은 mucin에 비해서 급성 위궤양에 의한 위조직의 손상을 감소시키고 혈액 성분을 정상화시키며 항산화효소의 활성에 영향을 미쳐 위궤양으로부터 흰쥐의 위장기능을 개선하는데 효과가 높은 것으로 조사되었다.

마이크로웨이브를 이용한 금정광 내 금 용출 효율 증가 기작 (Improvement of Au Leaching from Gold Concentrates Using a Microwave and Thiourea-mixed Solvent)

  • 김봉주;권장순;고용권;박천영
    • 자원환경지질
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    • 제53권2호
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    • pp.159-166
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    • 2020
  • 본 연구에서는 금정광내 금회수율을 증진하고자 마이크로웨이브 전처리방법을 이용하여 티오요소용출 실험을 수행하였다. 이에 본 연구에서는 먼저 마이크로웨이브를 이용하여 금정광 시료 내 황철석의 분해에 따른 광물상 변화를 관찰하였다. 마이크로웨이브의 조사시간이 증가함에 따라 시료의 온도는 증가하였고, 황철석 내 S가 SO2로 변환되어 시료 내 S의 함량이 감소되었다. X-선 회절분석 및 주사전자현미경 에너지 분산 분광분석을 통해 황철석은 자류철석과 적철석으로 변환되었으며, 미세균열이 발달된 다공질의 형태로 변질되었음을 확인할 수 있었다. 다양한 조건의 티오요소 혼합 용매를 이용하여 시료의 광물상변화에 따른 금 용출효율을 측정한 결과, 마이크로웨이브 조사시간 증가 및 용출실험 조건 내 용매의 농도 증가에 따라 용출효율이 증가하였다. 결론적으로, 마이크로웨이브를 활용한 금정광 조사는 시료 내 금의 최대용출효율과 용출속도를 증가시켰으며, 티오요소 용매제는 용출속도상수를 증가시켜주는 역할을 하였다.

국내 하천/호수에 적용된 조류저감기술의 조사 및 평가 (Investigation and Evaluation of Algae Removal Technologies Applied in Domestic Rivers and Lakes)

  • 변규덕;김가영;이인주;이새로미;박재로;황태문;주진철
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.387-394
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    • 2016
  • 실제 하천과 호소에서 적용된 상용화된 28개 조류저감기술의 현장적용 자료를 조사하고, 이를 평가(evaluation) 분석(analysis)하여 분류(classification)하였다. 분류 기준은 공법구분, 적용 수체의 유속, 적용 시점의 3가지 기준에 의해 분류하였으며, 각 조류저감기술은 경제성, 현장 적용성, 효과 지속성, 수생태 안전성을 기준으로 평가를 실시하였다. 공법 원리별로 분류시 물리적 공법이 32.2%, 화학적 공법이 25%, 생물학적 공법이 21.4%, 복합처리 공법이 21.4%를 차지하였다. 조사된 조류저감기술의 75%는 유속 0.2 m/s 이하의 정체된 호소, 저수지, 소형 하천을 대상으로 적용되었다. 가압부상장치와 컨베이어 벨트 및 탈수장치를 탑재한 이동식 녹조제거선과 광물기반 천연 부유응집제 기술이 타 기술 대비 현장 적용성은 우수한 것으로 조사되었다. 발생현장에 적합한(site-specific) 맞춤형 조류저감기술의 도입은 pilot 규모의 장 단기 운전을 통해 효율을 검증 후 최종 도입하는 것이 바람직하다. 또한, 회수된 조류 바이오매스를 생물 자원화를 통해 에너지 회수형 조류저감기술 등의 신속한 개발 및 보급이 필요하다.

자숙 가다랑어뼈로부터 칼슘제의 제조 및 특성 (Preparation of calcium powder from cooking skipjack tuna bone and its characteristics)

