• 한국포장학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.105-113
• /
• 2022

LDPE와 LLDPE 수지에 바이오매스 부산물을 혼합한 다음 분해촉진제와 상용화제로 처리한 후 멀칭필름을 제조하였다. 인장강도, 신장율, TGA, DSC를 분석하였고, 필름을 멀칭한 후 옥수수를 심고 4개월간 분해 상태를 조사하였다. 인장강도와 신장율은 UV 조사 100시간 후 20 N/cm²와 5%로 나타났고, 200시간 후는 0 N/cm²과 거의 0%로 각각 나타났다. TGA 분석은 고분자 고유 peak변화를 확인할 수 있었으며, DSC는 결정화 온도가 조금 높아졌다. 필름의 분해상태를 조사한 예비시험결과, 외관상태는 6주 후부터 차이가 났으며, 12주 후에는 필름의 색상은 물론 찢어진 곳이 여러 곳에서 볼 수 있었다. 옥수수를 식재한 다음 4개월 후 멀칭필름의 분해상태를 조사한 결과 필름 여러 곳이 분해되어 있었고, 크게 찢겨있었다. 이상의 결과로부터 개발 필름을 농업용 생분해성 멀칭필름으로 사용할 수 있을 것으로 사료되었다.

• 한국포장학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.95-102
• /
• 2023

실내마스크 착용 해제 및 거리 두기 완화에도 불구하고 비대면 서비스가 계속되어 이루어지고 있다. 특히 음·식료품을 비롯한 농·축·수산물의 배송 수요는 증가하고 있어 이에 부가되는 플라스틱 포장 폐기물의 양이 꾸준히 증가하는 추세이다. 이에 따라 EU에서는 포장재 플라스틱의 사용을 규제하려는 방향으로 움직임을 보였다. 이러한 국제 트렌드의 흐름에 대응하여 국내 패키징 업계에서는 PLA, PBAT와 같은 생분해성 물질을 이용한 친환경 포장재 개발 연구를 활발히 진행하고 있다. 본 연구에서는 이러한 이슈에 대응하여 국내 가로수 중 상당 비중을 차지하여 식재된 은행나무의 은행잎을 lactic acid 생산에 관한 새로운 원료로 활용하고자 하였다. 은행잎은 cellulose, mannan, xylan 등의 다당류를 함유하고 있으며 대량의 원료를 얻을 수 있다는 유용한 특징이 있다. 본 연구를 통해 전처리한 은행추출부산물의 glucan은 단일 분획 공정으로는 높은 수율을 기대하기 어렵다고 판단되어지며, 낮은 수욜 문제를 해결하기 위해서는 전처리 가수분해액, 효소당화액을 모두 활용하는 통합 공정이 필수적으로 적용되어야 한다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권4B호
• /
• pp.441-447
• /
• 2008

산업현장에서 발생되는 휘발성유기화합물은 생분해 가능한 화합물과 난분해성 물질이 혼합되어 있는 경우가 많으며, 저감기술을 단독으로 적용해서는 효과적인 제어가 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 난분해성 물질이 혼합된 휘발성유기화합물을 처리하기 위하여, 자외선(UV) 광분해 장치와 미생물 고정화 복합고분자 담체가 적용된 바이오필터 기술을 결합한 통합시스템을 구성하고 반응 특성을 검토하였다. 대상 휘발성유기화합물로는 toluene과 TCE를 선정하였다. 자외선 광산화 단독실험 결과 TCE는 99% 이상의 제거효율을 나타내었으며 수용성 중간생성물 발생량도 크게 증가하였다. 그러나 toluene과 TCE를 혼합하여 유입시키면 자외선 광분해만으로는 유기화합물 제거율이 낮아졌다. 자외선 광산화와 바이오필터를 결합한 통합시스템 실험에서는 높은 toluene 제거효율을 얻을 수 있었으며, 전처리로 자외선을 조사한 후 toluene과 TCE의 처리효율도 함께 증가하는 것을 확인하였다. 이는 자외선에 의해 일부 산화된 toluene과 TCE가 미생물에 의해 보다 효과적으로 분해될 수 있음을 보여준다. 자외선 광산화 반응은 toluene이 상대적으로 적게 존재하는 상황에서 TCE 제거효율을 효과적으로 향상시킬 수 있었으며, 본 실험에서 확인한 TCE 최대 분해능은 $18.2g/m^3/hr$이었다. 그러나 toluene 유입농도가 높았던 조건에서는 toluene의 저해작용으로 인해 TCE 분해능 변화가 적었다. 다양한 운전조건에서 통합시스템의 반응효율과 운전 안정성을 향상시키기 위해서는 각 난분해성 물질 사이의 상호 저해작용에 대한 추가 연구가 필요하다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.446-454
• /
• 2023

