• 한국작물학회지
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• 제55권2호
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• pp.144-150
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• 2010

동작물과 하작물의 작부체계와 녹비작물을 활용하는 벼재배 기술을 개발하기 위하여 2007년과 2008년의 2년 동안 충북대학교 농업생명환경대학 농장 답작 시험포장에서 공시 녹비작물로는 두과작물인 헤어리베치와 화본과작물인 호밀을 사용하여 배 재배시 녹비작물들의 효과를 조사분석하기 위하여 수행한 연구결과는 다음과 같다. 초장은 최고분얼기, 수잉기에서 출수기에 이르기까지 완만한 속도로 컸으며, 관행처리구에서 가장 큰 약 105 cm정도를 보였고, 녹비처리구들에서는 약 100 cm 정도로 뚜렷한 차이는 아니지만 헤어리베치, 헤어리베치+호밀, 호밀처리구순으로 초장의 크기를 보였다. 최고분얼기의 분얼수는 녹비처리구에서 관행처리구에서보다 더 많았으며 헤어리베치와 헤어리베치+호밀처리구는 비슷하고 호밀처리구는 관행구와 비슷한 분얼수를 보였다. 출수기의 유효분얼수도 최고분얼기와 비교해 그 수가 줄었지만 비슷한 경향이었으며, 헤어리베치처리구에서 가장 많은 포기당 19개 정도였다. 벼의 수량 및 수량구성요소는 헤어리베치처리구가 관행구에 비해 주당수수가 뚜렷이 많았으며, 수수당 영화수도 2008년에는 관행구에서 많았지만 전반적으로 헤어리베치구에서 많았다. 천립중과 등숙율에서는 큰 차이를 보이지 않았지만 주당수수와 수수당 연화수에 의해 정조수량은 헤어리베치처리구에서 관행구에서보다 2007년에는 5.3% 2008년에는 7.9%의 더 높은 수량을 보였다. 반면에 호밀구에서는 관행구에 비교해 수량이 현저히 떨어 졌다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제33권4호
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• pp.263-269
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• 2015

본 연구에서는 다양한 낙농 발효유제품에 있어서 다양한 유기산과 탄수화물의 분석이 HPLC 방법으로 동시에 잘 진행되었다. 이 방법의 주요 장점으로는 (1) 간단한 시료 준비와 단일 추출이 가능, (2) 유동상(mobile phase)과 추출 용매에 있어서 편리성과 경제성, (3) 추출제와 유동상에 사용되는 황산의 농도가 매우 낮기에 친환경적인 실험, (4) 하나의 샘플당 30분 안에 HPLC의 분석이 완료 가능, (5) 다양한 농도범위에서도 분석 및 정량 가능, (6) 몇 가지 물질을 제외하고 모든 화합물의 변동계수가 낮음, 그리고 (7) 회수율이 대체적으로 높다는 것이다. 또한, $60{\sim}65^{\circ}C$에서 분석 column을 사용하였기에 column 효율면에서도 손실이 극히 적은 것으로 관찰되었다. 따라서 본 실험에서 분석된 다양한 낙농 발효유제품에서의 acid, 탄수화물, diacetyl, acetoin 등이 HPLC 방법은 매우 신속하고 정확하게 검출되었다. 하지만 다양한 향미의 변화를 최소화하면서 다양한 향미를 효과적으로 추출할 수 있는 HPLC 방법들이 지속적으로 개발되어야 다양한 낙농 발효유제품의 품질개선에 기여할 것으로 사료된다. 왜냐하면 향미 성분의 분석은 성분을 정성하는 것뿐만 아니라, 정성된 화합물이 그 식품의 향에 어느 정도 기여하는지를 중요하게 결정하기 때문이다. 또한 본 실험에 사용된 HPLC 방법으로 다양한 유산균주의 일정한 배양시간동안 유당분해효소(lactase) 능력이 조사 되었는데, 각 Probiotic lactic acid bacteria마다 다양한 유당분해효소(lactase)의 능력을 보였으며, 같은 균종에서도 차이가 있는 것으로 나타났다. 