• Mass Spectrometry Letters
• /
• 제9권4호
• /
• pp.91-94
• /
• 2018

Bilin tetrapyrroles are metabolic products of the breakdown of porphyrins within a species. In the case of mammals, these bilins are formed by the catabolism of heme and can be utilized as either biomarkers in disease or as an indicator of human waste contamination. Although a small subset of bilin tandem mass spectrometry reports exist, limited data is available in online databases for their fragmentation. The use of fragmentation data is important for metabolomics analyses to determine the identity of compounds detected within a sample. Therefore, in this study, the fragmentation of bilins generated by positive ion mode electrospray ionization is examined by collision-induced dissociation (CID) as a function of collision energy on an FT-ICR MS. The use of the FT-ICR MS allows for high mass accuracy measurements, and thus the formulas of resultant product ions can be ascertained. Based on our observations, fragmentation behavior for hemin, biliverdin and its dimethyl ester, phycocyanobilin, bilirubin, bilirubin conjugate, mesobilirubin, urobilin, and stercobilin are discussed in the context of the molecular structure and collision energy. This report provides insight into the identification of structures within this class of molecules for untargeted analyses.

• Advances in materials Research
• /
• 제12권2호
• /
• pp.119-131
• /
• 2023

The development of sustainable composites materials, from recycled polymeric materials and waste from the wood industry and stone processing, allows reducing the volume of these by-products, minimizing impacts on health and the environment. Nowadays, Polypropylene (PP) is the most recycled polymer in industry, while the furniture industry has increasingly used timber felled from sustainable forest plantations as a eucalypt. The powder tailing from the ornamental stone extraction and processing industry is commonly disposed of in the environment without previous treatment. Thus, the technological option for the development of composite materials presents itself as a sustainable alternative for processing and manufacturing industries, enabling the development of new materials with special technical features. The results showed that powder granite particles may be incorporated into the polypropylene matrix associated with short eucalyptus fibres forming green hybrid composites with potential application in structural engineering, such as transport and civil construction industries.

• 농촌의학ㆍ지역보건
• /
• 제21권1호
• /
• pp.97-105
• /
• 1996

본 조사는 쓰레기 종량제 실시에 대한 시민의 참여 정도와 감량화 및 규격봉투 사용 실태를 평가하고 그 문제점을 도출하여 포항시의 종량제 완전정착 정책과 쓰레기 처리 개선방향을 제시하고자 1995년 2월 6일과 2월 7일에 남 북구의 각각 4개 지역 (8개 지역)에서 배출된 일반가정의 생활 쓰레기를 조사하고, 이 지역의 배출 쓰레기 중에서 임의로 채취한 500 l에 대하여 물리적 조성을 조사하였다. 규격용기 사용율은 전체 지역 평균은 93.4%로 나타났으며 주거 형 태별로는 집단(아파트)지역이 95.6%로 단독주택 91.3%보다 높았다. 소득 정도별로는 저소득층과 중소득층이 각각 96.4%, 96.3%로 고소득층의 87.5%보다 높게 나타났다. 수거방식별 규격봉투 사용율은 아파트지역의 콘테이너방식이 95.6%, 타종수거 96.5%로 문전수거 86.1%보다 높았다. 지역별 쓰레기 성상(물리적 조성)표본 조사결과 음식물류가 57.4%로 가장 높았고 다음이 종이류가 18.7, 플라스틱류 10.3%, 섬유 7.9%, 병류 27%, 고철 캔류 1.4%. 나무 고무 0.7% 순으로 나타났다. 재활용품 함유율을 조사 한 바 전체 발생량의 20.2%를 차지하고 있으며, 남구 지역은 21.8%, 북구지역은 18.5%를 차지하였다. 주거형태별로는 단독주택보다 공동주택이 각각 25.7%, 14.7%로 공동주택이 분리 수거 배출이 잘되고 있고, 수거형태별로는 문전수거 34.3%, 타종수거 17.1% 그리고 콘테이너 수거 14.7% 순이였다. 각 지역별 20리터 용기 5개씩을 성상조사 결과 규격봉투안에 상품구매 포장이 46.3%로 가장 많이 들어 있었고, 실내 보관시 포장이 29.5%, 규격봉투외 포장이 24.2% 순으로 이중 봉투 상태였다. 규격봉투이외 1.9개(전체포장지의 75.8%)의 포장봉투가 더 필요했다. 발생 쓰레기의 전반을 차지하는 음식물 쓰레기의 사료화, 퇴비화 등 자원화 정 책과 재활용품의 적극적인 분리배출을 유도하여 친환경적 쓰레기처리시설에 적극적인 투자를 하이야 할 것이다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
• /
• 제10권6호
• /
• pp.482-493
• /
• 2005

