• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제6권1호
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• pp.53-66
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• 2012

A comparison of analytical approaches for Levoglucosan ($C_6H_{10}O_5$, commonly formed from the pyrolysis of carbohydrates such as cellulose) and used for a molecular marker in biomass burning is made between the four different analytical systems. 1) Spectrothermography technique as the evaluation of thermograms of carbon using Elemental Carbon & Organic Carbon Analyzer, 2) mass spectrometry technique using Gas Chromatography/mass spectrometer (GC/MS), 3) Aerosol Mass Spectrometer (AMS) for the identification of the particle size distribution and chemical composition, and 4) two dimensional Gas Chromatography with Time of Flight mass spectrometry (GC${\times}$GC-TOFMS) for defining the signature of Levoglucosan in terms of chemical analytical process. First, a Spectrothermography, which is defined as the graphical representation of the carbon, can be measured as a function of temperature during the thermal separation process and spectrothermographic analysis. GC/MS can detect mass fragment ions of Levoglucosan characterized by its base peak at m/z 60, 73 in mass fragment-grams by methylation and m/z 217, 204 by trimethylsilylderivatives (TMS-derivatives). AMS can be used to analyze the base peak at m/z 60.021, 73.029 in mass fragment-grams with a multiple-peak Gaussian curve fit algorithm. In the analysis of TMS derivatives by GC${\times}$GC-TOFMS, it can detect m/z 73 as the base ion for the identification of Levoglucosan. It can also observe m/z 217 and 204 with existence of m/z 333. Although the ratios of m/z 217 and m/z 204 to the base ion (m/z 73) in the mass spectrum of GC${\times}$GC-TOFMS lower than those of GC/MS, Levoglucosan can be separated and characterized from D (-) +Ribose in the mixture of sugar compounds. At last, the environmental significance of Levoglucosan will be discussed with respect to the health effect to offer important opportunities for clinical and potential epidemiological research for reducing incidence of cardiovascular and respiratory diseases.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권6호
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• pp.669-675
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• 2006

본 연구에서는 휘발성 유기화합물 중 산업공정에서 사용빈도가 가장 높은 방향족류의 toluene, 케톤류의 MEK, 알코올류의 IPA에 의한 삼성분계 휘발성 유기화합물의 탄소계 흡착제에 대한 흡착특성 실험을 수행하였다. 입상 활성탄, 활성탄소섬유를 이용한 단일흡착제와 입상 활성탄과 활성탄소섬유를 동시에 적용한 조합흡착제를 사용하여 흡착성능과 흡착량을 비교 분석하였다. 실험용 흡착장치를 사용하여 단일성분 및 삼성분계 휘발성 유기화합물에 대한 흡착파과 실험을 수행하였으며, 각 경우에 대해 흡착량과 흡착성능을 비교하였다. 입상 활성탄은 toluene의 단일흡착 시 높은 흡착성능을 보였으나, IPA, MEK의 단일성분과 삼성분계 흡착실험에서는 상대적으로 낮은 성능을 보였다. 활성탄소섬유와 조합흡착제는 단일성분 흡착결과에서 모두 우수한 흡착성능을 보였으나, 삼성분계 흡착의 경우에는 흡착제의 경제성과 흡착효율을 고려하였을 때 입상 활성탄과 활성탄소섬유를 동시에 적용한 조합흡착제가 흡착제로서 가장 적합함을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제16권2호
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• pp.180-186
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• 2005