본 실험에서는 Bifidobacterium spp.가 Lactobacillus spp.와 Streptococcus spp.보다 높은 유당분해효소(lactase)의 능력을 보였다. 하지만 유산균주의 유당분해효소 능력을 정확하게 파악하기 위해서는 각 Probiotic lactic acid bacteria의 exo- 및 endo-lactase에 대한 연구가 추가적으로 필요하다. 결론적으로 다양한 낙농발효식품 및 기타 발효식품 등에서 HPLC 방법으로 동시에 유기산과 탄수화물 분석이 공인방법으로써 인정되기 위해서는 더 많은 기초자료 확립과 재현성에 관한 지속적인 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제28권3호
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• pp.27-36
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• 2020

본 연구는 수입유박 대체 자재 개발을 위해 국내 유기자원을 배합하여 발효하는 과정에서 무기성분과 미생물수의 변화를 조사하여 혼합발효 유기질비료의 특성을 구명하고, 제조된 혼합발효 유기질비료의 기존 혼합유박 대체 가능성을 검토하고자 상추 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 국내 부산물 자원 미강, 주정박, 참깨박, 어분, 버섯폐배지 등 5종을 혼합비율별로 혼합하고 수분함량 30%, 밀봉조건에서 90일간 발효과정 중의 성분을 분석하여 기존 혼합유박 성분함량 기준에 적합한 혼합발효 유기질비료를 제조하였다. 발효 90일 동안 비료의 pH 변화는 적으며, 수분함량은 발효 60일까지는 34~35%로 유지되다가 90일차에 30~31%로 감소하였다. 총질소 함량은 발효기간 동안 큰 변화 없이 유지되었으나 총탄소 함량은 발효 21일차에 유의적인 차이를 나타냈다. 제조된 혼합발효 유기질비료의 비료성분 (질소, 인산, 칼륨) 함량이 8.7% 이상으로 유기질비료에 함유된 주성분의 최소량 기준에 적합한 것을 확인하였다. 유기질비료 발효과정 중 세균과 방선균의 밀도는 각각 60일, 30일차까지 증가하다 이후 변화가 적었으며 사상균은 증가하는 경향을 나타냈다. 제조된 혼합발효 유기질비료를 시용하여 온실에서 상추를 재배한 시험 결과, 표준 질소시비량 기준 100% 시용시 혼합유박 대비 생육 및 수량이 대등한 결과를 나타냈다. 따라서 지역 내 발생되는 부산물자원으로 제조된 혼합발효 유기질비료는 수입유박을 대체하여 양분관리 자재로 농가 활용이 가능하며 친환경농산물의 안정적 생산에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제20권6호
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• pp.553-560
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• 2004

백미, 현미, 흑미를 각각 일반포장재와 숯포장재에 일정기간 저장하면서 저장기간 중 물리화학적 특성의 변화에 미치는 영향을 비교, 조사하여 곡류저장에 대한 숯포장재의 활용성을 알아보고자 하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 저장 중 무게의 변화는 전반적으로 쌀의 종류 및 포장재간의 차이에 상관없이 저장기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 보였으며 일반포장재와 숯포장재에 따라 $100.0\%$에서 백미군은 각각 $97.0,\;97.0\%$, 현미군은 각각 $97.5,\;97.6\%$, 흑미군은 각각 $97.6,\;97.8\%$로 나타났고 포장재간의 차이는 미미하였다. 