• 제목/요약/키워드: Waste materials

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합성경량골재(SLA)를 사용한 경량콘크리트의 파괴, 역학적 특성 및 내구성 (The Fractural-Mechanical Properties and Durability of Lightweight Concrete Using the Synthetic Lightweight Aggregate)

  • 조병완;박승국;박종빈;데니엘 C. 젠슨
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.19-25
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    • 2005
  • 폐플라스틱과 fly ash를 건설분야에서 재활용하는 것은 환경오염의 방지와 함께 경제적인 건설 신소재를 개발할 수 있어 각종 환경규제 속에 대처할 수 있는 훌륭한 방안이다. 본 연구에서는 $12\%$ 탄소를 함유한 fly-ash와 폐플라스틱를 이용하여 합성경량골재를 제작하였다. 최대치수 9.5mm의 골재는 fly ash 함유량을 $0\%$, $35\%$, $80\%$ 으로 제조하였다. 팽창 점토 경량 골재와 보통 중량 골재를 비교군으로 사용하였다. 골재의 입도, 비중, 흡수율을 실험하였으며 골재종류별로 다섯 변수의 콘크리트 공시체를 제조하였다. 합성경량골재 콘크리트의 특성을 파악하기 위하여 밀도, 압축강도, 탄성계수, 할렬인장강도, 파괴인성, 파괴 에너지등을 구하였다. 또한 콘크리트 내구성을 알 수 있는 표면박리 저항성 실험을 하였다. 실험결과 압축강도와 인장강도는 보통중량 골재와 일반적인 점토 경량골재를 사용한 콘크리트 보다 합성경량골재의 경우가 더 낮았으나 상대적으로 우수한 파괴특성을 나타내었다. 합성경량골재 콘크리트는 상대적으로 낮은 압축 탄성계수를 가졌으나 높은 연성을 나타내었다. 합성경량골재의 av ash 함유량이 증가함에 따라, 콘크리트의 모든 특성이 향상되었다. fly ash 함유량 $80\%$의 합성경량 골재를 사용한 콘크리트가 표면박리 저항성이 가장 우수하였다.

댐부유물 톱밥과 하수슬러지를 이용한 퇴비화 연구 (The Study on the Composting by Using Dam Suspended Particle Sawdust and Sewage Sludge)

  • 류지훈;이종진;홍주화;장기운;이규승;박관수;한기필
    • 유기물자원화
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    • 제18권1호
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    • pp.98-103
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    • 2010
  • 기후변화에 따른 집중호우와 장마로 댐 내에 가장 많이 유입되는 초목류와 2012년부터 해양투기가 전면 금지되는 하수슬러지의 자원재활용 방안으로 퇴비화 연구를 수행하였다. 처리구는 댐부유물 톱밥, 참나무수피, 하수슬러지, 계분을 30 : 20 : 40 : 10 (S-1)과, 댐부유물 톱밥, 참나무수피, 하수슬러지, 계분을 30 : 30 : 30 : 10(S-2)로 설정하여 퇴비화 과정 중 이화학적 특성 등을 분석하였다. S-1과 S-2 처리구 모두 퇴적더미 내부온도가 $65^{\circ}C$ 이상에서 10일 정도 유지되어 대부분의 병원균이 사멸되었고, 최종 90일째 pH는 S-1 처리구가 7.78로 S-2 처리구보다 약간 더 높았다. C/N율은 S-1 처리구가 15.3, S-2 처리구는 16.9 였다. 최종 제품의 품질은 부산물비료 퇴비공정규격에 적합하였다. 부숙도 평가에서 발아지수는 S-1이 91, S-2가 84로 S-1이 더 높은 부숙도를 보였다. 따라서 우수한 품질과 안전성, 그리고 댐부유물 톱밥과 하수슬러지의 이용량이 가장 많은 배합비율인 S-1(댐부유물 톱밥 : 참나무수피 : 하수슬러지 : 계분 = 30 : 20 : 40 : 10)으로 제품을 생산하는 것이 바람직하다.

