• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권3호
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• pp.371-377
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• 2012

The present study describes medium-chain-length polyhydroxyalkanoates (mcl-PHAs) production by the Pseudomonas Gl01 strain isolated from mixed microbial communities utilized for PHAs synthesis. A two-step fed-batch fermentation was conducted with glucose and waste rapeseed oil as the main carbon source for obtaining cell growth and mcl-PHAs accumulation, respectively. The results show that the Pseudomonas Gl01 strain is capable of growing and accumulating mcl-PHAs using a waste oily carbon source. The biomass value reached 3.0 g/l of CDW with 20% of PHAs content within 48 h of cultivation. The polymer was purified from lyophilized cells and analyzed by gas chromatography (GC). The results revealed that the monomeric composition of the obtained polyesters depended on the available substrate. When glucose was used in the growth phase, 3-hydroxyundecanoate and 3-hydroxydodecanoate were found in the polymer composition, whereas in the PHAs-accumulating stage, the Pseudomonas Gl01 strain synthesized mcl-PHAs consisting mainly of 3-hydroxyoctanoate and 3-hydroxydecanoate. The transcriptional analysis using reverse-transcription real-time PCR reaction revealed that the phaC1 gene could be transcribed simultaneously to the phaZ gene.

• Environmental Engineering Research
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• 제23권4호
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• pp.456-461
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• 2018

The solid-state anaerobic digestion (SS-AD) has promoted the development and application for biogas production from biomass which operate a high solid content feedstock, as higher than 15% of total solids. However, the digested byproduct of SS-AD can be used as a fertilizer or as solid fuel, but it has serious problems: high moisture content and poor dewaterability. The organic residue from SS-AD has to be improved to address these problems and to make it a useful alternative energy source. Hydrothermal carbonization was investigated for conversion of the organic residue from the SS-AD of livestock waste to solid fuels. The effects of hydrothermal carbonization were evaluated by varying the reaction temperatures within the range of $180-240^{\circ}C$. Hydrothermal carbonization increased the calorific value through the reduction of the hydrogen and oxygen contents of the solid fuel, in addition to its drying performance. Therefore, after the hydrothermal carbonization, the H/C and O/C atomic ratios decreased through the chemical conversion. Thermogravimatric analysis provided the changed combustion characteristics due to the improvement of the fuel properties. As a result, the hydrothermal carbonization process can be said to be an advantageous technology in terms of improving the properties of organic waste as a solid-recovered fuel product.

• 유기물자원화
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• 제12권2호
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• pp.91-100
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• 2004

음식물쓰레기를 사료화하여 산란계(Gallus gallus) 또는 청둥오리(Anas platyrhynchos)에게 급이하고 그 음식물을 먹은 닭 또는 오리의 배설물을 줄지렁이(Eisenia fetida)에게 급이하여 퇴비화하는 recycling system 구축 가능성을 검토하기 위하여 음식물 쓰레기에 대한 닭과 오리의 섭식률, 배설률 및 계분, 오리분에 대한 지렁이의 섭식효율을 조사하였다. 음식물쓰레기를 닭 또는 오리에게 급이하였을 때 음식물쓰레기 처리량과 배설율은 닭의 경우 0.40kg/일, 71.0%, 오리의 경우 0.79kg/일, 53.7%로 나타났다. 계분과 오리분을 처리하기 위해 건조된 제지슬러지나 인분케익과 혼합하여 부숙후 지렁이에게 급이한 결과, 지렁이 생장에 제지슬러지를 혼합한 시료가 인분케?보다 효율적인 것으로 나타났다. 또한 계분 또는 오리분에 건조된 제지슬러지를 혼합하여 21일 이상 부숙시킨 시료에 대한 지렁이의 섭식효율이 21일 미만 부숙시킨 것보다 효율적이었다.

