• 한국환경과학회지
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• 제23권8호
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• pp.1429-1436
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• 2014

In this study, we investigated the effects of dietary supplementation (n = 40 pigs/treatment) with bamboo powder (0, 1, 2 and 3%) for 38 days. We evaluated growth performance, blood metabolites, and carcass characteristics of fattening pigs and gas emission and microbial populations in pig manure, to obtain data on pork producers for environmental management. We obtained the following results. First, supplementation with increasing amounts of bamboo powder had a significant (P < 0.05) effect on feed intake, feed efficiency, and glucose contents (except for initial and final body weight, weight gain, carcass characteristics, and blood urea nitrogen). In terms of blood metabolites, glucose and blood urea nitrogen tended to decrease with increasing amounts of bamboo powder. Second, the amounts of ammonia, methane, amine, hydrogen sulfide, and acetic acid were reduced by increasing amounts of bamboo powder when compared with the controls (P < 0.05). However, there were no significant differences in pH, propionic acid, iso-butyric acid, butyric acid, iso-valeric acid, and valeric acid among all treatments. The lowest gas emission was observed when 3% bamboo powder was used. Third, supplementation with increasing amounts of bamboo powder tended (P < 0.05) to increase the total number of bacteria, Lactobacillus spp., and yeast, but E. coli, Salmonella spp., and Shigella spp. were not detected in any treatment. In conclusion, the results of this study suggest that supplementation with bamboo powder was effective in reducing gas emission and inhibiting pathogen populations in pig manure by lowering the pH of the manure.

• 한국가스학회지
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• 제5권2호
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• pp.36-42
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• 2001

가정에서 일어나는 가장 일반적인 사고 중의 하나는 실내 가연성 가스누출에 의한 폭발 사고이다. 이러한 폭발 사고현장의 분석에 의하면 경우에 따라서 누출가스가 실내를 완전히 연소 하한계의 농도로 채올 수 있는 양보다 매우 작은 가연성 가스 양에 의하여 발생할 수 있다. 따라서 폭발이 일어날 수 있는 최소한의 가스 양은 실내 누출된 가스농도의 불균일한 정도에 의존하게 된다. 일반적으로 메탄과 같은 공기보다 가벼운 가스는 천장에서 축적되는 경향이 있고, 프로판의 경우에는 바닥에 축적되는 경향이 있다 본 논문에서는 매우 작은 양의 가스 누출에서 폭발 위험성 분석을 위한 가우스분포폭발 모델을 제시하였다. 이 모델은 연소한계농도에 기초를 두고, 특정 폭발 압력이 나타날 수 있는 최소한의 가스 누출량을 예측하는데 사용할 수 있다. 가우스모델을 이용하여 분석하면, 가정집에서 누출된 가스의 부피가 실내 부피에 비하여 $0.5\%$ 이하에서도 건물이 붕괴되는 폭발사고가 일어날 수 있다. 본 모델은 가스안전기기 개발을 위한 가스폭발 위험성 분석과 가정집에서 폭발사고 원인조사에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제14권3호
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• pp.41-45
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• 2010

DME(Dimethyl Ether)는 물리적 성질이 LPG와 유사하여 청정하면서 LPG와 잘 섞이고, 세탄가가 디젤연료와 유사하여 디젤을 대체할 수 있는 환경 친화적인 차세대 대체에너지이다. DME는 천연가스, CBM, biomass 등 다양한 원료로부터 제조할 수 있으며 탄소-탄소 직접결합이 없어 연소시 배기가스중에 검댕이나 황산화물이 없다. 한국가스공사에서 개발한 DME 공정은 크게 4개의 section으로 구분할 수 있다. 먼저 합성가스를 제조하는 syngas section 에서는 다양한 합성가스 비율을 제조할 수 있다. 이것은 tri-reforming을 완성하는 과정에서 합성가스 비율을 약 4.0~1.0의 범위로 조절할 수 있다. 두 번째로 $CO_2$ removal section에서 제거되는 $CO_2$는 약 92~99%로서 DME 합성반응기로 유입되는 $CO_2$의 최대 농도는 8%를 넘지 않아야 한다. 세 번째로 DME synthesis section에서 DME 합성 반응기의 반응온도는 높을수록 활성이 좋지만 촉매의 장기 활성을 위해서는 적정한 온도를 유지하는 것이 바람직하다. 마지막으로 DME purification section에서는 99.5%이상의 고순도의 DME를 정제할 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제21권5호
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• pp.16-26
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• 2017

