• 제목/요약/키워드: carbon dioxide production

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The Effect of Plant Extracts on In-vitro Ruminal Fermentation, Methanogenesis and Methane-related Microbes in the Rumen

  • Kim, E.T.;Min, K.S.;Kim, C.H.;Moon, Y.H.;Kim, S.C.;Lee, Sung-Sill
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권4호
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    • pp.517-522
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    • 2013
  • The effect on methanogens attached to the surface of rumen ciliate protozoa by the addition of plant extracts (pine needles and ginkgo leaves) was studied with particular reference to their effectiveness for decreasing methane emission. The plant extracts (pine needles and ginkgo leaves) were added to an in vitro fermentation incubated with rumen fluid. The microbial population including bacteria, ciliated-associated methanogen, four different groups of methanogens and Fibrobacter succinogenes were quantified by using the real-time PCR. Gas profiles including methane, carbon dioxide and hydrogen, and runinal fermentation characteristics were observed in vitro. The methane emission from samples with an addition of individual juices from pine needles, ginkgo leaves and 70% ethanol extract from ginko leaves was significantly lower (p<0.05, 27.1, 28.1 and 28.1 vs 34.0 ml/g DM) than that of the control, respectively. Total VFAs in samples with an addition of any of the plant extracts were significantly lower than that of the control (p<0.05) as well. The order Methanococcales and the order Methanosarcinales were not detected by using PCR in any incubated mixtures. The ciliate-associated methanogens population decreased from 25% to 49% in the plant extacts as compared to control. We speculate that the supplementation of juice from pine needles and ginkgo leaves extract (70% ethanol extract) decreased the protozoa population resulting in a reduction of methane emission in the rumen and thus inhibiting methanogenesis. The order Methanobacteriales community was affected by addition of all plant extracts and decreased to less than the control, while the order Methanomicrobiales population showed an increase to more than that of the control. The F. succinogenes, the major fibrolytic microorganism, population in all added plant extracts was increased to greater than that of the control. In conclusion, pine needles and ginkgo leaves extracts appear to have properties that decrease methanogenesis by inhibiting protozoa species and may have a potential for use as additives for ruminants.

해수 증발과정에서의 기체방출량 계산 (Calculation of non-condensable gases released in a seawater evaporating process)

  • 정광운;정한식;정효민;최순호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권3호
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    • pp.182-190
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    • 2017
  • 모든 액체는 소량의 기체성분들이 녹아있으며, 액체에 용해되는 기체의 양은 액체에 작용하는 주위압력에 기여하는 각 기체성분의 분압에 비례한다는 헨리의 법칙을 따른다. 따라서 다단증발식 해수담수화설비의 경우, 각 증발단의 운전온도와 압력은 다르며, 이 운전조건에 비례하여 해수에 용해되어 있던 기체들이 증발과정에서 방출되는데 주성분은 불응축기체인 이산화탄소, 질소, 산소 및 아르곤이다. 대류열전달의 입장에서는 불응축기체는 증발증기를 응축시키는 냉각기의 성능을 저하시키는 주요한 원인이기 때문에 증발과정에서 방출되는 불응축기체의 평가는 증발식 해수담수화설비에서 중요한 설계인자 중의 한가지이다. 증발식 해수담수화공정의 경우, 대부분의 증발기는 진공압력으로 유지되기 때문에 진공유지장치의 설계를 위해서는 증발과정에서 해수로부터 방출되는 불응축기체의 방출량을 평가하는 것이 매우 중요다. 본 연구는 불응축기체의 방출량을 정량적으로 계산하기 위해 수행하였으며, 연구결과에 따르면 불응축가스의 방출량은 후단으로 갈수록 감소하며, 담수생산량에 비례함을 알 수 있었다.

물-결합재비에 따른 알칼리 활성 슬래그 모르타르의 초기 재령 특성에 관한 연구 (A Study on Early Age Properties of Alkali Activated Slag Mortar According to Water/Binder Ratio)

  • 오상혁;김대왕;이광명
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.63-69
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    • 2012
  • 최근 시멘트 제조시 발생되는 다량의 이산화탄소로 인한 온난화 현상이 심각한 실정이며, 이러한 환경문제와 자원 고갈 문제를 동시에 해결하기 위해 고로슬래그와 같은 산업부산물을 콘크리트 배합에 사용하는 사례가 증가하고 있다. 일반적으로 고로슬래그는 대체율 20~50%의 범위에서 가장 많이 사용되고 있으나, 최근에는 고로슬래그를 100% 사용한 알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 개발 및 실용화 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 고강도 알칼리 활성 콘크리트의 구조 부재 적용을 위한 기초 자료를 확보하기 위해 알칼리 활성화 슬래그 모르타르의 초기 재령특성을 조사하였다. 물-결합재비(W/B)는 0.3, 0.4, 0.5의 3수준으로 하고 알칼리 활성화제인 NaOH를 슬래그 질량대비 4%, 8%, 12% 첨가한 AAS 모르타르의 압축강도, 플로우, 초결과 종결, 초음파속도를 측정하였다. 그 결과, 물-결합재비가 낮을수록 높은 압축강도가 발현되었으나 시간 경과에 따라 플로우가 저하하고 응결시간이 빨라지는 것으로 나타나 고강도 알칼리 활성 콘크리트를 제조하기 위해서는 적절한 유동화제의 사용이 필수적이라고 판단된다.