바이오가스 정제 및 고질화 기술 현황 및 전망 (The Present and the Future of Biogas Purification and Upgrading Technologies)

  • 허남효;박재규;김기동;오영삼;조병학
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.172-172
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    • 2011
  • Anaerobic digestion(AD) has successfully been used for many applications that have conclusively demonstrated its ability to recycle biogenic wastes. AD has been successfully applied in industrial waste water treatment, stabilsation of sewage sludge, landfill management and recycling of biowaste and agricultural wastes as manure, energy crops. During AD, i.e. organic materials are decomposed by anaerobic forming bacteria and fina1ly converted to excellent fertilizer and biogas which is primarily composed of methane(CH4) and carbon dioxide(CO2) with smaller amounts of hydrogen sulfide(H2S) and ammonia(NH3), trace gases such as hydrogen(H2), nitrogen(N2), carbon monoxide(CO), oxygen(O2) and contain dust particles and siloxanes. The production and utilisation of biogas has several environmental advantages such as i)a renewable energy source, ii)reduction the release of methane to the atomsphere, iii)use as a substitute for fossil fuels. In utilisation of biogas, most of biogas produced from small scale plant e.g. farm-scale AD plant are used to provide as energy source for cooking and lighting, in most of the industrialised countries for energy recovery, environmental and safety reasons are used in combined heat and power(CHP) engines or as a supplement to natural. In particular, biogas to use as vehicle fuel or for grid injection there different biogas treatment steps are necessary, it is important to have a high energy content in biogas with biogas purification and upgrading. The energy content of biogas is in direct proportion to the methane content and by removing trace gases and carbon dioxide in the purification and upgrading process the energy content of biogas in increased. The process of purification and upgrading biogas generates new possibilities for its use since it can then replace natural gas, which is used extensively in many countries, However, those technologies add to the costs of biogas production. It is important to have an optimized purification and upgrading process in terms of low energy consumption and high efficiency giving high methane content in the upgraded gas. A number of technologies for purification and upgrading of biogas have been developed to use as a vehicle fuel or grid injection during the passed twenty years, and several technologies exist today and they are continually being improved. The biomethane which is produced from the purification and the upgrading process of biogas has gained increased attention due to rising oil and natural gas prices and increasing targets for renewable fuel quotes in many countries. New plants are continually being built and the number of biomethane plants was around 100 in 2009.

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커피박과 목섬유를 이용한 중밀도섬유판의 제조 및 성능 평가 (Manufacture and Performance Evaluation of Medium-density Fiberboard Made with Coffee Bean Residue-Wood Fiber)

  • 양인;이광형;오세창
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제41권4호
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    • pp.293-301
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    • 2013
  • 본 연구에서는 수분 흡착효과가 있다고 알려진 커피박을 첨가하여 중밀도섬유판을 제조한 다음 물성과 강도특성을 조사하여 커피박의 중밀도섬유판 원료로써의 가능성을 확인하고자 하였다. 커피박은 주로 인스턴트커피 제조 시 많이 발생하는 찌꺼기인데 가수분해된 것을 전건무게 기준 3, 6, 9% 수준에서 목섬유와 혼합해 중밀도섬유판을 제조하였으며, 이 때 사용한 접착제는 요소수지접착제였다. 커피박과 목섬유를 섞은 중밀도섬유판에 대해 물성과 강도 특성 및 포름알데히드 방산량을 측정하였다. 커피박과 목섬유를 무작위로 섞어 제조한 중밀도섬유판의 휨강도와 박리강도는 모두 KS 기준보다 높게 나타났으며 커피박을 층으로 구성한 적층 성형구조 경우에는 모두 기준에 미달하였다. 제조된 중밀도섬유판의 흡수 두께팽창률은 시판용 중밀도섬유판보다 낮아 물리적 특성 면에서 현저히 개선됨을 보여주었다. 포름알데히드 방산량은 시판용 중밀도섬유판과 유사한 것으로 나타났으며 모두 KS 기준상의 $E_1$급에 부합하였다. 이런 결과는 커피박이 친환경 중밀도섬유판 제조 시 원재료로 활용될 수 있음을 보여주고 있으며 중밀도섬유판의 성능 향상을 위해서는 접착제와 커피박 간의 상호 접착성 및 커피박의 흡착성능 향상을 위한 전환방법에 대한 추가 연구가 요구된다.