본 연구에서는 작약(Paeonia lactiflora Pall.) 종자 오일과 유박의 생리활성의 비교를 통해 작약 종자 유박 활용에 가능성을 평가하고자 수행되었다. 작약 종자 유박 추출물의 추출 수율은 22-45%로 추출용매에 따른 차이를 보였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드와 radical소거능은 오일보다 유박 추출물에서 유의하게 높았다. 작약 유박 추출물의 항균활성은 양성대조군에 비해 우수하였으며, 이는 48시간까지 지속되었다. 또한 LPS로 유도된 염증 반응은 유박 추출물 처리시 현저하게 감소하여 작약 종자 유박의 항염증 활성이 입증되었다. 본 연구를 통해 작약 종자 오일 뿐만 아니라 유박 추출물의 우수한 항산화, 항균 및 항염증 활성을 나타내어 바이오헬스 소재로서 작약 종자 유박의 활용 가능성이 확인되었다.

• 방사선산업학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.471-479
• /
• 2023

In In-situ radioactivity measurement techniques, efficiency calibration models use predefined models to simulate a sample's geometry and radioactivity distribution. However, simplified efficiency calibration models lead to uncertainties in the efficiency curves, which in turn affect the radioactivity concentration results. This study aims to develop an efficiency calibration optimization methodology to improve the accuracy of in-situ gamma radiation measurements for byproducts from industrial facilities. To accomplish the objective, a drive mechanism for rotational measurement of an byproduct simulator and a sample was constructed. Using ISOCS, an efficiency calibration model of the designed object was generated. Then, the sensitivity analysis of the efficiency calibration model was performed, and the efficiency curve of the efficiency calibration model was optimized using the sensitivity analysis results. Finally, the radiation concentration of the simulated subject was estimated, compared, and evaluated with the designed certification value. For the sensitivity assessment of the influencing factors of the efficiency calibration model, the ISOCS Uncertainty Estimator was used for the horizontal and vertical size and density of the measured object. The standard deviation of the measurement efficiency as a function of the longitudinal size and density of the efficiency calibration model decreased with increasing energy region. When using the optimized efficiency calibration model, the measurement efficiency using IUE was improved compared to the measurement efficiency using ISOCS at the energy of ²²⁸Ac (911 keV) for the nuclide under analysis. Using the ISOCS efficiency calibration method, the difference between the measured radiation concentration and the design value for each simulated subject measurement direction was 4.1% (1% to 10%) on average. The difference between the estimated radioactivity concentration and the design value was 3.6% (1~8%) on average when using the ISOCS IUE efficiency calibration method, which was closer to the design value than the efficiency calibration method using ISOCS. In other words, the estimated radioactivity concentration using the optimized efficiency curve was similar to the designed radioactivity concentration. The results of this study can be utilized as the main basis for the development of regulatory technologies for the treatment and disposal of waste generated during the operation, maintenance, and facility replacement of domestic byproduct generation facilities.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.304-314
• /
• 2004

본 연구는 퇴비, 볏짚, 가축분뇨, 산업폐기물 등의 유기성 물질을 시용하는 11개 포장을 대상으로 유기성 물질이 토양물리성에 미치는 영향을 유기성 물질종류 및 연용연수, 토양특성, 토지이용형태 등의 다양한 인자를 고려하여 살펴보고자 수행하였다. 유기성물질 시용에 의해 용적밀도 감소, 통기성증가, 대공극률 증가, 전단저항감소 등의 물리성 개선효과가 나타났으나, 구조가 약한 조사양토에서의 물리성 개선은 뚜렷하지 않았다. 논 토양에서의 퇴비 연용에 따른 토양 유기물 함량은 2.4-3.2% 범위로 우리나라 평지 논토양에서의 최고 유기물함량은 유기물 질과 양에 관계없이 3.2%로 보인다. 5개소 평균 유기물 함량은 무비구 2.10% 퇴비연용구 2.65%로서 퇴비 연용 효과는0.47%에 불과하였고, 평균 입단률 증가는 4.7%, CEC증가량은 $1.5cmol_c\;kg^{-1}$이었다. 논보다 밭에서 무처리와 퇴비구의 유기물함량 및 내수성입단율, 용적밀도, 통기성 등 토양물리성 차이가 더 크게 나타났다. NPK와 퇴비의 혼용구는 퇴비단용구보다 용적밀도, 경도, 전단저항이 낮았고, 대공극률, 내수성입단율은 높아 물리성개선 효과가 퇴비단용구보다 삼요소 혼용구가 양호하였다. 유기성 물질 중 녹비에 의한 물리성개선 효과가 논과 밭에서 뚜렷하였으나 유기물함량의 증가와는 뚜렷한 삼관성을 보이지는 않았다 밭토양에 시용한 유기성 폐기물의 경우 내수성 입단율에서 생활오니, 돈분퇴비구가 공단, 피혁, 주정오니구에 비해 높았다. 유기성 물질 종류별로 토양물리성개선 효과는 각기 다르게 나타났으며 토양유기물 함량 증가는 부숙된 유기물, 토양입단 증가는 거친유기물이 유리하였다. 전통유기물 자원별 토양물리성개선 효과는 볏짚, 퇴비가 높았고 헤어리벳치, 가축분 등이 낮은편이었다.

