• 해양환경안전학회지
• /
• 제26권7호
• /
• pp.873-880
• /
• 2020

굴 패각을 입경(0 ~ 1, 1 ~ 2, 2 ~ 5 mm) 및 소성온도(400(P400), 500(P500), 600(P600), 800(P800)℃)별로 전처리 한 후, 퇴적물과 혼합된 실내실험을 통해 퇴적물의 성상변화를 조사하였다. 굴 패각의 주요 성분인 CaCO3는 700℃ 이상의 소성 온도에서 열분해 되어 CaO로 변화하는 것으로 나타났다. P800의 Ca2+ 농도는 약 790 mg/L로 대조구 및 다른 실험구들에 비해 약 2 ~ 3배 높게 나타나 고온 소성 된 굴패각일수록 용출되는 Ca2+는 높은 것으로 확인되었다. 600℃ 이상의 온도에서 소성된 굴 패각에서는 CaCO3의 열분해로 형성된 CaO의 가수분해를 통해 간극수 내의 pH가 0.1 ~ 0.5 증가한 것으로 나타났다. 간극수 내의 NH3-N은 대조구보다 약 2.2 ~ 7.6 mg/L의 범위로 증가하였으며, 이는 가수분해 과정에서 발생한 열, Ca2+에 의한 미생물 활동 억제, 소성 과정에서 증가한 굴 패각 공극을 통한 산소 공급 등이 복합적으로 작용한 결과로 판단된다. P600 및 P800의 직상수 및 간극수 내의 PO4-P 농도는 대조구보다 약 0.1 ~ 0.2 mg/L 낮게 나타났으며 이는 소성 굴 패각으로 인한 pH 증가 및 PO4-P와의 화학적 반응으로 판단된다. 이상의 결과를 통해 소성 온도에 따라 굴 패각은 퇴적물 내의 NH3-N 및 PO4-P의 농도변화에 영향을 미치는 것으로 확인되었으나, 입경에 의한 영향은 크지 않은 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 향후 소성 굴 패각을 낮은 오염도의 연안 저서환경을 개선시키기 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것을 판단된다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.267-272
• /
• 2021

본 시험은 사료용 벼의 생산 및 이용 확대를 위해 한우에 대한 급여 효과를 규명하는 것을 목적으로 수행되었다. 경기도 평택에서 생산된 사료용 벼를 활용하여 TMR 사료를 조제하였고 한우육성우 16두를 대상으로 29개월령까지의 생장능력과 육질특성 변화를 조사하였다. 생산된 사료용 벼 사일리지는 수분함량이 64.02%, 조단백질 함량이 7.54%로 나타났으며 육성기에는 약 45% 정도를 배합하였고 비육기(전기, 중기 및 후기)에는 각각 35, 15 및 9%로 낮추어 배합하였다. 체중은 WCR-TMR 급여구가 비육중기와 후기에 대조구에 비해 유의적으로 무거웠고, 종료시(29개월령)는 대조구가 631 kg/head 였으나 WCR-TMR급여구는 647 kg/head로 무거웠다. 일당증체는 육성기와 비육전기에 WCR-TMR급여구가 유의적으로 높았으며 비육중기 및 후기는 차이가 없었다. 전기간에 있어서는 0.71 vs 0.75 kg/head/day 로 WCR-TMR급여구가 높게 나타났다. 육량에 있어서는 대조구의 등지방 두께(11.7 mm)가 WCR-TMR급여구(9.3 mm)보다 유의적으로 두껍게 나타났다(P<0.05). 등심단면적, 도체중 및 육량지수에서는 차이가 없었다. 육질에 있어서는 Marbling score가 WCR-TMR급여구에서 높게 나타났으며(P<0.05), 육색, 지방색, 조직감 및 성숙도에 있어서는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 사료용 벼 위주 TMR 급여는 가축의 생산성을 개선시켰으나 육질에 있어서는 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서 조사료 사정이 열악한 나라에서는 사료용 벼의 생산 및 이용이 필요한 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
• /
• 제32권10호
• /
• pp.784-791
• /
• 2022

