• 제목/요약/키워드: chemical reduction process

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톱밥 배지(培地)에 대(對)한 영양첨가(營養添加)가 팽이버섯의 생장(生長)및 배지(培地)의 화학적(化學的) 성분(成分) 변화(變化)에 미치는 영향(影響) (Influence of Nutritional Supplementation to the Substrate on Vegetative and Reproductive Growth of Winter Mushroom, Flammulina velutipes (Curt. ex Fr.) Sing. and Chemical Changes of the substrates Produced during Growth of the Fungus)

  • 장학길
    • 한국균학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.31-44
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    • 1976
  • 팽이버섯[Flammulina velutipes(Curt. ex Fr.) Sing.] 톱밥 재배(栽培)에 있어서 배지(培地)의 각종(各種) 영양급원(營養給源)의 첨가효과(添加效果) 및 배지(培地)의 물리적(物理的) 향상(向上)을 위(爲)한 방법(方法)을 구명(究明)하는 한편 재배과정중(栽培過程中) 일어나는 배지(培地)의 화학적(化學的) 성분(成分) 변화(變化)를 조사(調査)하여 팽이버섯의 영양요구(營養要求)에 대(對)한 기초자료(基礎資料)를 얻고자 일련(一連)의 시험(試驗)을 수행(遂行)한 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 포플러 톱밥에 미강(米糠), 밀기울 및 우분(牛糞)을 첨가비(添加比)를 달리하여 혼합(混合)한 배지(培地)에서 팽이버섯을 병재배(栽培)한 결과(結果), 포플러 톱밥 10에 미강(米糠) 3을 혼합한 처리구(處理區)에서 자실체(子實體) 수량(收量)이 84.4g/병(배지(培地)280g)으로서 가장 높았고 비교적(比較的) 수량(收量)이 높았던 포플러 톱밥 10에 미강(米糠) 3, 2 및 밀기울 3을 혼합한 처리구(處理區)에서 배지(培地)의 전질소(全窒素), 당류(糖類)와 가량(加量)의 함량이 높았다. 2. 톱밥 배지(培地)의 추출액(抽出液) 배지(培地)에서의 균사생장(菌絲生長)은 탄소(炭素) 및 질소(窒素) 등(等) 영양요소(營養要素)가 부족(不足)한 톱밥 단용구(單用區)나 우분첨가구(牛糞添加區)에서 극(極)히 저조(低調)하였으며, 톱밥 배지상(培地上)에서는 이들 처리구(處理區)에서 균사생장(菌絲生長) 속도(速度)는 빨랐으나 균사밀도(菌絲密度)는 현저(顯著)히 떨어졌다. 3. 가비중(假比重) 및 수분함량(水分含量)을 달리한 포플러 톱밥10+미강(米糠) 3 혼합배지(混合培地)에서 균사생장(菌絲生長)은 수분함량(水分含量) 72%, 가비중(假比重) 0.2에서 촉진(促進)되었으나 자실체(子實體) 수량(收量)은 가비중(假比重) 0.3, 수분함량(水分含量) 67%에서 가장 높았다. 4. 포플러 톱밥에 첨가(添加)되는 미강량(米糠量)이 증가(增加)됨에 따라 배지(培地)의 무게 감소율(減少率)은 커지며, 회분함량(灰分含量)도 증가(增加)하는 경향(傾向)을 보였고 종균(種菌) 접종(接種) 75일(日) 후(後) 무게 감소율(減少率)은 $17.8{\sim}28.8%$ 범위(範圍)였으며 회분(灰分)은 $10.1{\sim}13.2%$가 증가(增加)되었다. 5. 전재배기간중(全栽培期間中) cellulose는 $11{\sim}14%$, lignin은 $3{\sim}4%$의 절대량(絶對量)의 감소(減少)를 보여 포플러 톱밥에 첨가(添加)되는 미강량(米糠量)에 따른 큰 차이(差異)가 없었으며 가용성(可溶性) 당(糖)의 함량(含量)은 증가(增加)하는 경향(傾向)을 보였다. 6. 재배기간중(栽培期間中) 전질소(全窒素)는 시료(試料)에 대(對)한 함량(含量)은 증가(增加)하며 절대량(絶對量)은 감소(減少)하였으나 극(極)히 미소(微小)한 함량변화(含量變化)를 보였으며 유기태(有機態) 질소(窒素), 아미노태(態) 질소(窒素) 및 acid hydrolysable는 균사생장(菌絲生長) 및 자실체(字實體) 발생기간중(發生期間中)에 현저(顯著)히 감소(減少)되었다. 7. 질소원(窒素源)을 달리하는 배지(培地)를 사용(使用)한 액체배양(液體培養)에서 peptone, yeast extracts 등(等)의 유기태(有機態)가 첨가(添加)된 배지(培地)에서는 균사생장(菌絲生長)이 촉진(促進)된 반면(反面) 무기태(無機態) 질소원(窒素源)이 첨가(添加)된 Richard' solution과 Czapek-dox solution에서는 균사생장(菌絲生長)이 저조(低調)하였다. 또한 유기태(有機態) 질소원(窒素源)의 함량(含量)이 높은 배지(培地)에서 균사생장(菌絲生長)이 더욱 양호(良好)하였다.