• 유기물자원화
• /
• 제26권2호
• /
• pp.11-18
• /
• 2018

다양한 농업 부산물을 열분해하여 바이오차를 생산하고 이를 밭 농경지에 투입함에 따라 토양 화학적 변화와 온실가스 발생량에 대해 비교하여 평가하였다. 실내 인큐베이터 실험으로 항온조건은 미생물 활성이 가장 활발한 조건인 수분보수력 70%, 온도는 $25^{\circ}C$ 조건에서 8주간 실험을 수행하였다. 그 기간 동안 주기적으로 가스시료를 채취하여 온실가스를 각각 분석하였다. 누적 이산화탄소 발생량은 바이오차를 투입하지 않은 대조구에서 $258.6g\;CO_2/m^2$ 그리고 바이오차를 투입한 처리구에서는 207.1에서 $255.2g\;CO_2/m^2$의 범위로 발생하였다. 즉 바이오차가 투입됨에 따라 이산화탄소 발생량이 증가하지 않고 비슷하거나 조금 감소하는 경향을 나타냈다. 아산화질소의 누적 발생량은 대조구에서 $2,890.6mg\;N_2O/m^2$ 그리고 바이오차를 투입한 처리구에서는 379.7에서 $525.2mg\;N_2O/m^2$ 의 범위로 발생하였다. 바이오차가 투입됨에 따라 아산화질소 발생량은 80% 이상 감축할 수 있었다. 따라서 바이오차를 밭 농경지에 적용한다면 아산화질소 발생량을 감축할 수 있는 소재로 활용할 수 가 있을 것이다.

• 자원환경지질
• /
• 제52권6호
• /
• pp.509-517
• /
• 2019

망간단괴를 주로 이루고 있는 망간산화물 버네사이트(7Å manganate, δ-MnO₂)는 지표의 주요한 망간 광물로서 다양한 합성법이 연구되어 있으며 또한 토도로카이트 합성의 전구물질이기도 하다. 본 연구에서는 기존에 연구된 합성방법들 가운데 산화-환원반응을 합성기작으로 하는 Feng et al.(2004)와 Luo et al.(1998)의 방법, 환원반응을 합성기작으로 하는 Ma et al.(1999)의 방법 총 3 가지 방법을 참고하여 버네사이트 합성 조건 중 합성에 사용되는 염기(OH^-)와 과망간산(MnO₄^-) 시약의 양이온 종류에 따른 합성 결과물의 특성을 연구하였다. 합성 시약의 양이온을 Na⁺와 K⁺ 두 이온으로 조합하여 총 12 가지 버네사이트를 합성하였다. 합성한 버네사이트의 구성 광물종은 XRD를 통해 동정하고 ICP를 통해 광물내의 두 이온 조성비를 측정하였다. 버네사이트를 전구물질로 한 부저라이트(buserite)를 열수처리한 생성물에 대한 XRD 분석 후 토도로카이트로의 상변이 유무 및 양상을 비교하였다. 그 결과 합성 방법마다 부산물 및 상전이 특성이 다른 경향성으로 나타났으며, 산화-환원반응기작 합성 방법에서 두 방법 모두 허스마나이트(hausmannite, γ-Mn₃O₄)와 페이크네타이트(feitknechtite, β-MnOOH)가 부산물로 생성되었다. Feng et al.(2004)의 방법에서는 망가나이트(manganite, γ-MnOOH) 상이 Na⁺가 지배적으로 존재하는 조건에서만 나타났다. 산화-환원반응 기작으로 합성한 두 가지 버네사이트는 공통적으로 NaOH, KMnO₄를 사용하여 합성한 시료에서 토도로카이트(todorokite, 10Å manganate, OMS-1)로의 상전이가 나타났다. Ma et al.(1999)의 방법에서는 단일 상의 버네사이트가 합성되었고, 양이온을 Na⁺으로만 합성한 시료에서만 상전이를 확인하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.85-92
• /
• 2005

