• 한국유기농업학회지
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• 제23권2호
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• pp.291-299
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• 2015

본 연구에서는 인산가용화 균주인 Kluyvera sp. CL2 처리시기가 과실품질에 미치는 영향을 구명하고자 본 연구를 실시하였다. 토양의 화학성 변화는 경핵기 처리구에서 인산이 가장 많이 증가하였고, K, Ca, Mg도 증가됨을 알 수 있었으며, pH의 변화는 토양 완충능에 의하여 적었다. 인산가용화균 처리에 따른 수용성 인산의 변화는 처리 시부터 20일 까지 효과적이었으며, 과립연화기 처리구부터 인산가용화율이 좋았다. 또한 과립연화기 처리구에서 과방중과 당도가 증가됨을 알 수 있었다. 인산가용화 균주 처리구에서 안토시아닌, 명도, 적색도, 황색도가 경핵기와 과립연화기 처리구에서 유의성을 보였으며, 특히 적색도가 향상되어 착색증진 효과가 있었다. 결론적으로 과실특성과 과실품질을 모두 비교하였을 때 과립연화기에 인산가용화 균주를 투입하는 것이 수량성과 품질면에서 가장 효과적이라고 생각된다.

• 신재생에너지
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• 제10권1호
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• pp.20-29
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• 2014

The present study investigated the effects of thermal pre-treatment on the enhancement of anaerobic biodegradability of waste activated sludge at varied TS concentration levels. The activated sludges were thermally oxidized for 30 minutes at $80{\sim}200^{\circ}C$ with varied TS concentrations (2%, 4% and 6%). and then, sludge characteristics, solubilization efficiency and methane production yield of thermally pre-treated sludges were analyzed. The higher the temperature in the thermal pre-treatment, the higher the concentration levels of dissolved matters such as $SCOD_{Cr}$, $NH_4{^+}$ and VFAs, which indicates that the thermal pre-treatment facilitates the hydrolysis and acid fermentation. Furthermore, the solubilization efficiency was increased in proportion to the temperature rise at all TS concentrations and was reached at 68.9%, 55.6% and 53.1%, respectively, at $200^{\circ}C$. In the BMP test of the pre-treated sludges, higher methane production yields were observed as 0.313. 0.314 and $0.299m^3\;CH_4/kg\;VS_{add}$ at the condition of TS 2% ($160^{\circ}C$), 4% ($160^{\circ}C$) and 6% ($180^{\circ}C$), respectively, and degradation rate was increased by 84%, 79% and 65% compared with non-pretreated waste activated sludge. These findings suggest the effectiveness of thermal pre-treatment of waste activated sludge for anaerobic biodegradable process.

• 상하수도학회지
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• 제24권1호
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• pp.85-92
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• 2010

본 연구에서는, 하폐수 처리시설에서 발생하는 기체상 무기악취물질을 저온 플라즈마 공정으로 제거하고, 악취물질과 반응 후 배출되는 오존 함유 배가스로 유기성 슬러지의 감량과 가용화 효과를 얻고자 복합반응기를 구성하였으며 일련의 실험을 진행하였다. 플라즈마를 통과한 대상 무기악취물질인 황화수소는 플라즈마를 단독으로 거쳤을 시 약 70%의 처리효율을 보였으며, 최종적으로 슬러지 반응조까지 통과했을 경우는 99% 이상의 처리효율을 보였다. 이 때 플라즈마 공정에서 배출되는 가스에 포함된 오존은 슬러지 반응조를 통과하여 90~100%의 제거효율을 보였다. 배가스가 슬러지 반응기에 산기되면, 유기물 산화가 단계적으로 진행되며 4시간 반응 시 슬러지의 TCOD는 약 50~60% 감소하고 SCOD는 4~5배 증가하였다. 따라서 가용화율은 운전 시간이 지날수록 증가하여 4시간 이후 약 10%까지 증가하였다. 결과적으로 저온 플라즈마와 슬러지 산기반응조 복합공정을 적용하면, 하폐수 처리시설 운영상에 나타나는 악취배출과 잉여슬러지 처분 문제에 동시 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권9호
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• pp.636-643
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• 2011

