• 제목/요약/키워드: N volatilization

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쵸크랄스키법에 의한 LiLa1-xNdx(MoO4)2 단결정 육성 연구 (LiLa1-xNdx(MoO4)2 Single Crystal Growth by the Czochralski Method)

  • 배인국;채수천;장영남;김상배
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권9호
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    • pp.677-683
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    • 2004
  • 레이저 모체재료용 Nd:LLM (Nd:LiLa(MoO$_4$)$_2$) 단결정을 쵸크랄스키법으로 성장시켰다 성장된 Nd:LLM 단결정은 균열 등이 쉽게 발생하였는데, 균열의 원인은 상전이, 불합치용융, 구성성분의 화학적 불균질, 열적구조의 불균형 및 성장방향 등이 있다. 성장된 단결정의 TG-DTA 열분석 결과 상전이는 없었으며, XRD 회절분석에 의해 합치 용융체임을 확인하였다. Li$_2$O 성분의 휘발은 화학적 불균질에 중요한 원인이었다. 자체 제작된 저항발열로의 온도프로파일은 도가니 높이로 조절하였다 또한, Nd:LLM 결정은 성장방향에 따라 단결정의 성장에 영향을 받았으며, (101)의 방향의 성장에서 단결정의 품질이 가장 우수하였다. 성장된 단결정의 N$d^{3+}$ 이온의 분포 및 유효편석계수은 PIXE분석에 의해 수행되었다.

환경인자가 토양내 석유계탄화수소의 분해에 미치는 영향 (Effect of Environmental Parameters on the Degradation of Petroleum Hydrocarbons in Soil)

  • 황의영;남궁완;박준석
    • 한국토양환경학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.85-96
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    • 2000
  • 본 연구의 목적은 수분함량 및 온도변화가 석유계탄화수소의 분해에 미치는 영향을 살펴보는 것이었다. 연구에 사용된 토양은 사질양토였으며 대상오염물질은 디젤오일이었다. 디젤오일의 초기오염농도는 건조질량기준으로 10,000mgTPH/kg이었다. 수분함량은 토양 수분보유능력의 50%, 70%그리고 90%로 조절하였으며 온도는 $5^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, 그리고 $30^{\circ}C$로 변화시켰다. 석유계 총탄화수소의 분해는 수분함량이 수분보유능력의 50%와 70%에서 활발하게 일어났다. 온도는 10~3$0^{\circ}C$에서 석유계 총탄화수소의 분해가 활발하였으며 5$^{\circ}C$에서는 상대적으로 분해속도가 느리게 나타났다. 노르말알칸류의 분해속도는 석유계 총탄화수소에 비하여 약 2배 정도 빠르게 나타났다. 휘발에 의하여 손실된 석유계 총탄화수소는 초기 농도의 약 2% 내외였다. 대조실험으로서 공기공급을 하지 않은 경우와 biocide로 $HgCl_2$를 첨가한 경우에 석유계 총탄화수소의 분해가 미미하여 석유계 총탄화수소가 호기성조건하에서 생물학적 반응에 의하여 분해되었음을 보여주었다.

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Comparative study of individual and co-application of biochar and wood vinegar on growth of perilla (Perilla frutescens var.) and soil quality