• 청정기술
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• 제29권4호
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• pp.272-278
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• 2023

흡착을 이용한 오염물질 정화 방법에 많은 관심이 집중되고 있으며, 최근에는 바이오차를 이용하여 유기 및 무기오염물질 제거에도 이용할 수 있다는 연구가 진행되고 있다. 특히 폐자원 바이오매스로 폐목재는 바이오매스 재활용 방안이 필요한 상황으로 폐목재를 이용하여 생성된 바이오차를 흡착용량을 증가하기 위한 방법이 필요하다. 저온고압을 이용하여 에너지 소비가 낮고 수분 제거 전처리가 필요없는 열수가압탄화(Hydrothermal Carbonization, HTC)를 이용하여 탄화하여 바이오차를 생성하고, KOH, NaOH, ZnCl₂ 약품을 이용한 화학적 활성화법으로 생성된 바이오차를 약품별 활성화에 따른 요오드 흡착능, 비표면적, 세공크기, 세공부피, 세공분포 및 SEM을 분석하여 흡착특성을 파악하였다. HTC 300℃, 4 hr에서 생성된 바이오차를 KOH, NaOH, ZnCl₂ 약품별로 활성화로 생성된 바이오차 중 요오드흡착능이 높은 바이오차를 선정하여 비표면적, 세공부피, 세공크기 및 세공분포를 분석한 결과, 비표면적은 774~1.387 m²/g으로 활성탄과 같은 높은 비표면적을 나타냈으며, 평균세공크기 21~24 Å 범위의 미세공이 형성되었음을 확인하였다. 또한 SEM 관찰한 결과 활성화에 따라 표면이 일정한 형태의 균일한 세공이 발달되고 세공의 수가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 환경생물
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• 제37권4호
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• pp.741-748
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• 2019

본 연구에서는 바이오매스 폐기물인 Corynebacterium glutamium을 Alg를 이용한 고정화와 PEI 표면개질 과정을 통하여 유해 미세조류인 Microcystis aeruginosa를 제거할 수 있는 흡착소재인 PEI-AlgBF를 개발하였다. 녹조의 발생단계에 상관없이 PEI-AlgBF는 수계로부터 M. aeruginosa를 성공적으로 제거할 수 있었으며 유해조류 제거과정에서 M. aeruginosa 세포의 파괴를 유발하지 않았다. 흡착소재의 표면적은 M. aeruginosa의 제거효율에 매우 큰 영향을 주는 주요인자로 확인할 수 있었다. PEI-AlgBF를 사용한 M. aeruginosa 흡착/제거 방식은 기존 기술에 비하여 환경영향성이 낮기 때문에 보다 안전하고 안정적인 유해조류의 제어 방식이 될 것이다.

• 청정기술
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• 제17권4호
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• pp.336-345
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• 2011

우리나라는 산림총면적이 전 국토의 64.2%로 목재자원은 지속적으로 생산가능한 중요한 자원이지만 현재 재활용 가능한 폐목재가 분리, 수거되지 않고, 불법매립 및 소각 처리되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 폐목재에 바이오매스자원인 왕겨와 저품위 무연탄을 혼합 압축하여 고형연료를 제조하였으며, 고형연료 제조 시 바인더와 첨가제의 바인딩효과를 분석하였다. 이때, 고형연료의 물리, 화학적 특성을 분석하였으며, 연료기준치와의 비교를 통해 적합성을 판단하였다. 실험결과 무연탄 20%, 왕겨 10%에서 최적의 밀도를 보였으며, P.V.A. (Polyvinyl alcohol), 구아검, 당밀 20 wt.%, 전분 10 wt.% 첨가 시 가장 우수한 것으로 나타났다. 대부분의 샘플이 연료 품질기준 4등급인 저위발열량 3,500 kcal/kg을 만족하는 것으로 나타났으며, 아스팔트 첨가 시 12.9%의 내구성 향상이 나타났고, NaOH 5% 쌀겨 첨가 시 최대 5.8%의 내구성이 향상되는 것으로 나타났다.

• 환경위생공학
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• 제14권3호
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• pp.123-129
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• 1999

The utilization methods of algae biomass have been studied constantly in whole world. These are $\circled1$the wastewater treatment if waste stabilization pond and oxidation ditch etc. and $\circled2$the biosorption of heavy metals and recovery of strategic' precious metals and $\circled3$the single-celled protein production and the production of chemicals like coloring agent and $\circled4$the production of electric energy through methane gasification. The culture system also has been developed constantly in relation with such utilization method developments. In the result of experimental operation under continuous and cyclic irradiation of light, using high rate algae biomass culture pond(HRABCP), which had been made so as to be an association system with the various items which had been managed to have high efficiency for algae culture, the algae production of the 12 hours-irradiance pond was 41.48 Chlorophyll-a ${\mu}g/L$ only in spite of having the more chance of $CO_2$ synthesis to algae cell than the 24 hours-irradiance pond. This means that the energy supply required for dark-reaction of photosynthesis is very important like this. The difference of algae production between continuous and cyclc irradiation explains that the dark-reaction of photosynthesis acts on algae production as the biggest primary factor. The continuous irradiance on HRABCP made the good algae-production($1403.97{\;}{\mu}g$ Chlorophyll-a/mg) and the good oxygen-production(5.8 mg $O_2/L$) and the good solid-liquid seperation. especially, DO concentration through the oxygen-production was enough to fishes' survival.

