• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제6권1호
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• pp.139-145
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• 1993

Biogas created from animal waste is a precious energy source. A practical and successful utilization of the biogas is not easy, because there lie some difficulties in biogas production and facilities investment. In this study, the requisites for a successful biogas utilization were discussed. The production results obtained in the previous operation of anaerobic digestion plant were used for the simulation. When the slurry heating was designed for constant biogas generation, depreciation costs of the facilities amounted 1,175,000 yen per year, and biogas productions at $24.5^{\circ}C$, $30.0^{\circ}C$ and $35.5^{\circ}C$ were $16.8m^3$, $17.6m^3$ and $25.1m^3$, respectively. Removal ratios of organic matters were not so high. At $35.5^{\circ}C$, energy value of the biogas produced was estimated 125.5 Mcal per day, and the following heat loss (y Mcal/day) was brought about by the temperature difference ($X^{\circ}C$) between the digester and atmosphere; y = 0.769X - 5.375. The costs of biogas production per cow were assumed to decrease according to enlargement of feeding scale, especially on scales of more than 30 cows. On recent levels of costs and prices of energy in Japan, they were nearly equal to 2 to 3 fold of the price of municipal mixed gas when a anaerobic digester was compulsorily heated and kept at $30.0^{\circ}C$ or $35.5^{\circ}C$.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권2호
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• pp.101-107
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• 2013

재생 세륨 전구체로부터 수산화세륨($Ce(OH)_3$), 염화세륨($CeCl_3{\cdot}nH_2O$), 탄산세륨($Ce_2(CO_3)_3{\cdot}8H_2O$) 및 산화세륨($CeO_2$)을 합성하고 Ultra-sonication을 통해 나노입자의 산화세륨(IV)을 제조하였다. 폐 유리연마재로부터 정제한 약 99 wt% 재생 세륨 분말을 출발물질로 하여 황산침출과 황산나트륨의 첨가조건을 통해서 황산나트륨세륨 화합물($CeNa(SO_4)_2$)을 합성하였다. 또한 황산나트륨세륨 화합물과 수산화나트륨 수용액 첨가량 비의 조건을 달리하여 수산화세륨을 제조하였으며 염산의 첨가량에 따라 염화세륨을 합성하였다. 연속적인 합성공정으로 침상형의 탄산세륨을 합성한 후 하소와 분산을 통해서 평균 30~40 nm의 산화세륨(IV)을 합성하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권4호
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• pp.327-331
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• 1999

Pot당 풍건토양 15㎏에 질소비료를 제외한 인산과 가리비료만 시용한 무질소구(None-N), 질소비료로 요소를 시용한 요소구(urea, control)와 질소비료로 폐지섬유를 이용한 시제품을 사용한 시제품구(SRF)에 배추(평강하보배추)를 공시하여 작물의 생육, 수량 및 수량구성요소, 작물의 양분이용율 및 토양의 화학적 특정변화 등을 조사하여 실용화 가능성을 검토한 결과는 다음과 같다. 시제품의 질소수중용출량은 12시간까지는 60.4%로 급격하게 용출량이 많았으나, 그 후 서서히 용출되어 72시간에 75%까지 용출되었다. 최엽장은 시제품구와 요소구간에 전생육기에 비슷한 경향을 보였다. 정식 후 40일의 엽록소 함량과 광합성능력은 시제품구에서 요소구보다 다소 높았다. 구고, 구폭, 엽수 및 개체당 생체중은 시제품구와 요소구간에 통계적인 유의성은 없었다. 수확기에 식물체중 전질소함량과 질소이용율은 시제품구가 요소구보다 높았으며, 질소흡수량은 시제품구가 요소구보다 11% 높았다. 시험 후 토양중 전질소함량은 시제품구와 요소구간에 비슷한 경향이었다.