Biomass is originally photosynthesized from inorgainic compounds such as $CO_2$, minerals, water and solar energy. Recent studies have shown that anaerobic bacteria have the ability to convert recalcitrant biomass such as cellullosic or chitinoic materials to useful compounds. The biomass containing agricultural waste, unutilized wood and other garbage is expected to utilize as feed, food and fuel by microbial degradation and other metabolic functions. In this study we isolated several anaerobic, cellulolytic and chitinolytic bacteria from rumen fluid, compost and soil to study their related enzymes and genes. The anaerobic and cellulolytic bacteria, Clostridium thermocellum, Clostridium stercorarium, and Clostridium josui, were isolated from compost and the chitinolytic Clostridium paraputrificum from beach soil and Ruminococcus albus was isolated from cow rumen. After isolation, novel cellulase and xylanase genes from these anaerobes were cloned and expressed in Escherichia coli. The properties of the cloned enzymes showed that some of them were the components of the enzyme (cellulase) complex, i.e., cellulosome, which is known to form complexes by binding cohesin domains on the cellulase integrating protein (Cip: or core protein) and dockerin domains on the enzymes. Several dockerin and cohesin polypeptides were independently produced by E. coli and their binding properties were specified with BIAcore by measuring surface plasmon resonance. Three pairs of cohesin-dockerin with differing binding specificities were selected. Two of their genes encoding their respective cohesin polypeptides were combined to one gene and expressed in E. coli as a chimeric core protein, on which two dockerin-dehydrogenase chimeras, the dockerin-formaldehyde dehydrogenase and the dockerin-NADH dehydrogenase are planning to bind for catalyzing $CO_2$ reduction to formic acid by feeding NADH. This reaction may represent a novel strategy for the reduction of the green house gases. Enzymes from the anaerobes were also expressed in tobacco and rice plants. The activity of a xylanase from C. stercorarium was detected in leaves, stems, and rice grain under the control of CaMV35S promoter. The digestibility of transgenic rice leaves in goat rumen was slightly accelerated. C. paraputrificum was found to solubilize shrimp shells and chitin to generate hydrogen gas. Hydrogen productivity (1.7 mol $H_2/mol$ glucos) of the organism was improved up to 1.8 times by additional expression of the own hydrogenase gene in C. paraputrficum using a modified vector of Clostridiu, perfringens. The hydrygen producing microflora from soil, garbage and dried pelletted garbage, known as refuse derived fuel(RDF), were also found to be effective in converting biomass waste to hydrogen gas.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.18-23
• /
• 1977

섬유소자화세균 Cellulomonas flavigena KIST 321로 섬유소 단세포 단백을 생산하기 위하여 우리주변에서 제기되고 있는 각종 섬유소폐기물을 수집하여 기질로서의 사용 가능성을 검토하였는 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 당유를 유일한 탄소원으로 하였을 때 cellulose와 rylose에서 균체량이 가장 많았다. 2. 폐지유와 폐의유를 기질로 하였을 때 알카리 전처리를 함으로써 알카리 전처리하지 않았을 때보다 균체량이 많았으며, 폐신문지와 같은 인쇄물에서는 균체량이 적었다. 3. 짚류(straws)를 기질로 하였을 때는 대체로 균체수율이 높았으며, 볏짚, 채종대, 피를 기질로 하였을 때 균체량이 많았다. 4. 목재유의 톱밥에서는 균체량이 적었으나 잎류(leaves)에서는 비교적 많았다. 5. 기질의 종류에 따라 전처리시 NaOH농도를 다르게 하여 균체생산량을 조사하였다. NaOH 농도는 기질의 종류에 따라 최적농도가 달랐으나 짚류(Straws)에서는 0.8∼1.0％ 일때가 좋았고, 잎류(leaves)에서는 0.4∼0.6％일때가 좋았다. 6. 각종기질을 알카리 처리후 세척하여 기질로 사용하였을 때 볏짚에서는 균체량이 감소하였으나 소나무 톱밥, 피나무 톱밥, 소나무잎, 폐신문지에서는 증가하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제31권5호
• /
• pp.67-76
• /
• 2022

