• 한국환경농학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.166-169
• /
• 1997

소형 퇴비화 용기에서 평균 1개월 동안 퇴비화된 생퇴비를 야외에 원추형으로 쌓아 7개월 동안 숙성시키면서 각종 성분함량의 변화를 조사하였다. 이 기간 동안 한 달에 한번씩 옮겨 쌓기를 실시하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 퇴비화 기간 4주 후에 최고온도인 $65^{\circ}C$에 도달하였다. 2) 12주후에 수분함량이 61.7%까지 낮아졌으며 그 이후에는 강우에 의하여 수분의 변화가 심하였다. 3) pH는 지속적으로 증가하여 28주째에 8.92까지 상승하였다. 4) 회분함량은 28주째에 60.5%까지 계속 증가하였으나 부산물 비료 중 퇴비의 기준인 유기물 함량 25% 이상을 유지하였다. 5) 퇴비화 과정 중 무기성분이나 대부분의 중금속의 함량은 증가하였다. 그러나 카드뮴만은 축적현상을 보이지 않았다.

• Advances in environmental research
• /
• 제6권2호
• /
• pp.127-137
• /
• 2017

Cotton is the major fiber crop in Pakistan that accounts for 2% of total national gross domestic product (GDP). After picking of cotton, the dry stalks are major organic waste that has no fate except burning to cook food in villages. Present research focuses use of cotton stalks as feedstock for biochar production, its characterization and effects on soil characteristics. Dry cotton stalks collected from agricultural field of Bahauddin Zakariya University, Multan, Pakistan were combusted under anaerobic conditions at $450^{\circ}C$. The physicochemical analysis of biochar and cotton stalks show higher values of % total carbon, phosphorus and potassium concentrations in biochar as compared to cotton stalks. The concentration of nitrogen was decreased in biochar. Similarly biochar had greater values of fixed carbon that suggest its role for carbon sequestration and as a soil amendment. The fourier transformation infrared spectroscopic spectra (FTIR) of cotton stalks and biochar exposed more acidic groups in biochar as compared to cotton stalks. The newly developed functional groups in biochar have vital role in increasing surface properties, cation exchange capacity, and water holding capacity, and are responsible for heavy metal remediation in contaminated soil. In a further test, results show increase in the water holding capacity and nutrient retention by a sandy soil amended with biochar. It is concluded that cotton stalks can be effectively used to prepare biochar.

• 펄프종이기술
• /
• 제44권4호
• /
• pp.32-42
• /
• 2012

Wood biomass including forest residues, waste wood, and construction residuals has been widely generated in Korea, but forest biomass from the National Forest Management Operation Project plays a big role in generating wood biomass. Unfortunately the promotion policy of woody energy organized by the Forest Service in Korea concentrates more on demand creation rather than on supply expansion. Therefore, in order to utilize insufficient wood resources effectively, it is greatly required to develop uses for maximizing their added value. In particular, more attention to the use of the second generation biomass has been paid in foreign countries because there is a threshold that the first generation biomass cannot produce enough biofuel without threatening food supplies and biodiversity. In Korea, wood pellets are regarded as the alternative clean fuels to oils and coals that emit green house gases into the atmosphere. However, using wood as pellet raw materials can not be an economic way because the value of wood disappears right after burning in the boiler in spite of its contribution to the decrease of carbon emission. Differently from wood pellets, kraft pulping process using woody biomass produces black liquor as a by-product which can be used to generate electricity, bioenergy and biochemicals through gasification. Thus, it can be more economical to make a torrefaction of lignocellulosic biomass such as low-quality wood and agricultural leftovers as raw materials of pellets.