  • 김진수;조문래;허민수
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.158-163
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    • 2000
  • 참치 통조림 부산물인 자숙 가다랑어뼈를 칼슘제로 이용하기 위하여 칼슘추출조건 (추출방법 및 시간) 및 그 특성에 대하여 살펴보았다. 다량의 지질이 혼재한 자숙 가다랑어뼈로부터 칼슘제로 제조하기 위한 추출방법으로는 회화처리가 고온가압처리 및 진탕 처리보다 어취가 없으면서 백색을 나타내어 적절하였고, 백색도 및 칼슘 가용화율로 미루어 회화처리 최적조건은 $900{\circ}C, 15분$이었다. 최적조건에서 회화처리한 칼슘제의 응집은 진탕시간이 경과할수록 증가하여 16시간에 $86.1{\%}$로 최고에 달하였고, 용액 pH가 산성조건 (pH 2-5)에서는 거의 일어나지 않았으나, 중성조건 (pH 6-8)에서 급격히 증가하여 최대에 이르렀고, 알칼리조건 (pH 9-11)에서는 중성조건과 거의 차이가 없었다. 이상의 결과로 보아 최적조건에서 처리한 칼슘제의 경우도 중성부근에서는 가용화율이 낮아 기능성 개선제 또는 고차 수산가공품의 탄력 증강 등과 같은 품질개선제로 이용되기 위하여는 용해도 개선을 위한 적절한 처리가 시도되어야 할 것으로 판단되었다.

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재활용 기반시설에서 발생하는 선별 잔재물의 자원화를 위한 도시생활폐기물과의 혼합소각 가능성 평가 (Feasibility Evaluation of Co-Incineration with MSW for Efficient Recycling of the Rejects after Separation Processes in MRF)

  • 신택수;성백남;연익준;조병렬;김광렬
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.767-773
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    • 2011
  • 본 연구는 재활용 기반시설에서 발생하는 선별 잔재물을 자원화 하기 위해 가연성 생활폐기물과 혼합하여 도시폐기물 소각로에서 소각 처리할 수 있는 가능성에 대해 고찰하였다. 선별 잔재물을 대상으로 성상과 조성, 삼성분, 발열량을 조사하여 가연성 생활폐기물의 경우와 비교 분석하였고, 도시생활폐기물 소각로에서 가연성 폐기물과 함께 혼합소각 함으로써 연소특성과 오염물질 배출특성 변화에 대해 실험하였다. 연구결과 재활용 기반시설 선별 잔재물이 가연성 생활폐기물에 비해 발열량(5,865 kcal/kg)이 높고, 수분과 회분 함량은 적었다. 또한, 재활용 기반시설 선별 잔재물을 30%와 50% 혼합하여 연소시킬 경우, 가연성 생활폐기물만을 연소하는 경우와 비교할 때, 먼지(dust), $SO_2$, $NO_2$, CO 농도 변화는 크지 않았을 뿐만 아니라, 현행 배출 허용기준을 만족하였다. 다만, 재활용 기반시설 선별 잔재물을 50% 혼합소각할 경우, HCl 농도(최고 33.7 ppm)가 배출허용기준을 초과하므로 30%까지 혼합하여 소각하는 것이 바람직하였다.

지하수 모니터링을 위한 GeoSensor 기반의 이동식 보조관측망 프로토타입 시스템 및 사용자 인터페이스 구현 (Implementation of User Interface and GeoSensor based Traveling Type Sub-Observation Prototype System for Monitoring of Groundwater)

  • 김경종;정세훈;심춘보
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.183-192
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    • 2012
  • 지표수에 비해 지하수 자원은 비교적 오염률이 낮은 편이지만 관리의 미흡으로 인한 복구의 어려움이 매우 크다. 국가에서는 지하수 보조관측망을 이용하여 지하수 자원을 효율적으로 관리 및 모니터링한다. 본 논문에서는 지하수 자원 관리의 업무 효율성 증대와 실시간 모니터링을 위해 수온, 수위, 전기전도도(E.C.) 등의 무선 센서 노드와 GPS(Global Positioning System)가 내장된 이동식 보조관측망 프로토타입 시스템과 지하수 정보 사용자 GUI(Graphic User Interface)로 이루어진 GeoSensor 기반의 지하수 무선 자동측정시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 자체 전력을 위해 태양광을 이용하고 있으며, 무선 센서 노드로부터 수집된 다양한 지하수 정보는 CDMA(Code Division Multiple Access) 모듈을 이용하여 무선 송수신한다. 아울러 사용자의 편의성을 도모하기 위해 사용자 GUI는 GIS(Geographic Information System) 맵에 수집된 지하수 정보를 가시화 한다. 제안한 시스템의 성능평가를 위해 제작된 보조관측망을 통해 수집된 센싱 정보를 이용하여 수행하였으며, 타 연구와의 정성평가를 제안하는 시스템의 우수성을 입증하였다.