• 청정기술
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• 제16권2호
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• pp.117-123
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• 2010

본 연구에서는 Au(I) 이온을 함유한 시안 용액으로부터 다른 형태의 금을 회수하기 위하여 생체흡착 후 탈착하는 방법과 생체흡착 후 회화하는 방법을 제안하였다. 생체흡착제로는 아미노산 발효 공정에서 발생하는 균체 폐기물(Corynebacterium glutamicum)을 사용하였다. 바이오매스의 흡착 특성을 알아 보기 위하여 pH edge 실험을 수행하였으며, 그 결과 흡착성능은 pH 2-3 부근에서 우수한 결과를 보였다. 또한, 등온흡착 실험 결과를 Langmuir 모델에 적용한 결과 Au(I)의 최대 흡착량은 pH 2.5에서 35.15 mg/g이었다. 흡착 속도론 실험을 통해 흡착 평형은 60분 이내의 짧은 시간 내에 이루어지는 것을 확인하였다. Au(I)을 회수하기 위하여 바이오매스에 흡착된 Au(I)을 탈이온수를 이용하여 탈착을 시켰으며, 탈착효율은 91%로 평가되었다. 이 결과는 바이오매스를 이용하여 흡착과 탈착을 통해 1가 금을 효과적으로 회수할 수 있음을 보여준다. 영가 형태로 회수하기 위하여, 금을 흡착하고 있는 생체흡착제를 회화하여 환원된 형태의 금을 성공적으로 회수하였으며, 회분 중 금의 순도는 85% 이상이었다. 따라서 본 연구에서 제시한 생체흡착 후 탈착(1가 형태) 공정과 생체흡착 후 회화(영가 형태) 공정은 회수하고자 하는 금의 산화수에 따라 선택하여 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권4호
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• pp.259-268
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• 2022

본 연구는 장기간 중금속 오염에 노출된 폐 석탄매립지에 생육하고 있는 참김의털 (Festuca ovina var. coreana) 종자를 채집하고 발아한 유식물을 가지고 온실 재배 실험을 통해 생육특성과 중금속축적능을 평가하고 식물정화법 (phytoremediation) 적용 가능성을 위해 수행하였다. 참김의털을 온실에서 인공적으로 오염된 토양에서 12 주 동안 재배하였다. 비소처리 인공토양의 농도구배는 각각 25, 62.5, 125, 250 mg/kg, 납 농도는 200, 500, 1000, 2000 mg/kg 및 카드뮴의 농도는 각각 15, 30, 60, 100 mg/kg로 처리하여 실험하였다. 비소, 납 및 카드뮴 처리구에서 참김의털의 엽수는 납 처리구 (200, 500, 1000 mg/kg)를 제외하고 대조구보다 모두 감소하였고, 지상부의 길이 성장은 비소 처리구 모두에서 대조구보다 증가하였으나 지하부는 모두 감소하였고, 1000 및 2000 mg/kg 납 처리구에서는 대조구보다 증가하였으나 나머지 처리구에서는 대조구보다 모두 감소하였고, 카드뮴 처리구의 경우, 지상부는 대조구보다 모두 증가하였고, 지하부는 모두 감소하였다. 비소 처리구의 경우, 생체량은 모든 부위와 모든 농도에서 대조구보다 감소하였고, 200, 500, 1000 mg/kg 납 처리구는 지상부와 지하부 모두에서 대조구보다 생체량이 증가하였고, 카드뮴 처리구에서는 지상부와 지하부의 생체량이 대조군보다 모두 감소하였다. 중금속의 처리구 농도가 높아질수록 엽수와 식물부위별 생체량은 모두 감소하는 경향을 보였고, 중금속의 처리구 농도가 높아질수록 지상부의 길이 성장은 소폭 증가하는 경향이 있으나 지하부는 다소 감소하는 경향이 있었다. 62.5 mg/kg 비소 처리구의 지상부, 지하부의 비소축적농도는 9.4 mg/kg와 253.3 mg/kg로 지하부가 26.9배로 축적율이 높았으며 250 mg/kg 비소 처리구의 지상부는 고사한 반면 지하부의 비소축적농도는 859.1 mg/kg로 분석되었고, 2,000 mg/kg 납 처리구에서 지상부와 지하부는 10,308.1 및 11,012.0 mg/kg로 지상부가 지하부의 1.1배 높게 축적되었고, 100 mg/kg 카드뮴 처리구에서 지상부와 지하부는 176.0 및 287.2 mg/kg로 지하부가 지상부의 1.6배 높게 축적되었다. 참김의털의 내성평가 결과, 비소, 납, 카드뮴의 모든 처리구에서 고사하지 않고 생장을 유지하여 3종의 중금속에 다재내성이 확인되었다. 참김의털의 납 오염토양에 대한 식물추출 (phytoextraction)은 납 오염농도 2,000 mg/kg까지 적용할 수 있는 식물종으로 검증되었다.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.391-395
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• 2009