• 한국환경농학회지
• /
• 제39권4호
• /
• pp.289-296
• /
• 2020

BACKGROUND: There is a need for a revolutionary method to overcome the problem of biochar, which has relatively low adsorption capacity for existing anion pollutants, along with collectively recycling fallen leaves, a kind of forest by-product. Therefore, the objective of this study was to prepare iron-decorated biochar derived from fallen leaves (Fe-FLB), and to evaluate their adsorption properties to Congo red (CR) as anionic dye. METHODS AND RESULTS: The adsorption properties of CR by fallen leaves biochar (FLB) and Fe-FLB were performed under various conditions such as initial CR concentration, reaction time, pH and dosage with isotherm and kinetic models. In this study, Fe-FLB prepared through iron impregnation and pyrolysis of fallen leaves contained 56.9% carbon and 6.3% iron. Congo red adsorption by FLB and Fe-FLB was well described by Langmuir model and pseudo second order model and the maximum adsorption capacities of FLB and Fe-FLB were 1.1 mg/g and 25.6 mg/g, respectively. In particular, it was found that the adsorption of CR was occurred by chemical adsorption process by the outer boundary layer of Fe-FLB. CONCLUSION: Overall, the production of Fe-FLB using fallen leaves and using it as an anion adsorbent is considered to be a way to overcome the problem of biochar with relatively low anion adsorption in addition to the reduction effect of waste.

• 분석과학
• /
• 제28권1호
• /
• pp.40-46
• /
• 2015

하이드로촤는 음식물폐기물과 같이 수분을 함유하고 있는 바이오매스의의 열수가압탄화반응을 통해 얻어질 수 있다. 열수가압탄화반응의 고체 생성물인 하이드로촤는 다양한 오염물질의 흡착제로서 훌륭한 잠재가능성을 가지고 있다. 흡착제의 표면적과 기공의 부피는 흡착능을 결정하는 매우 중요한 요소 중 하나로 알려져 있다. 이를 측정하기 위해서 고가의 장비 구비 및 숙련된 전문가를 필요로 하며 장비를 갖추지 못한 경우 샘플 측정료 등의 부담이 따르기 때문에 어느 곳에서나 사용하기가 힘들다. 본 연구에서는 요오드와 메틸렌블루 흡착을 통한 적정법을 이용하여 표면적 및 기공 부피를 측정하였으며 BET 분석 결과와 관련성을 평가하였다. 적정법을 통하여 계산된 표면적 및 기공 부피와 실제 수치는 정확하게 일치하지는 않지만 그 경향은 유사하다. 그 결과로 흡착제로서의 활용을 위한 하이드로촤의 최적 조건은 반응온도 $230^{\circ}C$, 반응시간 4 시간으로 결정하였다. 표면적 및 기공 부피의 계산은 아이오딘과 메틸렌블루의 흡착값의 조합을 이용하여 가능하고, 이 적정법을 이용하는 표면적 측정방법은 간단하고 빠르게 최적조건을 결정할 수 있다.

• 청정기술
• /
• 제21권4호
• /
• pp.241-247
• /
• 2015

굴 패각은 한국 남쪽의 해안의 바다 양식 폐기물로써 처리문제로 대두되고 있다. 폐기물인 굴 패각을 실용화하기 위해서, 현지 회사에서 구입한 소성된 굴 패각(COS)에 AITC (allyl isothiocyanate)를 흡착시킨 후 식품 감염 질병을 일으키는 박테리아에 대해 성장억제능력을 시험하였다. COS 분말은 Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella thyphimurium 균에 대해 1% 정도의 농도에서 세균 발육 억제 효과를 3에서 5 log 10 CFU/mL로 나타냄으로써 세균 발육 억제 효과를 보였으며, 순수 AITC의 MIC 결과는 Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella thyphimurium에 대해 각각 1 mg/mL, 0.8 mg/mL 0.7 mg/mL을 나타내었다. 소성된 굴 패각은 소성과정에서 기공이 생성되어 225 mg/g의 AITC를 흡착하였고, FTIR 결과로 COS에 AITC가 흡착이 되었음을 확인하였다. 입자의 특성은 매우 미세한 입자 크기 및 높은 선상 표면을 나타내었다. AITC가 흡착된 소성된 굴 패각(ACOS)은 1% 농도에서 완전히 세균 세포를 억제함에 따라, ACOS는 COS보다 더 나은 항균활성을 나타냄을 확인하였으며, 이는 박테리아에 대해 AITC와 소성된 굴 패각의 상승효과가 있음을 나타내었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권11호
• /
• pp.1955-1968
• /
• 2000