본 연구는 노니와 해죽순을 혼합 급여하였을 때 흰점박이꽃무지유충(꽃벵이)에 미치는 물리화학적 변화를 관찰하기 위해 수행되었다. 노니와 해죽순을 복합 급여 시 꽃벵이 절식 동안에 사멸율, 수율 등을 개선하는 것으로 나타났다. 건조굼벵이 분말의 처리구에서 pH는 소량 증가하였으며, 명도가 증가되는 반면에, 적색도는 감소되는 것으로 나타났다. 일반성분 분석에서 지방이 약간 증가되었지만, 단백질 및 탄수화물은 유사한 것으로 관찰되었다. 처리구에 미네랄 함량은 전반적으로 상승되었으며, 특히 칼륨이 매우 높게 관찰되었다. 처리구에서 총구조아미노산은 감소된 반면에, 총유리아미노산은 증가되어 상반되는 결과를 보였다. 처리구에 구조아미노산들은 전반적으로 감소되는 경향성을 보였다. 그러나 유리아미노산은 특이적인 경향성을 보이지 않았고, 각 성분별 다른 결과를 보였다. 유리아미노산 중 트립토판, 포스포-세린, 메틸-히스티딘은 높게 증가한 반면에, 트레오닌, 메티오닌, 아스파라긴 등은 높은 감소를 보였다. 처리구에서 총포화지방산은 증가되었지만, 일가 및 다가불포화지방산은 감소되었다. 포화지방산 중에서 Heptadecanoic acid (C17:0)가 특이적으로 증가했다. 다른 한편으로 다가불포화지방산 중에서 오메가-3계열인 cis-5,8,11,14,17-Eicosapentaenoic acid (C20:5n3)가 약간 상승되는 경향성을 보였지만, 오메가-6계열은 감소되었다. 따라서 본 연구에서 미네랄, 총유리아미노산, 오메가-3 계열 지방산 등이 증가되었기 때문에, 노니와 해죽순 복합급여 사료는 기능성 증진 물질 생산을 위한 먹이원으로써 활용가능성이 있는 것으로 제의된다.

• 자원환경지질
• /
• 제54권2호
• /
• pp.285-297
• /
• 2021

전세계적으로 해체 대상 원자력 시설이 증가하고 있으며, 이러한 원자력 시설을 해체하게 되면 수십만 톤의 콘크리트, 토양, 금속 등의 폐기물이 발생한다. 따라서 고상 방사성 폐기물 감용 및 재활용 기술에 대한 기존 연구를 면밀히 검토할 필요가 있다. 폐콘크리트 미분말은 소성 및 분쇄와 같은 추가적인 공정을 통하여 재수화 반응이 일어나며, 시멘트 수화 반응 및 고화체 압축강도에 영향을 미치는 주요 화합물인 aluminate (C3A), C4AF, C3S, ��-C2S가 생성된다. 기존 연구를 통하여 폐콘크리트 미분말을 재생 시멘트로 재활용할 수 있음을 확인하였으나, 골재의 혼입으로 인한 고화체의 강도 저하와 같은 문제점에 대한 해결방안은 현재까지 연구되지 않았다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 산업부산물인 고로슬래그, 비산회를 성분 조정재로 혼합하여 재생 시멘트의 성능을 증진시키는 연구가 수행되었으며, 고화체의 압축강도가 증진되는 것을 확인하였다. 그러나, 폐토양을 재활용한 비소성 시멘트의 제조에 대한 연구는 많이 수행되지 않았다. 폐토양 내 함유된 일라이트와 제올라이트는 방사성 핵종에 대한 흡착능이 우수하며, 이를 고화재로 재활용하면 원전 해체 폐기물의 부피를 저감함과 동시에 방사성 폐기물을 안전하게 담지할 수 있는 효과를 도출할 수 있다. 이러한 이유에서 폐토양 내 점토 광물을 이용한 비소성 시멘트의 제조에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 기존에 수행된 국내외 연구를 통하여 원전 해체 폐기물인 콘크리트의 재생 시멘트로서 재활용 가능성 및 개선 방안과 더불어 폐토양 내 점토 광물을 이용한 비소성 시멘트 제조에 대한 연구 필요성에 대하여 고찰하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.136-142
• /
• 2022

