• 자원리싸이클링
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• 제25권5호
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• pp.75-83
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• 2016

탄소환원질화법을 이용하여 질화알루미늄(Aluminum Nitride: AlN)을 제조하는 연구를 배치당 0.7 ~ 1.5 kg 규모로 규모 확대하여 수행하였다. 고품위 알루미나 분말과 탄소(carbon black)를 배합하여 흑연 도가니에 장입하고, 노내 진공도 $2.0{\times}10^{-1}Torr$에서 온도($1,550{\sim}1,750^{\circ}C$), 시간(0.5 ~ 4 hr), $N_2$유량($10{\sim}40{\ell}/min$)을 변화시키면서 AlN을 합성하였다. 실험결과 합성온도 $1,700{\sim}1,750^{\circ}C$, 합성시간 3시간, 질소유량 $40{\ell}/min$가 적정 조건이었다. 또한, 합성한 AlN에 잔존하는 탄소를 제거하기 위하여 관상로에서 온도 $650-750^{\circ}C$, 1 - 2시간 범위에서 탈탄을 시킨 결과, 알루미나와 탄소 몰배합비 1 : 3.2 로 합성한 시료를 대기 분위기에서 탈탄온도 $750^{\circ}C$, 관상로의 회전속도 1.5 rpm에서 2시간 탈탄하는 것이 적정조건이었다. 시험 제조한 AlN의 성분 분석 결과 C 함량 835 ppm, O 함량 0.77%으로서 순도 99% 이상의 고품위 제품을 제조할 수 있었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권3호
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• pp.311-317
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• 2016

A new type of biofilter packed with composite carriers was designed for tertiary denitrification of the secondary effluent with removal of both oxidized nitrogen and suspended solids (SS). At the empty bed residence time of 15 min and organic carbon to nitrate nitrogen ($C/NO_3-N$) ratios of 2, 1.5 and 1 g/g, the removal percentage of $NO_3-N$ was 67%, 58% and 36% in the ethanol biofilter, and was 61%, 43% and 26% in the acetate biofilter, respectively. The biofilters packed with composite carriers removed SS effectively, with the effluent turbidity in both biofilters of less than 3 NTU. During the operating cycle between the biofilter backwashings, the $NO_3-N$ removal percentage decreased initially after backwashing, and then gradually increased. Under $C/NO_3-N$ ratios of 2, 1.5 and 1 g/g, the $NO_3-N$ reduction rate was 1.75, 1.04 and $0.68g/m^2/d$ in the ethanol biofilter, and was 1.56, 1.07 and $0.76g/m^2/d$ in the acetate biofilter, respectively. In addition, during denitrification, the ratio of the consumed chemical oxygen demand to the removed $NO_3-N$ was 5.06-8.23 g/g in the ethanol biofilter, and was 4.26-8.6 g/g in the acetate biofilter.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.175-184
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• 2013

본 연구는 영산강하구역 입자물질 유입원의 시 공간적인 변화를 추정해 보고자 몽탄대교에서 영산강 하구둑에 이르는 영산강하구역 세 정점에서 연 6회에 걸쳐 수 층 부유 물질의 탄소 및 질소 안정동위원소 비를 비교하였다. 모든 정점에서 8월에 강우를 통한 외부기원 유기물의 유입이 증가하였으며, 이 때 암모니아성 질소 및 규산염의 유입 역시 함께 증가하였다. 탄소 안정동위원소 비 측정 결과 11월과 8월에 정점 별 유기물의 기원이 크게 차이 났으며, 안정동위원소 비 값을 이용하여 주요 유입원 추정이 가능하였다. 11월에 모든 정점에서 질소 안정동위원소 비가 무거운 값을 보였고, 인산염의 농도가 가장 높게 나타났는데 이는 축산폐수 및 농경지를 통한 유입이 영향을 준 것으로 판단된다. 또한 다른 정점에 비해 영산강 하구둑에서 모든 조사 기간 동안 비교적 높은 질소 안정동위원소 비를 보였으며, 이를 통해 축산폐수 및 농경지를 통한 유기물 유입이 다른 정점에 비해 높을 것으로 추정된다. 본 연구 결과를 통해 안정동위원소 비 분석은 입자성유기물의 기원을 추정하는데 유용한 방법임을 확인할 수 있었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제21권
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• pp.39-47
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• 2003