폐목재의 에너지 전환을 위하여 2톤/일 규모의 고정층 가스화기($0.9m{\times}2.4m$)를 제작하여 실험하였다. 고정층 가스화 설비는 3~5 cm의 목재칩을 이용하였으며 하부에는 회전식 스토커가 설치되어있다. 목재칩 연료 투입은 다단 나이프밸브 방식으로 되어 있으며 관성력 집진설비, 가스냉각용 열교환기, ID Fan 및 Cooling tower 등으로 구성되어져 있다. 가스화기는 $700{\sim}1000^{\circ}C$ 사이에서 조업하였으며 CO: 25~40 vol%, $H_2$: 7~12 vol%, $CH_4$: 2~4 vol%, $CO_2$: 12~24 vol%의 조성을 가지는 합성가스가 생성되었다. 합성가스 발열량은 $1100{\sim}1500kcal/Nm^3$으로 나타나 공업로의 적용이 가능하였다. 또한 합성가스의 가스 엔진을 통한 전력 생산도 가능하여 1~4 kW의 전력을 생산하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권1호
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• pp.46-53
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• 1999

The purpose of this study was to optimize the conditions of continuous mixed culture of C.butyricum and R. spaeroides K-7, which were able to produce hydrogen using biomass-dreived substrate. To investigate the possibility of continuous culture, semi-continuous culture was carried out for 20 days. In semi-continuous culture using the reactor system, the replacement rate of fresh medium was 30% of total medium volume for the highest hydrogen evolution. In continuous culture, the optimum dilution rate was determined to be 0.05$h^{-1}$. The continuous culture produced 3.1 times as compared with the hydrogen on batch culture. On the other hand, the continuous mixed culture produced 1.3~2.1 times as much as hydrogen of the continuous monoculture of C. butyricum. When 10g of glucose in the media (1l) was supplied as a carbon source on continuous culture, mixed culture of C. butyricum and R. sphaeroides K-7 increased hydrogen evolution rate. Because considerable amount of glutamate was contained in waste water of glutamate fermentation, utilization of glutamate was examined in mixed culture. As a result of examination, production of hydorgen was slightly inhibited by high concentration of glutamate, more than 20mM, on continuous monoculture of R. sphaeroides K-7. On the other hand, both on continuous monoculture of C. butyricum and on mixed culture of C. butyricum and R. sphaeroides K-7, production of hydrogen was not inhibited by high concentration of glutamate such as 100mM. Hence this suggests that high concentration of waste water can be used as good substrate for hydrogen production on monoculture of C. butyricum and mixed culture of C. butyricum and R. sphaeroides K-7.