  • Yun-Gu Kang;Nam-Ho Kim;Jun-Ho Kim;Da-Hee Ko;Jae-Han Lee;Jin-Hyuk Chun;Taek-Keun Oh
    • 농업과학연구
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    • 제49권2호
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    • pp.357-366
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    • 2022
  • Biochar can be obtained by using various types of biomass under an oxygen-limited condition. Biochar can be utilized for various applications such as soil improvement, waste management, growth promotion, and adsorption. Wood vinegar is produced by the process of pyrolysis wood biomass and is used as a growth promoter, for soil improvement, and as a feed additive. When wood vinegar is treated on soil, it acts to control soil pH, improve nutrient availability, and alleviate N2O and NH3 volatilization. The objective of this study was to evaluate the effect of biochar and wood vinegar on the growth of perilla and soil quality. The experiment was conducted by using a Wagner pot (1·5,000 a-1) in a glass greenhouse. The biochar was produced by pyrolysis at 450℃ for 30 minutes using rice husk and rice straw. Wood vinegar was diluted to 1 : 500 (v·v-1) and used in this experiement. In the results of a cultivation experiment, co-application of biochar and wood vinegar enhanced the growth of perilla. In particular, rice husk biochar affected the leaves of the perilla, and rice straw biochar influenced the stems of the perilla. In addition, soil quality after treatment with biochar and wood vinegar applied together was highest compared to other units. Therefore, it is anticipated that co-application of biochar and wood vinegar will be more productive and improve soil quality compared to individual utilization of biochar and wood vinegar.

퇴비화 공정의 1차 발효단계에서 질소성 물질의 거동 평가 (An Assessment on the Behavior of Nitrogenous Materials during the First High-rate Phase in Composting Process)

  • 정연구;김진수
    • 유기물자원화
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    • 제8권3호
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    • pp.81-88
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    • 2000
  • 음식쓰레기, 슬러지 등과 같이 C/N비가 낮은 폐기물을 호기성으로 퇴비화하는 경우 질소 성분이 많이 손실될 수 있으며, 이는 비료성분의 손실, 악취를 비롯한 환경오염 발생 등을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 퇴비화 공정에서 질소성 물질의 보존방법을 도출하기 위한 기초 연구로 음식쓰레기를 실험실 규모로 퇴비화하면서 일반적인 호기성 퇴비화 공정에서 일어나는 질소의 거동을 분석하였다. 음식쓰레기는 종이나 나무조각과 혼합하여 퇴비화하였으며, 질소성 물질의 거동을 평가하기 위해 퇴비시료에 포함된 암모니아, 산화성 질소, 유기성 질소를 측정하였다. 배가스로 손실되는 질소도 황산으로 흡수시켜 정량하였다. 퇴비화 반응의 활성화 여부가 유기성 질소의 무기화에 큰 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 활성이 좋은 퇴비를 식종한 경우 반응 초기부터 유기성 질소의 무기화가 활발히 진행되어 많은 양의 질소가 손실된 반면 초기의 낮은 pH 기간이 길어지면 유기성 질소의 분해가 지연되는 것으로 나타났다. 암모니아 손실량은 주입된 공기량의 영향이 큰 것으로 판단되며, 암모니아 손실이 증가하면 퇴비의 암모니아 함량이 크게 감소하였다. 질소에 대한 물질수지 분석을 통하여 초기 질소의 28~38%가 암모니아로 전환되었으며, 전환된 암모니아의 77~94%가 가스로 손실된 것으로 나타났다.

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헤어리베치와 청보리의 단일 및 혼합처리에 따른 토양 내 질소의 동태 (Nitrogen Dynamics in the Soils Incorporated with Single and Mixture Application of Hairy vetch and Barley)