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대체염을 이용한 저 나트륨 김치의 발효 특성 (Fermentative Characteristics of Low-Sodium $Kimchi$ Prepared with Salt Replacement)

  • 유광원;황종현
    • 한국식품영양학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.753-760
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    • 2011
  • 본 연구에서는 대체염을 사용하여 제조한 김치의 숙성과정 중 발효 특성을 분석함으로써 저 나트륨 김치 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 저염 김치를 제조하고자 상업용 소금(S-1: 한주소금, S-2: 심층수염, S-3: 함초소금, S-4: 구운소금, S-5: 죽염)과 대체염(CS-17)을 첨가하여 제조한 김치를 $10^{\circ}C$에서 15일간 발효 숙성하면서 pH 및 적정 산도의 변화를 측정하였다. 이들의 실험에서 대체염(CS-17)과 함초소금을 사용한 김치의 경우는 다른 소금을 사용한 김치에 비하여 pH의 저하가 완만하였으며, 특히 대체염을 사용한 김치가 다른 5가지의 염에 비하여 15일 후의 적정산도가 가장 낮아 숙성이 다소 지연되는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과로부터 대조구로써 일반염(한주소금)김치와 대체염(CS-17)을 사용한 저 나트륨 김치를 $10^{\circ}C$에서 10일간 숙성 시 발효특성을 분석한 결과, pH의 변화에서 대체염 김치는 일반염 김치와 유사한 3.98을 보였으나, 적정산도에서는 일반염 김치의 1.15% 보다 다소 낮은 0.99%를 보였다. 이는 대체염에 의한 완충작용이 관여하는 것으로 생각된다. 숙성기간 동안의 일반염 김치는 2.17~2.5%의 염도 변화를 보인 반면, 대체염 CS-17을 첨가한 김치는 1.72~1.99%의 낮은 경향을 보여주었다. 또한 대체염 김치는 Na 함량이 562.5 mg%로 일반염 김치의 879.0 mg%에 비하여 64% 수준으로 낮은 것으로 나타났다. 대체염은 $Leuconostoc$속은 발효 6일차에 최대($1.5{\times}10^8$ cfu/g)에 이르렀으며, 일반염은 생육이 다소 저조하여 7일차에 $2.3{\times}10^7$ cfu/g 으로 최대가 되었다. $Leuconostoc$속의 경우에는 대체염은 8일차에 $3.0{\times}10^8$ cfu/g 최대에 이르렀고, 일반염 김치는 대체염보다 생육이 저조하였으나, 8일차에 최대 $6.0{\times}10^7$ cfu/g에 이르렀다. 대체염 CS-17을 이용한 김치는 저 Na화가 가능할 뿐만 아니라 완충능을 가지고 있어 김치 과잉 숙성에 의한 산패를 완화할 수 있을 것으로 생각된다.