본 논문은 유기물과 중금속이 함께 포함되어 있는 폐수 슬러지의 시멘트 고형화를 위해 포졸란물질인 실리카흄을 고화보조재로 사용한 연구결과이다. 실리카흄을 고화보조재로 사용할 경우 고화체의 일축압축강도는 현저히 증가하는 결과를 보여주었으며, 실리카흄의 시멘트 대체가 전체 배합물의 15%까지 증가하였을 때 일축압축강도는 실리카흄을 전혀 사용하지 않았을 경우에 비하여 66.7%까지 증가하는 결과를 보여주었다. 또한 시멘트가 실리카흄으로 대체되는 양이 증가하면서 총 유기탄소와 중금속인 크롬의 용출량은 감소하는 결과를 보여주었으며, 배합물 중 실리카흄이 5%를 차지할 때 중성의 용출액에서 총 유기탄소의 85%가 용출억제되었으며, 산성의 용출액에서 0.76 mg-Cr/g-Cr의 크롬만이 용출되었다. 전자주사현미경과 X-선 회절분석, 적외선 분광분석 등을 이용한 미세구조분석 결과 실리카흄은 시멘트경화 초기에 크링커 입자를 피복하여 초결(initial setting)과 수화를 저해하는 에트링가이트(ettringite)의 형성을 감소시키는 것으로 나타났다. 본 연구결과 중금속과 유기물이 혼합된 슬러지의 시멘트 고형화에 있어서 실리카흄의 첨가는 유기물질이 시멘트 수화반응에 미치는 악영향을 억제하고 중금속 및 유기물의 용출을 감소시키는 것으로 나타났다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제39권1호
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• pp.81-88
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• 2015

Background: In Changbai Mountains, Panax ginseng (ginseng) was cultivated in a mixture of the humus and albic horizons of albic luvisol in a raised garden with plastic shade. This study aimed to evaluate the impact of ginseng planting on soil characteristics. Methods: The mixed-bed soils were seasonally collected at intervals of 0-5 cm, 5-10 cm, and 10-15 cm for different-aged ginsengs. Soil physico-chemical characteristics were studied using general methods. Aluminum was extracted from the soil solids with $NH_4Cl $(exchangeable Al) and Na-pyrophosphate (organic Al) and was measured with an atomic absorption spectrophotometer. Results: A remarkable decrease in the pH, concentrations of exchangeable calcium, $NH_4^+$, total organic carbon (TOC), and organic Al, as well as a pronounced increase in the bulk density were observed in the different-aged ginseng soils from one spring to the next. The decrease in pH in the ginseng soils was positively correlated with the $NH_4^+$ (r=0.463, p<0.01), exchangeable calcium (r=0.325, p<0.01) and TOC (r= 0.292, p < 0.05) concentrations. The $NO_3^-$ showed remarkable surface accumulation (0-5 cm) in the summer and even more in the autumn but declined considerably the next spring. The exchangeable Al fluctuated from $0.10mg\;g^{-1}$ to $0.50mg\;g^{-1}$ for dry soils, which was positively correlated with the $NO_3^-$ (r=0.401, p < 0.01) and negatively correlated with the TOC (r=-0.329, p < 0.05). The Al saturation varied from 10% to 41% and was higher in the summer and autumn, especially in the 0-5 cmand 5-10 cm layers. Conclusion: Taken together, our study revealed a seasonal shift in soil characteristics in ginseng beds with plastic shade.

• 미생물학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-8
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• 1985

일산화 탄소를 이용한 enrichment 배양 방법을 통하여 흙으로부터 일산화탄소를 이용하여 성장 할 수 있는 세가지 종류 (JC1, JC2, HY1)의 호기성 Acinetobacter 들을 분리했다. 이세균들은 모두Gramdma성 세균들로 운동성이 없었으며, 지수성장기에는 간균의 형태를 나타내었으나 성장이 정지되었을 때에는 구균으로 변하였다. 이들은 페니실린에 대해 내성이 있었고 $42^{\circ}C$에서도 성장을 할 수 있었다. DNA의 G+C함량은 43%-44.5%이였고 모든 세균에서 oxidase의 활성이 나타나지 않았다. 이 세균들의 coloy들은 모두 둥글고 매끄러웠으며 연한 노란색을 띄었다. 이들은 또 여러가지 종류의 당이나 유기산, 아미노산. 알코올 등을 이용하여 생장할 수 있였다. JC1과 J JC2 벚 HY1이 30%의 일산화탄소를 이용하여 $30^{\circ}C$에서 성장할 때의 doubling time은 각각 19시간. 25시간, 그리 고 35시간 이었다. JC1의 자가영양적 성장을 위한 최적조건은 pH가 6.8이였L 온도는 $42^{\circ}C$ 그리고 일산화탄소의 농도는 30%이였다. JC1 의 자가영양적 성장에는 몰리브데늄이 필요치 않았고, 또 이 세균은 100ppm의 CO만으로도 성장할 수 있는 것으로 밝혀졌다.

