건설폐기물에서 발생하는 순환골재의 분류 과정에서 발생하는 이물질을 순환골재 출하 전에 회수하기 위하여 회전분리망 흡착 선별기를 설계 및 제작하였다. 제작된 선별기의 성능을 평가하기 위하여, 순환골재에서 자체적으로 회수한 이물질 종류에 따라, 아크릴을 사용하여 규격화된 이물질 샘플을 제작하고, 선별기에서 작동하는 흡입팬의 제어주파수 및 분리망의 흡입구 위치에 따른 선별효율과 순환골재의 오분류율을 평가하여 적절한 운전점을 평가하였다. 순환골재 및 이물질을 입자로 가정한 유동해석을 통해 예측된 선별기의 운전점에서의 분류효율을 평가하였다. 성능 시험 결과 컨베이어 밸트와 흡입구의 거리가 0.2m일 때 95%의 선별효율을 보이는 것으로 나타났으나, 순환골재의 오분류율이 2% 이상으로 선별효율과 2% 이하의 오분류율을 만족하는 운전점은 흡입구 거리 0.254m에서 제어주파수 58Hz으로 나타났다. 유동해석 결과 이물질 선별기에서 순환골재의 오분류는 나타나지 않았다. 기존 순환골재 생산공정에서 이물질 저감을 위해 설치식으로 운용이 가능한 회전분리망을 이용한 풍력 선별시스템을 구축하였다.
방선균은 자연계에 널리 분포하고 있고 학문적으로 흥미롭거나 상업적으로 유용한 경우도 많이 알려져 있으나 실제 자연계에 있어서의 자세한 분포 및 역할은 아직 잘 알려져 있지 않은 경우가 많다. 적절한 균 분리원의 선택 및 이로부터의 신규 또는 유용한 방선균만을 효율적으로 분리하는 방법은 아직까지 논의의 여지가 있지만 자연계에는 아직 미지으 유용한 방선균이 많이 존재함에는 이의가 없다. 따라서 목적을 가지고 방선균을 효율적으로 분리하고 이용하는 기술이 향상되면 스크리닝은 성공적이 될 것이다. 이를 위해 본 고에서는 이에 필요한 적절한 균 분리원의 선정, 시료의 전처리, 적절한 배지 등의 선정, 배양조건의 검토 및 효율적인 균 선별 등에 대하여 간략하게 검토하였으며 차후 보다 기본적인 생태학적인 조사 및 분자생물학적인 연구 지원을 통하여 이 분야의 연구는 더욱 발전하리라 보여진다.
환경부는 분리배출표시를 재질 중심에서 배출방법 중심으로 변경하여 일반인도 분리배출방법을 쉽게 이해할 수 있도록 함으로써 올바른 분리배출을 유도하여 선별 및 재활용의 효율성을 높이고 재생원료의 품질을 향상시키기 위해 '포장재 재질·구조 등급표시 및 분리배출 표시에 관한 고시' 제정(안)을 행정예고했다. 또한 이번 제정안은 각각 존재하던 포장재 재질·구조 등급표시와 분리배출표시 관련 고시를 통합, 업계의 혼란을 줄이려는 목적도 가지고 있다. 다음에 그 주요내용에 대해 살펴보도록 한다.
폐자동차 ASR으로부터 염소성분을 제거하기 위하여 풍력선별 및 비중선별 실험을 수행하였다. 또한, ASR플라스틱만을 분리하여 물을 매체로 한 비중선별을 실시하였다. ASR 시료는 모두 8 mm이하로 재분쇄하여 선별실험에 사용하였으며, 플라스틱은 3가지 입도로 나누어 비중선별 실험을 하였다. 풍력선별은 공기유량 9~20 M$^3$/hr 범위의 1단계와 공기유량 25~34 M$^3$/hr 범위의 2단계로 나누어 실시하고 각 산물의 비율과 재질분포를 조사하였다. 1단계 풍력선별후 underflow 산물의 비율은 62~66%인 것으로 나타났으며, 공기유량이 큰 2단계 풍력선별에서는 overflow 산물의 비율이 크게 증가하였다. 폐플라스틱만을 대상으로 한 비중선별 실험결과 부유물질이 침강물질에 비해 다소 많게 나타났으며, 염소함량에 있어서는 최대 수백개의 염소함량 차이를 보여 순수 플라스틱의 경우 매우 우수한 염소함유 재질의 분리효과를 얻을 수 있었다.