Biofilter 공정에서 유입 C/N비와 DO가 지하수의 질산성 질소제거에 미치는 영향 (Effect of Influent C/N Ratio and DO on Denitrification of Nitrate Polluted Groundwater in a Biofilter Process)

  • 이무재;박상민;박노백;전항배;김공수
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.355-361
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    • 2006
  • 고정상 생물여과지(biofiiter)에서 유입 C/N(COD/Nitrate)비와 용존산소(DO) 농도가 지하수로부터 질산성 질소를 제거하는데 미치는 영향을 관찰하였다. 유입 C/N비 10과 4.0에서 30 mg/L로 유입된 질산성 질소는 생물학적 탈질반응에 의해 완전히 제거되었다. 반면, 유입 C/N비 2.0에서는 전자공여체가 부족하였기 때문에 5.0 mg/L의 질산성 질소가 유출되었다. 게다가, 유입 C/N비가 2로 감소함에 따라 5.0 mg/L에 달하는 아질산성 질소가 발생하였다. 유입 C/N비 5에서 DO 농도의 증가는 탈질반응을 저해하였으며, 질산성 질소제거효율을 감소시켰다. 아황산나트륨($Na_2SO_3$)을 이용하여 유입 DO농도를 조절할 경우, 0.3 mg/L의 낮은 DO에도 불구하고 유출수 중 3.6 mg/L의 아질산성 질소가 잔류하였다. 반면, 질소가스를 이용하여 DO농도를 0.3 mg/L로 조절한 경우, 유입된 질산성 질소는 완전히 제거되었으며, 아질산성 질소는 검출되지 않았다. 생물여과지에서 유입된 질산성 질소를 제거하는데 소비된 유기물은 $3.0{\sim}3.5gSCOD/g{NO_3}^--N$의 범위이었으나, DO 농도가 5.5 mg/L로 증가함에 따라 소비된 그 양은 증가하였다. 높은 DO 농도 및 낮은 유입 C/N비와 함께 아황산나트륨을 이용한 DO 농도 조절은 생물학적 탈질반응에 영향을 주었으며, 질산성 질소제거효율을 감소시키고 아질산성 질소가 축적되었다.

Photoimmunology -Past, Present and Future-

  • Daynes, Raymond A.;Chung, Hun-Taeg;Roberts, Lee K.
    • 대한미생물학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.311-329
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    • 1986
  • The experimental exposure of animals to sources of ultraviolet radiation (UVR) which emit their energy primarily in the UVB region (280-320nm) is known to result in a number of well-described changes in the recipient's immune competence. Two such changes include a depressed capacity to effectively respond immunologically to transplants of syngeneic UVR tumors and a markedly reduced responsiveness to known inducers of delayedtype (DTH) and contact hypersensitivity (CH) reactions. The results of experiments that were designed to elucidate the mechanisms responsible for UVR-induced immunomodulation have implicated: 1) an altered pattern of lymphocyte recirculation, 2) suppressor T cells(Ts), 3) deviations in systemic antigen presenting cell (APC) potential. 4) changes in the production of interleukin-1-like molecules, and 5) the functional inactivation of epidermal Langerhans cells in this process. The exposure of skin to UVR, therefore, causes a number of both local and systemic alterations to the normal host immune system. In spite of this seeming complexity and diversity of responses, our recent studies have established that each of the UVR-mediated changes is probably of equal importance to creating the UVR-induced immunocompromised state. Normal animals were exposed to low dose UVR radiation on their dorsal surfaces under conditions where a $3.0\;cm^2$ area of skin was physically protected from the light energy. Contact sensitization of these animals with DNFB, to either the irradiated or protected back skin, resulted in markedly reduced CH responses. This was observed in spite of a normal responsiveness following the skin sensitization to ventral surfaces of the UVR-exposed animals. Systemic treatment of the low dose UVR recipients with the drug indomethacin (1-3 micrograms/day) during the UVR exposures resulted in a complete reversal of the depressions observed following DNFB sensitization to "protected" dorsal skin while the altered responsiveness found in the group exposed to the skin reactive chemical through directly UVR-exposed sites was maintained. These studies implicate the importance of EC as effective APC in the skin and also suggest that some of the systemic influences caused by UVR exposure involve the production of prostaglandins. This concept was further supported by finding that indomethacin treatment was also capable of totally reversing the systemic depressions in CH responsiveness caused by high dose UVR exposure (30K joules/$m^2$) of mice. Attempts to analyze the cellular mechanisms responsible established that the spleens of all animals which demonstrated altered CH responses, regardless of whether sensitization was through a normal or an irradiated skin site, contained suppressor cells. Interestingly, we also found normal levels of T effector cells in the peripheral lymph nodes of the UVR-exposed mice that were contact sensitized through normal skin. No effector cells were found when skin sensitization took place through irradiated skin sites. In spite of such an apparent paradox, insight into the probable mechanisms responsible for these observations was provided by establishing that UVR exposure of skin results in a striking and dose-dependent blockade of the efferent lymphatic vessels in all peripheral lymph nodes. Therefore, the afferent phases of immune responses can apparently take place normally in UVR exposed animals when antigen is applied to normal skin. The final effector responses, however, appear to be inhibited in the UVR-exposed animals by an apparent block of effector cell mobility. This contrasts with findings in the normal animals. Following contact sensitization, normal animals were also found to simultaneously contain both antigen specific suppressor T cells and lymph node effector cells. However, these normal animals were fully capable of mobilizing their effector cells into the systemic circulation, thereby allowing a localization of these cells to peripheral sites of antigen challenge. Our results suggest that UVR is probably not a significant inducer of suppressor T-cell activity to topically applied antigens. Rather, UVR exposure appears to modify the normal relationship which exists between effector and regulatory immune responses in vivo. It does so by either causing a direct reduction in the skin's APC function, a situation which results in an absence of effector cell generation to antigens applied to UVR-exposed skin sites, inhibiting the capacity of effector cells to gain access to skin sites of antigen challenge or by sequestering the lymphocytes with effector cell potential into the draining peripheral lymph nodes. Each of these situations result in a similar effect on the UVR-exposed host, that being a reduced capacity to elicit a CH response. We hypothesize that altered DTH responses, altered alloresponses, and altered graft-versus-host responses, all of which have been observed in UVR exposed animals, may result from similar mechanisms.