화학플랜트 산업단지 내의 플랜지, 밸브 등의 이음새 및 저장탱크의 균열 등에서 발생되는 원료, 중간재, 제품가스의 누출 유무와 누출량을 확인하는 것은 안전 관점이나 경제적 관점에서 매우 중요하다. 광학가스이미지 기술은 누출 유무를 확인하는데 사용되고 있으나 누출량을 표시하지 않는다. 일부기기는 검출 가능한 가스에 대한 색상 구분과 농도에 따른 색상의 진함으로 나타내고 있다. 따라서 OGI영상에서 유출량의 정량화에 대한 연구가 필요하다. 본 실험적 연구는 광학가스이미지로 부터 유출량의 정량표시에 관한 것이다. 2 차원의 OGI영상으로 3 차원에 분포되어 있는 누출가스 양을 추정하기 위하여 몬테카를로 확률기법을 적용하였다. 산출면적 기준은 가로(2.54 cm), 세로(2.54 cm)의 2 차원의 OGI영상 점의 수에 대해 3 차원의 가스 분포 유출량과의 상관관계계수를 구하니 그 평균값이 0.980이었다. OGI영상의 이러한 데이터 표를 이용하여 역으로 유출량을 추정한 결과 유량계 측정값과 일치도가 높음을 확인했다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권5호
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• pp.481-488
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• 2013

10 %의 암모니아가 첨가된 메탄 연료의 비예혼합 확산화염에서, 산소/이산화탄소 및 산소/질소의 산화제 내에 산소 비율의 변화에 따른 질소산화물($NO_x$)의 생성 특성을 실험 및 수치해석적으로 조사하였다. 동축류 제트 화염의 실험에서, 산소/이산화탄소의 산화제인 경우, 측정된 $NO_x$은 산소 비율의 증가에 따라 약간 증가하는 경향을 보였다. 반면에, 산소/질소의 산화제인 경우, $NO_x$은 0.7의 산소 비율에서 최대로 측정되었으며, 산소 비율에 따라 비단조적인 경향을 보였다. 결과적으로, 암모니아가 첨가된 메탄 화염에서 배출되는 $NO_x$는 일반 공기의 조건보다 순산소 연소 조건의 경우가 더 크게 측정되었다. 한편, 다양한 산화제의 조건에 대하여 $NO_x$ 생성 특성을 분석하기 위해서, 동일한 화학반응 메커니즘을 적용하여 1 차원 및 2 차원의 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 산소/질소의 산화제에서 2 차원의 수치해석 결과가 실험적으로 측정된 $NO_x$의 배출 특성을 비교적 잘 예측하였다.

• 한국석유지질학회지
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• 제11권1호
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• pp.27-41
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• 2005

오레곤 연안 산맥 남부에 분포하는 에오세 퇴적층들에 대한 탄화수소 근원암 평가가 Rock-eval 열분석을 이용 수행되었다. 오레곤 연안 산맥 남부의 에오세 퇴적층 대부분은 가스성향의 Type III 케로겐들을 소량 포함하고 있으며, 열적으로도 미숙성 되었다. 그러나 탄층을 포함하여 일부 퇴적층은 인접 지역에서 발견되는 유기적 또는 열적으로 생성된 메탄가스징들의 근원암이 될 수 있을 정도로 충분한 유기물들을 포함하고 있다. 오레곤 연안 산맥 남부의 에오세 퇴적층에 대한 탄화수소 근원암 평가는 전반적으로 낮게 평가된다. 그러나 오레곤 연안 산맥 남부 및 인접 지역에 상업적으로 생산될 수 있는 규모의 탄화수소 집적소들이 존재할 가능성이 있으며, 세 종류의 가능성 있는 석유 시스템이 인지된다. 가장 가능성이 높은 석유 시스템은 오레곤 연안 산맥 남부와 중생대 클라매쓰 산맥 북부의 인접 지역에 나타나며, 섭입대 성숙 메카니즘과 관련된 트러스트를 따라 발달하는 석유 시스템이다. 두 번째 가능성 있는 석유 시스템은 오레곤 연안 산맥 북부에 과압력대와 연관되어 발달될 수 있는 분지중심가스의 석유 시스템이며, 세 번째 석유 시스템은 오레곤 연안 산맥 서부에 나타나는 제3기 화산활동과 연계되어 생성된 열수용액들의 이동과 관입암체들에 의한 열적 숙성에 의한 석유 시스템이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.155-155
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• 2011