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고 고형분함량 감자의 수확시기 예측모형을 위한 식물체내 에너지 소모량 추정 (A Calculation Method of in vivo Energy Consumption in Estimation of Harvesting Date for High Potato Solids)

  • 정재윤;서상곤
    • 한국작물학회지
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    • 제55권4호
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    • pp.284-291
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    • 2010
  • 고 고형분함량 감자 생산을 위한 수확시기를 예측하는 데 있어 에너지 소모량의 추정에 대한 연구결과는 다음과 같다. 1. 각 지역별로 포장의 파종시기부터 수확시기까지 최근 5년간(2005년~2009년) 평균기온, 강수량, 상대습도, 일조시간, 바람, 지중온도 등의 농업환경을 조사한 결과 파종기 저온피해와 괴경비대기 장마기간을 회피한다면 가공용 원료감자는 가공품 생산에 필요시마다 물량을 수급하기 때문에 만숙재배를 하지 않아 품종의존도가 낮아 수확시기의 환경에 대한 비중이 큰 것으로 판단되었다. 2. 파종시기부터 출현까지에는 지중온도에 영향을 많이 받아 지역별 편차가 심해 시뮬레이션에서는 출현시기를 기준으로 감자의 수확적기를 예측하는 것이 바람직하였다. 3 수확시기를 예측하기 위한 생장모형은 $Tp=\frac{Tm{\cdot}Wm^{Tp}}{Wm^{Tm}}$를 사용하고, 생장량 Wm을 계상하는 기본 생장모형은 $Wm={\int}^m_tf(x)dt$를 사용하였다. 4. 기본 생장모형을 통해 Wm을 계상할 때는 광합성율(${\Delta}A$)과 식물체내 에너지 소모(${\Delta}E$) 개념을 적용해야 보다 정밀한 수확시기를 예측할 수 있었으며, 식물체내 에너지 소모에 대한 정의는 기후변화에 대응하여 농업환경에 대처하는 식물체내 에너지 소모를 계상하는 것으로 최근 5년간(2005년~2009년) 수확시기에 따라 고형분함량을 측정한 결과 광합성율만 계상할 때 보다 에너지 소모개념을 적용한 것이 효과적이었다.

CA 저장을 이용한 자두 '추희'의 품질유지 및 저온장해 발생 억제 (Quality Maintenance and Suppression of Chilling Injury of 'Akihime' Plum Fruits Stored under Controlled Atmosphere)

  • 이은진;최선영;조미애;홍윤표;최지원;정대성
    • 원예과학기술지
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    • 제31권6호
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    • pp.732-739
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    • 2013
  • 본 연구는 국내산 만생종 자두 품종인 '추희'의 저장성을 향상시키고 저온장해 현상을 감소시키고자 자체 개발된 이동식 CA 장치를 이용하여 최적의 산소 및 이산화탄소 조성을 구명하고자 수행되었다. 상업적 수확시기에 일괄 수확된 자두를 $1^{\circ}C$에서 3% 산소 + 1, 3, 5, 7% 이산화탄소 농도로 조성된 CA chamber에 각각 저장하면서 저장기간별 품질변화, 호흡 및 에틸렌 발생, 저온장해와 부패율 발생을 조사하였다. CA 저장은 일반 저온 저장구에 비해 과실의 호흡량과 에틸렌 발생량은 감소시켜 과실의 품질저하 속도를 늦추었으며 관능평가 결과도 좋게 나타났다. 특히 저온장해 발생률은 CA 처리구에서 일반 저온 저장구에 비해 낮게 나타났다. 하지만 7% 이상의 이산화탄소 농도는 오히려 자두 '추희'의 저온장해 및 부패율을 높이는 결과를 초래하였다. CA 조성 중 3% 산소 + 5% 이산화탄소 조건이 과피 색도와 경도를 유지하고 과육 스폰지화와 내부갈변 등 저온장해 발생을 지연시키는 데 가장 효과적이었다. 본 연구결과 자두 '추희'의 최적 CA 조건은 3% 산소 + 5% 이산화탄소로 $1^{\circ}C$에서 약 50-60일 동안 저장이 가능하였다.