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시화호 유입하천의 수질오염물질 농도에 관한 연구 (Spatial Characteristics of Pollutant Concentrations in the Streams of Shihwa Lake)

  • 장정익;한인섭;김경태;나공태
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.289-299
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    • 2011
  • 본 연구에서는 시화호 연안오염총량관리제 도입시 과학적인 기초자료를 제공하기 위하여 하천을 통해 시화호로 유입되는 수질오염물질의 농도 특성을 조사하였다. 시화호 유역 하천수 내 부유물질(SS), 화학적 산소요구량(COD), 용존영양염($NO_2$, $NO_3$, $NH_4$, $PO_4$, $SiO_2$), 총인(TP) 및 총질소(TN) 등을 분석하였으며 조사시기별 및 지역별(산업지역, 도시지역 및 농업지역) 하천수의 오염물질 농도 특성을 비교하였다. 12월 조사 결과가 다른 조사 시기에 비해 모든 수질항목에서 상대적으로 높은 농도를 나타냈다. 산업지역 내 하천수에서의 COD의 평균값은 12.6 mg/L로 도시지역(6.6 mg/L) 및 농업지역(5.9 mg/L)에 비해 약 2배 높은 농도를 나타냈다. 총인 농도는 COD와 유사하게 산업지역 내 하천수에서 가장 높았고 농업지역 내 하천에서 상대적으로 낮은 농도를 보였으며 용존 인산염($PO_4$)이 약 21%를 차지하고 있었다. 총질소는 산업지역, 도시지역 및 농업지역에서의 평균농도가 각각 5.89 mg/L, 3.02 mg/L 및 5.27 mg/L로 산업지역과 더불어 질소계 비료의 사용의 영향으로 농업지역에서도 높은 농도를 보였다. 조사시기 및 지역에 따라 차이는 있으나 총질소 중 질소화합물의 평균비율은 $NH_4$ (35.1%) > $NO_3$ (30.0%) > DON (22.8%) > PON (8.9%) > $NO_2$ (3.2%)의 순으로 나타났고 약 70%가 용존무기질소($NH_4$, $NO_3$, $NO_2$)의 형태로 존재하고 있었다. 하천수의 용존영양염, 총인 및 총질소 농도는 시화호 표층수에 비해 3.2~37.2배 높았으며 이는 많은 양의 오염물질이 처리과정 없이 하천을 통해 시화호로 유출되는 것을 시사하고 있다. 특히 시화산단을 관통하는 군자천 중류지역에서 상류 또는 하류지점에 비해 높은 농도를 나타내 산업단지에서 발생한 하수와 폐수 일부가 관로 오접 및 무단 방류되어 하수구를 통하여 유입되고 있어 하천수에 대한 하수처리시설로의 이송 및 환경기초시설 증대 등의 대책이 필요한 것으로 사료된다. 본 연구결과는 향후 시행 예정인 시화호 연안오염총량관리제의 기본계획 및 시행계획 수립시 오염부하량 산정과 삭감계획 수립에 유용한 정보로 사용될 수 있을 것이다.