도시하수 1차슬러지의 가수분해와 산발효특성 향상을 위해 슬러지상 형태를 가진 새로운 회분식 및 반연속시 발효시스템의 운전특성을 운전 온도와 pH를 함수로 평가하였다. 본 공정에서 적용한 산세정 슬러리 반응조는 pH 9와 고온($55^{\circ}C$)의 운전조건하에서 비교적 짧은 체류시간내 유출수내 다량의 유기산을 생산하는 우수한 운전특성을 가지고 있다. 가수분해 특성은 대상기질인 슬러지의 특성에 미치는 계절적 특성에 상당한 영향을 받았으나, 반면에 산형성특성은 거의 영향을 받지 않았다. 우기계절을 기준으로 할 때 최적 운전조건하에서의 휘발성 유기산의 생성과 회수율은 $0.18\;g\;VFA_{COD}\;g^{-1}\;VSS_{COD}$과 63.3%이었으며, 발효부산물로써 질소와 인의 용출율은 각각 $0.006\;g\;N\;g^{-1}\;VSS_{COD}$ 및 0.003 g $P\;g^{-1}\;VSS_{COD}$이었다. 실규모 처리장($Q=158,880\;$m^3\;day^{-1}$)에서의 물질수지 결과 우기계절동안의 휘발성 유기산과 비휘발성 유기산의 생산량은 약 $3,110\;kg\;VFA_{COD}\;day^{-1}$ 및 $1,800\;kg\;COD\;day^{-1}$이었는데, 이는 유입 하수기준으로 약 $31\;mg\;COD\;L^{-1}$, $20\;mg\;VFA_{COD}\;L^{-1}$, $0.7\;mg\;N\;L^{-1}$ 및 $0.3\;mg\;P\;L^{-1}$의 수질향상을 가져올 것으로 평가되었다. 이 공정의 적용에 따라 유입하수 $1,000\;m^3$ 당 약 $67 (에너지 비용 제외시)의 경제적 이득이 있으며, 건기계절시에는 이보다 더 높은 경제성을 가질 것으로 기대된다. 또한 본 연구결과 고성능 발효조는 병원성균이 없는 안정화된 고형물 생산, 우수한 고형물 분리특성 및 경제성 등 다양한 장점이 있는 것으로 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제27권
• /
• pp.47-55
• /
• 1984

양송이 재배(栽培)에 있에서 볏짚을 주재료(主材料)로 사용(使用)할때의 퇴비재료(堆肥材料)의 배합(配合), 야외퇴적(野外堆積) 및 후발효(後醱酵)에 관(關)한 시험(試驗)과 볏짚을 이용(利用)한 느타리버섯 재배(栽培)에 관(關)한 연구(硏究)를 수행(遂行)한 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하변 다음과 같다. 가) 합성퇴비배지(合成堆肥培地)의 탄소원(炭素源)으로서 볏짚은 보리짚과 밀짚보다 발효(醱酵)가 신속(迅速)하고 퇴비(堆肥)의 전질소함량(全窒素含量)이 높으며, 배지(培地)의 질(質)이 양호(良好)하여 양송이 자실체수량(子實體收量)이 현저(顯著)히 높았다. 나) 보리짚퇴비(堆肥)는 볏짚퇴비(堆肥)보다 생산성(生産性)이 낮으나 보리짚과 볏짚을 50:50으로 혼합(混合)하면 볏짚과 대등(對等)한 수량(收量)을 얻을 수 있었다. 다) 퇴비배지(堆肥培地)의 전유기태질소(全有機態窒素)와 자실체수량간(子實體收量間)에는 정(正)의 상관(相關)이 있으나 암모니아태질소(態窒素)와는 균사생장(菌絲生長) 및 자실체수량(子實體收量)에 부(負)의 상관(相關)이 있었다. 라) 볏짚을 주재료(主材料)로 사용(使用)할때 무기태질소원(無機態窒素源)으로서 요소(尿素)가 가장 좋았고 유안(硫安)과 석회질소(石灰窒素)는 부적당(不適當)하였다. 요소(尿素)는 3회(回) 분시(分施)할때 손실(損失)이 감소(減少)되었고, 퇴비(堆肥)의 질소함량(窒素含量)이 증가(增加)하였다. 마) 유기태영양원중(有機態營養源中) 들깨묵, 참깨묵, 밀기울, 계분등(鷄糞等)의 첨가(添加)는 퇴비(堆肥)의 발효(醱酵)를 양호(良好)하게 하고 자실체수량(子實體收量)을 증가(增加)시켰다. 바) 양송이 볏짚퇴비(堆肥)를 제조(製造)할때 터널기계화(機械化)하므로 수량(收量)이 13 % 증수(增收)되었고,생산비(生産費)가 34 % 절감(節減)되었다. 사) 볏짚과 밀짚을 이용(利用)하여 느타리버섯 재배(栽培)가 가능(可能)하고 자실체수량(子實體收量)을 뱃짚구(區)에서 높았다. 아) 느타리버섯 볏짚배지(培地)를 $60^{\circ}C$로 6시간(時間) 열처리(熱處理)하므로서 균사생장(菌絲生長)이 양호(良好)하였고 자실체수량(子實體收量)이 높았다.