본 연구에서는 석탄층 메탄가스전에서의 영향반경 내 저류층 압력에 따라 변화하는 투과도를 고려한 저류층 생산성을 산출하고 그 저류층의 생산특성을 반영한 물질평형법을 사용하여 향후 생산거동을 예측하는 모델을 개발 하였다. 석탄층 메탄가스전을 대상으로 개발한 방법과 전통적인 방법의 저류층 생산성을 유정시험 측정치를 기준으로 비교하였다. 그 결과, 전자의 경우 결정계수($R^2$)가 약 0.76, 후자의 경우 0.69이었다. 이를 통해 석탄층 메탄가스전의 생산성을 대표할 때, 영향반경 내 저류층 압력과 압력 의존 투과도를 고려한 저류층 생산성이 더 적합함을 확인하였다. 이 과정을 통해 유정시험 측정치가 존재할 때, 압력 의존 투과도를 계산하기 위한 영향반경 내 저류층 압력을 산정하는 방법을 제안하였다. 산출한 저류층 생산성과 물질평형법을 이용하여 31개 가스정의 향후 15년간의 생산거동을 예측하여 압력 의존투과도를 고려하지 않은 문헌의 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 적용된 현장의 압력 의존 투과도는 최대 1.17배 상승하여 각 가스정당 일일 생산량이 문헌의 결과 대비, 최대 약 15% 증가하는 결과가 도출되었다. 문헌들에 따르면, 석탄층 메탄가스전의 투과도는 저류층 압력에 따라 6~25배 증가하기도 한다. 그 경우, 생산거동은 전통적인 가스 전과 큰 차이가 나타날 것으로 사료된다.
The butane decomposition over the catalyst is an attractive method for the hydrogen production. The objective of the work was investigated the catalysis of carbon black in butane decomposition reaction. The Butane decomposition was performed over carbon black catalyst in a range of $500-1100^{\circ}C$. The butane conversion of thermal decomposition and catalytic decomposition were increased with increasing the reaction temperature The butane conversion of the thermal decomposition was higher than the butane conversion of the catalytic decomposition. Hydrogen and methane were mostly observed in the butane decomposition over $1000^{\circ}C$. Especially, the hydrogen yield was steadily increased with raising the reaction temperature, It could be known that the hydrogen yield of the catalytic decomposition was higher than one of the thermal cracking because the hydrogen productivity was improved by the catalyst. The deactivation of the catalyst was not observed in the reactivity test. The surface and crystalline of the fresh and used catalysts were characterized by TEM, BET surface area and XRD analysis, respectively. The fresh carbon black particles had mostly smoothly round-shaped surfaces. In the surface of the carbon black after the reaction, the deposited carbon was formed as the protrusion-shaped carbon and the cone-shaped. The proper peaks of carbon black appeared in XRD analysis.
천년초에는 유기산이 다량 함유되어 있을 뿐 아니라 항균효과가 탁월하다는 보고가 있고, 식이유황도 체내 기능을 향상시켜 산란계의 계란 생산성 및 품질을 향상시킬 가능성이 있다는 보고가 있다. 그러므로 본 연구에서는 산란계에게 천년초와 식이유황을 사료에 첨가한 기능성 사료를 산란계에게 급여할 때 계란의 생산성과 품질 및 관능적 특성을 향상시키는 지를 조사하였다. 실험은 35주령의 Lohmann Brown 산란계 총 640마리를 4 처리 8 반복, 반복당 20수씩 완전임의배치를 하여 1) 천년초 0.12%, 2) 식이유황 0.1%, 3) 천년초 0.12%+식이유황 0.1% 또는 4) 물(대조군)을 사료에 골고루 혼합하여 5주 동안 급여하였다. 산란율, 계란 중량, 중량별 계란 생산량, 사료효율은 세군 사이에 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 그러나 파란율은 천년초, 식이유황, 또는 천년초+식이유황을 급여한 군이 대조군에 비해 높았고 이러한 차이는 난각두께와 난각강도가 높은 것과 관련이 있었다. 계란의 신선도를 나타내는 Haugh unit, 난백과 난황의 점도도 천년초, 식이유황, 또는 천년초+식이유황을 급여한 군이 대조군에 비해 높았다. 천년초군이 식이 유황군 보다 신선도가 높은 경향을 나타내었지만 통계적으로 유의하지는 않았고 천년초+식이유황군도 천년초군이나 식이유황군과 차이가 없었다. 또한, 저장기간에 따른 계란의 신선도도 천년초, 식이유황, 또는 천년초+식이유황을 급여한 군이 대조군에 비해 높았다. 훈련된 대학생을 대상으로 반숙 난백과 난황에 대한 관능검사를 하였을 때도 난백과 난황에서 모두 질감, 달걀 특유의 비린맛, 느끼함 등에 대한 선호도가 천년초, 식이유황, 또는 천년초+식이유황을 급여한 군이 대조군에 비해 높았다. 결과적으로 천년초 추출물 0.12% 또는 0.1% 식이유황을 산란계의 사료에 첨가하여 급여하였을 때 산란계의 파란율을 감소시키고 저장기간 중에서도 신선도를 유지시키는 등 계란의 품질을 향상시켜 간접적으로 생산성을 향상시켰다. 천년초 추출물과 식이유황을 함께 첨가하였을 때 추가적으로 생산성이나 품질을 향상시키는데 도움이 되지는 않았으므로 천년초 추출물 0.12%이나 0.1% 식이유황을 산란계 사료에 첨가함으로써 계란의 품질을 향상시킬 수 있겠다.