초음파를 사용한 슬러지 가용화는 슬러지 부피 감소 및 혐기성 바이오가스 생산시의 소화효율 강화를 위해 그 이용이 증가하고 있다. 본 연구에서는 세 종류의 슬러지(G 하수처리장의 반송슬러지, 잉여슬러지와 혼합슬러지)를 대상으로 가장 효율적인 가용화를 위해 전기장단독처리와 초음파단독처리 및 전기장-초음파 복합처리를 연구하였다. 폐쇄된 회로로서, 평균 $0.7m^3/h$의 유량으로 200 L의 슬러지(이는 1시간당 3.5회 처리에 해당)를 24시간 동안 84회까지 연속적으로 가용화 공정을 통과시켰다. 전기장만 단독으로 적용하였을 때의 경우 슬러지 종류와 관계없이, 처리 전과 후에 어떤 sCOD/tCOD 변화도 발생하지 않았다. 그러나 초음파 단독 또는 복합된 공정을 이용한 경우 통과횟수에 따라 두 방법 모두 슬러지 가용화율이 증가하였고 복합된 경우 더 크게 증가하였다. 또한, 입자의 직경(0.9)과 직경(0.5)이 원 슬러지보다 감소하는 동시에 VSS/TSS는 2~6% 범위까지 감소하였다. 잉여슬러지와 혼합슬러지에는 전기장 및 초음파 복합처리가 더 적합했던 것에 비해 반송슬러지는 초음파 처리가 더 가용화를 효과적으로 촉진하였다. 가장 효율적인 슬러지 파괴를 위해서는 슬러지 종류에 따라 가용화 공정이 선택적으로 적용되어져야 할 것으로 판단할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.99-106
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• 2021

본 연구는 혐기성 소화의 전처리로써 열가수분해와 고액분리가 결합된 공정의 성능을 평가하였다. 탈수케이크는 열가수분해를 통해 가용화되며, 이후 고액분리를 수행한다. 고액 분리된 액상은 혐기성 소화에 기질로써 이용되고 고형물은 열가수분해로 회수된다. 열가수분해의 가용화율(COD 기준)은 45.1-49.3%이며 고액분리와 결합한 공정은 76.1-77.6%로 나타났다. Dual-pool two-step model을 통해 도출된 메탄 발생 특성을 살펴보면 고액 분리된 액상의 전체 분해 가능한 물질 중 분해가 빠른 물질의 비(a)는 0.891-0.911로 열가수분해된 시료에 비해 높게 나타났다. 반면에 분해가 빠른 물질의 반응 속도(kF)는 유사하게 나타났다. 이를 통해 열가수분해와 고액분리가 결합한 공정은 열가수분해를 통해 분해가 빠른 물질을 생성하고, 고액분리를 통해 선별하는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권4호
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• pp.524-531
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• 2012

본 연구는 양돈슬러리의 혐기소화 효율 증진을 위하여 양돈슬러리를 고액분리 하고 이때 발생하는 슬러지케이크를 200, 220, 250, $270^{\circ}C$에서 각각 열가수분해 전처리하여 열가수분해 온도별 유기물의 가용화 효율과 혐기적 메탄생산 퍼텐셜을 분석하였다. 최종메탄생산퍼텐셜 ($B_u$)은 서로 다른 S/I 비율 (1:9, 3:7, 5:5, 7:3의 부피비)에서 73일간 혐기배양하여 구하였다. 양돈슬러리의 유기물 가용화율 ($S_{COD}$)은 $200{\sim}270^{\circ}C$ 열가수분해 반응에서 98.4~98.9%를 보였으며, 열가수분해액의 이론적 메탄생산퍼텐셜 ($B_{th}$)은 반응온도의 증가와 함께 증가하여 $200^{\circ}C$, $220^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $270^{\circ}C$에서 각각 0.631, 0.634, 0.705, $0.748Nm^3\;kg^{-1}-VS_{added}$로 나타났다. 열가수분해액의 최종메탄생산퍼텐셜 ($B_u$)은 $200^{\circ}C$의 열가수분해액에서 S/I 비율이 1:9에서 7:3으로 증가할수록 $0.197Nm^3\;kg^{-1}-VS_{added}$에서 $0.111Nm^3\;kg^{-1}-VS_{added}$로 감소하는 경향이 나타났으며, 다른 열가수분해 반응 온도 ($220^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $270^{\circ}C$)에서도 $200^{\circ}C$의 열가수분해액과 동일한 경향의 최종메탄생산퍼텐셜을 나타내었다. 유기물의 혐기적 분해율 ($B_u/B_{th}$)을 보면, $200^{\circ}C$ 열가수분해액은 S/I비율이 증가함에 따라 31.2%에서 17.6%까지 감소하였으며, $220^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $270^{\circ}C$의 열가수분해액에서 각각 36.4%에서 9.6%, 31.3%에서 0.8%, 26.6%에서 0.8%로 감소하는 것으로 나타나, 열가수분해 온도의 상승에 따라 유기물의 혐기적 분해능이 낮아졌다. 이러한 결과는 98% 대의 유기물 가용화율 ($S_{COD}$)을 보인 것과는 반대로 $250{\sim}270^{\circ}C$의 열가수분해액은 혐기소화에 분해저항성을 지니는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권1호
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• pp.57-63
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• 2013

