• 제목/요약/키워드: 완충능력

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HADS Pilot Plant를 이용한 음폐수와 음식물쓰레기의 혐기성 소화 비교 (Comparison of Anaerobic Digestion for food wastewater and food waste by HADS Pilot Plant)

  • 주동훈;이정민;박성범;성현제
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.245-245
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    • 2010
  • 우리나라 생활폐기물 중 음식물쓰레기는 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 또한, 음식물쓰레기에서 발생되는 음폐수의 발생량은 8,926톤/일에 달하고 있지만, 이 중 극히 일부만이 하수처리장 등에서 병합 처리되고 있고 대부분은 해양 투기되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 독일 GBU사로부터 중온/습식/이상 혐기성 소화 기술을 도입하여 HADS Pilot Plant를 설치하였고, 2008년 3월부터 국내 음폐수 및 음식물쓰레기에 적합한 최적의 운전기술을 확보하기 위한 Pilot Test를 실시하였다. 본 실험에 사용된 HADS Pilot Plant는 산발효조($6m^3$), 메탄발효조($50m^3$), 안정화조/가스저장조($40m^3$)그리고 가스 소각기로 구성되어 있다. 그리고 적용 음폐수 및 음식물쓰레기는 경기도 Y군에 위치한 사료화 시설에 반입되는 것을 이용하였는데 음폐수는 평균 TS 13.5%, VS 80%, pH $3.7{\pm}0.2$의 성상을 나타내었다. 이를 이용해 계단식으로 유기물 부하를 증가시키면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하며 중온 상태에서 혐기성 소화를 실시한 결과, $0.8Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수 및 85%의 VS 감량이 가능함을 확인하였다. 그리고 음식물쓰레기는 음폐수와 달리 1차 파쇄/선별기 및 배관상에 설치되는 2차 미세파쇄/선별기를 통한 전처리를 실시하였고, 1차 파쇄/선별 후 평균적으로 TS가 17.4%, VS는 81%, pH는 $3.85{\pm}0.2$의 성상을 나타내는 음식물쓰레기를 2차 미세파쇄/선별기를 거쳐 Pilot Plant의 산발효조에 투입하여 중온상태에서 혐기성 소화를 실시하였다. 음폐수 적용시와 마찬가지로 계단식으로 유기물 부하를 증량하면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하여 운전하였고, 그 결과 약 $0.9{\sim}1.2Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수와 85~87%의 VS 감량 효율을 확인하였다. 음폐수와 음식물쓰레기의 혐기성 소화 실험 결과, 제거된 VS량을 기준으로 보았을 때, 음식물쓰레기에서 더 많은 바이오가스 발생하였는데 이는 음식물쓰레기에 존재하는 고형물이 미생물들의 서식 공간으로 활용됨에 따라 혐기성 소화 과정에서 일어나는 혼합 발효 및 공영양 대사가 음폐수 대비 좀 더 수월하게 일어날 수 있게 된 데에 따른 결과라고 생각된다. 당사의 HADS Pilot Plant test에서는 계단식의 순차적인 유기물 부하 증량과 총VFA/총 알카리도 비율을 0.3~0.4 수준이하로 유지하며 운전함에 따라 음폐수와 음식물 모두에서 안정적으로 $4kgVS/m^3/d$까지의 유기물 부하 적용이 가능하였다. 또한, 생산된 바이오가스 내 메탄의 함량은 60~65%를 유지하였으며, 메탄발효조의 pH는 별도의 조절이 없이도 운전기간 동안 평균 7.8~7.9 수준을 유지하였다. 이처럼 pH 3.7~3.8의 음폐수 또는 음식물쓰레기의 투입에도 안정적인 완충능력을 보여준 것은 소화조 내에서 기질로부터 분해되어져 나오는 암모니아와 이산화탄소가 강력한 버퍼 시스템을 구축하고 있음에 따른 결과로 사료된다. 그리고 음폐수와 음식물쓰레기의 경우 모두 85%이상의 높은 VS 제거율을 보여주었는데 이는 당사의 HADS Pilot Plant 소화조의 구조가 내통과 외통으로 구분되어져 있음에 따라 plug flow + CSTR의 특징을 가짐에 따른 결과로 판단된다. 상기한 결과를 바탕으로 향후에는 $5kgVS/m^3/d$ 수준의 유기물 부하 적용운전도 계획하고 있다.

