본 연구에서는 지르코늄 피복관 제조공정에서 발생되는 스크랩을 원전급(nuclear grade)으로 재활용하기 위해 스크랩 표면에 부착되어 있는 오염물 제거조건을 최적화하였다. 주 오염물은 피복관 제조시 필거링 공정에서 사용하고 있는 수용성 냉각윤활제 잔류물로서 튜브 표면에 압착 및 탄화된 것으로 가정된다. 스크랩 발생 빈도가 높은 ${\phi}9.50mm$, zirlo 합금 튜브를 피 세정 대상물로 선정하여 세정 후 피 세정물 표면에 잔존하고 있는 오염물의 특성분석과 피 세정물의 표면 성분분석으로 세정성을 평가하였다. 세정제별 세정능력을 평가하기 위하여 수산화나트륨(sodium hydroxide) 계열 2종과 수산화칼륨(potassium hydroxide) 계열 3종을 선정하여 비교하였다. 또한 온도 및 초음파 강도에 따른 세정 효과 분석을 위해 상온, $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$에서 각각 세정한 결과, 세정온도 및 초음파 강도가 높을수록 세정효과도 높은 것으로 나타났다. 육안검사 결과 수산화나트륨 계열은 초음파 강도와 무관하게 모두 양호한 것으로 나타났으나 수산화칼륨 계열은 초음파 강도 120 W 이상에서 피 세정물의 표면상태가 양호한 것으로 나타났다. 중량측정법에 의한 세정효과 분석결과 수산화나트륨 계열은 세정효율이 97.6% ($60^{\circ}C$, 120 W)까지 나타났으나 수산화칼륨 계열은 피 세정물의 표면상태 불량으로 중량측정 방법을 적용하는 것이 부적합한 것으로 나타났다. 피 세정물의 표면 오염물 분석 결과 C, O, Ca, Zr 성분이 검출되었으며 그 중 C, O의 성분이 대부분을 차지하였음을 알 수 있었다. 피 세정물의 세정 정도에 따라 C, O 구성 비율의 변화가 큰 것으로 나타났으며 세정이 잘될수록 C의 구성비율이 감소되며 상대적으로 O의 구성 비율이 증가되었다. 본 연구 결과를 바탕으로 산업현장에 적용하기 위하여 세정공정을 알카리세정, 수세, 건조의 3단계로 구분하고 각 단계별로 세정변수를 조정함으로써 세정효과의 극대화를 기대할 수 있다.
밭작물의 시비효율 증대 및 생력시비기술 확립을 위하여 토중시비기를 개발하고 비닐피복 후 배추 가락신 1호를 재배하여 시비간격 30 cm, 시비 깊이 15 cm로 토중시비시 토양화학성 변화, 양분흡수량 및 이용률, 작물의 생육과 수량성을 검토한 결과는 다음과 같다. 토양 중 질산태질소 함량은 생육초기에서 중기까지 토중시비구에서 질소 시비수준이 높을수록 증가하였고 시험 후 토양은 토중시비에서 총질소 함량은 토중시비에서 증가한 반면 유기물, 유효인산 및 치환성 칼륨 함량은 비슷하였다. 배추의 생장속도는 파종 후 65일에 토중시비 100% 구, 70% 구에서 높게 증가되었고 시비질소 흡수량은 토중시비에서 질소 시비수준이 높을수록 많았고 질소 이용률은 관행시비(33.5%)에 비하여 토중시비에서 15-21% 높았다. 토중시비 70%구와 100%구는 질소시비효율을 증대 시켰을 뿐만 아니라 수량도 관행시비($109Mg\;ha^{-1}$)에 비하여 16-20% 증수되었고 소득이 18-22%나 증가되었다. 결론적으로 질소비료를 30% 절감한 토중시비를 추천할 수 있는 시비방법이라고 판단되었다.
A practical and efficient disposal method for chemical dechlorination of PCBs (polychlorinated biphenyls) in transformer oil was evaluated. The transformer oil containing PCBs was treated by the PEG 600 (polyethylene glycol 600) and potassium hydroxide (KOH) along with different reaction temperatures(25, 50, 100 and $150^{\circ}C$) and times(30, 60, 240 and 480 min). The best disposal efficiency of PCBs in transformer oil was attained under the experimental conditions of PEG 600 (2.5 w/w%)/KOH (2.5 w/w%)/$150^{\circ}C$/4 hrs, showing completely removal of all PCBs containing 3-9 chlorines on two rings of biphenyl. In studying the reaction of PEG/KOH with PCBs, it confirmed that the process led to less chlorinated PCBs through a stepwise process with the successive elimination of chlorines.