공공 건설현장의 친환경성 제고를 위한 현장환경관리협의회 운영 모델 (Operation Model of On-site Environmental Management Council to Enhance Eco-friendliness in Public Construction Sites)

  • 손정락;박성식;전명훈;송상훈
    • 토지주택연구
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    • 제3권4호
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    • pp.423-431
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    • 2012
  • 저탄소 녹색성장 및 친환경 트렌드는 미래 지구환경 보존의 핵심 개발지표이며, 정부도 저탄소 녹색성장 및 친환경성 제고를 국가발전의 주요지표로 설정하고 강력한 정책을 추진하고 있는 상황이다. 국내 건설산업 관련분야에서도 탄소저감 및 친환경 자재와 제품 개발, 대체에너지 개발 등에 대해서는 집중적 투자가 이루어지고 있으나, 생산단계인 건설과정에서의 저탄소 및 친환경적 노력은 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내 대표적 발주기관 및 환경관리 선도업체 환경관련 업무담당자와의 의견조사를 통하여 현재의 현장환경관리 실태와 문제점을 분석하고, 향후 체계적인 현장 환경관리를 위한 방안을 조사하여, 공공건설 현장의 친환성성 제고를 위한 방안의 일환으로 현장의 체계적 환경관리 활동 전개를 위한 조직 구성 및 운영 모델을 제시하였다. 본 연구와 더불어 효율적 환경관리 활동을 정착시키기 위해서는 환경관리에 대한 수행주체들의 인식전환과 전담인력 배치, 환경관리비의 현실화, 그리고 효율적 업무처리를 위한 지침수립과 환경관리 활동에 대한 평가방법 등에 대한 검토도 추가적으로 필요한 시점이다.

반응표면 분석법을 이용한 neohesperidin 생산 수율의 최적화 (Optimization of Production Yield for Neohesperidin by Response Surface Methodology)

  • 양희종;정성엽;최낙식;안극현;박찬선;윤병대;유연우;안순철;김민수
    • 생명과학회지
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    • 제20권11호
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    • pp.1691-1696
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    • 2010
  • 감귤류는 다양한 기능성과 약효로써의 효능이 입증되면서 소비가 증가하고 있으나, 감귤 가공 후 부산물인 감귤박은 폐기물로써 해양에 투기되고 있어 부산물의 처리가 시급한 실정이다. 따라서 폐감귤박을 이용한 고감도 감미료의 생산 원료인 neohesperidin을 추출하여 폐감귤박을 효율적 이용을 도모하였으나 상당히 미비한 추출수율로 효율성이 감소하였다. 이러한 추출 수율의 문제점을 해결하기 위하여 반응표면 분석법을 이용하여 감귤가공부산물로부터 neohesperidin의 추출 수율 증진 위한 추출조건의 최적화 연구를 수행하였다. 추출 조건 중 초임계 유체 추출의 수율 증진에 영향을 주는 추출 압력($x_1$), 추출 시간($x_2$), 보조용매의 농도($x_3$)를 주요 인자로 선정하였다. 선정한 인자를 반응표면 분석법에 적용하여 추출 수율의 최적조건을 탐색하였으며, 그 결과 추출압력이 증가하면서 추출의 수율은 크게 향상되었고, 또한 추출 시간이 길어질수록 추출 수율 또한 증가함을 확인하였다. 또한 초임계 이산화탄소에 ethanol을 보조용매로 첨가할 경우 보조용매의 농도가 높을수록 수율은 급격하게 증가하여, 최종적으로 162.22%까지 neohesperidin의 추출 수율을 증진할 수 있었다.

자동차 내장재의 화재위험성에 관한 연구 (A Study on the Fire Risk of Car Interior Materials)