아까시나무 조림이 토양에 미치는 영향을 파악하기 위하여 아까시나무 조림지와 인접하고 있는 다른 임분의 토양 이화학적 성질을 비교, 분석하여 토양특성의 변화에 대해 조사하였다. 아까시나무 조림지와 인접 임분의 토성은 대부분 사양토와 양질 사토로 나타났다. 토양 pH, 유효인산의 함량, 탄소와 전질소의 함량이 아까시나무 조림지와 인접 임분사이에 차이가 있음을 확인할수 있었다. 아까시나무 조림지에서 토양 pH와 탄소의 함량은 참나무류림보다는 낮지만, 소나무류림보다는 높았으며, 유효인산과 질소의 함량은 아까시나무 조림지가 인접 임분보다 높게 나타났다. 각 임분들 사이에서는 토양 pH가 높은 통계적인 유의성을 보였으며, 탄소와 전질소함량에서도 통계적인 유의성이 있었다. 또한 토양 pH, 탄질률, CEC, 전질소함량 순으로 높은 상관관계를 보였다. 아까시나무가 인접하고 있는 참나무류림과 소나무류림에 침입하는 정도를 다르게 할 수 있다고 추론할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권8호
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• pp.755-759
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• 2008

모노클로라민과 디메틸아민 농도와 관련 있는 염소, 질소, 탄소 비율에 따라서 소독부산물인 NDMA 생성을 여러 조건에서 조사하였다. 디메틸아민/모노클로라민 비율이 1에 근접 할 경우에 NDMA 생성이 높게 나타났으며 아주 작거나 너무 클 경우 생성은 급속하게 감소하였다. 염소/질소 비율이 증가함에 따라 NDMA 생성도 증가하는 것으로 조사되어 염소 성분이 생성에 중요한 지표가 됨을 알 수 있었다. 접촉시간에 따른 NDMA 생성 영향을 조사한 결과, 본 연구에서는 72시간에서 급속하게 증가하는 것을 볼 수 있다. 기존연구에서와 같이 본 연구에서도 pH는 NDMA 생성에 중요한 영향을 주는 요소로 조사되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.356-362
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• 2023

기후 변화에 따른 위험성은 전 세계적으로 오랜 기간 강조되고 있으며, 이를 극복하기 위한 노력은 해운분야에서도 국제해사 기구를 중심으로 이어지고 있다. 연소과정에서 발생한 매연을 제어하기 위하여 매연 생성 특성에 관한 연구는 필수적이다. 본 연구에서는 에틸렌 가스를 기반으로 한 대향류 확산화염에서 불활성 기체인 질소를 혼합하여 화염온도, 화염형태, 매연 생성 관련된 화학종의 상태변화를 확인하기 위해 광소멸법과 화학반응 수치해석을 수행하였다. 연구 결과. 질소의 혼합비율이 증가함에 따라 화염온도 감소와 매연체적분율 감소로 이루어졌다. 매연 입자가 분포하는 구간도 감소하였으며, 30% 이상 혼합비율이 높아지면 체적분율 감소율이 감소하였다. 매연 성장에 관여하는 화학종들의 몰분율도 감소하였다. HACA 반응 관련 화학종은 탄화수소 연료 비율에 따라 영향을 받으나, 홀수탄소 경로 관련 화학종은 탄화수소 연료 비율뿐만 아니라 화염온도 영향을 받는 것을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권6호
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• pp.1221-1228
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• 2005

Carbon electrode was applied to a wastewater treatment system as biofilm media. The spatial distribution of heterotrophic bacteria in aerobic wastewater biofilm grown on carbon electrode was investigated by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and biomass measurement. Five volts of electric oxidation and reduction potential were charged to the carbon anode and cathode of the bioelectrochemical system, respectively, but were not charged to electrodes of a conventional system. To correlate the biofilm architecture of bacterial populations with their activity, the bacterial treatment efficiency of organic carbons was measured in the bioelectrochemical system and compared with that in the conventional system. In the SEM image, the biofilm on the anodic medium of the bioelectrochemical system looked intact and active; however, that on the carbon medium of the conventional system appeared to be shrinking or damaging. In the AFM image, the thickness of biofilm formed on the carbon medium was about two times of those on the anodic medium. The bacterial treatment efficiency of organic carbons in the bioelectrochemical system was about 1.5 times higher than that in the conventional system. Some denitrifying bacteria can metabolically oxidize $H_{2}$, coupled to reduction of $NO_{3}^{-}\;to\;N_{2}$. $H_{2}$ was produced from the cathode in the bioelectrochemical system by electrolysis of water but was not so in the conventional system. The denitrification efficiency was less than $22\%$ in the conventional system and more than $77\%$ in the bioelectrochemical system. From these results, we found that the electrochemical coupling reactions between aerobic and anaerobic reactors may be a useful tool for improvement of wastewater treatment and denitrification efficiency, without special manipulations such as bacterial growth condition control, C/N ratio (the ratio of carbon to nitrogen) control, MLSS returning, or biofilm refreshing.