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양액재배(養液栽培) 방법(方法)이 토마토의 근권환경(根圈環境)에 미치는 영향(影響) (Effects of Hydroponic Systems on Root Environments of Tomato Plant)

  • 박권우;이용범;배공영
    • 한국환경농학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.53-59
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    • 1990
  • 양액재배(養液栽培)는 토양(土壤)만큼 완충능력(緩衝能力)이 없기 때문에 양액(養液)에 대한 식물체(植物體)의 반응(反應)은 직접적(直接的)이고 민감(敏感)하다. 뿐만아니라 우리나라 계절(季節)은 여름에 고온(高溫)이 되고 겨울에 저온(低溫)이 되는 대륙성(大陸性) 기후(氣候)이기 때문에 양액재배(養液栽培)에서 근권환경(根圈環境)의 개선(改善)이 필요(必要)하다. 따라서 우리나라 기후 여건하에서 양액재배(養液栽培) 방법별(方法別) 근권환경(根圈環境)의 변화(變化)를 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 봄철 양액재배시(養液栽培時) 베드 온도하강(溫度下降)이 가장 빠른 재배방법(栽培方法)은 사경재배(砂耕栽培)였으며 온도하강(溫度下降)이 가장 완만(緩慢)한 재배방법(栽培方法)은 암면재배(岩綿栽培)였다. 고온기(高溫期)에 외부온도(外部溫度)의 영향이 적었던 양액재배 방법도 암면재배(岩綿栽培)였고 고온지속(高溫持續) 시간(時間)이 가장 긴 재배방법(栽培方法)은 NFT(Nutrient film technique)였다. 배양액(培養液)의 pH 및 EC 변화(變化)는 암면재배(岩綿栽培)와 분무경(噴霧耕)이 컸으며 다음으로 사경, NFT와 DFT(Deep flow technique)에서는 배출구 쪽으로 갈수록 점점 낮아지는 경향(傾向)을 보였으나 분무경(噴霧耕)은 위치별(位置別)로 차이(差異)가 없었다. 근활력(根活力)은 분무경(噴霧耕)에서 가장 높았고 그 다음으로 암면재배(岩綿栽培), NFT가 높았으며 DFT, 사경(砂耕), 훈탄재배(燻炭栽培)에서 낮았다.

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단일 및 가변형 SBR 공법의 영양염류 처리효율 및 "상"전환속도 평가 (Estimation of Nutrient Removal Efficiency and Phase Conversion Rate of Single Reactor SBR and SBR with Flexible Vertical)

  • 김만수;박종운;박철휘;이상일
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권11호
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    • pp.1215-1221
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    • 2005
  • 본 연구는 가변형 간벽이 설치된 SBR 고도처리 공법과 기존의 단일 반응조로 구성된 SBR 고도처리 공법의 영양염류 처리효율을 비교하였으며, 또한 호기에서 무산소로의 "상" 전환속도를 비교하여 실질적인 반응시간의 차이를 검증하고자 하였다. 그 결과 SBR1의 $COD_{Cr}$$BOD_5$ 제거효율은 91.5% 및 97.5%이었으며, SBR2의 경우 90.4% 및 97.3%로 유기물 제거효율에 있어서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러나 T-N 및 T-P제거효율에 있어서는 SBR1이 SBR2보다 12.1% 및 7.6% 높은 처리효율을 나타내었다. 또한 "상" 전환속도 평가 실험에서 SBR1이 SBR2보다 높게 나타났다. 기 이유는 SBR1이 한 반응조내에 연속적으로 두 개의 "상"이 존재하기 때문에 "상" 전환시 완충능력을 갖고있기 때문에 "상"전환시간을 줄일 수 있고, 또한 명확한 반응조건을 제공할 수 있는 것으로 나타났다.