  • 임우섭;이현호;홍창오
    • 한국환경농학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.298-305
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    • 2014
  • 본 연구는 실내의 일정한 조건하에서 녹비작물인 헤어리베치와 청보리를 토양에 단일 투입 혹은 혼합 투입하여 토양 내 무기태 질소 및 가스 형태의 질소 배출 정도를 조사하여 전체 질소 동태를 살펴보았다. 녹비작물의 처리 후 토양 내 총질소, $NH_3$, $N_2O$, $NH_4{^+}$, $NO_3{^-}$의 함량은 모든 조사기간 내 헤어리베치를 단독으로 투입한 처리구에서 가장 높은 것으로 나타났다. 토양으로부터 유실되는 가스 형태의 질소 대부분은 $NH_3$에 의한 것으로 판단된다. 17주간 발생되어진 $NH_3$$N_2O$의 함량은 헤어리베치를 단독으로 처리한 B:H(0:100) 보다 청보리와 헤어리베치를 혼합하여 처리한 B:H(50:50) 처리구에서 낮게 나타났다. 헤어리베치를 단독으로 처리하거나 헤어리베치와 청보리를 혼합하여 처리한 토양에서는 청보리를 단독으로 처리한 토양에 비해 생육 초기에는 식물에게 유효한 형태의 무기태 질소인 $NH_4{^+}$의 함량을 훨씬 증대시킬 수 있는 것으로 조사되었으며 생육 후기에는 $NO_3{^-}$의 함량을 증대시킬 수 있는 것으로 조사되었다. 그러나 헤어리베치를 단독으로 처리하였을 경우 현장조건에서 강우 시토양으로부터 쉽게 용탈되어 지하수로 유입될 수 있는 $NO_3{^-}$의 함량을 증가시킬 수 있다. 결론적으로, 현장조건에서 토양 내 유효태 질소 함량의 증대화 투입된 질소의 유실량 저감을 위해서는 헤어리베치의 단파보다는 청보리와 헤어리베치의 혼파가 추천된다.

돈분과 사과착즙박의 혼합 혐기소화액의 황산첨가 pH 조절이 호기성 액비화과정에서의 화학적 특성 변화 (Effect of pH Adjustment by Adding Sulphuric Acid on Chemical Properties in Aerobic Liquefying Process of Co-Digestate of Swine Manure and Apple Pomace)

  • 류종원
    • 유기물자원화
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    • 제28권3호
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    • pp.5-14
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    • 2020
  • 본 연구는 돈분과 사과착즙박 혼합 혐기소화액의 호기성 처리 과정에서 황산(H2SO4)을 이용한 혐기소화액의 pH를 7.0과 6.5 조절 처리가 암모니아 휘발과 화학적 특성 변화에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 혐기소화액은 0.3 ㎥ air/㎥·min 조건에서 60일 동안 폭기처리를 실시하였다. 무처리구의 혐기소화액은 호기성 액비화 과정 중 pH가 상승하고, EC와 T-N 함량이 감소하는 경향을 나타내었다. 황산 무처리 혐기소화액은 pH가 높아 액비화 과정에 암모니아 농도가 172.6 mg/L로 높았으나 황산 처리 pH 조절 혐기소화액은 암모니아(NH3) 발생이 유의적으로 감소되었다. 황산 무처리 혐기소화액은 액비화 과정 중 암모늄태 질소 함량이 47.2% 감소되었다. 혐기소화액의 pH 조절 처리구는 암모늄태 질소의 함량이 황산 처리 pH 조절 처리구에 비하여 높았다. 또한, 황산(H2SO4)처리는 혐기소화액에서 질소, 인산 함량의 증가에 영향을 주어 비료 성분이 높아지는 효과를 나타내었다. 따라서 혐기소화액의 황산 첨가에 의한 pH 조절은 호기성 액비화 공정에서 암모니아 휘산 저감과 질소 함량을 높이기 위한 유용한 방법으로 활용될 수 있을 것이다.

변압기 절연유 중 PCBs, Co-PCBs 및 PCDD/PCDFs 오염수준 및 이성체 분포 (Contamination level and congener profiles of PCBs, Co-PCBs and PCDD/DFs in transformer insulation oil samples)