• 한국대기환경학회지
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• 제30권1호
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• pp.48-58
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• 2014

It is very important to investigate air pollutants emissions emitted from open burning in order to control nonpoint sources effectively. In this study, we utilized incineration simulator proposed by U.S EPA and investigated emissions of CO, OC/EC, from household waste and biomass burning to estimate pollutant emissions by illegal incineration of biomass wastes. Emission factor of OC was estimated as 17.1 g/kg for rice strew, 23.5 g/kg for barley, 10.3 g/kg for corn stover, 4.3 g/kg for unseasoned wood, respectively. In case of EC, it was calculated as 1.6 g/kg for rice strew, 4.3 g/kg for barley, 1.4 g/kg for corn stover, 0.6 g/kg for unseasoned wood, respectively. Most of the pollutants emissions were emitted at the stage 1 and 2. In the stage 3, the pollutants concentration decreased gradually. To estimate emissions and build inventory for biomass burning, we need to know accurate activity data. We, therefore, used activity data of both survey results of previous study and statistical data of National Statistical Office. However, we need to perform additional experiments in the future to obtain more accurate activity data for various cases.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제11권3호
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• pp.165-175
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• 2017

In Japan, the primary carbonaceous particles emitted from motor vehicles and waste incinerators have been reduced due to strict regulations against exhaust gas. However, the relative contribution of carbonaceous particles derived from plants and biomass has been increasing. Accordingly, compositional analysis of carbonaceous particles has become increasingly important to determine the sources and types of particles produced. To reveal the sources of the organic particles contained in particulate matter with diameters of ${\leq}2.5{\mu}m$ ($PM_{2.5}$) and the processes involved in their generation, we analyzed molecular marker compounds (2-methyltetrols, cis-pinonic acid, and levoglucosan) derived from the plants and biomass in the $PM_{2.5}$ collected during daytime- and nighttime-sampling periods in summer (July and August) and autumn (November) in Kazo, which is in the northern area of Saitama prefecture, Japan. We also measured $^{14}C$ carbonaceous concentrations in the same $PM_{2.5}$ samples. The concentrations of 2-methyltetrols were higher in the summer than in the autumn. Because the deciduous period overlaps with this decrease in the levels of 2-methyltetrols, we considered the emission source to broad-leaved trees. In contrast, the emission source of the cis-pinonic acid precursor was considered to be conifers, because its concentration remained almost constant throughout the year. The concentration of levoglucosan was considerably increased in the autumn due to frequent biomass open burning. The ratio of plant-derived carbon to total carbon, obtained by measuring of $^{14}C$, in summer $PM_{2.5}$ sample was higher in the nighttime, and could be influenced by anthropogenic sources during the daytime.

• 공업화학
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• 제28권1호
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• pp.29-34
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• 2017

본 연구에서는 순환유동층 보일러 과열기 튜브의 부식 원인물질을 규명하여, 부식방지를 위한 방안을 모색하고자 하였다. 연료, 과열기 튜브 부식부위, 과열기 튜브에 부착된 재 및 보일러 재를 채취하여 성분분석을 수행하였다. 과열기 튜브 부식부위에서 산화로 인한 O성분이 함유되어 있는 것을 확인하였다. 과열기 튜브 부착 재 및 보일러 재에서 6.1% 및 4.3%의 Cl이 분석되었으며, 이는 설계값의 약 14-20배 정도 높은 수치이다. 또한 알칼리 금속물질(K, Na, Ca)의 함량이 매우 높게 분석되었다. XRF 데이터를 이용하여 보일러에서 재의 슬래깅과 파울링에 대한 영향을 예측하였다. Basicity는 과열기 튜브 부착 재 및 보일러 재에서 각각 3.62 및 2.72로 산정되었으며, 설계값인 0.35에 비하여 높은 수치를 갖는 것으로 확인되었다.