고농도 질소를 함유한 하 폐수를 아질산염 축적 경로를 통하여 처리하고자 생물막공정과 연속혼합반응조의 탈질공정을 결합하여 운전하였다. 생물막 반응조의 폴리에틸렌 담체 표면에 아질산염 산화균에 비해서 암모늄 산화균의 성장을 촉진하여 아질산염을 선택적으로 축적하고자 반응조 온도를 $35^{\circ}C$로 유지하면서 석달 이상 장기간 운전하였음에도 불구하고 유입수 암모늄(500 mg-N/L)의 일부만 아질산염(240 mg-N/L)으로 전환되었다. 하지만 pH를 7.5에서 8.0으로 증가시켰을 때, 아질산염 산화균들이 높은 암모니아 농도에 성장 저해를 받아 생물막 공정에서 아질산염 축적을 성공적으로 이끌어낼 수 있었다. 생물막 공정의 수리학적 체류시간을 12시간으로 운전하였을 때, 반응조의 성능이 급격하게 저하되어 유입수의 암모늄이 완전히 산화되지 않았다. 하수슬러지의 생분해성을 높이기 위해서 다양한 가용화 기술을 적용한 결과, 알칼리와 초음파 처리를 순차적으로 병합하였을 때, 가장 높은 가용화율(58%)을 얻을 수 있었으며, 이를 탈질반응조의 외부탄소으로 사용하였다. FISH 분석결과로부터 담체표면에 암모늄 산화균인 Nitrosomonas와 Nitrospirar계열의 미생물들이 우점종이었으며 일부 아질산염 산화균인 Nitrobacter 계열의 미생물도 소량이지만 관찰되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권6호
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• pp.713-717
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• 1999

수산가공공장에서 부산물로 대량 생산되고 있는 민태 frame 단백질로부터 회수된 펩타이드의 이용성을 탐색할 목적으로 민태 frame 단백질 유래 펩타이드와 이를 인산화시킨 펩타이드에 대한칼슘흡수 촉진효과를 칼슘의 침전형성 저지율을 이용한 in vitro 실험과 칼슘 결핍 흰쥐를 이용한 in vivo실험으로 검토하였다. 먼저 in vitro 실험에서 칼슘의 침전형성 반응시간의 변화에 따른 상충액중의 칼슘농도는 민태 frame 펩타이드(HFP)와 인산화시킨 펩타이드 (PHFP)를 첨가한 경우 대조군보다 각각 약 1.5배 및 2.5배 높은 것으로 나타났으며, 펩타이드의 첨가농도에 따른 실험에서도 HFP는 농도가 1.0mg/ml일 때 가용화율이 $70\%$로 증가하였고, PHFP는 0.8mg/ml일 때 약 $75\%$, 그리고 2.0mg/ml일 때는 CPP와 같은 $100\%$로 증가하였다. 흰쥐를 이용한 in vivo 실험에서 HFP 및 PHFP 섭취군 모두에서 대퇴골내 칼슘농도가 유의적으로 상승하였으며, 특히 PHFP 섭취군은 소장내 가용성 칼슘의 함유량이 대조군에 비해 약 $60\%$ 이상 높았다. 또 소변으로 배출되는 칼슘의 양은 HFP를 섭취한 군이 대조군보다 약 1.5배 높았다. 이들의 결과로부터 어류가공 부산물로부터 단백질 유래의 칼슘흡수 촉진제의 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권5호
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• pp.767-774
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• 2015