  • 김경수;김종국;신선경;김경심;송병주
    • 분석과학
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    • 제19권3호
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    • pp.263-271
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    • 2006
  • 변압기 절연유 중 PCBs, Co-PCBs 및 PCDD/Fs를 GC/ECD와 HRGC/HRMS를 이용하여 정량한 결과 각각 N.D.~77.3 ppm, 0.0863~2.49 ppm과 N.D.~0.00241 ppm으로 검출되었다. WHO-TEQ 농도는 Co-PCBs가 23.3~600 pgTEQ/g, PCDD/Fs가 N.D.~128 pgTEQ/g (${\Sigma}Co$-PCBs+PCDD/Fs은 24.4~728 pgTEQ/g)으로 검출되어, 총 TEQ 농도 중 PCDD/Fs가 차지하는 비율은 12% 이하였으나, 변압기 절연유 중에 미량의 다이옥신이 존재하는 것으로 나타났다. 총 10개의 시료 중 4개의 시료에서 현행 기준인 2 ppm을 초과하였으며, 시료에 따라서 Aroclor 1242, 1248, 1254 및 1260이 단품 혹은 혼합품의 형태로 포함되어 있었다. 또한 Co-PCBs와 PCDD/Fs의 농도사이에 상관성이 나타났으나 (P<0.003), 변압기의 제작년도와 농도사이에 상관성은 나타나지 않았다. Co-PCBs 이성체 분포에 있어서 non-ortho 치환 이성체에 비해 mono-ortho 이성체가 높은 비율을 차지하였으며, PCB-118 이성체가 모든 시료에서 42% 이상으로 가장 높은 비율을 차지하였다. PCDD/Fs 이성체 분포에 있어서는 OCDD가 53% 이상으로 다른 이성체에 비해 높은 비율을 차지했다. 또한 일부 시료 중 Co-PCBs의 이성체패턴은 환경 대기시료 뿐만 아니라 PCBs 제품인 Aroclor와 유사한 패턴을 나타내어, 변압기 절연유가 대기 중 PCBs의 오염원 중 하나라는 것이 시사되었다.

음식물쓰레기와 돈분 액상물의 혼합부숙시 이화학적 특성 변화 (Physicochemical Changes of Food Waste Slurry Co-fermented with Pig Manure Slurry)

  • 소규호;성기석;홍승길
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.242-248
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    • 2007
  • 돈분뇨 슬러리와 음식물쓰레기 자원화 과정에서 발생하는 액상물의 혼합 액비화를 통한 액비의 비료적 특성 및 액비의 악취 저감 특성을 검토하였다. 발효가 진행됨에 따라 음식물쓰레기 액상물 혼합비율이 높은 처리구에서 pH가 높아졌고 돈분뇨 슬러리 혼합비율이 높은 처리구에서는 낮아졌고, EC는 180일째에 모든 처리구에서 $21{\sim}23dS\;m^{-1}$로 안정되었다. 180일간 발효시키고 난 후에 질소성분은 최초 성분량의 20%까지 저하되었는데, 음식물쓰레기 액상물 50% 이상 혼합한 구에서는 비료공정규격에 미달되었다. 발효가 진행되면서 유기물, 인산, 석회, 고토성분은 감소되었고 칼리, 염분의 함량은 증가하였는데, 염분의 증가는 액비 발효과정 중 수분 증발에 따른 농축효과에 기인하였다. 악취 성분으로서 $NH_3$는 발효 초기 30일째까지 많이 발생하다 점차 감소하였고 돈분뇨 슬러리 혼합비율이 높을수록 오래까지 지속적으로 발생되었고, $R-NH_2$의 경우는 $NH_3$에 비해 발효기간이 길어져도 지속적으로 발생하였다. $C_2H_5SH$는 돈분뇨슬러리와 혼합처리구에서만 발생하였는데, 발효기간 180일이 지나도 지속적으로 발생되었다. 관능검사 결과 역시 돈분뇨슬러리 혼합처리구에서는 발효기간 180 일이 지나도 악취도가 1 이하로 저하되지 않았다. 현행 비료 공정규격상 악취강도 기준이 2 이하인 점과 질소성분의 휘산으로 인한 액비 중 T-N 성분 저하 등을 고려했을 때 이의 제어연구가 수행될 필요가 있었다.