저장 쌀의 발아율을 측정한 결과 백미군의 경우 모두 $0.0\%$의 발아율을 나타내었고, 저장 4주 후 일반포장재와 숯포장재에 따라 현미군에서 각각 $71.0,\;70.0\%$, 흑미군에서는 각각 $70.0,\;70.5\%$의 발아율을 보였으며, 저장 10주 후에는 현미군에서 각각 $10.3,\;10.9\%$, 흑미군에서는 각각 $11.8,\;12.1\%$이었고 저장 16주 후에는 모든 군에서 $0.0\%$이었고 포장재간의 차이는 나타나지 않았다. 2. 수화양상 실험결과 실험 초기에 백미는 4시간, 현미는 8시간, 흑미는 12시간 이후에 평형수분함량에 도달하여 백미는 $26.4\%$, 현미는 $25.9\%$, 흑미는 $37.8\%$의 수분증가량을 보였다. 실험군 모두 저장기간이 길수록 수화정도는 증가하였으며 포장재간의 차이는 나타나지 않았다. 3. 저장기간에 따른 경도는 실험 초기 백미 5.430, 현미 7.448, 흑미 7.822 kg이었으나 저장 16주 후에는 흑미 숯포장재군이 가장 적게 변하여 실험초기와 실험 후 경도의 차이는 1.790 kg, 백미 일반포장재군은 가장 많이 변하여 2.702 kg으로 각군마다 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.001). 또한 포장재간에 따른 경도는 16주 경과 시료의 경우 일반포장재와 숯포장재군에 따라 백미에서는 각각 8.132, 8.114, 현미에서는 9.696, 9.347, 흑미는 10.026, 9.612 kg로 일반포장재군 시료보다 숯포장재군 시료의 경도가 낮은 것으로 나타났다. (p<0.05). 4. 지방산도는 모든군에서 저장기간이 경과함에 따라 유의적으로 증가하였고(p<0.001), 일반포장재군보다 숯포장재군의 지방산도가 유의적(백미, 현미군 p<0.001, 흑미군 p<0.01)으로 낮았으나 숯포장재군 시료의 경우에서도 저장기간이 경과함에 따라 지방산도가 증가하는 결과를 보였다. 원료 상태 시료의 총균수는 g당 $10^5$ 이상으로 높게 나타났으며 저장기간에 따라 큰 변화가 없다가 16주 후에는 현미 숯포장재군을 제외하고는 총균수가 감소되는 경향을 보였으며 일반포장재군와 숯포장재군의 시료에서 총균수가 비슷하게 조사되었다. 따라서 본 실험을 통해 숯포장재가 물리화학적 성질에 있어 일반 종이포장재보다 우수한 결과는 관찰되지 않았다. 그러나 숯포장재 제조 시 숯의 기능성을 저하시킬 수 있는 요인 및 제조 방법 등을 개선함으로써 숯의 기능성과 친환경적 특성을 최대한 살린 포장재의 연구 개발이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.165-165
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• 2017

지난 수 십 년 동안, 전 세계적으로 자원의 소비가 급격히 증가하게 되면서 최근 자원 고갈은 물론 환경오염이 커다란 이슈로 문제가 되고 있다. 이에 따라 재료 관련 분야에 있어서는 보다 효율적이고 친환경적인 방법으로 자원을 활용해야 된다는 필요성이 대두되었고 이와 같은 관점에서 목적하는 성분이 우수하고 환경 친화적인 표면처리 재료 개발연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 그 중 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속의 경도를 향상시키고 높은 내마모성, 내식성을 갖게 하는 표면처리로써 그 관심이 증가하고 있다. 이 플라즈마 전해 산화는 일반적으로 공정비용 대비 효과적이고 환경 친화적이며 코팅 성능 면에서 우수하다고 알려져 있다. 이러한 고유한 특성으로 인해 플라즈마 전해 산화 코팅은 최근 몇 년 동안 기계, 자동차, 우주항공, 의학 및 전기 산업 등의 분야에서 그 적용이 점차 증가하고 있는 상황이다. 한편, 플라즈마 전해 산화 코팅을 하는 모재들의 경우 부동태 산화피막을 용이하게 형성할 수 있는 특성의 모재에 한정되고 있어서 그 응용확대에 한계가 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 전해 산화법을 사용하여 용융알루미늄도금 강판 상에 산화피막 형성을 시도하였다. 