완도산 다시마를 천연 염미증강제로 개발하기 위하여 다시마로부터 정미성분이 최적으로 추출되는 열수 추출 조건을 평가하였으며, 다시마 추출분말을 이용하여 염미증강 효능과 나트륨 저감화율을 분석하였다. 정미성분 추출에 가장 적합한 완도산 다시마의 수확시기를 선정하기 위하여 5월, 6월, 7월에 수확한 다시마의 일반성분과 유리아미노산을 분석한 결과 정미성분 아미노산(glutamic acid와 aspartic acid)의 함량이 가장 높은 6월 수확 다시마를 추출 원료로 선정하였다. 다시마 열수 추출 온도와 시간 조건을 평가하기 위하여 $60^{\circ}C$, $80^{\circ}C$, $100^{\circ}C$에서 1시간, 2시간, 3시간을 각각 추출하여 추출액의 품질 특성을 분석한 결과 $100^{\circ}C$ 추출 조건에서 가용성 고형분과 조단백의 함량이 35.47~36.93%와 3.75~4.00%로 가장 높게 나타났으며, 점도는 1.96~2.19 cP로 낮게 나타나 추출 온도는 $100^{\circ}C$를 선정하였다. 추출 시간 선정을 위하여 $100^{\circ}C$에서 추출 시간에 따른 추출액의 정미성분 아미노산 함량과 관능적 특성을 평가한 결과 추출 2시간에서 정미성분 아미노산인 glutamic acid와 aspartic acid의 함량이 각각 275.33 mg%와 121.18 mg%로 가장 높게 나타났으며, 관능적 기호도도 유의적으로 높게 평가되어 다시마로부터 정미성분 추출을 위해 적합한 추출 온도와 시간은 $100^{\circ}C$, 2시간 조건으로 확인되었다. 정미성분이 최적으로 추출된 다시마의 추출분말을 제조하여 NaCl 용액에 첨가한 후 염미증강 효능을 평가한 결과 짠맛 강도 1, 5, 9의 NaCl 용액이 다시마 추출분말 1% 첨가 후 짠맛 강도 4.25, 10.08, 16.58로 상승하였다. 동일한 짠맛 강도에서 NaCl 용액과 다시마 추출분말이 첨가된 시험용액의 나트륨 함량을 측정하여 나트륨 저감화율을 분석한 결과 12.24~24.33%의 저감화율을 나타내었다. 본 연구를 통하여 감칠맛과 정미성분이 풍부한 다시마 추출물은 조미소재뿐만 아니라 식품에서 나트륨 함량을 줄이기 위한 천연 염미증강제로서 산업적 활용을 기대할 수 있다.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.125-131
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• 2014

본 연구에서는 매립가스 증대를 위한 음폐수의 원활한 주입을 위해 혐기성 산발효 전처리를 수행하였으며 이를 통해 점도 감소와 유기산 생산량을 확인하여 매립지 주입을 위한 최적조건을 확인하고자 하였다. 산발효 후 음폐수 가용화율은 약 15% 증가함을 보였고 체류시간의 변화와 반응기형태를 달리 한 결과 큰 차이를 보이지는 않았다. 반응기형태에 따라 점도변화를 확인한 결과 상향류식 반응기에서 $76.95{\pm}3.27%$로 완전혼합반응기에 비해 약 11.38% 높은 점도 저감효율을 보였으며, VFA생산에서는 체류시간을 3일에서 5일로 증가 시 2.01배(상향류식 반응기), 1.76배(완전혼합반응기) 높은 경향을 보였다. 이는 상향류식 반응기의 경우 고정층담체의 스크린 역할로 분자량이 작은 물질에 비해 큰 물질들이 상대적으로 반응기에 체류하는 시간이 길어져 효율이 높은 것으로 사료된다.