• Advances in environmental research
• /
• 제6권2호
• /
• pp.127-137
• /
• 2017

Cotton is the major fiber crop in Pakistan that accounts for 2% of total national gross domestic product (GDP). After picking of cotton, the dry stalks are major organic waste that has no fate except burning to cook food in villages. Present research focuses use of cotton stalks as feedstock for biochar production, its characterization and effects on soil characteristics. Dry cotton stalks collected from agricultural field of Bahauddin Zakariya University, Multan, Pakistan were combusted under anaerobic conditions at $450^{\circ}C$. The physicochemical analysis of biochar and cotton stalks show higher values of % total carbon, phosphorus and potassium concentrations in biochar as compared to cotton stalks. The concentration of nitrogen was decreased in biochar. Similarly biochar had greater values of fixed carbon that suggest its role for carbon sequestration and as a soil amendment. The fourier transformation infrared spectroscopic spectra (FTIR) of cotton stalks and biochar exposed more acidic groups in biochar as compared to cotton stalks. The newly developed functional groups in biochar have vital role in increasing surface properties, cation exchange capacity, and water holding capacity, and are responsible for heavy metal remediation in contaminated soil. In a further test, results show increase in the water holding capacity and nutrient retention by a sandy soil amended with biochar. It is concluded that cotton stalks can be effectively used to prepare biochar.

• 폴리머
• /
• 제27권6호
• /
• pp.528-535
• /
• 2003

불소계 섬유용 발수$.$발유제의 제조에 일반적으로 쓰이는 과불소알킬아크릴레이트 및 노말알킬아크릴레이트의 공중합체를 유화 중합법으로 제조할 시 계면활성제, 유기용매, 내구성 향상 목적으로 소량 첨가되는 기능성 단량체 및 공중합체의 결정 용융 온도 (T$_{m}$ )변화에 따른 고분자 라텍스의 입자 직경 변화와 그들의 표면 특성 (접촉각 및 발수도)의 변화를 관찰하였다 또한 WAXD 실험을 통해 공중합체의 T$_{m}$ 의 변화에 따른 공중합체의 곁사슬의 채움구조 변화를 조사하였으며 이를 통해 표면 특성과의 관계를 연구하였다. 그리고 과불소알킬아크릴레이트와 더불어 말단기가 약간 다른 불소아크릴레이트, [CH$_2$= CH$CO_2$CH$_2$(CF$_2$CF$_2$)nH] (n=4,5,6)를 사용한 불소아크릴레이트 공중합체도 동시에 합성하여 공중합체의 곁사슬의 채움구조, 말단기($CH_3$-,CF$_3$-,CHIF$_2$-)의 종류 및 농도변화에 따른 표면 특성 (접촉각, 발수도 등)의 변화를 관찰하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권6호
• /
• pp.792-797
• /
• 2015

그래핀은 다양하고 뛰어난 물성으로 그 적용 분야가 넓다. 그러나 반델반스 상호 작용으로 유기용매 내에서 쉽게 분산되지 않고 뭉쳐 있거나 포개진 상태로 존재한다. 게다가 그래핀은 화학적으로 비활성이며 크기나 모양이 넓은 분포도를 가지므로 균일한 상태 유지가 어렵다. 본 연구에서는 덩어리로 구성된 그래핀을 용매에 분산시키고 개질시키는 방법에 대해서 고찰하였다. 분산방법으로서 i) 유리비드를 이용한 물리적 분쇄. ii) 유리비드와 초음파를 이용한 처리 iii)유기용매에서의 분산 iv)드라이아이스를 이용한 개질법이 포함된다. 2.5 mm 크기의 유리비드처리는 대조구와 비교하여 36.4%의 감소율을 나타내었다. 유리비드(2.5 mm)와 초음파(225W, 10분) 병용 처리구가 76%로 입자 크기 감소효과를 나타내었다. 그래핀 입자 크기감소는 유리비드의 크기와 초음파 처리강도와 처리시간에 의존되었다. Ethyl acetate(EA)와 Isoprophyl alcohol(IPA)의 용매로 그래핀 표면을 개질시켰다. IPA용매에서 FT-IR 분석결과 CO 작용기가 높게 나타남으로 확인할 수 있었다. 한편, 드라이아이스로 그래핀 표면을 개질시킨 결과 처리 전 산소함량이 0.80%에서 처리 후 4.90%로 산소 함량 크게 증가되었다. 본 연구 결과로부터 IPA용매에 그래핀을 분산시킬 때 CO 작용기가 증가하여 장시간 분산상태 유지에 도움이 되는 것으로 판단된다.