전원공급 장치의 양극은 전해질 속에 잠겨있는 작동전극에 연결하고 음극은 대전극 역할을 하는 스테인레스강 전해질 용기에 연결되었다. 전해질은 Sodium Aluminate 및 기타 첨가제를 함유한 것을 사용하였고 온도는 열교환기를 사용하여 $30^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 또한 여기서 전류밀도는 $5{\sim}10A/dm^2$, 실험 주파수는 700Hz, Duty cycle은 30 및 90%의 각 조건에서 공정처리 시간을 각각 30분 및 60분 동안 진행하였다. 이와 같은 조건에서 형성한 막들에 대해서는 주사형전자현미경(SEM)을 이용하여 코팅 막의 표면 및 단면의 모폴로지를 관찰하였음은 물론 EDS 및 XRD 측정을 통하여 원소조성분포 및 결정구조를 각각 분석하였다. 또한 이 코팅 막들에 대한 내식성은 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 침지 시험 및 전기화학적 동전위 양극분극(Potentiodynamic Polarization) 시험을 진행하여 평가하였다. 이상의 실험결과에 의하면, 제작조건별 플라즈마 전해 산화 코팅 막의 모폴로지 및 결정구조가 상이하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 코팅 막의 모폴로지 관찰 결과, 공정 시간에 비례하여 표면에 존재하는 원형 기공의 수는 감소하였으나 그 크기가 커지고 크레이터의 직경 또한 커진 것이 확인되었다. 이 기공은 마이크로 방전에 의해 형성된다고 알려져 있는데 공정 시간이 증가함에 따라 코팅 두께가 점차 증가하여 마이크로 방전의 빈도수가 줄어들고 그 강도는 증가하게 되어 기공 크기가 증가한 것으로 사료된다. 또한 공정시간이 긴 시편에서 표면에 크랙이 다수 존재하는 것으로 확인되었다. 이것은 방전에 의해 고온이 된 소재가 차가운 전해질과 만나게 되어 생긴 큰 온도구배로 인해 강한 열응력이 발생하여 균열을 초래한 것으로 보인다. 조성원소 분석 결과 원형 기공 주변의 크레이터 영역에는 알루미늄이 풍부하였으며 그 주변에 결절상을 갖는 구조에서는 전해질 성분의 원소가 포함되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 코팅 막의 표면 특성은 내식성에 영향을 주게 된 원인으로 사료된다. 동전위 분극측정 결과에 의하면 플라즈마 전해 산화 공정 시간이 길어질수록 부식전류밀도가 증가하였다. 이것은 공정시간이 길어짐에 따라 강한 방전이 발생하여 기공의 크기가 증가하고 크랙이 발생하게 되면서 내식성이 저하된 것으로 판단된다. 종합적으로 재료특성 분석 및 내식성 평가를 분석한 결과, 플라즈마 전해 산화의 공정 시간이 너무 길게 되면 오히려 내식성은 저하되는 것이 확인되었다. 이상의 연구를 통하여 고내식 특성을 갖는 플라즈마 전해 산화 막의 유효성을 확인하였으며 용융알루미늄강판 상에 실시한 플라즈마 전해 산화 처리에 대한 기초적인 응용 지침을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권6호
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• pp.715-721
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• 2007