가구 산업은 부가가치 창출의 가능성이 높고 중소기업이 주축이 되어 있는 산업 특성상 일자리 창출 여력이 크다. 그러나, 최근 사용 후 가구의 처리 동향을 살펴보면 재사용 가치가 충분한 사용 후 가구마저도 파쇄되어 고형연료(SRF)로 활용되고 있는 사례가 많으며, 폐기물 처리업체는 지속적으로 감소하면서 폐목재 적체 현상으로 이어지고 있다. 이 같은 문제를 해결하기 위한 방안으로, 순환이용효율성이 높은 사용 후 가구 재제조 비즈니스 모델을 제안하고자 한다. 재제조는 자원 및 에너지 절감 효과가 크고, 고용창출 효과가 높다는 점에서 사용 후 가구에 적용 시 산업경제적 파급효과가 클 것으로 사료된다. 이에 본 연구에서는 해외의 사용 후 가구 재제조 과정을 분석하여 그 특성을 파악하고 이를 바탕으로 경제성 및 환경성 분석을 수행하였다. 경제성 분석 결과, 1인 사업장 기준으로 사용 후 가구 재제조를 통한 연간 예상수익은 약 104백만원, B/C 분석결과는 30으로 높은 사업성을 확보하는 것으로 나타났다. 이는 우리나라 1인 근로자 가구 연평균 소득의 3.11배(연평균 소득은 33백만원)에 달하는 수준이며, 같은 중량의 SRF로 재자원화할 경우의 수익 325천원보다 320배 높은 수준이다. 또한, 환경성 분석결과, 기존의 목재펠릿으로 가공하는 재자원화보다 재제조함으로써 얻을 수 있는 연간 온실가스 저감효과는 연간 2.2 tCO₂-eq.이며, 이는 소나무 937그루 또는 신갈나무 622그루가 연간 흡수하는 온실가스의 양과 유사한 수치이다. 이러한 연구결과는 폐기단계에서 경제적 환경적 효과를 고려한 재자원화 방법을 우선 적용하는 것이 중요함을 시사해준다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제48권1호
• /
• pp.40-50
• /
• 1980