하수슬러지 및 굴껍질의 토지주입시 금속성분의 용출특성에 관한 연구 (The Dissolution Characteristics of Metal Compounds in Soil Application Experiment using Sewage Treatment Sludge mixed with Oyster shells)

  • 김철;문종익;신남철;하상안;성낙창;허목
    • 유기물자원화
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    • 제9권2호
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    • pp.71-76
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    • 2001
  • 현재 우리나라에서는 하수슬러지의 매립과 해양투기가 금지되면서 슬러지의 적정처리 처분이 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 또한 국내 해안 양식업중에 비중이 높은 굴양식업에서 부산물로 다량 발생하는 굴껍질은 대부분 해안에 야적되어 연안어장의 오염, 공유수면 관리상의 지장, 자연경관의 훼손 및 보건위생상의 문제 등으로 환경문제를 초래하고 있다. 본 연구에서는 하수슬러지와 굴껍질의 재활용 측면에서 토지주입시 발생되는 금속성분의 용출특성을 검토하는데 그 목적이 있다. 용출 실험은 직경 100mm, 높이 100mm인 pot에 토양과 하수슬러지 및 굴껍질을 주입하였으며, 인공강우를 가하여 100일 동안 분석하였다. 실험결과 식물의 성장에 필수원소인 K, Na, Ca, Mg과 인체에 치명적인 유해중금속인 Cd, Cu, As, Pb, Cr, Hg은 모두 토양오염기준에 적합하게 판정되어 토양에 적용시 그 위해성이 적은 것으로 나타났다. 이는 굴껍질(pH 8.7) 과 하수슬러지(pH 6.8)를 밭토양(pH 5.2)에 적용한 결과 pH 완충능력을 가져와 금속성분을 용출을 억제시킨 것으로 판단된다.

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대형 TFT-LCD TV에 적용 가능한 Source Driver IC 감마보정전압 구동용 앰프설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Amplifier for Source Driver IC applicable to the large TFT-LCD TV)

  • 손상희
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.51-57
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    • 2010
  • 대형 TFT LCD 판넬의 감마보정전압을 구동하기 위한 레일-투-레일 고전압 CMOS 완충 증폭기를 제안하였다. 이 회로는 단일 전압하에서 동작하고 18V 전압원에서 0.5mA 의 전류소비특성을 나타내며 8비트/10비트 고해상도 TFT LCD 판넬의 감마보정 전압 구동을 위하여 설계하였다. 이 회로는 높은 slew rate, 0.5mA의 정적 전류특성을 나타내며 1k$\Omega$의 저항성/용량성 부하구동 능력을 가지고 있다. 또한 넓은 출력 공급범위를 지니며, 5mA의 출력 정전류를 내보낼 경우 50mV미만의 옵셋전압 특성을 가진다. 또한, 용량성 부하 구동시 입력기준 옵셋전압이 2.5mV 미만인 좋은 특성을 나타낸다. 본 논문에서는 넓은 스윙입력범위와 출력 동작 범위을 얻기 위해 전류미러형 n-채널 차동증폭기, p-채널 차동증폭기, AB-급 푸쉬-풀 출력단, 히스테리시스 비교기를 사용한 입력레벨 검출기 등을 사용하였다. 제안된 회로는 고전압 디스플레이 구동 IC에 사용하기 위해 0.18um 18V 고전압 CMOS 공정기술에 의해 제작되었다. 제안된 회로는 8~18V의 공급 전압 범위에서 동작한다.

