• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권6호
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• pp.1678-1686
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• 2020

본 논문은 농업부산물인 왕겨를 사용하여 목제펠릿 이용 가능성을 도출하고자 하였으며 왕겨의 낮은 발열량은 팽연화 기술과 연소첨가제를 통해 개선하고자 하였다. 왕겨의 물리?화학적 분석 시 염소 함유량이 0.09%로 목재펠릿 품질 기준에 부합하지 않는 결과를 얻을 수 있었다. 팽연화 기술을 통해 왕겨를 팽연왕겨로 제작 시 염소 함유량이 감소하여 목재펠릿 기준에 준하는 0.02%의 생성물을 얻을 수 있었으며 발열량 역시 기존 3,780 kcal/kg 대비 4,280 kcal/kg로 증가된 생성물을 얻을 수 있었다. 5,000 kcal/kg 이상의 생성물을 얻기 위해 연소촉진제로 붕사, 과산화수소, 수산화나트륨을 사용했지만 발열량 개선은 미비하게 나타났다. 폐자원 바이오매스인 커피찌꺼기를 사용하여 커피유로 전환 후 팽연왕겨에 혼합하여 생성물 분석 시 커피유 15 wt% 혼합 생성물이 4,949 kcal/kg의 발열량을 나타냈다. 농업부산물인 왕겨를 목제펠릿으로 사용할 시 발열량 개선을 위해 폐자원을 사용하는 것이 바람직하다 판단되며, 본 연구의 결과에 따라 커피유를 혼합할 시 왕겨를 목제펠릿으로 충분히 사용 가능할 것이라 사료된다.

• 공업화학
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• 제34권5호
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• pp.529-533
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• 2023

우리 일상에서 대량으로 생성되는 리그노셀룰로즈(lignocellulose) 물질인 커피 찌꺼기(coffee grounds)를 탄화하여 얻어지는 탄소 소재의 전기화학적 특성과 흡착 성능을 고찰하였다. 커피 찌꺼기를 섭씨 600도 정도의 상대적 저온에서 탄화하여 얻어지는 탄소의 형태적 구조를 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)으로 고찰하였다. Raman 분석을 통하여 얻어진 탄소 재료의 결정성 정보를 얻었다. 기본적인 전기적 특성을 간단한 옴의 관계(Ohmic relation)를 통하여 확인하였다. 나아가, 탄화된 재료가 리튬 이차 전지의 음극(anode) 소재로 활용될 수 있는지 여부를 반쪽 전지(half-cell) 충방전(charge/discharge) 테스트를 통해 살펴보았으며, 초기 음극재의 비용량은 약 520 mAh/g으로 나타났다. 이어서, 커피 찌꺼기 탄화로 얻어진 탄소 소재의 다공성 구조로 인해 분자를 흡착할 수 있음을 자외선(ultraviolet, UV) 흡광도(absorption) 측정을 통해 확인하였다. 탄소 소재의 표면 개질을 통해 극성이 다른 분자들의 선택적으로 흡착할 수 있음을 추가로 확인하였다. 본 연구는 향후 목질계 폐기물의 활용에 대한 중요한 정보를 제공할 것이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권1호
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• pp.17-24
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• 2022

This work examined the effect of mixing transition metal-based additives [FeCl₃, Fe-containing paper mill sludge (PMS), CoCl₂·H₂O, ZrO₂, and α-Fe₂O₃] on the thermochemical conversion of coffee waste (CW) in carbon dioxide-assisted pyrolysis process. Compared to the generation amounts of syngas (0.7 mole% H₂ & 3.0 mole% CO) at 700℃ from single pyrolysis of CW, co-pyrolysis in the presence of Fe- or Zr-based additives resulted in the enhanced production of syngas, with the measured concentrations of H₂ and CO ranging 1.1-3.4 mole% and 4.6-13.2 mole% at the same temperature, respectively. In addition, α-Fe₂O₃ biochar possessed the adsorption capacity of As(V) (19.3 mg g^-1) comparable to that of ZrO₂-biochar (21.2 mg g^-1). In conclusion, solid-type Fe-based additive can be highly considered as an efficient catalyst to simultaneously produce syngas (H₂ & CO) as fuel energy resource and metal-biochar as sorbent.

• 자원리싸이클링
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• 제30권3호
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• pp.70-81
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• 2021

본 연구에서는 현재 생활계 폐기물로 폐기되는 커피 캡슐의 재질분리 공정 개발을 통해 폐플라스틱의 재활용 가능성을 평가하였다. 1차 파쇄, 세척 및 체질을 통해 커피찌꺼기를 제거하고 2차 파쇄 후, 총 3번의 코로나 방전형 정전선별을 수행하는 재질분리 공정이 개발되었다. 이때, -10 mm 시료는 최적조건에서 알루미늄 제거율과 플라스틱 회수율이 각각 95.4%와 98.3% 이었으며, -15 mm는 각각 91.3%와 97.2% 이었다. 재질분리 된 폐플라스틱의 재활용 가능성을 평가하기 위하여, 시료를 펠릿으로 제조하고 물성을 분석하였다. 분석결과, 유해물질은 검출되지 않았으며, Homo-PP와 유사한 결과를 보였다. 따라서 재생 PP로 충분한 기능성이 존재하는 것을 확인하였다. 다만, 어두운 색상으로 인해 검정 혹은 어두운 계열의 제품군에 한정적으로 적용 가능할 것으로 평가되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제40권3호
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• pp.131-139
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• 2024