• 자원리싸이클링
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• 제15권1호
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• pp.66-73
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• 2006

고정층 마이크로반응기를 이용하여 폐목재의 열화학적 전환에 영향을 미치는 운전 조건들-반응온도, 승온속도, 입도, 수분함량의 영향을 조사하였다. 사용한 시료는 소나무, 참나무, 아카시아, 은행나무의 폐목재칩을 사용하였다. 실험에 사용한 시료의 평균 수분 함량은 $35wt\%$이었으며 다른 바이오매스와 마찬가지로 회분함량은 $0.5wt\%$ 이하로 나타났다. 시료들의 평균 발열량은 4,550kca1/kg이었다. 열화학적 전환에 따라 발생된 생성물분포는 시료종류, 수분함량, 입도와 같이 시료의 물성에 따라 다소 달랐으며 평균적으로 액상 $40wt\%$, 고상 $20wt\%$,그리고 기상 $40wt\%$를 보였다. 생성가스의 조성은 거의 모든 실험변수에 영향을 받았으며, 평균적으로 수소 $40wt\%$, 일산화탄소 $30wt\%$이었으며 메탄은 $10wt\%$ 정도이었다.

• 유기물자원화
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• 제23권2호
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• pp.67-72
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• 2015

본 연구는 음식폐기물 건조사료를 곤충의 먹이(사료)로 공급하여 대량 증식을 위한 특성을 연구하였다. 특히 아메리카동애등에(Hermetia illucens)의 경우 음식폐기물 건조사료 함량에 따른 유충 증식량을 평가한 결과, 발육 초기에는 호프박과 일반사료를 음식폐기물 건조사료와 함께 혼합하여 공급한 경우 증체량이 증가하였으나, 발육이 서서히 진행되면서 종령시기에는 음식폐기물 건조사료 100%와 혼합사료간 유충의 중량에 큰 차이가 없었다. 집파리 유충은 음식폐기물 건조사료를 먹이로 100% 공급할 경우 발육이 부진하여 비정상적으로 용화되었으며, 정상적인 사육을 위해서는 음식폐기물 건조사료 함량을 20~30%로 낮게 공급하는 것이 효율적이다. 아메리카왕거저리의 유충은 사료의 종류에 크게 영향을 받지 않고 발육하는 것으로 나타났으며, 음식폐기물 건조사료에서 사망하는 개체가 조사되지 않아 먹이(사료)로 공급해도 생육을 저해하지 않았다.

• 유기물자원화
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• 제20권2호
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• pp.76-88
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• 2012

본 연구는 생활계폐기물 중 별도로 분리 배출되어 재활용 선별장으로 반입된 재활용 폐기물에 대한 수집운반에서부터 최종처리까지의 흐름을 분석하였다. 연구는 실제 현장조사를 기본으로 실시하였으며, 조사 결과, 최종 재활용 측면에서는 대체적으로는 적정 처리가 이루어지는 것으로 파악 되었으나, 불필요한 이동 및 중간처리 경로를 통해 처리되는 품목이 상당수 있는 것으로 조사되었다. 지자체에서 선별된 폐자원을 처리 또는 수집운반 하는 업체들은 오로지 경제성 원리에 입각한 폐기물 처리비와 운반비 차익을 주요 수익원으로 하기 때문에 불필요한 중간단계 및 장거리 폐기물 이동현상이 나타나게 된다. 따라서 합리적인 자원순환망 구축을 위한 첫 번째 단계는 폐기물 발생원의 근거리에 있는 재활용업체에서의 우선처리원칙이 필요하며, 필요에 따라 인근 지역의 폐기물을 동시에 처리 할 수 있는 광역처리체계 도입이 타당하다.