치위생과 학생의 구강건강행위 및 식이습관과 우식발생요인검사 (Oral Health Behavior and Dietary Habits of Dental Hygiene Students and Caries-Causing Factor Test)

  • 김기은;황지민
    • 문화기술의 융합
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    • 제4권4호
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    • pp.135-144
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    • 2018
  • 구강건강행위 및 식이습관과 우식발생요인검사와의 관련성을 알아보고 치아우식증 예방 계획에 필요한 기초자료를 제공하고자 한다. 평균 자극성 타액 분비율은 8.35ml, 비자극성 타액 분비율은 2.41ml로 나타났으며, 타액 완충 능력은 평균 9.29점, 포도당 평균 잔류시간은 15.81분으로 조사되었다. Streptococcus mutans colony count 검사에서 저위험군인 <$10^5$은 80.5%, Lactobacillus colony count 검사에서 저위험군인 <$10^5$은 84.4%로 나타났다. 우식발생 요인검사 간 상관관계는 자극성 타액 분비율과 비자극성 타액 분비율, 타액 완충능은 양의 상관관계를, 비자극성 타액 분비율과 포도당 잔류시간, Lactobacillus균은 음의 상관관계를 보였다. 자극성 타액 분비율에 영향을 미치는 요인은 견과류와 돼지고기, 비자극성 타액 분비율에 영향을 미치는 요인은 알코올류로 나타났다. 치아우식증 예방을 위해서는 치아우식활성 검사와 올바른 식습관 형성을 위하여 구강보건교육 시 적절한 식이조절 교육이 함께 병행되어야 할 것으로 생각된다.

김치 숙성(熟成)에 미치는 pH 조정제(調整劑)의 영향(影響) (Effect of pH Adjuster on the Fermentation of Kimchi)

  • 김순동
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.259-264
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    • 1985
  • 김치의 숙성중(熟成中) 산패방지(酸敗防止) 및 가식기간(可食期間)의 연장(延長)을 목적(目的)으로 citric acid와 sodium citrate를 혼합(混合)한 pH 조정제(調整劑)의 완충능력검토(緩衝能力檢討)와 이를 사용(使用)한 김치숙성실험(熟成實驗)을 행하고 산도(酸度), pH, 당도(糖度), chlorophyll 함량(含量), vitamin C 함량(含量) 및 미생물수(微生物數)의 변화(變化)를 조사(調査)함과 동시에 산미(酸味) 색상(色相) 및 종합적(綜合的)인 맛에 대한 관능검사(官能檢査)를 행하였다. 그 결과 김치숙성(熟成)에 적합(適合)한 citric acid 와 sodium citrate의 비(比)는 1:9 이었으며 이를 김치의 0.3% 첨가(添加)시켜 숙성(熟成)시킨 결과(結果) 산도(酸度), pH, 산미(酸味) 및 종합적(綜合的)인 맛에 의하여 평가된 가식기간(可食期間)을 배(倍)로 연장(延長)시킬 수 있었다. 또 pH 조정제첨가(調整劑添加)로 바람직한 색상(色相)을 유지시킴은 물론 vitamin C의 함량과 유산균(乳酸菌)의 생육(生育)에 있어서도 양호(良好)한 결과(結果)를 나타내었다.

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자아탄력성의 이해와 기독교대학에서의 소그룹 활동을 통한 적용 (Understanding of Resilience and Its Application through Small Group Activities in Christian Universities)