  • 이해평;김영탁
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.82-88
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    • 2010
  • 본 연구에서는 자동차 내장재에 적용되고 있는 플라스틱 합성물질의 화재위험성을 알아보기 위하여 콘칼로리미터를 이용한 열방출특성, 연기밀도시험기를 이용한 연기발생특성 및 독성지수시험기를 이용한 유 독성을 측정하였다. 자동차 내장재를 구성하고 있는 주요 부위별로 3종류씩 총 12개의 시편을 준비하여 실험하였다. 콘칼로리미터 실험결과, PVC sheet 및 PVC leather가 약 2초의 가장 빠른 착화시간을 보였으며, 12개의 시편 중 8개의 시편이 10초 이내의 착화시간을 나타냈다. 최대열방출률은 232~635$kW/m^2$ 정도로서 나일론과 PE로 구성된 플로우매트가 $635kW/m^2$의 가장 큰 최대열방출률을 보였다. Rubber로 구성된 보조매트는 최대열방출률은 가장 낮았지만 총열방출은 가장 큰 값을 보였다. 연기밀도시험기 실험 결과, rubber로 구성된 보조매트는 약 924의 가장 큰 연기밀도값을 보였으며, 초기연기발생량을 확인할수 있는 VOF4값은 PVC leather로 구성된 시트가 가장 큰 값을 나타냈다. 독성지수시험기 실험결과, 대부분의 시편에서 이산화탄소의 치사농도를 초과하였고, PVC를 포함하고 있는 시편에서 염화수소 및 브롬화수소의 검출수치가 비교적 높게 나타났으며, 치사농도를 초과하였다. 13가지 특정가스의 치사농도와 발생농도를 이용한 독성지수는 PVC sheet가 상대적으로 가장 높은 것으로 나타났으며, 모든 시편의 독성지수 1을 초과하는 결과를 보였다.

초임계 유체를 이용한 세사몰 고함유 참기름 추출 연구 (Supercritical Fluid Extraction of Sesame Oil with High Content of Sesamol)

  • 주영운;손민호;이주석;이문영;변상요
    • KSBB Journal
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    • 제20권3호
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    • pp.205-209
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    • 2005
  • 초임계 유체를 이용하여 참기름을 생산하기 위한 기초 연구로 참깨에만 존재하는 천연항산화제인 세사몰을 고함 유한 참기름의 특성에 대해 연구하였다. 참깨의 볶음온도와 시간, 초임계 유체의 압력과 온도 그리고 초임계 유체의 유속 그리고 보조용매로 물을 사용시 세사몰의 함량에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 그 결과 참깨를 $200^{\circ}C$ 이상 배전시 급격히 세사몰 양이 증가하였고, 배전시간을 늘림으로써 그 양을 더욱 증가시킬 수 있었다. 초임계 유체추출시 세사몰 함량은 온도와 압력 증가에 따라 증가하였다. 그리고 초임계 유체의 유속의 경우 유속을 오히려 낮췄을 때 세사몰의 함량이 증가하였는데 이는 유속이 낮아짐으로서 시료와의 접촉시간이 증가하므로 세사몰의 추출메카니즘이 확산에 의해 이뤄짐을 알 수 있었다. 보조용매로 물을 $0{\~}1\%$로 증가함으로서 세사몰의 함량이 증가되었다. 이상의 결과를 토대로 기존 압출추출방법과 초임계 추출 방법을 비교한 결과 기존 방법 대비 세사몰 함량이 6.6배, 보조 용매 사용시 11.5배 증가함을 확인할 수 있었다.

미세조류를 이용한 무균분리법 개발 및 astaxanthin 생산 (Development of Axenic Culture and Astaxanthin Production in Microalgae)

  • 손민창;이동준;박세진;김민성;이철원;안원근
    • 생명과학회지
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    • 제25권7호
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    • pp.733-739
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    • 2015
  • 미세조류는 천연재생자원으로서 단순히 빛, 이산화탄소, 인 및 질소만이 존재하는 환경에서도 빠른 속도로 자라며 동시에 다양한 기본 화학물질(예를 들면 제약 및 식품산업에서 높은 부가가치를 창출 할 수 있는 비타민, 지방산, 카로티노이드 등)들을 생산한다. 본 연구에서는 생리활성물질을 생산하는 미세조류의 무균순수분리방법의 개발 및 미세조류 배양에 필요한 균체 생육도 측정법을 확립하고자 하였다. 미세조류에서 유용성분 추출을 위하여 항생제 혼합물 [ampicillin (100 ${\mu}g/ml$), streptomycin (10 ${\mu}g/ml$), chloramphenicol (10 ${\mu}g/ml$), penicillin (10 ${\mu}g/ml$), neomycin (50 ${\mu}g/ml$), gentamycin (50 ${\mu}g/ml$), kanamycin (10 ${\mu}g/ml$), nystatin (1.5 ${\mu}g/ml$)]을 이용한 결과 1-3%의 혼합 항생제의 농도범위에서 최적의 결과를 얻었으며 분광광도법을 이용한 균체생육도 측정법 또한 확립하였다. Haematococus lacustris 미세조류를 배양하여 astaxanthin을 추출하였으며, H. lacustris 배양액 1 ml로부터 얻은 astaxanthin의 농도는 $1.9{\times}10^{-3}{\mu}g/l$이었다. 따라서 개발된 무균 순수분리법을 이용하여 미세조류로부터 양질의 astaxanthin 및 유용성분들을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.