This study investigated the chemical properties of Organic Soil Amendments (OSAs) made from organic waste. It also assessed the effectiveness of using these OSAs in the soil layer of Green Infrastructure (GI) to reduce stormwater runoff and non-point source pollutants. The goal was to improve the national environmental value through resource recycling and contribute to the circular economy transformation and carbon neutrality of urban GI. The OSAs used in this study consisted of spent coffee grounds and food waste compost. They were found to be nutrient-rich and stable as artificial soils, indicating their potential use in the soil layer of GI facilities. Applying OSAs to bio-retention cells and permeable pavement resulted in a reduction of approximately 11-17% in stormwater runoff and a decrease of about 16-18% in Total Phosphorus (TP) discharge in the target area. Increasing the proportion of food waste compost in the OSAs had a positive impact on reducing stormwater runoff and pollutant emissions. This study highlights the importance of utilizing recycled resources and can serve as a foundation for future research, such as establishing parameters for assessing the effectiveness of GI facilities through experiments. To enable more accurate analysis, it is recommended to conduct studies that consider both the chemical and biological aspects of substance transfer in OSAs.

• 한국토양비료학회지
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• 제11권3호
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• pp.195-206
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• 1979

산업(産業)의 발달(發達)과 인구(人口)의 증가(增加)로 그 종류(種類)와 양(量)이 증가(增加)되고 있는 산업폐기물(産業廢棄物)은 여러가지 공해(公害)의 원인(原因)이 되고 있으며 이를 방지(防止)하고 자연(自然)을 보호(保護)하기 위(爲)한 노력(努力)은 국내(國內) 뿐만 아니라 세계적추세(世界的趨勢)임이 확실(確實)하다. 제한(制限)된 자료(資料)에서 산업폐기물(産業廢棄物)의 비료(肥料) 자원화(資源化) 특(特)히 유기질비료(有機質肥料)로의 활용(活用)에 관(關)한 가능성(可能性)과 문제점(問題点) 그리고 그 효과(效果)를 알아보고 다음과 같이 요약(要約)한다. 1. 국내(國內)에서 생산(生産)되는 산업폐기물(産業廢棄物) 20여종(余種)의 성분분석(成分分析) 결과(結果), 비료(肥料)로서 개발가능시(開發可能視)되는 것으로 주정폐액(酒精廢液), 맥주박(麥酒粕), 피혁가공(皮革加工) 폐기물(廢棄物), 합섬공장(合纖工場) 회수탑폐액(回收塔廢液) 커피박등(粕等)이 지적(指摘)되었다. 2. 도시오물(都市汚物)은 그 조성(組成)이 외국(外國)의 것과 전혀 다르므로 그 이용(利用)이 어려우나 인분뇨처리잔사(人糞尿處理殘渣)는 그 조성(組成)으로 보아 유기물(有機物)과 특히 인산자원(燐酸資源)으로서의 활용(活用)이 기대(期待)되나 중금속함량(重金屬含量)과 냄새, 인산(燐酸)의 유효화(有效化) 등(等)이 문제시(問題視)된다. 3. 아미노산발효부산물(酸醱酵副産物)은 유기물(有機物) 및 질소함량(窒素含量)으로 보아 기대(期待)가 되며 이미 개발(開發)된 유일(唯一)한 것으로 그 비효(肥效)가 논의(論議)되었다. 4. 산업폐기물(産業廢棄物)을 비료자원화(肥料資源化)함에 있어 활용상(活用上)의 공통적(共通的)인 문제점(問題点)과 비료(肥料)로써 유통(流通)될 경우의 문제점(問題点) 등(等)이 논의(論議)되었으나 환경보존(環境保存)이란 큰과제(課題)를 놓고 산업계(産業系)는 물론 토양비료학자(土壤肥料學者)들의 보다 적극적(積極的)인 관심(關心)의 집중(集中)이 요청(要請)된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권4호
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• pp.670-679
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• 2019

Lignin complexity molecule makes its biodegradation difficult during lignocellulosic wastes composting. So, the improvement of its biodegradation has usually been considered as an objective. This study aimed to determine the impact of Trametes trogii inoculation on organic matter and particularly on lignin and cellulose during green wastes co-composting with olive mill waste water sludge and coffee grounds. Three types of heaps (H1, H2 and H3) were investigated during 180 d. H3 and H2 were inoculated at the beginning of the process (t₀) and 120 d later (t₁₂₀), respectively while H1 was the control. Results showed the absence of pH stabilization in H3 during the first month. Also, in this period we observed a faster degradation of some easily available organic matter in H3 than in the other heaps. After 120 d, a better cellulose decomposition (25.28%) was noticed in H3 than in H1 and H2 (16%). Inoculation during the second fermentation phase induced supplementary lignin degradation in H2 with a percentage of 35% against 23 and 26% for H1 and H3, respectively. For all the runs, a Fourier Transform Infrared analysis showed aliphatic groups' decrease, OH groups' increase and lignin structural modification.