Rapid on-site sensing of nitrate-nitrogen and potassium ions in hydroponic solution would increase the efficiency of nutrient use for greenhouse crops cultivated in closed hydroponic systems while reducing the potential for environmental pollution in water and soil. Ion-selective electrodes (ISEs) are a promising approach because of their small size, rapid response, and the ability to directly measure the analyte. The capabilities of the ISEs for sensing nitrate and potassium in hydroponic solution can be affected by the presence of other ions such as calcium, magnesium, sulfate, sodium, and chloride in the solution itself. This study was conducted to investigate the applicability of two ISEs consisting of TDDA-NPOE and valinomycin-DOS PVC membranes for quantitative determinations of $NO_3$-N and K in hydroponic solution. Nine hydroponic solutions were prepared by diluting highly concentrated paprika hydroponic solution to provide a concentration range of 3 to 400 mg/L for $NO_3$-N and K. Two of the calibration curves relating membrane response and nutrient concentration provided coefficients of determination ($R^2$) > 0.98 and standard errors of calibration (SEC) of < 3.79 mV. The use of the direct potentiometry method, in conjunction with an one-point EMF compensation technique, was feasible for measuring $NO_3$-N and K in paprika hydroponic solution due to almost 1:1 relationships and high coefficients of determination ($R^2$ > 0.97) between the levels of $NO_3$-N and K obtained with the ion-selective electrodes and standard instruments. However, even though there were strong linear relationships ($R^2$ > 0.94) between the $NO_3$-N and K concentrations determined by the Gran's plot-based multiple standard addition method and by standard instruments, hydroponic $NO_3$-N concentrations measured with the ISEs, on average, were about 10% higher than those obtained with the automated analyzer whereas the K ISE predicted about 59% lower K than did the ICP spectrometer, probably due to no compensation for a difference between actual and expected concentrations of standard solutions directly prepared.
본 연구에서는 활성탄 제조에 널리 이용되고 있는 KOH 활성화법으로 활성화된 활성탄의 표면적 증가를 위하여 세척시간, 교반속도, 세척횟수 등의 변수들에 대한 활성탄 세척공정 최적화 연구를 수행하였다. 연구결과, 활성탄의 표면적은 세척효율이 증가됨에 따라 뚜렷하게 증가되었는데, 90% 이상의 세척효율을 얻기 위해서는 활성탄의 복잡한 세공구조에 따른 세공 내 확산메커니즘이 제어인자로 작용함을 알 수 있었다. 또한, 세척액의 증발을 통하여 $K_2CO_3$를 얻을 수 있었고 이를 이용한 활성화실험이 이루어졌다. 그 결과, 비표면적 $2,219m^2/g$의 제조가 가능하였다. $K_2CO_3$가 KOH의 효과적인 대안이라는 것을 고려할 때, 활성탄 제조공정에서 폐수 재이용은 무배출 폐기물 공정에 적용 할 수 있음을 보여주었다.
수량(收量) 및 건물생산량과 NPK 및 Si 흡수량(吸收量)과의 단순(單純) 및 다중상관분석(多重相關分析)을 하고 다중회귀식(多重回歸式)을 검토(檢討)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 단순상관계수(單純相關係數)는 수량(收量)에서보다 전건물(全乾物) 생산량에서 크고 N는 무(無)N구(區)와 무비구(無肥區)에서 크고 P는 무(無)P구(區)에서 크며 K는 무(無)K구(區)에서 가장 적다. 2. 다중상관계수(多重相關係數)는 단순상관계수(單純相關係數)보다 크고 삼요소(三要素)보다 Si를 첨가시킨 경우에 더 크다. 무비구(無肥區)에서 계수가 가장 크고 무(無)K구(區)의 계수(係數)가 가장 적은 경향(傾向)을 뚜렷이 보였는데 단순상관(單純相關)에서도 그러한 경향(傾向)을 보였다. 3. P 흡수량(吸收量)이 많고 이용률(利用率)도 큰 고온(高溫)의 해에는 P의 단순상관계수(單純相關係數)가 크고 K흡수량(吸收量)이 많고 이용률(利用率)도 큰 저온(低溫)의 해에는 역시 상관계수(相關係數)도 크며 N나 Si도 K를 따랐다. 그러나 수량(收量)과의 다중회귀식(多重回歸式) 계수(係數)에 의(依)하면 N P K Si 모두 고온(高溫)의 해에만 유의성(有意性)을 보였다. 4. K의 회귀계수(回歸係數)는 수량(收量)에 있어서 부(負)로 많이 나타나며 건물생산량에 있어서는 정(正)으로 유의성(有意性)이 컸다. 5. 회귀계수(回歸係數)는 삼요소(三要素)보다 이에 Si를 더 첨가했을 때 삼요소(三要素)의 계수(係數)가 모두 감소(減少)하는데 P가 가장 심하였다. 6. 회귀계수(回歸係數)는 N증시(增施)에 따라 N계수(係數)는 증가(增加)하고 P계수(係數)는 감소(減少)하며 K와 Si계수(係數)는 일정(一定)치 아니 하였다. 7. 상관계수(相關係數)나 회귀계수(回歸係數)의 크기와 유의성(有意性)으로부터 각양분(各養分)의 수량(收量)에의 기여도(奇與度)는 N > Si > P > K 이고 건물생산량에서는 N > K > Si > P의 순위(順位)였으며 N가 중심(中心)으로 기타 양분이 N에 영향하는 방향으로 밀접(密接)하게 상호관련(相互關聯)되었음을 보인다. N 영양(營養)의 주역성(主役性)은 상대수량발현빈도양상(相對收量發現頻度樣相)에서도 나타났다.