  • 봉원영
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.509-521
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    • 2014
  • 기독교대학은 대학생의 스트레스 상황에서 영향을 조절하여 완충시켜주거나 적응을 도와주는 자아탄력성의 구성요소들을 잘 분석하여 그 구성요소들을 강화시킬 수 있는 프로그램을 개발할 필요가 있다. 그러므로 이 연구는 자아탄력성과 기독교대학에서의 소그룹 활동 간의 관계성을 탐구하여 대학생의 자아탄력성의 증진을 위한 기독교대학에서의 역할을 모색하는 것을 목적으로 삼는다. 구체적으로 자아탄력성의 대표적 구성요소인 낙관성, 활력성, 감정통제력, 그리고 대인관계능력을 강화시킴에 있어서 소그룹 활동의 특성들과 어떠한 관련이 있는지를 분석하는 것이다. 그리고 이러한 분석에 기초하여 기독교대학에서 소그룹 활동을 통한 영적 돌봄이 효과적으로 이루어질 수 있는 몇 가지 사례들을 제시한다. 결론적으로, 이 연구는 소그룹 활동이 스트레스로부터의 회복을 도와주는 자아탄력성의 네 기본요소들을 강화시켜 주기 때문에 기독교대학이 보다 적극적으로 종교 교육적인 목적의 소그룹 활동을 개발시킬 것을 제안한다.

Triton X-100 존재하에 Thorin에 의한 미량의 알루미늄 이온의 분광학적 정량 및 이온-교환 분리 (Ion-exchange Separation and Spectrophotometric Determination of Trace Amount of Aluminium with Thorinin the Presence of Triton X-100)

  • 박찬일;차기원;정덕채
    • 분석과학
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    • 제12권6호
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    • pp.515-520
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    • 1999
  • Al(III)-thorin 착물에 대한 분광학적 정량 방법을 연구하였다. pH, 리간드와 계면활성제의 농도 및 안정화 시간에 대한 최적 조건을 결정하였다. thorin 리간드는 Fe(III), Ni(II), Cu(II), Pb(II) 그리고 Co(II)를 포함한 시료용액으로부터 Al(III)을 선택적으로 분리할 수 있도록 해준다. 여러 계면활성제중에서 비이온성인 Triton X-100에서 가장 안정한 상태를 나타냈고 수용액 중에서 Al(III)-Thorin-Triton X-100 착물은 526 nm에서 최대 흡광도를 가진다. 이 방법은 혼합된 시료용액에서 Al(III)을 정량하는데 이용되었다. 그리고, 분리 및 예비농축과정은 resoreinol-fermaldehyde 수지로 채워진 컬럼을 이용하였다. 컬럼 단계에서 수지의 흡착 능력은 pH변화에 매우 민감하기 때문에 pH를 조절하는 것이 필수적이다. 분리과정은 0.2 M acetic acid-sodium acetate 완충용액 (pH 4.5)와 1.0 M $HNO_3$용액으로 이루어졌다.

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Pseudomonas sp.에 의한 DL-Iactonitrile로부터 D-lactic acid의 생산 (Production of D-Lactic Acid from DL-Lactonitrile by Pseudomonas sp.)

  • 김현수;황인균;정남현;방원기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.373-379
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    • 2002
  • Nitrile 비대칭 가수분해효소를 지닌 미생물을 이용하여 DL-lactonitrile로부터 D-lactic acid를 생산하기 위하여, DL-acetonitrile을 효소유도제로 이용할 수 있는 균주를 분리하였다. 분리한 균주들 중 WJ-003균주가 D-lactic acid의 생산능력이 가장 우수하였고, Pseudomonas sp.로 부분동정하였다. DL-lactonitrile로부터 D-lactic acid를 생산하기 위한 최적 반응조건을 검토하였으며 결과들을 요약하면 다음과 같다. 반응혼합액은 10mM의 DL-lactonitrile과 20g(wet weight)의 균체를 포함한 11의 20mM 인산완충액(pH7.0)이었으며, 이때 반응온도는 $30^{\circ}C$이었다. 또한, 18시간 반응이 진행되는 동안 0.843 g/l D-lactic acid가 생산되었고, 이때의 전환율은 93.7%,광학순도는 99.8%이었다 한편, 10mM의 DL-lactonitrile을 14시간 후에 다시 첨가했을 때 28시간에 1.64g/l의 D-lactic acid가 생산되었으며 이때의 전환율은 91.1%, 광학순도는 99.8%이었다.