용융탄산염 연료전지(MCFC)는 $650^{\circ}C$에서 작동하는 고온형 연료전지 시스템이다. 이 시스템은 천연가스 등을 개질하여 생산된 수소를 바로 전기로 생산할 수 있는 시스템으로 열효율이 높으며, 현재 대체 발전시스템으로 각광을 받고 있다. MCFC는 개질방식에 따라 내부개질 방식과 외부개질 방식이 있다. 내부개질 방식은 수소를 생산하는 개질기가 스택내부에 장착된 형식으로 천연가스를 스택내부에서 개질하여 바로 전기를 생산하는 방식이다. 이 내부개질반응에 사용되는 촉매로는 알루미나에 고함량 (약 50 wt.%)으로 담지된 니켈(Ni) 계열촉매이 주로 쓰이고 있다. 이 고함량으로 담지된 촉매는 대부분 높은 활성을 보인다. 비교적 낮은 온도 운전조건 (약 $580{\sim}620^{\circ}C$)을 가지는 MCFC 내부개질에 적용하기 위해서는 활성점인 니켈을 최대한 담지체에 고르게 분산 시켜야한다. 이를 위해서 MgO를 이용하여 촉매의 활성점을 높게 분산시키는 연구를 진행 하였다. 촉매를 제조하는 방법으로 요소(urea)를 이용한 균일용액침전법을 이용하였다. 니켈함량은 50 wt.%로 고정을 한 다음, MgO 양과 $Al_2O_3$ 양을 각각 0 ~ 45 wt.%와 5 ~ 50 wt.%로 조절하면서 촉매를 제조하여 그 특성들을 분석하였다. 물성을 비교하기 위해서, X-선 회절분석 (XRD) 및 TPR, 물리화학흡착 실험을 하였다. 촉매의 활성을 살펴보기 위해서, fresh 상태 및 피독 상태에서 메탄수증기 개질활성 실험을 실시하였다. MgO 함량이 없거나 적은 촉매에서는 높은 BET surface area와 작은 NiO, metallic Ni 결정 크기가 나타났다. 반면 MgO 함량이 높은 촉매에서 낮은 BET surface area와 비교적 큰 NiO, metallic Ni 결정 크기가 나타났다. 또한 XRD 분석에서 MgO 함량이 증가할 수 록 MgO 결정 피크가 명확히 나타났으며, $MgAl_2O_4$ 피크는 나타나지 않았다. TPR 분석에서 촉매들의 환원 피크를 측정한 결과, 저함량의 MgO를 포함한 촉매는 $700^{\circ}C$ 부근에 환원 피크가 관찰되었고 MgO가 고함량인 촉매는 환원 피크가 $400^{\circ}C$ 부근에서 관찰되었다. 촉매의 초기 fresh 상태에서의 활성은 고함량 MgO를 포함한 Ni-90M10A 샘플을 제외하고 모든 촉매가 거의 비슷하게 나타났다. 그러나 $K_2CO_3$ 피독 상태에서는 MgO 함량이 증가할 수 록 활성이 좋지 않았음을 알 수 있었다. 따라서 MgO가 소량 포함된 촉매의 경우 fresh 상태에서는 우수한 물성과 활성을 보이지만, 피독상태에서는 MgO가 포함되지 않은 Ni-$Al_2O_3$ 촉매가 우수한 활성을 보였다.

• 자원환경지질
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• 제47권3호
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• pp.275-289
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• 2014

가스하이드레이트가 육상 동토지역과 심해저 퇴적층에 막대한 규모로 부존되어 있음이 밝혀지면서 가스하이드레이트 연구개발 선도국가에서 수행한 최근의 가스하이드레이트 육상 및 해상 생산 시험 결과는 가스하이드레이트가 미래의 에너지 자원으로서 사용 가능성을 높이고 있음을 보여주고 있다. 캐나다 말릭 2002 프로젝트에서는 열수 순환법을 이용하여 5일간 약 $480m^3$의 가스를 생산하였고, 말릭 2006-2008 프로젝트에서는 감압법에 의해 6일간 안정적 연속 생산으로 $13,000m^3$의 누적 생산량을 보임으로서 감압법이 가스하이드레이트부터 가스를 생산하는 유효한 방법임이 입증되었다. 2012년도의 미국 알라스카 현장 시험은 $CO_2-CH_4$ 치환 (맞교환법)을 이용하여 $CO_2+N_2$ 혼합가스를 주입하고 메탄을 생산하는 최초의 시험으로서 약 $6,000m^3$의 혼합가스를 주입하여 일일 생산 최대 $1,270m^3$의 가스를 생산하였다. 최근의 가장 주목할 만한 성과로는 일본이 난카이 해구에서 2013년 3월 감압법을 이용한 세계 최초의 해상 생산 시험을 실시하고, 6일 동안 누적량 $120,000m^3$의 가스를 생산한 것이라 할 수 있다. 일본이 생산 시험을 위해 수행하였던 연구개발 결과와 기술적 이슈들은 2015년도에 생산 시험을 준비하고 있는 우리에게도 많은 시사점을 주는데, 특히 감압 시나리오에 따른 생산 공정 설계, 모래 유입 등 시험정 완결 기법, 생산시 지반 안정성 등 생산 시험 공정 기술 개발의 모든 공정 요소에 대한 면밀한 검토가 요구된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권2호
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• pp.165-172
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• 2018