• 유기물자원화
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• 제18권4호
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• pp.31-37
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• 2010

가축분뇨는 적절하게 처리되기만 하면 가치 있는 자원이 될 수 있다. 년간 42백만톤에 달하는 가축분뇨의 84%가 퇴비와 액비 생산에 이용되고 있으며 최근에는 혐기소화를 통한 바이오가스 생산에 대한 관심이 고조되고 있으나, 혐기소화액의 농업적인 활용은 아직 인증되지 않은 실정이다. 본 연구에서는 가축분뇨와 음식물류폐기물을 혼합하여 소화시킨 통합혐기소화액을 이용하여 벼 재배시 생육과 논토양 환경에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 통합혐기소화액은 돈분과 음식물류 폐기물을 70:30(v/v)으로 혼합하여 HRT(Hydro-logic retention time) 14일의 고온혐기소화공정을 거쳤으며, 안전성을 평가하기 위해 모니터링을 수행하였다. 질소전량 기준으로 통합혐기소화액을 와그너 포트에 시용하고 침출수를 채취하여 양분의 용출과 생육을 조사하였다. 통합혐기소화액을 시용한 처리구에서는 토양중 치환성 칼륨, 구리, 아연 등이 증가하였으며, 통합혐기소화액 처리후 침출수 중의 질산태 질소 농도는 처리 농도가 증가할수록 높았으며 모든 처리구에서 2주 만에 침출되어 빠져나가는 것으로 나타났다. 생육반응에 있어서 분얼수는 처리간에 차이가 없었으며, 초장은 통합혐기소화액을 추천시비량 질소 기준으로 2배 시용한 처리구에서 가장 높았으나, 벼의 생육을 고려하면 오히려 도복의 위험이 높은 것으로 나타났다. 토양중 염류 집적을 고려하여 추천시비량 질소 기준에 맞게 시용하는 것이 바람직하며, 통합혐기소화액이 화학비료 대체제로서의 가치가 있는 것으로 판단되었다. 향후 장기적인 면에서 통합 혐기소화액의 논토양 환경에 미치는 영향에 대한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권2호
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• pp.92-99
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• 2000

음식물쓰레기 퇴비 시용이 논 토양과 밭 토양의 Na집적에 미치는 영향을 비교하고자 실내 항온 실험을 하였다. 음식물쓰레기 혼합비율을 달리하여 부숙시킨 6종의 음식물쓰레기 퇴비를 처리하여, 논 토양은 담수조건으로, 밭 토양은 포장용수량 상태로 $25^{\circ}C$에서 항온시켰다. 음식물쓰레기 혼합비율이 높은 퇴비일수록 Na 함량과 EC가 높았다. 음식물쓰레기 퇴비의 양이온 무기화 율은 논과 밭 토양 간에 차이가 없었으며, Na, K, Mg 및 Ca가 각각 99, 94, 71 및 55%로서 Na>K>Mg>Ca 순으로 높았다. NaCl 함량이 높은 퇴비를 시용할수록 논과 밭 토양에서 공히 SAR과 ESP가 고도의 유의성 ($R^2=0.99$)을 가지고 직선적으로 증가하였다. SAR과 ESP 증가율은 논 토양에 비해 밭 토양에서 2.3배 높았다. 이 차이는 SAR분석 시 실제 상황을 감안하여 논 토양은 담수 상태의 토양용액을 사용하였던 반면, 밭 토양은 포화추출용액을 사용하므로써, 토양:물 비가 크게 달라서 일어나는 회석효과 때문으로 판단되었다. SAR 계산 시 분모로 사용되는 논 토양의 $([Ca^{2+}+Mg^{2+}]/2)^{1/2}$은 음식물쓰레기 퇴비 처리들 간에 2.1~2.4로 별 차이가 없었 던 반면, 분자로 사용되는 [$Na^+$]는 3.1~9.5로 편차가 컸다. 따라서 토양 Na집적을 고려한 음식물쓰레기 퇴비 품질 평가 시, Ca와 Mg 함량을 무시하고 Na 함량 만 사용할 것을 제안하였다. 토양 Ex. Na함량은 ESP와 고도의 유의성이 있는 직선관계를 보여, 새로운 토양 Na 집적 지표로 토 Ex. Na 함량을 제안하였다.