메토프렌은 살충제로 곤충의 성장을 방해하는 유충호르몬 유사체로 널리 사용되고 있다. 국내 축산물에 대한 MRL은 0.05-0.1 mg/kg 수준으로 설정되어 있지만 PLS제도가 축산물을 대상으로 확대될 수 있기 때문에 0.01 mg/kg 이하에서 정량이 가능한 시험법이 필요하다. 기존의 식품공전에 존재하던 시험법(식품의약품안전처 공고 제 2021-69호, '21.8.9.)은 우유와 그 외 축산물의 전처리 과정이 서로 상이할 뿐 아니라 충전칼럼을 사용하여 노후화되고 복잡하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 비교적 간편하며 분석 시간이 적게 소요되는 QuEChERS법을 활용하여 0.01 mg/kg의 정량한계를 만족하는 메토프렌 시험법을 마련하고자 하였다. 메토프렌의 물리·화학적 특성을 고려하여 1% 아세트산을 함유한 아세토니트릴:아세톤(1:1) 혼합액을 이용하여 진탕 추출 후 d-SPE를 이용한 정제조건을 확립하여 LC-MS/MS를 이용한 시험법을 개발하였다. 메토프렌의 결정계수(R²)는 0.99 이상으로 높은 직선성을 보여주었고, 정량한계는 0.01 mg/kg으로 높은 감도를 나타내었다. 대표 축산물 6종(소고기, 돼지고기, 닭고기, 우유, 계란, 지방)에 대하여 정량한계, 정량한계 10배, 정량한계 50배 수준으로 처리한 다음 회수율 실험을 한 결과 평균 회수율이 79.5-105.1%이었으며 상대표준편차는 14.2% 이하로 확인되었다. 본 연구는 국제식품규격위원회 가이드라인(Codex Alimentarius Commission, CAC/GL40)의 잔류농약 분석 기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 추후 교차검증을 거쳐 축산물 중 잔류할 수 있는 메토프렌의 안전관리를 위한 공정시험법으로 활용 가능할 것이다.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제56권4호
• /
• pp.439-453
• /
• 2023

지금의 3040세대를 비롯한 젊은 층이 부모보다 노화가 빨리 진행되는 가속노화 우려가 지적된 시점에서 3040세대 진입을 앞둔 대학생 시기부터 올바른 생활태도 및 건강습관 배양과 건강증진을 위한 구체적인 전략이 요구된다. 이에 대학생들의 식생활 실태를 분석하여 올바른 식습관 형성을 위한 방안 마련 시 활용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 하였다. 본 연구는 대구가톨릭대학교 재학생 67명을 대상으로 사진활용 3일 식사기록을 통한 식사조사를 활용하여 식생활실태를 분석하였다. 조사대상자는 남자 37.3%, 여자62.7%로 평균 연령은 23.25 ± 2.05세, 평균 신장은 165.17 ± 9.04 cm, 평균 체중은 65.45 ± 13.69 kg, 평균 체질량지수는 23.85 ± 3.92 kg/m²이었다. 조사대상자 전체의 73.6%가 아침을 결식한다고 나타났으며, 학교식당보다는 주로 배달이나 외부 음식점, 편의점을 이용하는 것으로 조사되었다. 식품군 섭취패턴과 권장섭취 횟수에 따른 식품섭취 평가 결과, 과일군과 유제품군을 섭취하지 않은 대상자 (grain, meat, vegetable, fruit, dairy and sweet [GMVFDS] = 111001)가 38.3%로 가장 많았으며, 대상자 모두 모든 식품군의 섭취가 부족한 것으로 나타났다. 채소류와 과일류에서 여자가 남자보다 섭취비율이 높아 유의한 (p < 0.05) 차이를 나타냈다. 영양소 섭취 상태를 분석한 결과, 에너지 필요 추정량에 비해 적게 섭취하고 있었다. 중복분석 (%redundancy analysis, %RDA)으로 분석한 결과, 인은 권장량 이상 섭취, 그 외 모든 영양소는 권장량 이하로 섭취하는 것으로 나타났다. 남자가 여자보다 인 (p < 0.01), 철 (p < 0.001), 나트륨 (p < 0.05)의 섭취비율이 높았고, 여자가 남자보다 식이섬유 (p < 0.05)의 섭취 비율이 높았다. 식품섭취횟수와 영양소섭취상태에서 비만도에 따른 차이는 없는 것으로 나타났다. 22가지 식품분류에 따른 식품섭취평가 결과에서도 비만도에 따른 차이는 없었으며, 곡류에서는 남자가 일반곡류 (p < 0.05), 여자가 혼합곡류 (p < 0.01)의 섭취가 높았고, 단백질식품류에서는 남자는 고기류 (p < 0.01), 여자는 달걀류 (p < 0.05)와 콩류 (p < 0.05)의 섭취가 높았다. 과일류에서는 남자가 주스류의 섭취비율이 높아 유의한 (p < 0.05) 차이를 나타냈다. 이상의 결과에서 대학생들의 영양소 섭취상태가 불량하고 식품 기호도에 대한 차이가 뚜렷한 것을 확인함에 따라 식생활 개선 프로그램과 함께 식품 기호도를 고려한 메뉴 제공 등을 통해 대학생들의 식태도 변화를 유도하고 스스로 실천하도록 대학교 급식에 대한 관심과 적극적인 지원이 필요할 것으로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제61권3호
• /
• pp.426-438
• /
• 2023

