• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.242-246
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• 2017

고온에서 Mn 이온 용출에 의한 성능저하를 보이는 스피넬 결정구조의 $LiMn_2O_4$ 양극 하이브리드 커패시터의 대안으로 열안정성이 높은 올리빈 결정구조의 $LiFePO_4$ 기반 복합양극 소재의 적용가능성을 연구하였다. $LiFePO_4$/활성탄셀을 이용한 1.0~2.3 V의 충 방전을 통한 수명평가에서 상온($25^{\circ}C$) 및 고온($60^{\circ}C$) 조건 모두에서 충 방전 사이클이 진행됨에 따라 음극(활성탄)의 저전압화에 따른 열화로 인한 용량저하 현상이 나타났다. 이의 해결을 위해 50:50 중량비율로 $LiFePO_4/LiMn_2O_4$, $LiFePO_4$/Activated carbon 및 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ 복합양극을 제조하여 모노셀 충 방전 실험을 수행한 결과, 층상구조의 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$를 사용한 전극이 안정적인 전압거동을 보였다. 또한, 2.3 V 및 $80^{\circ}C$에서 1,000시간 부하를 통한 고온 안정성 실험에서도 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ 복합양극이 상용 $LiMn_2O_4$ 양극에 비해 약 2배 가량 높은 방전용량 유지율을 보였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권1호
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• pp.48-54
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• 2006

우리나라는 노인인구의 증가에 따라 골다공증과 같은 골격질환자가 증가하고 있으며 국민 식생활 평가에서 칼슘섭취의 부족이 좀처럼 해결되지 못하고 있다. 보론이 식물성 식품에 풍부하다는 연구결과를 고려할 때 식물성 식품을 많이 섭취하는 우리나라에서 칼슘과 보론과의 관계를 규명하는 연구는 매우 필요하다고 생각한다. 따라서 본 연구에서 흰쥐를 대상으로 칼슘과 보론의 섭취수준을 달리하여 4주간 사육한 후 난소절제군과 비절제군으로 나눠 다시 8주간 사육하여 칼슘과 보론의 섭취수준이 칼슘평형에 미치는 영향을 살펴보았다. 사료섭 취 량과 체중증가량은 칼슘 섭취량이 높을수록, 난소절제군이 비절제군보다 높았다. 사료효율은 난소절제군이 비절제군보다 높았다. 혈청 중 칼슘 함량은 보론 보충에 따라 저칼슘군에서는 증가하였으나 적정과 고칼슘군에서는 감소하였다. 칼슘평형에서 칼슘 섭취량은 칼슘과 보론 섭취량이 높고 난소 적출을 한 경우 높은 것으로 나타났다. 대변 중 배설량은 난소 절제와 비절제군 모두 칼슘 섭취량이 증가할수록 높았으며, 소변 중 배설량은 칼슘 섭취량이 높을수록 증가한 반면, 보론 보충에 따라서는 감소하였다. 칼슘의 겉보기 흡수율은 칼슘 적정군과 난소절제군이 다른 군보다 높았으며, 칼슘 보유량은 칼슘 섭취량이 증가할수록 고칼슘군에서 난소절제군이 비절제군보다 높았다. 이상의 연구결과를 종합할 때 칼슘의 섭취량이 증가할수록 대변 중 칼슘 배설량이 증가하였지 만 칼슘 보유량은 증가하였고 칼슘의 겉보기 흡수율은 적정 칼슘군이 가장 높았다. 보론의 보충에 따라 칼슘의 겉보기 흡수율과 보유량은 유의한 변화가 없었지만 칼슘 섭취량은 증가하고 소변 중 칼슘 배설량은 감소하여 보론은 칼슘만큼 뚜렷한 영향은 아니지만, 체내의 칼슘이용을 촉진하고 배설을 감소시킴으로써 골격건강에 유용한 작용을 하는 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제28권1호
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• pp.79-93
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• 2022