• 현장농수산연구지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.102-115
• /
• 2004

본 연구는 셀레늄강화버섯생산 후 대량으로 폐기되는 버섯 폐배지를 가축사료로 이용하기 위해 발효사료를 제조하고, 발효 기간동안 발효미생물에 의한 무기셀레늄을 유기셀레늄으로의 전환을 강화하기 위해 발효사료 내 존재하는 유기셀레늄 비율을 조사하였다. 발효사료의 처리구는 일반버섯 폐배지와 셀레늄강화버섯 폐배지를 조합하여 발효사료 내 셈레늄농도가 0.06, 0.54, 1.26 및 1.86ppm이었다. 그리고 발효기에서 48시간 동안 발효시켰으며, 발효시간(0, 12, 24, 48시간)에 따른 pH, 유기셀레늄 비율, 유기설레늄 함량 및 무기셀레늄 함량을 조사하였다. 발효사료 내 셀레늄함량이 증가함에 따라 0시간의 pH는 일반버섯 폐배지로만 구성된 0.06ppm의 4.63보다 유의하게 직선적으로 증가하였고, 1.86ppm에서 가장 높은 값(6.35)을 나타내었다(p<0.0001). 발효 12시간 이후에는 대조군에 비하여 셀레늄강화 버섯 폐배지를 함유하는 처리군에서 pH가 유의하게 감소하였으나, 처리군들 간에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 셈레늄 농도별 발효사료의 무기셈레늄, 유기셈레늄 함량 및 유기셈레늄 비율은 처리구간에 유의한 차이를 나타내었다(p<0.001). 발효시간에 따른 처리군의 유기셀레늄 비율은 0.54ppm에서 발효 24시간까지 유의하게 증가하였고, 1.26ppm에서는 발효 12시간이후에는 유의한 증가가 나타나지 않았으며, 1.86ppm에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 그리고 일반 페배지로만 구성된 0.06ppm의 발효사료에서는 무기셀레늄이 검출되지 않았고, 셀레늄강화버섯 폐배지를 함유하는 발효사료(0.54ppm, 1.26ppm, 1.86ppm)는 발효 48시간에 약 70%의 유기셀레늄을 함유하였다. 이상의 결과로부터, 발효사료를 통한 유기셀레늄의 강화는 발효종료 후 폐배지 내 유기셀레늄 비율이 약 70%로 높게 나타나 반추가축에 대한 셀레늄사료자원으로 유용할 것으로 생각된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제47권6호
• /
• pp.747-754
• /
• 2009