차세대 전지로 주목받는 리튬-황 전지는 높은 에너지 밀도를 갖는 반면, 황의 절연 특성, 셔틀 현상 그리고 부피팽창으로 인하여 상용화에 어려움이 있다. 본 연구에서는 경제적이고 간단한 진공여과 방법으로 바인더와 집전체가 없는 프리스탠딩 전극을 제조하였고 탄소나노튜브(CNT)를 황의 전기전도도 향상을 위하여 사용하였다. 여기서 CNT는 집전체와 도전재 역할을 동시에 수행하였다. 추가로 리튬폴리설파이드의 흡착에 용이한 금속산화물(MO_x, M=Ni, Mg)을 CNT/S 전극에 첨가함으로써 리튬-황 전지의 셔틀반응을 억제하였다. MO_x@CNT/S 전극은 금속산화물을 도입하지 않은 CNT/S 전극에 비해 높은 용량 특성과 사이클 안정성을 나타내었으며, 이는 금속산화물의 우수한 리튬폴리설파이드 흡착 특성으로 인하여 황 활물질의 손실을 억제한 결과이다. MO_x@CNT/S 전극 중에서 NiO를 도입한 NiO@CNT/S 전극은 1 C에서 780 mAh g^-1의 높은 방전용량을 나타내었고 200 사이클 후 134 mAh g^-1으로 극심한 용량 감소가 나타났다. MgO@CNT/S 전극은 비록 초기 사이클에 544 mAh g^-1의 낮은 방전용량을 나타냈지만, 200 사이클까지 용량을 90% 유지하는 우수한 사이클 안정성을 나타내었다. 고용량과 사이클 안정성 확보를 위하여 Ni:Mg를 0.7:0.3의 비율로 혼합한 Ni_0.7Mg_0.3O@CNT/S 전극은 755 mAh g^-1 (1 C)의 초기 방전용량과 200 사이클 후에도 90% 이상의 용량 유지율을 나타내었다. 따라서 이원 금속산화물의 CNT/S 프리스탠딩으로의 적용은 고용량 특성뿐만 아니라 가장 큰 문제인 리튬폴리설파이드의 용출을 효과적으로 개선하여 경제적이고 고성능 리튬-황 전지의 개발이 가능함을 시사한다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제61권3호
• /
• pp.378-387
• /
• 2023

석유화학은 전체 산업에너지 소비량 중 약 30%를 소비하는 에너지 다소비 업종으로써 대표적인 이산화탄소(carbon dioxide, CO₂) 배출원이다. 그 중 에틸렌, 프로필렌, 프로판 및 혼합 C4를 생산하는 납사 분해 공정(naphtha cracking center, NCC)은 많은 양의 에너지를 소비하고 상당한 양의 CO₂를 배출한다. 이러한 이유로 경제성과 환경적 측면에서의 효율성을 보장하기 위해 에너지 사용량 및 환경 영향 인자 감소를 목표로 하는 통합 기술경제적-환경영향 평가가 필요하다. 본 연구는 핀치분석에 근거하여 기존 NCC에서 사용되는 열 교환망의 효율성을 분석하고 이를 통해 에너지 사용량을 감축 시킬 수 있는 개선안을 선정하는 것을 목표로 한다. 공정 내 유틸리티 소비량을 줄이기 위하여 고온 스트림과 저온 스트림 사이를 고려한 최적의 열 교환망을 도출하고, 유틸리티 사용량 감소와 열교환기 설치 비용 증가 사이의 트레이드 오프를 고려하여 경제성 평가를 진행하였다. 또한, 환경적 측면을 고려하여 감소된 CO₂ 배출에 대한 환경영향평가를 실시하였고, 경제적-환경 영향 평가는 투자된 자금을 회수하는 회수기간을 사용하여 실제 공정을 바탕으로 적용 가능성이 있는 에너지 절감안을 도출하였다. 경제적-환경영향평가를 고려한 결과 경제성만을 고려한 부분에서는 각 사례별로 4.29개월, 3.21개월, 3.39개월로 나타났고, 경제적-환경 통합 평가의 경우에는 각 사 례별로 4.24개월, 3.17개월, 3.35개월로 각각의 회수기간을 보였다. 이러한 결과는 환경영향평가를 포함하지 않았을 때와 포함하였을 때 모두 동등하게 나타났다. 추가로 주요한 요소가 회수기간에 어느정도 영향을 미치는지 확인하기 위해 각 사례별 민감도 분석을 진행하였다. 민감도 분석결과 열 교환기 비용이 전체적인 비용에 영향을 미치는 주요 원인으로 확인되었다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제38권5호
• /
• pp.361-372
• /
• 2023