• 유기물자원화
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• 제21권4호
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• pp.72-81
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• 2013

본 실험에서는 돈분뇨의 혐기소화 과정에서 발생하는 소화폐액을 액비로 자원화하기 위해 기존의 SCB 기법(퇴비단 여과)을 적용하여 그 효과를 검토하였으며, 여과재의 선택과 여과단 구성방법이 여과작용에 어떠한 영향을 미치는 지를 평가하였다. 주요 결과를 요약하면 (a) 퇴비단 여과상을 이용하여 돈분뇨 슬러리 혐기소화폐액을 여과하였을 경우, EC, BOD, SS는 낮아지고 T-N, T-P는 상승하는 것을 확인하였으며, 이러한 변화는 여과액이 액비로서 지니는 가치를 상승시키는 효과라고 볼 수 있다. (b) 3가지의 퇴비단 조합들(T1, T2, T3)을 비교해 볼 때 대부분의 지표에서 별다른 차이를 보이지 않았다 따라서 값비싼 원료인 톱밥을 저가의 왕겨 또는 목편으로 일부 대체하였을때 퇴비단의 여과 능력에는 큰 변화가 없을 것으로 판단된다. (c) 초기 여과액에서는 BOD가 매우 높게 유지되었으나 여과상의 미생물이 충분히 증식함에 따라 하향 안정되었다. 반면 T-N, T-P의 경우 초기에는 낮은 수준을 유지하다가 15일 이후 원수와 비슷한 수준으로 유지되었다. 이 결과에서 퇴비단 운영 시작 후 20일 이내에 얻어진 여과액은 액비로 사용하기에는 적합하지 않으며 사용을 제한할 필요가 있다고 판단된다. (d) 계절적인 영향에 의한 외기온도의 저하로 퇴비단 내부 온도가 저하되었으나 여과효율에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권1호
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• pp.44-50
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• 2009

생물체내에 내분비계 기능을 방해하고 생식능력 감소, 암 등을 유발하는 내분비계장애물질이 상수나 폐수, 지표수, 토양 등에서 검출이 증가하는 추세이다. 본 연구에서는 토양 내 내분비계장애물질을 산화공유결합반응을 유도, 토양 유기물화 시켜 제거하기 위하여 망간 산화물인 버네사이트를 촉매로 이용하였다. 수산화 작용기를 갖는 내분비계장애물질인 bisphenol A, 2,4-dichlorophenol 및 17${\beta}$-estradiol을 각각 50, 100, 1.5 mg/L의 농도로 하여 수용액 상에서의 버네사이트 촉매 반응을 관찰한 결과, 모두 60분 이내에 99% 이상 제거되었다. 특히 bisphenol A는 5분 내에 96%이상 제거되는 등 가장 높은 제거효율을 나타냈다. 또한 산화공유결합반응은 버네사이트 표면에서 일어나는 반응으로 버네사이트의 양, 즉 반응 표면적이 넓어질수록 일차반응속도상수가 선형적으로 증가함을 확인하였다. 토양 슬러리 상에서의 각 물질의 반응성을 확인한 결과, 수용액상보다 빠르게 변환되었는데, 이는 버네사이트에 의해 생성된 페녹시 라디칼이 토양유기물과 교차결합하여 더욱 빠르게 제거되었기 ��문으로 판단된다. 이러한 수용액 및 토양에서의 빠른 반응으로 비추어 볼때, 버네사이트를 이용한 유기물화 기술은 수용액 뿐만 아니라 토양 내 내분비계장애물질의 효과적인 처리 방법이 될 것으로 보인다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권3호
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• pp.46-57
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• 2006

본 연구는 불순물을 포함하는 인산부생석고로부터 정제석고를 얻을 목적으로 수행되었다. 인산부생석고를 일정조건에서 탈수하고 수화시켜 석고성분만을 선택적으로 미립화 시킨 다음 325mesh로 습식사분하여 사하산물로 정제석고를 얻었다. 이 과정에서 석고의 회수율에 미치는 탈수온도, 탈수시간, 탈수율, aging시간, 수화농도, 수화온도, 초음파조사시간, 첨가제 등의 영향을 조사하였다. 실험결과, 인산부생석고를 $140^{\circ}C$에서 6시간 동안 건조하여 완전히 무수석고 상태가 되도록 탈수 한 다음, 슬러리 농도 $3{\sim}10%,\;20{\sim}30^{\circ}C$의 수화온도, 수화시간 2시간의 조건에서 수화하여 사분하면 석고회수율이 95% 이상이 됨을 알았다. 회수된 석고의 품위는 회수율이 높을수록 높아지는 경향을 보였으며 회수율이 90%이상 일 때 품위는 $94{\sim}96%$를 보였다. 이 밖에도 석고회수율을 높이기 위해서는 탈수된 석고가 공기와 접촉하는 시간이 16시간을 넘어서는 아니 되며, 구연산나트륨을 0.005M 정도 첨가하는 것과, 수화반응 초기에 $5{\sim}10$분 동안 초음파를 조사하는 것이 매우 유용한 수단임을 알았다.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권1호
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• pp.67-79
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• 1996