폐촉매 부산물로부터 대체 응집제 제조 및 응집성능 평가 (Production of Alternative Coagulant Using Waste Activated Alumina and Evaluation of Coagulation Activity)

  • 이상원;문태섭;김효수;최명원;이대선;박상태;김창원
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권7호
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    • pp.514-520
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    • 2014
  • 본 연구에서는 상용 응집제와 동일한 응집 성능을 확보할 수 있는 대체 응집제(황산알루미늄 용액)의 제조 가능성을 평가하였다. 사용된 대체 응집제 원료는 폴리머 제조 공정에서 발생하는 폐촉매 부산물(Waste activated alumina)이며, 대체 응집제는 1) 강열 및 분쇄, 2) 황산과의 화학적 중합 및 치환 반응, 3) 용해 및 희석, 4) 침전 및 분리과정을 거쳐 제조되었다. 실험실 규모의 autoclave 및 용해조에서의 최적 운전 조건을 도출하기 위해 황산 순도, 반응 온도, 황산 주입비 및 용해조에서의 물 주입비의 변화 등에 따른 대체 응집제 내 $Al_2O_3$ 함량이 분석되었다. 연구 결과, 황산 순도 50%, 반응 온도 $120^{\circ}C$, 황산 주입비 5배 및 용해조 물 주입비 2.5배의 조건하에서, 7~8% 범위의 $Al_2O_3$ 함량을 가지는 대체 응집제가 제조된다는 것이 확인되었다. 대체 응집제의 응집 성능을 평가하기 위해 호기조 유출수를 대상으로 Jar-test를 수행한 결과, Al/P의 몰비를 1.5 및 2.0으로 주입한 두 가지 경우 모두에서 기존 응집제의 인 제거 성능과 유사하거나 더 높은 제거 성능이 확인되었다. 추가적으로 경제성 평가를 통해 상용 응집제와 비교했을 때 50% 이상의 생산 단가 절감이 가능하였고, 생태독성 평가를 통해 환경적 문제없이 대체 응집제가 실제 하수처리장 또는 폐수처리장에 적용될 수 있는 것이 확인되었다.

부영양 저수지의 조류제거를 위한 기능성 천연물질혼합제의 최적화 연구 (Optimization Test of Plant-Mineral Composites to Control Nuisance Phytoplankton Aggregates in Eutrophic Reservoir)

  • 이주환;김백호;문병천;황순진
    • 생태와환경
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    • 제44권1호
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    • pp.31-41
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    • 2011
  • 유해 조류 제거를 위해 기 개발된 천연물질혼합제의 최적화 조건을 찾기 위해 다양한 환경조건에서 조류제거율 및 유기물 응집부상량을 조사하였다. 천연무질혼합제는 천연 식물체(상수리나무, 밤나무, 녹차 잎)와 광물질(황토, 맥반석, 제오라이트)을 단순 추출법을 이용하여 추출한 후 혼합한 물질로 비중이 낮은 유기물질을 응집시켜 부상시키는 특징을 갖는다. 실험은 농도 $0{\sim}1.0\;mL\;L^{-1}$, 광도는 $8{\sim}1,400\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$, 수온은 $10{\sim}30^{\circ}C$, pH는 7~10, 수심은 10~50 cm 그리고 조류종은 cyanobacteria, diatom, green algae의 조건 범위에서 각각 진행하였다. 실험결과 $0{\sim}1.0\;mL\;L^{-1}$ 농도에서 모두 80% 이상의 조류제거율을 나타냈으나 경제성과 안전성을 고려했을 때 가장 낮은 농도인 $0.05\;mL\;L^{-1}$가 적정 농도로 판단되었다. 광도는 $1,400\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$에서 약 93%, 수온은 $20{\sim}30^{\circ}C$에서 약 60~74%, pH는 7~9 사이에서 약 93%, 수심은 50 cm 이하 모든 수심에서 90% 이상, 조류종에서는 cyano bacteria가 우점하는 수체에서 약 86%로 각각 가장 좋은 조류제거율을 나타냈으며, 응접부상효과 역시 높게 나타났다. 이상의 실험에서 천연물질혼합제는 수중 부유물보다 조류의 제거에 더 효과적이었으며, 수중 조류나 부유물질의 크기가 효율에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 결국 천연물질혼합제는 수온이 상승하는 봄~여름(수온: $20{\sim}30^{\circ}C$), cyanobacteria와 green algae가 우점하는 수체에 적용 시 높은 효과를 나타낼 것으로 사료되며, 향후 현장 적용을 통한 효과 검증이 필요할 것으로 판단되었다.