전자산업 중 반도체 및 LCD 공장과 같이 폐수에 불소가 다량 함유되어 있는 경우, 불소처리를 위하여 과잉으로 사용되는 소석회에 의하여 처리수의 잔류 칼슘농도가 높으며, 높은 잔류칼슘 농도는 폐수의 재이용 시 일반적으로 채택되는 membrane 공정의 불안정한 운전을 초래하게 된다. 따라서, 전자폐수의 재이용을 위하여 신뢰성 있으며, 경제적인 칼슘제거기술의 개발이 절실히 필요한 실정이다. 본 연구에서는 캐비테이션을 이용한 Hyperkinetic Vortex Crystallization(HVC) 공정을 적용하여 폐수중의 칼슘 이온의 calcification 속도를 촉진하였으며, HVC 공정 적용 시 기존 소다회법에 비하여 동일 약품 주입농도에서 31% 높은 칼슘제거효율을 보였다. 또한, 전자산업 폐수의 재이용을 위한 경제적인 칼슘제거효율인 70%를 달성하기 위한 최적 소다회 주입농도는 유입수 대비 530 mg/L였다. 반응조 내 동질의 반응 핵인 calcite seed 농도가 칼슘제거효율에 큰 영향을 주며, 최대 칼슘제거효율을 달성하기 위한 calcite seed 농도는 $800\sim1,200mg$ SSA이였다. 또한, 소다회 주입에 따른 calcite 발생량은 평균 0.30 g SS/g $Na_2CO_3$였다. HVC 케비테이션 생성장치의 설계 시 HVC 장치 통과횟수를 $2\sim5$회 범위에서 안전율을 고려하여 용량선정을 하여야 한다. HVC 공정을 이용한 연속회분식 운전 결과, 유입수 칼슘농도 변화폭은 $74\sim359$ mg/L(평균 173 mg/L)로 매우 컸던 반면, 처리수 칼슘농도는 $30\sim72$ mg/L(평균 49 mg/L)로 비교적 안정적인 처리효율을 보여주었다. 본 연구결과 HVC 공정은 화학약품 사용량의 절감 및 이에 따른 화학슬러지 발생량의 감소를 기대 할 수 있는 친환경기술로 유지관리비를 최소화할 수 있는 장점이 있었다.

• 한국조경학회지
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• 제50권2호
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• pp.1-22
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• 2022

컴퓨터 시뮬레이션 프로그램인 ENVI-met을 활용하여 여름철 도로 방향과 가로수 식재형태에 따른 도시공간의 열환경 개선 효과를 분석하였다. 수목 식재 시 낮 시간 동안의 기온과 풍속은 감소하고 상대습도는 증가하였다. 평균복사온도와 인간 열환경지수 PET(physiological equivalent temperature), UTCI(universal thermal climate index)는 수목 식재 시 감소하는 경향을 보였다. 수목 식재 시 가장 큰 변화를 보인 기상요소는 평균복사온도로, PET와 UTCI 변화량 또한 평균복사온도와 유사한 패턴을 보였다. 가장 큰 저감효과를 보인 수목식재방법은 수고가 낮고, 수관폭이 넓고, 엽면적지수가 높은 수목을 좁은 간격으로 식재하는 시나리오(LWDN)였다. 평균복사온도, PET, UTCI는 태양의 고도 및 방위와 건물의 위치에 따른 그림자 형성 조건에 따라 큰 차이를 보였으며, 건물에 의한 태양복사에너지 차단이 클수록 수목에 의한 영향이 줄어들었다. 특히, 동측과 서측 보도에서는 시간대별 저감량에서 큰 차이를 보였다. 가장 저감효과가 큰 수목식재 시나리오인 LWDN으로 식재하였을 때 서측 방면에 위치한 북서, 서, 남서측 보도는 오전 시간대인 10:00에 수목이 없는 경우에 비해 PET 8.6-12.3℃, UTCI 4.2-4.5℃, 동측 방면에 위치한 북동, 동, 남동측 보도는 오후 시간대인 16:00에 PET 8.1-11.8℃, UTCI 4.4-5.0℃로 큰 저감효과를 보였다. 반면, 가장 저감효과가 적었던 수고가 높고, 수관폭이 좁으며, 엽면적지수가 낮은 수목을 넓은 간격으로 식재하였을 때 최대 저감량은 동측 방면 보도에서 PET 1.8℃, UTCI 0.9℃ 이하, 서측 방면 보도에서 PET 3℃, UTCI 0.9℃ 이하로 적은 저감효과를 보였다. 또한, 건물에 의한 영향으로 인해 수목영향이 적은 시간대에는 수목식재 시나리오 간 평균복사온도, PET, UTCI 저감효과의 차이가 크지 않았다. 이 연구결과는 가로수 식재 시 여름철 도시 열환경 저감을 위한 모델 개발에 기초자료로서 활용가능할 것이다.