• Carbon letters
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• 제16권2호
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• pp.78-85
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• 2015

Activated carbons (ACs) were prepared by activation of coal tar pitch (CTP) in the range of $700^{\circ}C-1000^{\circ}C$ for 1-4 h using potassium hydroxide (KOH) powder as the activation agent. The optimal activation conditions were determined to be a CTP/KOH ratio of 1:4, activation temperature of $900^{\circ}C$, and activation time of 3 h. The obtained ACs showed increased pore size distribution in the range of 1 to 2 nm and the highest specific capacitance of 122 F/g in a two-electrode system with an organic electrolyte, as measured by a charge-discharge method in the voltage range of 0-2.7 V. In order to improve the performance of the electric double-layer capacitor electrode, various mixtures of CTP and petroleum pitch (PP) were activated at the optimal activation conditions previously determined for CTP. Although the specific capacitance of AC electrodes prepared from CTP only and the mixtures of CTP and PP was not significantly different at a current density of 1 A/g, the AC electrodes from CTP and PP mixtures showed outstanding specific capacitance at higher current rates. In particular, CTP-PP61 (6:1 mixture) had the highest specific capacitance of 132 F/g, and the specific capacitance remained above 90% at a high current density of 3 A/g. It was found that the high specific capacitance could be attributed to the increased micro-pore volume of ACs with pore sizes from 1 to 2 nm, and the high power density could be attributed to the increased meso-pore volume.

• 유기물자원화
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• 제28권4호
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• pp.15-22
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• 2020

매립지에서 발생하는 매립가스 내 포함된 황화수소는 연소과정에서 산소와 결합하여 황산화물을 발생시키고 대기 중의 수분과 결합하여 산성비가 되는 등 다양한 환경 문제를 일으킴에 따라 별도의 전처리 시설이 필수적이다. 매립가스의 탈황을 위해 탄산칼슘(CaCO3) 생성 반응에 따른 침전물 생성 처리, 흡착제를 통한 처리 등 다양한 물리화학적인 방법을 적용하고 있으나, 폐수 등 2차 폐기물의 발생되는 문제가 있다. 이러한 단점을 보완하기 위한 방법으로 생물학적 처리 공정을 이용해 원소황(S°)으로 슬러지 형태인 황부산물로 생성시켜 처리하는 공법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 매립가스 내 황화수소의 생물학적 처리 부산물을 활용하기 위한 기술의 기초연구로서 황부산물을 활용하여 콘크리트 혼화재로 사용하고 첨가량에 따른 강도 보조 효과를 알아보기 위한 실험을 수행하였다. 황부산물 혼합 콘크리트 강도 분석 결과, 황부산물의 혼합은 콘크리트 강도에 영향을 미치며, 10% 혼합시 가장 높은 강도 값을 보이는 것으로 나타났다. 특히, 황부산물 10% 혼합시 포졸란 반응과 CaSO4의 형성 등에 의해 결합 강도를 증가시키는 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제31권1호
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• pp.57-68
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• 2023

본 연구에서는 커피 폐기물 기반의 질소가 포함된 다공성 탄소 섬유 형태로 제조하여 고에너지 EDLC용 탄소 소재로 활용하고자 하였다. 커피 폐기물은 분쇄과정을 거쳐 폴리비닐피롤리돈과 용매인 다이메틸폼아마이드에 혼합한 후 전기방사를 통해 커피 폐기물 기반의 섬유 형태(Bare-CWNF)의 물질로 만들었으며, 질소 분위기의 900℃에서 탄화를 진행하여 커피 폐기물 기반의 질소가 포함된 다공성 섬유 형태(Carbonized-CWNF)의 물질을 제조하였다. Carbonized-CWNF는 Bare-CWNF와 같이 섬유 형태를 유지하였으며 질소 함량 역시 유지되는 것을 확인하였다. 커피 폐기물의 탄화 탄소(Carbonized-CW)및 폴리아크릴로나이트릴 기반의 탄소섬유(Carbonized-PNF)를 Carbonized-CWNF와 -1.0-0.0V의 전압 범위에서 전기화학적 성능을 비교한 결과, Carbonized-CWNF가 가장 높은 비정전용량(123.8F g^-1 @ 1A g^-1)을 확보할 수 있었다. 이를 통해 커피 폐기물 기반의 질소가 함유된 다공성 탄소 섬유가 고에너지 EDLC(Electric double layer capacitor)용 전극으로 우수한 성능을 나타내는 것을 확인하였다. 최종적으로, 환경 오염의 원인이 되는 식물성 바이오매스 중 커피 폐기물을 활용하여 친환경성을 확보하였고, 식물성 바이오매스와 같은 폐기물을 슈퍼커패시터와 같은 고성능 에너지 저장 매체로의 탈바꿈 할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.101-101
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• 2010