촉매 제조방법에 따른 Co-CeO2 촉매의 N2O 분해 특성 연구 (Effect of the Preparation Method on the Activity of CeO2-promoted Co3O4 Catalysts for N2O Decomposition)

  • 김혜정;김민재;이승재;유인수;이광복;전상구
    • 청정기술
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    • 제24권3호
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    • pp.198-205
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    • 2018
  • 본 연구는 $Co-CeO_2$ 촉매의 $N_2O$ 분해 반응에서 촉매의 제조 방법이 활성에 미치는 영향을 고찰하였다. $Co-CeO_2$ 촉매는 공침법(Co-precipitation)과 함침법(Incipient wetness impregnation)으로 제조하였다. 제조된 촉매의 성능을 평가하기 위하여 $N_2O$ 직접 촉매 분해(Direct catalytic $N_2O$ decomposition) 반응을 $250{\sim}375^{\circ}C$에서 실시하였다. 그 결과 공침법으로 제조된 촉매(CoCe-CP)는 $O_2$ 및/또는 $H_2O$의 존재 하에서도 $N_2O$ 분해 반응에서 향상된 성능을 보인 반면에 함침법으로 제조된 촉매(CoCe-IM)는 그렇지 못하였다. 이러한 촉매 활성의 차이를 조사하기 위하여 XRD, BET, TEM, $H_2-TPR$, $O_2-TPD$ 그리고 XPS와 같은 촉매 특성 분석들을 진행하였다. 촉매의 제조 방법에 따라서 입자의 크기 및 표면적이 변화하는 것을 확인하였고 합성 과정이 촉매의 물리적 특성에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 공침법으로 제조된 촉매의 활성 증가는 $Co^{3+}{\rightarrow}Co^{2+}$의 향상된 환원 특성 및 산소 탈착 속도 향상에 기인한 것으로 여겨진다. 하지만, $N_2O$ 분해와 관련이 있는 촉매의 표면 전하 상태 및 결합에너지는 제조 방법에 따라서 변하지 않는 것을 확인하였다.

산업단지 내 CHP Hybrid System 최적화 모델에 관한 연구 (Optimization Process Models of Gas Combined Cycle CHP Using Renewable Energy Hybrid System in Industrial Complex)