벼에 대하여 인산과 칼리비료의 비효를 검토하기 위하여 2005~2006년에 토양의 유효인산 및 치환성칼륨 함량이 다른 2개 토양, 품종은 추청벼를 공시하여 포장시험을 수행하였다. 수량으로 본 인산 및 칼리의 비효는 2년 평균수량으로 볼 때 표준시비구($45-57kg\;ha^{-1}$) 수량 100에 대하여 기본시비구($30-30kg\;ha^{-1}$) 97~98, 무비구 93~97이였으며, 인산 무비구는 표준시비구에 비하여 토양양분 함량이 낮은 토양에서 7%의 유의성 있는 수량감소가 있었다. 수량구성요소도 수량과 같은 경향으로서 인산과 칼리의 표준시비구와 기본시비구와의 차이는 적었다. 수확기 인산과 칼리의 흡수량 역시 표준시비구를 기준하여 볼 때 무비구는 근소한 감소를 보였으나 표준시비구와 기본량 시비구와는 차이가 없는 대등한 결과를 보였다. 인산 및 칼리이용률은 유효인산과 치환성칼륨 함량이 다른 답유형에 관계없이 인산 칼리의 기본시비구가 표준시비구보다 높았으며, 토양의 유효인산과 치환성칼륨 함량이 높은 보통답은 토양의 인산과 칼륨함량이 낮은 미숙답보다 높았다. 수확기 토양의 유효인산 및 치환성칼륨 함량은 재배전 이들 성분의 함량의 다소에 관계없이 무시용구에 비하여 표준시비구와 기본시비구는 다소 증가하는 경향이지만 표준시비구와 기본시비구와의 차이는 적었다. 현미품위 및 식미관련 형질로 볼 때 현행 인산 및 칼리의 표준시비구에 비하여 기본시비구는 근소한 차이나마 완전립은 증가하였으나 분상질립, 피해립, 균열립, 아미로스 함량 및 단백질 함량은 감소하였다. 이상에서 인산과 칼리질비료 시용이 수량, 수량구성요소, 흡수량, 이용률, 토양화학성및 미질 등을 종합해 볼 때 사질답, 습답, 중산간답, 냉조풍지, 산간고랭지, 냉수용출답및 객토답을 제외한 보통답 조건에서는 현행 인산과 칼리 표준시비량 4.5, $5.7kg\;ha^{-1}$를 기본량인 3.0, $3.0kg\;ha^{-1}$로의 조정이 가능하였다.
시설재배 참외재배시 적정 관비액 농도조성 결정을 위하여 질소, 인산, 칼리 3요인에 대한 참외 수량반응에 대하여 반응표면분석을 실시한 결과 최대 수량을 나타내는 관비액 농도는 질소 $108.3mg\;L^{-1}$, 인산 $54.8mg\;L^{-1}$, 칼리 $158.3mg\;L^{-1}$으로 조사되었고 참외의 최대수량은 $2,966.8kg\;10a^{-1}$으로 분석되었다. 관행재배에 비하여 관비재배시 인산흡수량 증가는 없었으나, 질소 관비처리시 관비재배 처리구에 비해 약 33.3%의 질소흡수량 증가가 있었으며 (p < 0.001), 칼리의 경우 관비 처리구는 약 15.7%의 칼리흡수량 증가가 있었다 (p < 0.01). 참외의 수량도 관비재배 처리구에서 $2,678{\pm}75.50kg\;10a^{-1}$으로 관행처리구 $2,177{\pm}63.01kg\;10a^{-1}$보다 23% 정도 증수되었으며 (p<0.001), 관비처리와 관행처리간 토양화학성 차이는 없었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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