간척지 논 토양에서 석고의 처리는 염의 농도에 관계없이 고염도와 저염도 전체 토양에서 무처리 대비 71.3~98.9%까지 메탄 발생을 저감 할 수 있었다. 석고 처리에 따른 황산염을 증가는 전자수용체, 즉 황산염이온의 양 증대에 따른 전자의 활성저하와 황환원균의 활성증가가 메탄 발생을 저감시키는 가장 큰 요인인 것으로 판단된다. 간척지 논에 석고를 시용할 경우 부족한 칼슘의 공급효과를 통하여 토양의 물리성 및 배수 개선을 통하여 메탄 발생 감소에 영향을 줄 수 있었다. 또한 석고의 시용은 간척지 토양의 높은 pH와 높은 나트륨 이온을 효과적으로 저감할 수 있어 식물 생육 및 수량에 긍정적인 영향을 주었으며, 물리성 개선을 통하여 메탄 발생을 저감 시킬 수 있었다. 간척지 토양에서 석고의 시용은 벼 수량을 13.2~39.1%까지 증수 효과가 있었으나, 과량 처리시 오히려 생산성을 감소시켰다. 결론적으로 간척지에서 토양 개량을 위해 사용되어 지는 석고는 토양의 물리 화학성을 개선할 뿐만 아니라 메탄 발생을 효과적으로 저감할 수 있는 우수한 토양 개량제로서 평가되었다.
간척지 논 토양에서 염 농도에 따른 메탄 배출특성을 조사하기 위하여 포트 실험을 실시한 결과, 염 농도의 증가는 메탄 배출량 감소와 벼 생육 및 수량성 악화에 영향을 주는 것으로 조사되었다. 벼 재배기간 중 높은 EC와 pH로 인한 메탄생성균의 활성 감소와 벼 생육 악화에 따른 메탄 배출량 감소가 주요 원인으로 평가되었다. 토양의 EC와 pH는 총 메탄배출량과 고도의 부의 상관관계를 나타내었으며, 벼 생육(초장 및 분얼)과는 정의 상관관계를 나타내었다. 하지만 주로 높은 EC에 의한 메탄 저감효과는 벼의 생육 초기에 대부분 나타났으며, 생육 후기로 갈수록 염의 희석효과에 의하여 저감효과가 크게 감소되는 것으로 확인하였다. 본 연구의 결과를 통하여 간척지 논 토양의 염 농도가 메탄 배출량에 감소에 큰 영향을 줄 수 있는 것으로 평가되며, 간척지 논 토양에서 메탄 배출량 평가 또는 예측에 좋은 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
본 논문에서는 양돈폐수의 전처리 공정으로 부유성 세라믹 담체로 충진한 Anaerobic Filter (AF)을 이용하여 신재생에너지 메탄가스의 생산 가능성과 전처리 후 유출수의 후속 고도처리 적정성을 평가하였다. 유입 COD 농도가 14,000 mg/L인 양돈폐수를 Anaerobic Filter에 점진적으로 유기물부하(OLR)를 증가시키면서 혹은 수리학적 체류시간을 짧게 유지하면서 $35^{\circ}C$에서 운전한 결과는 다음과 같다. Anaerobic Filter는 HRT 0.5일(OLR 28 g TVS/L-d)에서 최대 메탄발생량 1.74 v/v-d를 달성하였으며, Biogas 기준 TVS 제거효율은 HRT 3일(OLR 4.67 g TVS/L-d)로 운전하였을 때 63%를 얻었다. 반면 유출수 분석에 의한 TCOD 제거효율은 75%를 상회하였다. 유출수의 알카리도는 모든 운전 조건에서 2,050~2,980 mg/L as $CaCO_3$로서 후속 질소제거 시 야기될 수 있는 알카리도 파괴를 상쇄할 수 있을 것이다. HRT 2일 이하의 운전조건에서 Anaerobic Filter 유출수의 COD/TKN 비는 10~35 범위로서 고도처리 시 적정비인 8 이상을 만족하였으며 COD/TP 비는 38~56범위로서 적정비 33 이상 유지가 가능하였다.