토양내 저휘발성 유류오염물 제거를 위한 고온공기 주입/추출기술 연구 (Hot Air Injection/Extraction Method for the Removal of Semi-Volatile Organic Contaminants from Soils)

  • 구청완;고석오
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권1호
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    • pp.6-12
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    • 2005
  • 급격한 경제성장의 결과로서 최근까지 각종 유류관련 시설의 누출로 인한 토양 오염에 대한 관심이 고조되고 있다. 토양복원을 위하여 재래식 토양가스추출법(SVE)과 같은 공법이 사용되고 있으나 휘발성 유류성분의 제거에 적합하며 디젤, 방향족화합물 등과 같은 저휘발성 오염물의 제거에는 부적합한 결과를 보이고 있다. 본 연구에서는 디젤과 같이 저휘발성 유류성분을 제거하기 위한 효율적인 공기주입 및 SVE 공정 개발을 위해 디젤유의 개별성분들의 온도와 유량에 따른 제거효율, 수분함량에 따른 영향 평가를 실시하였다. 디젤범위의 오염성분(DROs)들은 온도의 증가에 따라 휘발성의 순서대로 제거되는 경향을 보이고 있다. 실험결과, $90\%$ 이상의 DROs 범위 내 오염물은 온도를 $100^{\circ}C$ 이상으로 유지할 경우 효과적으로 SVE 방법에 의하여 제거할 수 있다고 판단된다. 유량이 증가함에 따라 오염물이 토양 내 잔류하는 비율이 빠르게 감소하지만 유량이 40cc/min를 초과하면 감소 폭이 크지 않았으며 이는 큰 유량에 대하여 오염물이 휘발되는 속도에 있어서 물질전달상의 제한에 기인한다고 판단된다. 수분함량에 영향은 DROs성분 중 n-decane은 적은 것으로 나타났으나 다른 오염성분들은 수분이 존재함에 따라 제거효율이 좋아지는 결과를 나타내었다.

New Liquid Crystal-Embedded PVdF-co-HFP-Based Polymer Electrolytes for Dye-Sensitized Solar Cell Applications

  • Vijayakumar, G.;Lee, Meyoung-Jin;Song, Myung-Kwan;Jin, Sung-Ho;Lee, Jae-Wook;Lee, Chan-Woo;Gal, Yeong-Soon;Shim, Hyo-Jin;Kang, Yong-Ku;Lee, Gi-Won;Kim, Kyung-Kon;Park, Nam-Gyu;Kim, Suhk-Mann
    • Macromolecular Research
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    • 제17권12호
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    • pp.963-968
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    • 2009
  • Liquid crystal (LC; E7 and/or ML-0249)-embedded, poly(vinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene) (PVdF-co-HFP)-based, polymer electrolytes were prepared for use in dye-sensitized solar cells (DSSCs). The electrolytes contained 1-methyl-3-propylimidazolium iodide (PMII), tetrabutylammonium iodide (TBAI), and iodine ($I_2$), which participate in the $I_3^-/I^-$ redox couple. The incorporation of photochemically stable PVdF-co-HFP in the DSSCs created a stable polymer electrolyte that resisted leakage and volatilization. DSSCs, with liquid crystal(LC)-embedded PVdF-co-HFP-based polymer electrolytes between the amphiphilic ruthenium dye N719 absorbed to the nanocrystalline $TiO_2$ photoanode and the Pt counter electrode, were fabricated. These DSSCs displayed enhanced redox couple reduction and reduced charge recombination in comparison to that fabricated from the conventional PVdF-co-HFP-based polymer electrolyte. The behavior of the polymer electrolyte was improved by the addition of optimized amounts of plasticizers, such as ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC). The significantly increased short-circuit current density ($J_{sc}$, $14.60\;mA/cm^2$) and open-circuit voltage ($V_{oc}$, 0.68 V) of these DSSCs led to a high power conversion efficiency (PCE) of 6.42% and a fill factor of 0.65 under a standard light intensity of $100\;mW/cm^2$ irradiation of AM 1.5 sunlight. A DSSC fabricated by using E7-embedded PVdF-co-HFP-based polymer electrolyte exhibited a maximum incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE) of 50%.