  • 오광민;김래현
    • 에너지공학
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    • 제28권3호
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    • pp.65-79
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    • 2019
  • 본 연구는 산업단지 내 Gas Combined Cycle CHP와 연계 가능한 신재생에너지원을 조합하여 최적의 설비용량을 산정하고자 하였다. 특히 2013~2016년도 에너지사용계획 협의 대상 산업단지 중 집단에너지 공급대상 지역지정 연료사용량 요건은 연간 3.8만 TOE로 미달되지만, 열밀도가 $92.6Gcal/km^2{\cdot}h$로 높은 세종첨단일반산업단지를 연구 대상으로 하였다. 그리고 신재생에너지 Hybrid System 경제성 분석 프로그램인 HOMER Pro를 이용하여 연료전지와 태양광발전을 연계한 FC-PV Hybrid CHP System의 최적화 운영 모델에 대해 분석하였다. 또 CHP의 주 공급 에너지원인 열에너지에 있어, 열수요량 뿐만 아니라 우점 업종에 대한 열수요 패턴을 분석하여 연구의 신뢰도를 높이고자 하였으며, 경제성 분석을 추가하여 상대적 편익을 비교하고자 하였다. 연구 결과, 신규 조성 중인 세종첨단일반산업단지의 전체 간접열 수요는 연간 378,282 Gcal이며, 이중 제지업종이 연간 293,754 Gcal인 약 77.7%를 우점하고 있었다. 산업단지 전체 간접열 수요에 대해 단일 Combined Cycle CHP의 최적 설비용량은 30,000 kW로, 이때 열생산은 CHP가 275,707 Gcal, 72.8 %를 분담하고, 첨두부하보일러 PLB가 103,240 Gcal, 27.2 %를 분담하는 것으로 분석되었다. 그리고 CHP와 연료전지, 태양광 조합에서는 최적 설비용량이 각 30,000 kW, 5,000 kW, 1,980 kW이며, 이때 열생산은 Combined Cycle CHP가 275,940 Gcal, 72.8%, 연료전지가 12,390 Gcal, 3.3%, PLB가 90,620 Gcal, 23.9%를 분담하였다. 여기서 CHP 용량이 감소하지 않은 것은, CHP 용량 감소에 따른 부족한 열 생산량에 대해 PLB의 과다한 운전이 요구되는 경제적이지 못한 대안이 도출되었기 때문이었다. 한편 우점 업종인 제지업종의 간접열 수요에 대해서는 Combined Cycle CHP, 연료전지, 태양광 조합의 최적 설비용량은 25,000 kW, 5,000 kW, 2,000 kW로, 이때 열생산은 CHP 225,053 Gcal, 76.5%, 연료전지 11,215 Gcal, 3.8%, PLB가 58,012 Gcal, 19.7%를 분담하는 것으로 분석되었다. 그러나, 현행 전력시장 및 가스시장에서의 경제성 분석결과는 모두 투자비 회수가 불가능한 것으로 확인 되었다. 다만, 우점 업종인 제지 업종만을 대상으로 CHP와 연료전지, 태양광을 조합한 CHP Hybrid System이 단일 CHP System에 대해 연간 약 93억원의 경영여건을 개선시킬 수 있음을 확인하였다.

가축분뇨 내 대장균 제거와 부유물질 저감 효율 향상을 통한 추비 생산용 미세기포 부상분리와 마이크로 필터 연계 시스템 개발 (Development of integrated microbubble and microfilter system for liquid fertilizer production by removing total coliform and improving reduction of suspended solid in livestock manure)

  • 장재경;이동관;백이;이태석;임류갑;김태영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.139-147
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    • 2021
  • 가축분뇨는 고액분리 후 액상 가축분뇨를 호기생물반응조에서 충분히 부숙시켜 화학비료를 대체한 유기질비료(액비)로 이용하고 있다. 그러나 액비는 작물 생장 중인 여름철에는 토양 살포가 제한되기 때문에 액비 처분 문제가 반복 발생되고 있다. 액비를 추비(웃거름)로 이용하기 위해서는 액비 내 슬러지 저감, 병원성 미생물에 대한 안정성 문제가 확보되어야 한다. 본 연구에서는 가축분뇨 액비의 추비 이용을 위해 부유물질(SS) 제거와 살균 효과가 있다고 알려져 있는 마이크로버블 장치(FeMgO 촉매 삽입)의 액비 내 부유물질과 대장균군의 저감효과를 알아보고 마이크로 필터 장치를 연계한 시스템의 부유물질 제거 효율 향상 여부를 확인하였다. 마이크로버블 장치의 부상분리 과정을 거치면서 액비 내 부유물질은 57.9% 제거되었으며, 대장균군은 검출되지 않았다(16,200 MPN/100mL → 0 MPN/100mL). 마이크로 버블 장치와 마이크로 필터 연계 시스템의 수리학적 체류시간 최적화을 통해 액비 내 부유물질 제거 효율은 수리학적 체류시간이 0.1h 조건에서 92.9%까지 향상된 것을 확인하였다. 같은 조건에서 처리수의 성상을 확인한 결과 유기오염물질은 64.5%(TCOD), 70.1%(SCOD) 제거되었으며 인산염인(PO4-P)과 총질소(TN)의 농도도 각각 54.9%와 51.5%까지 감소되었다. 이러한 연계 시스템으로부터 처리된 유출수는 기존 액비의 조성보다 부유물질 및 오염물질 농도 감소, 대장균군이 포함되지 않아 추비로 직접 이용이 가능할 것으로 판단된다.