생활폐기물의 각 성분물질에 대하여 반응기의 온도, 운반가스 조성에 따른 열분해, 산화조건에서 열중량 특성 분석과 가스상 생성물(CO, NO, $NO_2$, VOCs)을 분석했다. 열중량 특성 분석에서 종이류와 나무류는 주로 낮은 온도에서 분해되었고, 이 두 종류의 비슷한 성분으로 인해 비슷한 분해 특성을 보였다. 플라스틱은 주로 높은 온도에서 분해되었다. 섬유류의 경우, 천연섬유는 낮은 온도에서 분해되고 합성섬유는 높은 온도에서 분해되었다. 음식물류는 복잡한 종류의 성분이 섞여 있어 넓은 범위의 온도구간에서 분해되었다. 가스생성물 분석결과 CO를 제외한 NO, $NO_2$는 열분해조건보다 산화조건에서 더 높은 농도를 보였다. 이는 산화조건의 충분한 산소의 영향으로 판단된다. 또, 음식물류는 다른 폐기물 성분보다 더 높은 CO, NO, $NO_2$의 농도를 보였다. VOCs는 산화조건보다 열분해조건에서 더 많이 배출되었다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.137-143
• /
• 2010

유자(Citrus junos Sieb ex TANAKA)는 북동아시아 지역에서 재배되는 감귤류 종이며, 비타민 C, 플라보이드, 리모노이드를 풍부히 함유하고 있다. 한국에서 재배되는 유자는 차나 음식료품으로 사용되고, 부산물인 씨와 과피는 전량 폐기되고 있다. 이 연구에서는 유자 부산물을 기능성 화장품 소재로서 이용 가능성을 평가하였다. 씨와 과피 에탄올 추출물에서 DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) 라디칼 소거활성 효과는 크지 않았지만 고농도의 phenolic compounds를 함유하고 있다. 각질형성세포(HaCaT Keratinocyte)와 섬유아세포(Normal Fibroblast)에 UVB를 각각 12.5 $mJ/cm^2$, 15 $mJ/cm^2$를 조사한 후 항염효과와 Collagen 합성량, Collagen 분해효소인 MMP-1 (matrix metalloproteinase)의 발현량을 확인하였다. 과피 추출물에서 UVB에 의해 증가된 TNF-$\alpha$를 상당량 줄여주었다. 마찬가지로 과피 추출물은 MMP-1의 발현량을 줄여주고 Collagen의 합성량도 증가시켰다. 한편 유자 추출물의 $\alpha$-MSH (Melanocyte stimulating hormone) 처리에 의해 유도된 멜라닌 생합성 억제효능과 타이로시나제 발현량 감소를 확인하였다. 결론적으로 유자 부산물의 에탄올 추출물질은 항노화, 미백 기능성 화장품 소재로 가치가 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제47권1호
• /
• pp.64-68
• /
• 2019

연구는 콩 생산 산업의 부산물로 생산되는 콩잎을 고부가 식품원료로 활용하기 위해 이소플라본의 추출 효율 및 이화학적 특성 변화를 조사하였다. 열수 추출 중 온도와 시간에 따른 이소플라본 함량, DPPH 라디칼 소거능, tannin 함량, 총 폴리페놀 함량을 조사하였다. 이소플라본 함량은 $90^{\circ}C$에서 12시간 동안 추출하였을 때 $59.74{\pm}4.54mg/l$로 가장 높게 나타났으며, 12시간과 24시간 간의 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 탄닌 함량은 낮은 온도에서 추출할수록 높은 함량을 나타내었는데, $50^{\circ}C$, 12시간에서 $0.31{\pm}0.02%$로 가장 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 $90^{\circ}C$에서 12시간 동안 추출하였을 때, $67.26{\pm}3.67%$로 가장 높게 나타났으며, 총 폴리페놀 함량도 $1,688.68{\pm}97.37{\mu}g/ml$ CAE로 가장 우수하였다. 따라서, 이소플라본과 폴리페놀의 함량, 항산화 활성 등을 고려하여 콩잎의 열수 추출조건은 $90^{\circ}C$에서 12시간 동안 추출하는 것이 가장 효율적인 것으로 판단되었다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제38권6호
• /
• pp.528-536
• /
• 2023