본(本) 연구(硏究)는 합판공장(合板工場)에서 증량제(増量剤)로 사용(使用)하고 있는 도입소맥분(導入小麥粉)을 국내(国內)에서 값싸게 생산(生産)할 수 있는 증량제(増量剤)로 대체(代替)키 위한 가능성(可能性)을 규명하기 위해 실시(実施)되었다. 증량재료(増量材料)로는 주(主)로 삼립부산물(森林副産物)을 이용개발(利用開発)키 위(爲)해서 밀가루, 목분(木粉), 수피(樹皮), 소나무낙엽(落葉), 포푸리낙엽(落葉)을 택(擇)하였으며 각각(各各) $100{\sim}105^{\circ}C$에서 24시간(時間)동안 전건(全乾) 시킨 다음 60~100mesh로 분쇄(粉碎)하였다. 증량방법(増量方法)은 요소수지(尿素樹脂)와 요소(尿素)-melamine 공축합수지(共縮合樹脂)는 소맥분(小麥粉), 목분(木粉), 수피분(樹皮粉), 포푸라낙엽분(落葉粉)을 각각(各各) 10, 20, 30, 50%로 증량(増量)하였으며 수용성석탄산수지(水溶性石炭酸樹脂)는 소맥분(小麥粉), 목분(木粉), 수피분(樹皮粉), 소나무낙엽분(落葉粉)을 각각(各各) 10, 20, 30, 50%로 증량(増量)하였다. 본(本) 연구(硏究)에서 얻은 결론(結論)은 다음과 같다. 1. 요소수지(尿素樹脂)에 있어서는 상태(常態) 및 내수접착력(耐水接着力) 모두 소맥분(小麥粉)을 능가(能加)하는 증량제(増量剤)가 없었다. 2. 요소(尿素)-melamine 공축합수지(共縮合樹脂)에 있어서 접착력(接着力)은 요소수지(尿素樹脂)보다 대체로 모두 양호(良好)하였으나 상태접착력(常態接着力)에 있어서 소맥분(小麥粉)보다 좋은 접착제(接着剤)는 없었다. 3. 요소(尿素)-melamine 공축합수지(共縮合樹脂)에 있어서 내수접착력(耐水接着力)의 경우 10, 20%증량(増量)에서 포푸라낙엽분(落葉粉), 소맥분(小麥粉), 목분(木粉)이 가장 양호(良好)했으며 이들간(間)의 유의적(有意的)인 차이(差異)는 없었다. 4. 수용성석탄산수지(水溶性石炭酸樹脂)의 경우 상태접착력(常態接着力)은 10% 증량(増量)의 경우 소맥분(小麥粉)보다도 소나무낙엽분(落葉粉)이 더 양호(良好)하였으며 20% 증량(増量)의 경우도 유의적(有意的)인 차이(差異)는 없었다. 5. 수용성석탄산수지(水溶性石炭酸樹脂)의 경우 내수접착력(耐水接着力)은 10% 증량(増量)의 경우 목분(木粉)이 소맥분(小麥粉)보다 우수(優秀)했으며 20, 30, 50% 증량(増量)의 경우 목분(木粉) 및 수피분(樹皮粉)은 소맥분(小麥粉)보다도 양호(良好)하였다.

• 한국잠사곤충학회지
• /
• 제50권2호
• /
• pp.63-70
• /
• 2012

본 연구는 국내 서식하는 아메리카동애등애(BSF)의 생태특성 구명 및 가축분뇨를 이용한 BSF의 실내 인공사육을 통하여 가축분뇨나 음식물쓰레기 처리 시 대량으로 요구되는 유충생산을 위하여 실내 인공증식기술 개발하고 BSF의 가축분뇨 분해 능력을 검정하였다. BSF는 축사를 중심으로 하는 즉 유기성 폐기물이 야적되어 있는 장소의 생태계 내에서 서식한다는 것을 확인하였으며, 축사, 퇴비사, 생활쓰레기장, 음식물쓰레기장 주변이 주 서식지임을 확인하였다. 가축분뇨 분해 우수 종은 BSF(Hermetia illucens), 동에등에(Ptecticus tenebrifer) 등 2종으로 확인되었다. 가축분뇨에 따른 BSF의 분해능은 BSF 유충 마리당 돈분 0.5 g, 우분 0.43 g, 계분 0.3 g순으로 돈분이 가장 우수하였다. 가축분뇨별 BSF 유충의 분해에 따른 무게는 우분 83.62, 돈분 77, 계분 80%로 우분이 분해 후 무게 감소가 가장 컸다. 가축분뇨 분해에 따른 BSF 유충 및 번데기 형질은 돈분이나 돈분 +왕겨를 혼합하여 처리했을 때 유충이나 번데기의 길이, 무게 폭이 다른 처리구에 비해 좋았다. BSF 실내 대량증식에 있어서 용화율 및 우화율에는 큰 차이를 보이지 않았으나 교미 산란에 있어서 중요한 요소인 광조건 변화에 의한 계절적 교미율의 차이를 보였다. 계절에 따른 BSF의 교미율을 보면 5월에서 7월까지 교미가 활발하게 이루어 졌으며, 시간대는 오전 10시부터 12시까지 가장 활발하게 교미를 하였다. 인공채란을 위한 산란배지는 음식물과 송아지 사료가 가장 우수하였고, 산란실($W{\times}D{\times}H=4{\times}2{\times}2m$) 내 적정 배지투입 수는 8개, 성충은 2000두 투입구가 가장 산란효율이 높았다. 산란유도재료로 플라워폼과 목재에 구멍을 뚫어 산란을 유도하였으며, 산란장소의 구멍크기는 3~5 mm, 깊이 7~10 mm의 크기를 가장 선호하였다. 유충은 2~4두/$cm^2$의 밀도로 사육하는 것이 과밀도(6~10두/$cm^2$) 보다 실용형질이 우수하였다. 번데기 적정보호조건은 매질(톱밥)을 사용하여 은신처를 제공해야하며, 톱밥의 습도는 20~40%가 가장 좋았다. 성충은 우화 즉시 사용해야하나, 용화 후 10에서 10일 처리한 경우 우화율 93.3%로 우화시기를 약 10일 정도 조절이 가능하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.294-301
• /
• 2017