김치에서 분리된 Leuconosotc종과 Weissella종의 프로바이오틱스 특성시험과 요구르트에 접종하여 그 특성에 대해 알아보았다. 김치에서 분리한 균주들 대부분 85% 이상의 생존율을 보이며 산에 대한 높은 저항성을 보였다. 내담즙성 시험에서는 쓸개즙산을 0.3% 첨가한 MRS broth에 분리균주를 접종하여 측정한 결과 한 균주를 제외한 나머지 분리균주들의 생존율이 60% 이상으로 우수한 내성을 보였다. 내산성과 내담즙성 모두 우수한 Leuconostoc 6종, Weissella 3종을 E. coli와 S. Typimurium에 대한 생육억제 능력에 대한 시험을 진행하였다. 최종적으로 Leuconostoc 종인 KC. 5과 Weissella 종인 KC. 10을 최종 선발하였다. 선별된 김치분리균주 KC. 10의 덱스트란슈크레이스 활성 및 EPS 수율은 각각 15.91 DSU/mg protein 및 48.81%으로 일반 type 균주보다도 높았다. 선별 김치분리 균주를 이용하여 제조한 요구르트를 제조한 뒤 측정한 pH는 발효 6시간 때 pH 4.5에 도달하였으며 12일 저장기간 동안에 pH의 큰 변화는 없었다. 산도는 1.2-1.3%로 1.1-1.15% 사이인 대조군에 비해 산도가 높았다. $4^{\circ}C$ 저장기간 동안, 요구르트의 점도는 펙틴을 첨가한 대조군과 비교하였을 때 A12, KC. 5, KC. 10을 접종한 요구르트 중 슈크로스 함량이 4%인 첨가하고 선별된 김치 Leuconostoc 및 Wissella 접종 실험군이 12일째까지 유의적인 차이의 높은 점도를 나타내었다(p<0.05). 요구르트 저장 종료일에 시너레시스 측정값과 EPS수율 결과는 선별 김치균주를 이용한 4% 슈크로스첨가 요구르트는 대조군에 비해 시너레시스가 적은 값을 나타냈으며(p<0.05), EPS수율 또한 시료간 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.05). 프로바이오틱 및 요구르트 특성시험을 종합해본 결과 선별 김치균주들을 요구르트 제조 시 혼합균주로 첨가할 경우 EPS 생성으로 인해 프로바이오틱 특성과 프리바이오틱 특성을 동시에 가져 신바이오틱 발효유의 생산이 가능하였다.
본 연구는 생활폐기물 처리에서 매립되는 폐기물량을 줄이고 재활용비율을 늘리기 위하여 고안된 풍력선별기 (공기의 흐르는 방향을 이용하여 공기 중에서 비중분리를 수행하는 방법)에 대하여 ANSYS사의 CFX Program을 이용한 수치 해석적 방법을 통해 풍력선별기의 모형을 설계 및 제작하고 시뮬레이션을 통해 풍력에 따른 폐기물의 분리 효율을 고찰하였다. 흡입장치에서 비닐봉지 1000mL를 흡입하도록 설계할 때 입구 풍속은 0.9 m/sec 이상에서 100%효율을 얻을 수 있었고 1.6 m/sec 이상에서 의 플라스틱병 500mL 와 플라스틱병 1500mL의 혼합 폐기물 효율의 100 % 알루미늄 250mL 선별 효율은 2.3 m/sec 이상에서 100% 마지막으로 알루미늄 250mL를 5mm 두께 압축 선별 효율은 2.4 m/sec 이상에서 90% 임을 알 수 있었다.