발아 벼로부터 tricin 4"-O-(threo-β-guaiacylglyceryl) ether 생성균주의 분리 및 동정 (Isolation and identification of a tricin 4"-O-(threo-β-guaiacylglyceryl) ether producing microorganism from germinated rice)

  • 윤나라;장귀영;이윤정;;김민영;김현영;이준수;정헌상
    • 한국식품과학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.361-365
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    • 2016
  • 본 연구는 왕겨에서 tricin 4'-O-(threo-${\beta}$-guaiacylglyceryl) ether(TTGE)를 생성시키는 균주를 분리와 동정하기 위하여 실시하였다. 발아 벼 추출물을 MYP, PDA, YM 및 LB 배지에 배양하고 각 배지에서 분리한 균을 왕겨에 접종해 TTGE 생성량을 측정한 결과 PDA 배지에서 자란 균에 의한 TTGE의 생성량($339.30{\mu}g/g$)이 가장 많았다. 분리한 균을 동정한 결과 Burkholderia vietnamiensis로 확인하였으며, 형태학적 및 생물학적 특성을 살펴본 결과 catalase 활성을 갖는 short rod 형태의 Gram 세균인 것으로 확인해 기존 Burkholderia 속의 특성과 일치하였다. 또한 분리한 세균을 살균한 왕겨에 접종하여 배양시킨 결과 배양기간에 따라 TTGE의 함량은 증가하였으며, 72시간 동안 배양에서 $435.86{\mu}g/g$로 가장 많은 증가를 나타내었다. 이러한 결과는 폐기되는 왕겨를 활용함으로써 왕겨의 함유된 TTGE의 함량을 증대시켜 기능소재로 사용할 수 있는 기초 자료가 될 것으로 판단된다.

피혁폐기물(皮革廢棄物)인 Shaving scraps으로 부터 가수분해(加水分解) 단백질(蛋白質)의 제조(製造) 및 특성(特性) (Preparation and Characterization of the Hydrolyzed Protein from Shaving Scraps of Leather Waste Containing Chromium)

  • 김원주;조주식;이홍재;허종수
    • 유기물자원화
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    • 제5권2호
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    • pp.47-56
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    • 1997
  • 피혁 제조시 발생되는 크롬을 함유한 피혁 고형폐기물인 shaving scraps의 단백질 자원화 가능성을 검토하기 위하여 알카리제로 MgO를 농도별로 처리하여 가수분해시켜 회수한 hydrolyzed protein의 특성은 다음과 같다. MgO 처리에 의한 shaving scrap의 알카리 가수분해방법에서 크롬이 불용화 되는 pH 8.0 이상을 유지하기 위해서는 MgO를 5% 이상 처리해야 하는 것으로 나타났으며, MgO 처리에 따른 alkaline condition하에서 shaving scrap의 용해도는 약 60% 수준으로서 낮았다. MgO 처리에 의해 shaving scraps으로 부터 회수한 hydrolyzed protein의 평균 분자량은 약 80~100 KD이었고, collagen protein을 구성하고 있는 glycine, alanine 및 proline이 대부분을 차지하고 있었으며, 산성 아미노산인 aspartic acid와 glutamic acid도 상당량 함유되어 있는 것으로 나타났다. 무기성분중 Mg, Ca 및 Na는 액체비료의 무기양분으로서는 다소 많은 양이 함유되어 있었으며, Cr은 약 30~40ppm으로서 원시료 (40,000~42,000ppm)에 비해 크게 감소되었다.