본 연구에서는 유중건조 공정으로 가축분뇨 슬러지 고형 연료를 제조하기 위한 최적 조건을 선정하는 연구를 수행하였다. 연구결과물(슬러지 고형 연료)의 특성 평가를 위하여 유증 증발량 측정 실험, 슬러지 유중건조 실험, 그리고 건조 슬러지 성형 실험을 수행하였으며, 칼로리미터와 PXRF 장비를 이용하여 고형 연료의 성능을 측정하였다. 또한, 현재 시중에서 일반적으로 사용되고 있는 목재 고형 연료와 본 연구에서 개발한 슬러지 고형 연료 사이의 열량 비교 연구를 수행하였다. 실험결과에 따르면 대량생산 및 환경 친화적 측면을 함께 고려하였을 때, 30g의 슬러지를 $130^{\circ}C$의 식물성 기름으로 25분간 처리하는 것이 고형연료 생산에 가장 적합한 조건으로 나타났다. 본 연구에서 제조한 슬러지 고형 연료의 열량은 5211kcal/kg이었으며, 이는 시중에서 널리 사용되고 있는 목재 고형 연료의 열량보다 큰 값이다. 마지막으로, PXRF 측정 결과 황을 제외한 중금속은 검출되지 않았다. 그러므로 추후 산업용 제조기술로의 개발 시 황 성분 제어 공정에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

• 에너지공학
• /
• 제19권4호
• /
• pp.240-245
• /
• 2010

화석연료는 사용 후 재생이 불가능하고 매장량이 한정되어 있으며, 연소 시 발생되는 각종 공해물질로 인해 환경문제를 야기하고 있다. 이러한 맥락에서 차세대 청정대체에너지로서 주목을 받고 있는 것이 바로 수소에너지이다. 현재 가장 경제성이 있는 수소제조방법으로 알려진 천연가스 Steam Reformig(SRM)은 천연가스의 매장량 한계성으로 인해 그 제조비용이 높아지고 있어, 바이오매스 및 유기성 폐기물의 가스화를 통한 수소생산방법이 자원의 재순환, 페기물 처리, 열원의 이용, 직접적인 $CO_2$ 삭감 등의 부수적인 효과가 높아 경제성 있는 수소제조법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 잠재적으로 고갈 염려가 있는 화석연료를 대체하고, 화석연료의 연소 시 발생되는 환경문제를 해결하고자 열분해로와 고온개질기로 구성된 Pilot-scale Two Stage Gasifier를 개발하고, 본 장치 내에서의 biomass의 가스화 특성을 평가하고자 한다. 열분 해로에서의 가스화 실험 결과, 열분해로의 전환율은 약 70%로 나타났으며, $H_2$, $CH_4$, CO, $CO_2$의 평균 생성량은 각각 16.7, 11.3, 37.2, 26.6 L/mim의 결과를 보였다. 고온개질기로부터의 생성가스 수율의 결과로부터, 고온개질기에 적용된 $1100^{\circ}C$의 초고온에서의 개질 반응에 의해 $CH_4$의 대부분이 환원됨을 확인할 수 있었다. 본 연구로부터 개발된 장치의 냉가스 효율은 53.2%로 비교적 높은 결과가 얻어졌으며, 수소에 대한 평균 생성량은 55.4 L/min의 결과를 보였다.