혼합되어 배출되는 플라스틱을 분리 및 선별하기 위한 기존의 방법들은 플라스틱 비중의 유사성, 입도의 제한 등의 요인으로 인해 단일재질의 플라스틱으로 분리하는데 많은 어려움이 따른다. 본 연구에서는 플라스틱의 재질별 연화온도와 점착 특성이 다른 점에 착안하여 열 점착 방식을 이용하여 혼합 플라스틱을 분리하는 방식을 개발하고자 하였다. 일상생활에서 사용되는 범용수지를 시료로 이용, batch 방식의 실험장치를 제작하여 온도를 변화시키면서 각 플라스틱의 점착 온도 범위, 점착율을 실험적으로 조사하였다. 또한 접촉시간과 플라스틱의 착색제의 유무, 입자 크기 등 다양한 조건들을 변화시키면서 그에 따른 영향을 조사하였으며 이를 실제 혼합 폐 플라스틱에 적용하여 분리효율을 조사하였다. 실험 결과 혼합 플라스틱에서 비중이 유사한 LDPE와 HDPE, PET와 PVC, 그리고 PP와 PVC 등을 온도의 변화에 의해 선택적으로 분리할 수 있음을 확인하였다.
폐자동차 파쇄를 통한 주요구성물질의 분리 및 분석평가를 위한 현장실험을 수행하였다. 모재인 폐자동차 차피로는 국내 자동차 업체에서 제작한 Sonata II, Sephia 및 Prince의 3종을 선택하여 엔진부분과 타이어 및 문짝 등을 미리 제거하고 압축된 상태로 제공받았다. 현장설비의 주요 공정은 pre- 및 main-shredder, 분급기, 자선기, 와류선별기 및 수작업 분리로 구성되어 있었다. shredder 산물의 현장 분리실험결과 철 스크랩이 전체의 60.1%를 차지하여 가장 비중이 높았으며, 알루미늄, 구리 및 아연 등의 비철금속류는 약 2% 정도인 것으로 나타났다. Light fluff는 fluff 전체 중량의 90% 정도를 차지하는 것으로 관찰되었으며, 5cm undersize 가 70.5%로써 대부분이었고 나머지는 플라스틱, 섬유 및 스폰지 등으로 구성되어 있었다 heavy fluff의 경우에는 고무와 플라스틱이 주구성물질인 것으로 나타났으며, 발열량의 경우 플라스틱이 10,000 cal/gr을 상회하여 가장 높았고 가죽과 고무류가 각각 10.3 및 2.55 wt%의 비교적 높은 CI함량을 보였다.
본 연구는 sourdough 제빵에 관여하는 우수한 효모와 젖산균을 분리, 선별하고 이들의 최적 배지 조성을 연구하였다. 1차 분리된 젖산균 115균주 중 항균성이 우수하고, 산 생성 및 향이 우수한 균주를 선별하여 동정한 결과 Leuconostoc sp.로 나타났다. 효모는 8개 균주를 1차 선별하였으며, 발효와 향이 우수한 균주를 선별하여 동정한 결과 Saccharomyces sp.로 동정되었다. 당 발효성을 실험한 결과, glucose와 sucrose에서 생육이 우수하였으나, 상업적으로 많이 사용하고 있는 sucrose가 좋을 것으로 판단되었다. 젖산균은 밀가루배지에 1% sucrose첨가만으로 생육이 우수하였으나, 효모인 경우는 증식이 더 필요하였다. 추가적으로 분리된 효모의 생육 실험을 하여 나타난 최적배지조성은 wheat flour 0.5%, peptone 0.5%, sucrose 3%로 나타났으며, 젖산균인 경우는 peptone의 첨가없이 wheat flour 0.5%, sucrose 1%로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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