경제발전으로 인해 한국인의 식습관이 점차 서구화됨에 따라 웰빙(Well-being)의 문제가 야기되고 있다. 웰빙은 장내 미생물 군집과 밀접하게 연관되어 있으며, 이는 섭취한 음식에 따라 가변적이다. 이에 본 연구에서는 장내 미생물의 16S rRNA 유전자를 기반으로 하여 MiSeq을 진행하였고, 고지방 식이(HFD) 및 저식이섬유 식이(LFD)로 인한 장내의 미생물 생태 비교 및 분석하고자 수행되었다. 일반 대조군(CTL) 그룹과 비교하여 각각 LFD 그룹과 HFD 그룹은 species richness가 유의적으로 감소하였고, species evenness에서는 차이가 나타나지 않았다. phylum 수준에서는 Proteobacteria는 두 처리군에서 유의적으로 증가하였고(p<0.05), 그 중 Sutterella genus가 유의적으로 가장 많이 증가하였다. Bacteroidetes는 HFD 그룹에서 유의적으로 감소하였고, S24-7 family가 가장 큰 비율로 감소하였다. 한편 Firmicutes는 HFD:LFD 그룹에서 차이를 보였고, LFD 그룹에서 Lachnospiraceae family가 유의적으로 낮은 비율로 나타난 것이 확인되었다(p<0.05). PICUSt 기반 신진대사 분석에서 LFD 그룹은 아미노산 대사 및 탄수화물 대사에 관여하는 미생물 수가 유의적으로 감소하는 양상을 보였고(p<0.05), 에너지 대사에서는 메탄 대사에 관여하는 미생물이 유의적으로 감소하였다(p<0.01). 한편 HFD 그룹에서는 아미노산 대사에 관여하는 미생물 수가 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 글리칸 생합성 및 대사에 관여하는 미생물은 LFD 그룹과 HFD 그룹에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.01). 이상의 결과를 통해 지속적으로 불균형한 식단을 섭취하는 것은 장내 환경을 dysbiosis시켜, 대사성 질환 및 장 기능 저하를 유발할 것으로 예상된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권2호
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• pp.173-181
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• 2015

본 연구는 보리-벼 이모작 작부체계의 논 생태계에 설치한 개방형 $CO_2$ 플럭스시스템과 자동개폐식 챔버형 $CH_4$ 측정시스템에서 관측된 탄소관련 온실가스 자료와 작물 생장량자료를 활용하여 논 생태계의 연간(2012.10.20~2013.10.21) 탄소수지를 분석하였다. 결론적으로 농작물의 생육인자와 환경인자는 $CO_2$의 순 생태계교환량(NEE)에 영향을 주는 것으로 분석되었고, $CH_4$ 배출량은 영농활동(특히 물관리)에 따라 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다. 2012~2013년 벼-보리 이모작 작부체계의 논 생태계에서 보리 재배기간에는 단위면적($m^2$)당 100.2g의 탄소를 흡수하고 벼 재배기간에는 $m^2$당 374.1g의 탄소를 흡수하였지만, 휴경기간에는 토양호흡의 형태로 $m^2$당 41.2g의 탄소를 배출하여 연간 총 $433.1g\;m^{-2}$의 탄소를 흡수하는 것으로 분석되었다. 여기에 농작물의 수확에 따른 논 생태계의 탄소 배출량과 $CH_4$ 형태로배출되는 탄소량을 포함한 연간 순생물상생산량(NBP)은 $184.7g\;C\;m^{-2}$으로 추정되어, 보리-벼 이모작 작부체계의 논 생태계는 탄소 발원인 것으로 평가되었다.