본 연구에서는 Part I에서 제안한 첨단 전자산업 폐수처리시설 특화 Water Digital Twin모델인 e-ASM을 이용하여 랩-파일럿 처리장 데이터를 바탕으로 모델 보정(Calibration), 유입 성상에 따른 제거 효율, 유출수 예측 및 최적 공법 선정을 수행하였다. 첨단 전자산업 폐수처리시설의 특화 모델링을 위하여, 민감도 분석을 통해 e-ASM 모델의 정합성과 상관성이 높은 동역학적 파라미터를 선정하였고, 다중반응표면분석법 (Multiple response surface methodology, MRS)을 이용하여 동역학적 파라미터를 보정하였다. e-ASM 모델의 보정 결과, Lab-scale, Pilot-scale 단위의 실험데이터와 90% 이상의 높은 정합성을 보였다. 그리고 4가지 유기폐수 처리처리공법인 MLE, A2/O, 4-stage MLE-MBR, Bardenpho-MBR을 제안한 Water Digital Twin으로 구현하여 유입 폐수의 성상별 운전조건에 따라 제거효율을 분석하였으며, Bardenpho-MBR이 C/N ratio 변화에서도 안정적으로 COD (Chemical oxygen demand)를 90% 이상 제거하며 높은 총 질소 제거 효율을 보였다. 그리고 유입 폐수의 조건별 Bardenpho-MBR공정의 수리학적 체류시간(Hydraulic retention time, HRT)이 3일 이상일 때 1,800 mg L-1의 고농도 TMAH 폐수를 98% 이상 제거할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이와 같이, 본 연구에서 개발한 e-ASM은 전자산업 제조시설별, 유입 폐수의 성상별 특화 모델링을 통해 높은 정합성을 가진 전자산업 폐수처리공정의 Water Digital Twin를 구현할 수 있고, 최적운전, Water AI, 최적가용기법 선정 등의 응용 가능성을 바탕으로 지속 가능한 첨단전자 산업을 위해 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제18권4호
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• pp.31-37
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• 2010

가축분뇨는 적절하게 처리되기만 하면 가치 있는 자원이 될 수 있다. 년간 42백만톤에 달하는 가축분뇨의 84%가 퇴비와 액비 생산에 이용되고 있으며 최근에는 혐기소화를 통한 바이오가스 생산에 대한 관심이 고조되고 있으나, 혐기소화액의 농업적인 활용은 아직 인증되지 않은 실정이다. 본 연구에서는 가축분뇨와 음식물류폐기물을 혼합하여 소화시킨 통합혐기소화액을 이용하여 벼 재배시 생육과 논토양 환경에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 통합혐기소화액은 돈분과 음식물류 폐기물을 70:30(v/v)으로 혼합하여 HRT(Hydro-logic retention time) 14일의 고온혐기소화공정을 거쳤으며, 안전성을 평가하기 위해 모니터링을 수행하였다. 질소전량 기준으로 통합혐기소화액을 와그너 포트에 시용하고 침출수를 채취하여 양분의 용출과 생육을 조사하였다. 통합혐기소화액을 시용한 처리구에서는 토양중 치환성 칼륨, 구리, 아연 등이 증가하였으며, 통합혐기소화액 처리후 침출수 중의 질산태 질소 농도는 처리 농도가 증가할수록 높았으며 모든 처리구에서 2주 만에 침출되어 빠져나가는 것으로 나타났다. 생육반응에 있어서 분얼수는 처리간에 차이가 없었으며, 초장은 통합혐기소화액을 추천시비량 질소 기준으로 2배 시용한 처리구에서 가장 높았으나, 벼의 생육을 고려하면 오히려 도복의 위험이 높은 것으로 나타났다. 토양중 염류 집적을 고려하여 추천시비량 질소 기준에 맞게 시용하는 것이 바람직하며, 통합혐기소화액이 화학비료 대체제로서의 가치가 있는 것으로 판단되었다. 향후 장기적인 면에서 통합 혐기소화액의 논토양 환경에 미치는 영향에 대한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.