2021년 11월 5일 '유통기한(流通期限)' 대신 '소비기한(消費期限)'을 표시하도록 하는 ｢식품 등의 표시·광고에 관한 법률｣ 시행령과 시행규칙 일부 개정안이 입법 예고되었다. 이에 본 연구는 식품 유형별 소비기한 참고치 설정을 위한 과학적 기반을 구축하고자 과학적 안전계수 산출법을 마련하고, 안전계수를 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 온도 남용, pH, 수분활성도, 포장방법에 대해 모의실험을 진행하며 식품 자체의 수명(소비기한)에 영향을 주는 5가지 특성을 1) 수소이온농도(pH), 2) 수분활성도(Aw), 3) 살균 여부, 보존료(항균, 항산화) 함유 여부, 저장성 향상 포장(레토르트, 진공포장, CO₂ 충진, N₂ 충진, 탈산소 제 등), 4) 제품 보관 방법 (냉장, 냉동, 상온, 실온), 5) 멸균 여부로 설정하였다. 수소이온농도(pH) 4.6 이상의 식품은 세균 생장이 용이해 가장 높은 안전계수 값인 0.92를 적용하며, pH 3.5 이하의 강산성 식품은 세균 생장이 중단되고 대부분의 효소반응이 감소하므로 안전계수를 적용하지 않았다(1.0). pH 3.5-4.6 사이의 약산성 식품은 미생물(효모, 곰팡이 포함) 생장이 활발하지는 않지만 가능은하므로 중간값인 안전계수 0.96을 적용하였다. 수분활성도(Aw) 0.91 이상의 식품은 미생물(효모, 곰팡이 포함) 생장이 용이해 가장 높은 안전계수 값인 0.92를 적용하며, Aw 8.0 이하의 건조식품은 세균 생장이 중단되고 대부분의 효소반응이 감소하므로 안전계수를 적용하지 않았다(1.0). Aw 0.8-0.9 사이의 반건조 식품은 세균 생장이 활발하지는 않지만 가능은 하며 진균류(효모, 곰팡이) 생장이 용이하므로 중간값인 안전계수 0.96을 적용하였다. 살균, 보존료(항균, 항산화) 함유 또는 저장성 향상 포장(레토르트, 진공, CO₂ 충진, N₂ 충진, 탈산소제 등) 식품은 미생물(효모, 곰팡이 포함) 오염도 및 생장, 대부분의 효소반응이 감소하므로 안전계수를 적용하지 않았다(1.0). 위와 같은 처리를 하지 않은 식품은 미생물(효모, 곰팡이 포함) 생장이 용이하고 대부분의 효소반응이 촉진되므로 가장 높은 안전계수 값인 0.92를 적용하였다. 저장 온도(냉동, 냉장, 상온, 실온)별 안전계수는 표준온도 편차 값(냉장 0.07, 냉동 0.08, 상온 0.27, 실온 0.01)을 사용했으며, 온도편차 중 낮은 온도는 안전에 영향을 주지 않으므로 온도 편차의 절반인 높은 온도 값만 안전에 영향을 주므로 50%(0.5)를 곱해주고 온도 초과에 미치는 '유통+소비단계' 기여율(85%)인 0.85를 다시 곱해 나온 안전계수 값인 냉장 0.03, 냉동 0.03, 상온 0.11, 실온 0.01을 적용하였다. 냉장식품의 온도남용에 대한 안전계수는 온도남용 시 실제 노출시간(1시간)을 반영해 50%(0.5) 곱하고, 소비자 냉장식품 온도남용 비율인 92.3%(0.923)를 곱해 도출한 0.407 값을 활용한 안전계수 값인 0.96을 적용하였다. 멸균 제품의 경우 안전계수를 적용하지 않았다. 요인별 특성을 고려하여 안전계수에 기여하는 비중과 이를 활용하여 최종 안전계수값을 산출하는 방법(A그룹-O그룹)을 decision tree로 나타냈다. 본 연구는 과학적으로 산출한 안전계수를 통해 소비기한을 제시함으로써 음식물쓰레기 감량과 탄소 중립성 달성에 기여할 것으로 사료된다.