Anaerobic digestion(AD) is the most promising method for treating and recycling of different organic wastes, such as organic fraction of municipal solid waste, household wastes, animal manure, agro-industrial wastes, industrial organic wastes and sewage sludge. During AD, i.e. organic materials are decomposed by anaerobic forming bacteria and fina1ly converted to excellent fertilizer and biogas which is a mixture of carbon dioxide and methane. AD has been one of the leading technologies that can make a large contribution to produce renewable energy and to reduce $CO_2$ and other green-house gas(GHG) emission, it is becoming a key method for both waste treatment and recovery of a renewable fuel and other valuable co-products. Currently some 80% of the world's overall energy supply of about 400 EJ per year in derived from fossil fuels. Nevertheless roughly 10~15% of this demand is covered by biomass resources, making biomass by far the most important renewable energy source used to date. The representative biofuels produced from the biomass are bioethanol, biodiesel and biogas, and currently biogas plays a smaller than other biofuels but steadily growing role. Traditionally anaerobic digestion applied for different biowaste e.g. sewage sludge, manure, other organic wastes treatment and stabilization, biogas has become a well established energy resource. However, the biowaste are fairly limited in respect to the production and utilization as renewable source, but the plant biomass, the so called "energy crops" are used for more biogas production in EU countries and the investigation on the biomethane potential of different crops and plant materials have been carried out. In Korea, with steadily increasing oil prices and improved environmental regulations, since 2005 anaerobic digestion was again stimulated, especially on the biogasification of different biowastes and agro-industrial biomass including "energy crops". This study have been carried out to investigate anaerobic biodegradability by the biochemical methane potential(BMP) test of animal manures, different forage crops i.e. "energy crops", plant and industrial organic wastes in the condition of thermophilic temperature, The biodegradability of animal manure were 63.2% and 58.2% with $315m^3CH_4/tonVS$ of cattle slurry and $370m^3CH_4/tonVS$ of pig slurry in ultimate methane yields. Those of winter forage crops were the range 75% to 87% with ultimate methane yield of $378m^3CH_4/tonVS$ to $450m^3CH_4/tonVS$ and those of summer forage crops were the range 81% to 85% with ultimate methane yield of $392m^3CH_4/tonVS$ to $415m^3CH_4/tonVS$. The forge crops as "energy crops" could be used as good renewable energy source to increase methane production and to improve biodegradability in co-digestion with animal manure or only energy crop digestion.

• 한국환경보건학회지
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• 제30권5호
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• pp.366-373
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• 2004

Food waste is becoming by environmental problem nowdays increasing festinately in Korea during past 10 years. Food waste collected from garbage trucks that is offered in S municipal government that food waste mixs enough, and sewage sludge collected in the country. Composting experiment conditions achieved in the mixture ratio rate that food waste and sewage sludge are each 10:90, 30:70, 50:50, 60:40, 70:30 and 90:10 $wt\%$. The fermentation temperature was $18{\sim}22^{\circ}C$ at the beginning, and then it was sharply increased to $44{\sim}66^{\circ}C$ up to 1 day after fermentation, which was maintained for more than 3 days. Then, it was slowly decreased to $18{\sim}25^{\circ}C$ up to 8 days after fermentation, which was maintained all the time. It could be known from examiation of various conditions, including reaction rate, salinity. carbon/nitrogen(C/N) ratio, temperature, organic substance, etc.. Optimum mixture ratio rate of composting using food waste and sewage sludge was 60:40 $wt\%$.