점토는 물과 같이 극성이 큰 유체가 존재할 때 매우 낯은 투수계수를 갖게된다. 따라서 극성이 매우 낮은 탄화수소계연료나 할로겐화 유기용제등은 간극수(pore water)를 밀어내지 못하기 때문에 점토공극내로 이동할 수 없다. 최근들어 대기오염 저감대책의 하나로 알콜이나 MTBE(methyl-tert-butyl ether)등과 같은 가솔린 산소첨가제의 사용량이 늘어나고 있는 추세에 있다. 이들 산소첨가제는 극성을 띠고 있으며 물에 대한 용해도가 매우 높기 때문에 간극수를 교체하여 가솔린이나 유기용제등의 점토층내 이동을 촉진시킬 가능성을 갖고 있다. 본 연구에서는 가솔린-알콜 혼합연료(gasohol)의 압밀점토층 내에서의 이동을 실험적으로 살펴보았다. 카올린슬러리를 압밀시켜 제조한 점토층에 가솔린, 알콜, 그리고 물의 혼합액을 152 Pa하에서 접촉시켰다. 점토층내로의 유체이동은 교체된 간극유체유량을 측정함으로써, 그리고 현상학적인 관찰은 핵자기 공명상(magnetic resonance image; MRI)을 측정해봄으로 추적하였다. 또한 점토시료의 구조는 environmental scanning electron microscopy (ESEM)를 이용하여 분석하였다. 연구결과를 볼 때 가솔린만 존재시 접촉 14일 이후에도 물로 포화된 점토층내로 가솔린이 이동하지 못한 반면 gasohol 혼합체는 접촉후 단 20분이내에 점토층을 완전 통과하여 탄화수소계연료에 첨가된 알콜이 점토층내로의 이동을 한층 강화하는 것으로 나타났다. Gasohol과 접촉시 이러한 점토의 투수계수 증가는 알콜로 인해 점토의 공극구조가 붕괴되어 더 큰 공극을 형성시켰기 때문인 것으로 판단되었다. 또한 공극직경(pore diameter)이 증가함으로 gasohol이 간극수를 교체하는데 필요한 모세압력이 감소되어 gasohol이 쉽게 점토증을 이동하게 되는 것이다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권1호
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• pp.25-34
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• 2012

1. 돈사의 유형별 시간대에 따른 공기품질의 변화패턴을 알아본 결과 돈사 실내의 온 습도, 먼지농도, 실내기체의 조성 등이 주간과 야간의 편차가 크게 나타났으며, 대부분의 돈사는 주간시간대인 12:00경의 실내 환경조건이 가장 양호하였고 00:00~06:00 사이의 공기조성이 가장 불량한 것으로 나타났다. 2. 돈사의 유형별 공기품질이 양호한 곳은 임신돈사와 분만돈사였으며, 불량한 돈사는 육성돈사와 비육돈사 이었다. 공기의 품질이 양호하였던 임신돈사의 경우, 슬러리 형태로서 분과 뇨의 분리가 잘 이루어진 결과였으며, 분만돈사의 경우는 돈사당 사육두수에 비하여 포유자돈의 배설량이 적었기 때문이었다. 반면, 공기품질이 불량한 육성돈사 및 비육돈사는 분뇨배설량이 많을 뿐 아니라 분뇨의 적체시간이 긴 구조적 특성이 작용한 결과였다. 또한 분만돈사의 경우, 심야시간대인 00:00 부터 06:00 사이에 일산화탄소와 이산화탄소의 함량이 크게 증가하는 현상을 보였는데 이것은 이 시간대의 공기품질이 자돈폐사율의 증가요인이 될 수 있음을 시사한다. 3. 그러므로 돈사의 환경을 개선하려면, 실내 악취발생을 최소화할 수 있는 시설구조, 적합한 사육밀도의 조절 및 자동감지 환기 시설 등이 매우 중요한 요소라고 하겠다.