• Journal of Ginseng Research
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• 제41권2호
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• pp.195-200
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• 2017

Background: The natural ratios of carbon (C), nitrogen (N), and sulfur (S) stable isotopes can be varied in some specific living organisms owing to various isotopic fractionation processes in nature. Therefore, the analysis of C, N, and S stable isotope ratios in ginseng can provide a feasible method for determining ginseng authenticity depending on the cultivation land and type of fertilizer. Methods: C, N, and S stable isotope composition in 6-yr-old ginseng roots (Jagyeongjong variety) was measured by isotope ratio mass spectrometry. Results: The type of cultivation land and organic fertilizers affected the C, N, and S stable isotope ratio in ginseng (p < 0.05). The ${\delta}^{15}N_{AIR}$ and ${\delta}^{34}S_{VCDT}$ values in ginseng roots more significantly discriminated the cultivation land and type of organic fertilizers in ginseng cultivation than the ${\delta}^{13}C_{VPDB}$ value. The combination of ${\delta}^{13}C_{VPDB}$, ${\delta}^{15}N_{AIR}$, or ${\delta}^{34}S_{VCDT}$ in ginseng, except the combination ${\delta}^{13}C_{VPDB}-^{34}S_{VCDT}$, showed a better discrimination depending on soil type or fertilizer type. Conclusion: This case study provides preliminary results about the variation of C, N, and S isotope composition in ginseng according to the cultivation soil type and organic fertilizer type. Hence, our findings are potentially applicable to evaluate ginseng authenticity depending on cultivation conditions.

• 농업과학연구
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• 제41권4호
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• pp.369-377
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• 2014

This study was carried out to evaluate the effect of rice husk (RHB) and food waste biochar (FWB) on upland soil with sandy loam texture, in terms of physico-chemical analysis, lettuce seed germination test, and orgainc carbon leaching experiment. RHB and FWB had different physico-chemical properties each other. Carbon to nitrogen ratio (C/N ratio) of RHB was 32, showing two times higher than that of FWB. FWB had high salt and heavy metal content, compared to RHB. This is probably due to different ingredients and production processing between two biochars each other. Results of germination test with Lettuce showed lower germination rate when FWB was applied because of higher salt concentration compared to control and RHB. Organic carbon leaching test using saturated soil column (${\Phi}75{\times}h75mm$) with $10MT\;ha^{-1}$ biochar application rate, showed higher saturated hydraulic conductivity in rice husk biochar treatment column, compared to control and food waste biochar treatment. The highest total organic carbon concentration in column effluent was lower than those in both of rice husk biochar and food waste biochar, whereas the differences was negligible after 9 pore volumes of effluent. Consequently, biochars from byproducts such as rice husk and food waste in sandy loam textured upland soil could enhance a buffer function such as reduction of leaching from soil, but the harmful ingredient to crops such as high salt and heavy metals could limit the agricultural use of biochars.

• 상하수도학회지
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• 제37권5호
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• pp.253-259
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• 2023

Bioreactors are devices used by sewage treatment plants to process sewage and which produce active sludge, and sediments separated by solid-liquid are treated in anaerobic digestion tanks. In anaerobic digestion tanks, the volume of active sludge deposits is reduced and biogas is produced. After dehydrating the digestive sludge generated after anaerobic digestion, anaerobic digested wastewater, which features a high concentration of organic matters, is generated. In this study, the decomposition of organic carbon and nitrogen was studied by advanced oxidation process. Ozone-microbubble flotation process was used for oxidation pretreatment. During ozonation, the TOC decreased by 11.6%. After ozone treatment, the TOC decreased and the removal rate reached 80.4% as a result of the Ultra Violet-Advanced Oxidation Process (UV-AOP). The results with regard to organic substances before and after treatment differed depending on the organic carbon index, such as CODMn, CODCr, and TOC. Those indexes did not change significantly in ozone treatment, but decreased significantly after the UV-AOP process as the linkage treatment, and were removed by up to 39.1%, 15.2%, and 80.4%, respectively. It was confirmed that biodegradability was improved according to the ratio of CODMn to TOC. As for the nitrogen component, the ammonia nitrogen component showed a level of 3.2×10² mg/L or more, and the content was maintained at 80% even after treatment. Since most of the contaminants are removed from the treated water and its transparency is high, this water can be utilized as a resource that contains high concentrations of nitrogen.