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연습용 탄약 친환경 재료의 내열성 및 기계적 특성 향상에 관한 연구 (Study on the Improving Thermal and Mechanical Properties of Eco-friendly Materials used for Training Ammunition)

  • 김명현;손병철;이영태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.557-562
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    • 2018
  • 고성능 폭약에 의한 살상효과를 발휘하는 전투용 탄약과는 달리 연습용 탄약은 유사한 폭발 효과를 구현하여 훈련용으로 사용되는 탄약으로, 악작용에 의한 안전사고의 위험성이 개선된 훈련용 탄약이다. 연습용 탄약은 훈련 과정에서 대량으로 사용되기 때문에 폐 탄약에 의한 환경오염 문제가 발생하고 있다. 대부분의 폐 탄약은 훈련장 내에 방치되는 실정인데, 폴리유산(PLA)과 같은 생분해성 고분자를 사용할 경우 환경 문제를 해결할 수 있을 것이다. 하지만 PLA와 같은 대부분의 생분해성 고분자는 범용 고분자에 비해 내열성 및 기계적 특성이 취약하므로 군사적 목적으로 사용하기 위해서는 내열성 및 기계적 특성의 개질이 필요하다. 본 연구에서는 연습용 수류탄의 주요 부품 원재료로 사용되는 PLA에 활석(Talc)을 첨가하여 내열성 및 기계적 특성 변화를 확인하였다. Talc 비율 1 wt.% ~ 5 wt.%의 PLA/Talc 블렌드에서, 활석 비율에 따라 내열성이 향상되었고, 1 wt.% 및 3 wt.%에서 최적의 기계적 특성을 확인하였다.

바이오원유-에탄올/파일럿 디젤유 이종연료 혼소를 통한 디젤엔진의 연소 및 배출가스 특성에 관한 연구 (A Study on Combustion and Emission Characteristics of a Diesel Engine Fuelled with Pyrolysis Oil-Ethanol and Pilot Diesel)

  • 김민재;이석환;조정권;윤준규;임종한
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.420-427
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    • 2017
  • 최근 화석연료의 고갈, 지구온난화 그리고 환경오염이 세계적인 공공의 문제로 대두됨으로써 신재생에너지에 관한 연구들이 많이 진행되고 있다. 이러한 신재생에너지들 중 바이오연료는 다루기 쉬울 뿐만 아니라, 낮은 가격과 풍부한 자원성이 미래에 화석연료를 대체할 수 있는 잠재성을 가지고 있다. 바이오연료 중 본 연구에서 사용한 급속 열분해유는 폐목재나 억새, 갈대와 같은 비식용작물에서부터 추출되었고, 이는 무한한 자원성 때문에 디젤엔진에서 디젤유를 대체할 신재생에너지로 주목받고 있다. 하지만 열분해유는 낮은 세탄가, 높은 점도, 높은 산도 그리고 낮은 발열량으로 인해 디젤엔진에 직접적으로 적용하기가 어렵다. 따라서 이러한 낮은 물질적 특성을 개선하기 위해서 본 연구에서는 에탄올과 같은 알코올계 연료와 혼합하여 투입하였다. 알코올계 연료인 에탄올이 열분해유의 저장 및 보관성에도 도움을 줄뿐 아니라 점도를 낮춰주어 엔진에 적용하기 수월하게 만들기 때문이다. 열분해유-에탄올 혼합연료를 파일럿 분사한 디젤유 이후 분사하여 연소시켜 이때의 연소 및 배기특성에 대해 고찰해 보았고, 그 결과로 미연탄화수소와 일산화탄소는 증가하는 경향을 띄지만 NOx와 PM이 현저히 줄어든 결과를 확인할 수 있었다.