• 한국농림기상학회지
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• 제3권2호
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• pp.81-87
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• 2001

쓰레기 매립지 침출수의 중금속과 유해성분을 자작 나무와 이태리포플러 묘목이 얼마나 흡수, 제거하는 지를 알아보기 위해서 침출수 원액, 50% 침출수, 25% 침출수 그리고 대조구 등 4개의 처리로 나누어서 관수하였다. 실험이 끝난 후에 뿌리, 줄기, 잎을 분쇄기로 분쇄하고 그 함량을 Inductively Coupled Plasma emission spectrometer(ICP)로 조사하였다. 위에서 살펴본 것과 같이 이태리 포플러와 자작나무 모두 쓰레기 매립지 침출수의 유해 중금속을 흡수할 수 있는 능력이 있어 매립지나 황폐지 같은 지역의 빠른 조림을 위해서 활용이 기대되는 수종임을 알 수 있다. 특히 토양의 알루미늄(AA),크롬(Cr), 철(Fe) 등의 오염이 문제가 되는 지역에 이들 수종을 식재하게 되면 뿌리를 통해서 이들 원소를 흡착, 흡수 할 수 있는 효과를 올릴 수 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제26권4호
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• pp.43-49
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• 1998

The availability of large quantities of waste woods provides an impetus for investigating woody biomass potential uses. Polyurethane (PU) foams are prepared with reacting isocyanates and polyols, and are used. in various industry fields. Thus, lignocellulosic waste raw-materials are proposed as replacement for synthetic polyol to PU foam formulation. In this study PU foams were manufactured from liquefied woods, methanediisocyanate(MDI), catalyst, foaming stabilizer, and viscosity aids. The polyol content, isocyanate.hydroxyl group (NCO/OH) ratio, and water content were varied to evaluate their effects on the foaming and water absorption of the PU foams. Less than 400 Molecular weight. of polyethylene glycol(PEG) and 1 to 3 solvent to woody raw-material ratio were desirable for liquefying woody materials. Liquefying rate was increased with more than 3 % addition of inorganic and organic catalysts and raising reaction temperature more than $150^{\circ}C$. Addition of starch enhanced liquefying of woody materials. Fourty percents of starch resulted in about 90% liquefying rates. Foaming rates were increased with increasing moisture contents of liquefied wood. Moisture contents of 0.6% resulted in 5 time-foaming rates, and seven percents of moisture contents more than 30 time-foaming rates. But, an increase in water content may result in a decrease in cross-links between wood polyol and isocyanate, because the NCO/OH ratio is constant. Increasing moisture contents have significantly decreased density of PU foams. The optimum water content should be about 2.5% or less in this adopted condition.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권3호
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• pp.257-267
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• 2023

The potential polyhydroxyalkanoates (PHA)-producing bacteria, Bacillus megaterium PP-10, was successfully isolated and studied its feasibility for utilization of pineapple peel waste (PPW) as a cheap carbon substrate. The PPW was pretreated with 1% (v/v) H₂SO₄ under steam sterilization and about 26.4 g/l of total reducing sugar (TRS) in pineapple peel hydrolysate (PPH) was generated and main fermentable sugars were glucose and fructose. A maximum cell growth and PHA concentration of 3.63 ± 0.07 g/l and 1.98 ± 0.09 g/l (about 54.58 ± 2.39%DCW) were received in only 12 h when grown in PPH. Interestingly, PHA productivity and biomass yield (Y_x/s) in PPH was about 4 times and 1.5 times higher than in glucose. To achieve the highest DCW and PHA production, the optimal culture conditions e.g. carbon to nitrogen ratios of 40 mole/mole, incubation temperature at 35℃ and shaking speed of 200 rpm were performed and a maximum DCW up to 4.24 ± 0.04 g/l and PHA concentration of 2.68 ± 0.02 g/l (61% DCW) were obtained. The produced PHA was further examined its monomer composition and found to contain only 3-hydroxybutyrate (3HB). This finding corresponded with the presence of class IV PHA synthase gene. Finally, certain thermal properties of the produced PHA i.e. the melting temperature (T_m) and the glass transition temperature (T_g) were about 176℃ and -4℃, respectively whereas the M_w was about 1.07 KDa ; therefore, the newly isolated B. megaterium PP-10 is a promising bacterial candidate for the efficient conversion of low-cost PPH to PHA.