축산물 중 잔류허용기준이 설정되어 관리하고 있는 농약 azocyclotin, cyhexatin, fenbutatin oxide는 대표적인 유기주석계 살비제이다. 기존 시험법은 가스크로마토그래피를 사용하여 정량한계가 높고 분석 시 재현성이 떨어져 이에 대한 개선이 필요한 실정으로 본 연구에서는 비교적 간편하며 시간이 적게 소요되는 QuEChERS법을 활용하여 azocyclotin, cyhexatin, fenbutatin oxide의 시험법을 마련하고자 하였다. 1% 아세트산을 함유한 아세트산에틸:아세토니트릴(1:1) 혼합액을 이용하여 진탕 추출 후 d-SPE로 정제하고 이를 농축 후 LC-MS/MS를 이용한 시험법을 개발하였다. Azocyclotin, cyhexatin 및 fenbutatin oxide의 결정계수(R²)는 0.99 이상으로 높은 직선성을 확인하였으며 정량한계는 0.01 mg/kg으로 높은 감도를 나타내었다. 대표 축산물 5종(소, 돼지, 닭, 계란, 우유)에서 LOQ(0.01 mg/kg), MRL(0.05 mg/kg), MRL 10배(0.5 mg/kg)의 농도에서 회수율 실험을 한 결과 평균 회수율이 76.4-115.3% 및 84.4-110.8%이었으며, 상대표준편차는 25.3% 이하로 나타났다. 본 연구는 Codex 가이드라인(CAC/GL 40-1993, 2003) 및 '식품의약품안전처 식품의약품안전평가원의 식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 확립한 시험법은 축산물 중 잔류할 수 있는 azocyclotin, cyhexatin, fenbutatin oxide의 안전관리를 위한 공정시험법으로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
• /
• 제34권7호
• /
• pp.485-492
• /
• 2024

해삼은 고형분의 50% 이상이 단백질이며, 그 외 기능성 물질로써 사포닌, 뮤코다당류 등 다양한 생리활성 물질들을 보유하고 있다. 해삼 성분을 미생물의 효소로써 분해하기 위해 Bacillus 및 유산균 유래 각종 효소의 활성을 분석하였다. 분석된 균주 중에서, B. subtilis K26은 protease의 활성과 xylanase의 활성이 가장 높았으며, cellulase의 활성도 비교적 높은 것으로 나타났다. 따라서 해삼과 정제수를 동일 비율로 혼합하고 멸균한 후 B. subtilis K26를 접종하여 발효를 실시하였다. 그 결과 1.5-7.5시간에서 가장 높은 잔존 아미노산의 함량이 평가되었으며, 잔류고형분도 비교적 낮게 나타났고, 발효취도 적게 나타났다. 발효해삼분말을 부탄올로 추출하여 사포닌 함량을 측정한 결과 1.12 mg/g로 나타났다. Chondroichin sulfate 함량은 5.11 mg/g 생해삼으로 평가되었으며, 총 폴리페놀 함량은 6.95 mg gallic acid equivalent/g 생해삼, 총 플라보노이드 함량은 3.69 mg quercetin equivalent/g 생해삼 등으로 평가되었다. 발효해삼의 항산화효능은 0.59 mg ascorbic acid equivalent/g 생해삼으로 항산화능력이 우수한 것으로 평가되었다. 다른 한편으로 발효해삼액의 DNA 손상 보호효과는 발효액의 농도 의존적으로 생성되었으며, 매우 저 농도에서 매우 우수한 효과가 있는 것으로 평가되었다. 이상의 결과로 볼 때, 해삼발효액은 아미노산, 사포닌, 페놀류, 콘드로이친 황산, 플라보노이드류 등에 기인하여 우수한 항산화능력과 DNA 손상 방지능력이 있는 것으로 제의된다. 따라서, B. subtilis K26의 발효해삼액은 인체에 있어서 산화억제, 면역증강 및 근 개선 식품으로 가능성이 높은 것으로 추정된다.