대표적인 열분해가스화 용융시설의 공정별 다이옥신 배출거동에 관한 연구 (A study on the Dioxin behavior in the process of representative pyrolysis/gasfication/melting plant)

  • 신찬기;신대윤
    • 환경위생공학
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    • 제22권1호
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    • pp.1-16
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    • 2007
  • The incineration process has commonly used for wastes amount reduction and thermal treatments of pollutants as the technologies accumulated. However, the process is getting negative public images owing to matter of hazardous pollutants emission. Specially dioxins became a main issue and is mostly emitted from municipal solid wastes incineration. In this reason, pyrolysis/gasfication/melting process is presented as a alternative of incineration process. The pyrolysis/gasfication/melting process, a novel technology, is middle of verification of commercial plant and development of technologies in Korea. But the survey about the pollutant emission from the process, and background data in these facilities is necessary. So in this survey, it Is investigated that the behavior of dioxins in three pyrolysis/gasfication/melting plant (S, T, P) of pilot scale. In case of S plant, concentration of dioxins shows high at latter part of cogenerated boiler and stack which are operate on low temperature conditions than a latter parts of pyrolysis and melting furnace which are operate on high temperature condition. Concentration of gas phage dioxins had increased after combusted gas passed cogenerated boiler and this is attributed to react of precursor materials such as chlorobenzene and chlorophenol. Concentration of dioxins in T plant showed lower levels at latter part of cooling equipment which are operate with water spray type on low temperature conditions than a latter parts of gasfied melting furnace which are operate on high temperature condition. Removal efficiency of dioxins at gas treatment equipment was 78.8 %. Concentration of dioxins in P plant was low at latter part of SDA/BF which is operate at low temperature conditions than a latter parts of pyrolysis gasfied chamber which are operate at high temperature condition. Removal efficiency of dioxins of SDA/BF was 85.9 % and therefore, it showed high efficiency at those of stoker type incineration facility. However, concentration of dioxins which emitted at high temperature condition were low in three facilities and satisfied present standard emission level of dioxins. To consider the distribution ratio of dioxins, Particulate phase dioxins at S and P plants showed similar ratio with which shows in current stoker type for middle scale domestic waste incineration facility. It is necessary to continuos monitoring the ratio of distribution of dioxins in T plant in because ratio of gas phage dioxins showed high.

D댐수를 이용한 정밀여과 공정에서 막오염 특성 및 최적 화학세정방법 조사 (Characterization of Membrane Fouling and It's Optimal Chemical Cleaning Method in MF Process using D dam water)

  • 김충환;임재림;이병구;채선하;박민구;박상훈
    • 상하수도학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.559-569
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    • 2007
  • The purposes of this study were to find the main foulant of membrane and the optimal chemical cleaning method for MF(microfiltration) drinking water treatment system using D dam water as water source. The MF pilot plant which can treat maximum $500m^3/d$ consisted of 3 racks and was operated for 10 months under various operation conditions. After 10 months operation, $1^{st}$ and $2^{nd}$ rack of membrane pilot plant system were cleaned chemically and the degree of the restoration of the fouled membrane in terms of the pure water flux was detemnined. Inorganic compounds which contained in chemical cleaning waste was analyzed by Inductively Coupled Plasma (ICP). One membrane module for 3rd rack was disjointed and membrane fouling materials, especially inorganic compounds were investigated by Electron Probe Microanlysis (EPMA) to elucidate the reason of TMP increase. And also, the various chemical reagents (1N HCl or $H_2SO_4$, oxalic acid as acid and 0.3% NaOCl as alkali) were tested by combination of acid and alkali to determine the optimal chemical cleaning method for the MF system using micro-modules manufactured using the disjointed module. It was verified that the inside and outside of membrane module was colorized with black. As a result of the quantitative and semi-qualitative analysis of membrane foulant by ICP, most of inorganic foulant was manganese which is hard to remove by inorganic acid such as HCI. Especially, it was observed by EPMA that Mn was attached more seriously in inside surface of membrane than in outside surface of that. It was supposed that Mn fouling in inside surface of membrane might be caused by the oxidation of soluble manganese (Mn(II)) to insoluble manganese ($MnO_2$) by chlorine containing in backwashing water. The optimal cleaning method for the removal of manganese fouling was consecutive cleaning with the mixture of 1N HCl and 1% of oxalic acid, 0.3% NaOCl, and 1N HCl showing 91% of the restoration of the fouled membrane.