최근 수평시추, 수압파쇄 등의 기술발전에 따라 셰일가스, 셰일오일, 석탄층 메탄가스 등 비전통자원개발이 활성화 되었다. 이러한 기술발전으로 생산성이 향상되었지만, 화학약품이 포함된 수압파쇄 유체와 오일, 가스와 고농도의 염과 방사성 물질을 함유하는 생산수가 가스 생산중 발생하게 된다. 이같이 생성된 대량의 폐수에 따른 부정적인 환경적 요인은 비전통자원개발에 주요 장애요소로 급격히 대두되고 있다. 본 연구에서는 비전통자원개발에 따른 회수수와 생산수의 처리방법에 대한 융합적인 토대를 제시하고, 새롭게 떠오르는 다양한 수처리 기술을 총설하고자 한다. 비전통 자원개발 현장에 적용 가능한 기본적인 분리공정인 막분리, 증발, 결정화, 탈염공정 기술을 소개하고 또한 대량의 수자원을 사용하는 비전통자원개발의 특성상 물의 재이용 및 재활용이 가능한 기술을 소개하고자 한다.
Syngas from gasification of coal can be converted to SNG(Synthesis Natural Gas) through gas cleaning, water gas shift, $CO_2$ removal, and methanation. One of the key technologies involved in the production of SNG is the methanation process. In the methanation process, carbon oxide is converted into methane by reaction with hydrogen. Major factors of methanation are hydrogen-carbon oxide ratio, reaction temperature and space velocity. In order to understand the catalytic behavior, temperature programmed surface reaction (TPSR) experiments and reaction in a fixed bed reactor of carbon monoxide have been performed using two commercial catalyst with different Ni contents (Catalyst A, B). In case of catalyst A, CO conversion was over 99% at the temperature range of $350{\sim}420^{\circ}C$ and CO conversions and $CH_4$ selectivity were lower at the space condition over 3000 1/h. In case of catalyst B, CO conversion was 100% at the temperature over $370^{\circ}C$ and CO conversions and $CH_4$ selectivity were lower at the space condition over 4700 1/h. Also, conditions to satisfy $CH_4$ productivity over 500 ml/h.g-cat were over 2000 1/h of space velocity in case of catalyst A and over 2300 1/h of space velocity in case of catalyst B.
본 연구는 혐기성 소화조에서 바이오 가스 생산을 위한 바이오매스 자원으로서 Chlorella vulagaris와 Dunaliella salina의 이용능력을 확인하였다. 세포벽의 구조에 따라 전처리 후 용해성 물질의 수율이 영향을 받았는데, 이는 D. salina가 바이오 가스 생산 측면에서 C. vulgaris보다 좋은 후보라는 것을 보여준다. 혐기성 소화조에서 얻은 접종원으로부터 전처리하거나 전처리하지 않은 D. salina를 기질로서 메탄가스를 생산하는데 이용하였을 때 메탄 수율 측면에서 큰 차이가 없었다. 그러므로 D. salina는 높은 바이오매스 생산성, 단순한 전처리 필요성, 쉬운 바이오 가스전환 때문에 바이오 가스 생산을 위한 적합한 해조류 바이오매스이다.
Hayeong Lee;Yurim Kim;Jiheon Han;Sieun Choi;Yeeun Jun;Hosun Chun;Soonhwa Kwak;Youngjun Mo
한국작물학회:학술대회논문집
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한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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pp.225-225
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2022
Rice is a major food crop consumed by approximately half of the world's population. Heading date is one of the major agronomic traits and has a wide impact on the productivity and quality of rice. Recently, shortening the growth period of rice through modulating heading date has been emphasized as one of the most effective strategies for reducing methane emissions from paddy fields. OsPRR37, a major heading date gene in rice, represses flowering under both short-day and long-day conditions. Plants carrying the loss-of-function alleles of OsPRR37 have been reported to flower approximately seven days and 20 days earlier than those carrying the functional alleles in short day and long day conditions, respectively. In this study, we investigated the nucleotide sequence variation existing in the exonic regions of OsPRR37 and catalogued the allelic distribution in 208 Korean rice cultivars. We used four sets of primers for amplifying and sequencing the eight exons of OsPRR37. As a result, two types of loss-of-function alleles and four types of functional alleles were found in 208 Korean rice cultivars. Interestingly, only three cultivars (Jinbuolbyeo, Jinseolchal, and Mimyeon) carried loss-of-function alleles while 205 carried functional alleles, indicating that OsPRR37 loss-of-function alleles have been used very rarely in Korean rice breeding programs. To generate useful information for the development of early-maturing rice cultivars, our future work will focus on analyzing the effect of different OsPRR37 alleles on heading date and other major agronomic traits.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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