본 연구에서는 $1,000^{\circ}C$에서 24시간 열처리된 활성탄에서 다이옥신과 유사구조를 갖는 o-DCB(ortho-dichlorobenzene)의 등온흡착식을 실험을 통하여 구하였고, 분자모사를 통하여 예측하였다. 실험으로 분석된 활성탄의 분자식 및 작용기 비율을 바탕으로 초기 활성탄 기본구조를 설계한 후, COMPASS(condensed-phase optimized molecular potentials for atomistic simulation studies) force field를 이용하여 이 구조를 최적화하였다. 최적화된 활성탄 분자구조에서 공극률, 비표면적, 및 입자밀도의 모사결과는 실험값과 비교되었고, 이들에 대한 실험과 모사결과의 오차는 각각 7.62, 3.79, 2.80%를 보여주었다. 통계 열역학적 방법인 GCMC(Grand Canonical Monte Carlo) 기법을 이용하여, 최적화된 활성탄 구조에서 온도에 따른 o-DCB의 등온흡착 상수값을 예측하였으며, 이 모사결과는 실험값과 비교될 때, 3% 이하의 오차를 보였다. o-DCB의 흡착특성을 바탕으로 확인되어진 활성탄 구조에서 다이옥신의 일종인 2,3,7,8-TCDD(tetrachlorodibenzo-p-dioxin) 등온흡착상수, 흡착열, 그리고 기공확산계수를 최종적으로 구함으로서, 실험적으로 구하기 힘든 맹독성 잔류성 유기물질의 흡착특성을 분자모사기법을 통하여 예측하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제26권5호
• /
• pp.20-28
• /
• 2021

Perfluorinated compounds(PFCs), an emerging environmental pollutant, are environmentally persistent and bioaccumulative organic compounds that possess a toxic impact on human health and ecosystems. PFCs are distributed widely in environment media including groundwater, surface water, soil and sediment. PFCs in contaminated solid can potentially leach into groundwater. Therefore, understanding PFCs partitioning between the aqueous phase and solid phase is important for the determination of their fate and transport in the environment. In this study, the sorption equilibrium batch and kinetic experiment of PFCs were carried out to estimated the sorption coefficient(K_d) and the fraction between aqueous-solid phase partition, respectively. Sorption branches of the PFDA(Perfluoro-n-decanoic acid), PFNA(Perfluoro-n-nonanoic acid), PFOA(Perfluoro-n-octanoic acid), PFOS(Perfluoro-1-octane sulfonic acid) and PFHxS(Perfluoro-1-hexane sulfonic acid) isotherms were nearly linear, and the estimated K_d was as follow: PFDA(1.50) > PFOS(1.49) > PFNA(0.81) > PFHxS(0.45) > PFOA(0.39). The sorption kinetics of PFDA, PFNA, PFOA, PFOS and PFHxS onto soil were described by a biexponential adsorption model, suggesting that a fast transport into the surface layer of soil, followed by two-step diffusion transport into the internal water and/or organic matter of soil. Shorter times(<20hr) were required to achieve equilibrium and fraction for adsorption on solid(F₁, F₂) increased with perfluorinated carbon chain length and sulfonate compounds in this study. Overall, our results suggested that not only the perfluorocarbon chain length, but also the terminal functional groups are important contributors to electrostatic and hydrophobic interactions between PFCs and soils, and organic matter in soils significantly affects adsorption maximum capacity than kinetic rate.

• 한국산림과학회지
• /
• 제100권1호
• /
• pp.112-117
• /
• 2011

본 연구는 산불이 저서성대형무척추동물의 섭식기능군과 군집안정성에 미치는 영향을 파악하기 위해 실시 되었다. 산불이 발생한 울진군의 2개 수계를 실험수계 그리고 산불비발생지의 2개 수계를 대조수계로 설정하여 산불이 발생한 2007년부터 2009년까지 조사하였다. 조사결과, 대조수계에서 4문 6강 16목 47과 89종, 실험수계에서 4문 6강 16목 43과 84종이 출현하였다. 각 연도별 실험수계에서 조사된 청정수계지표종인 E.P.T 분류군의 종수 및 개체수의 경우, 2007년에는 하루살이목이 21종, $2,434.6inds./m^2$, 강도래목이 3종, $199.8inds./m^2$, 날도래목이 14종, $540.2inds./m^2$로 나타났으며, 2009년에는 하루살이목 9종, $296inds./m^2$, 날도래목 4종 $44.4inds./m^2$, 강도래목은 나타나지 않았다. 전체적으로 매년 E.P.T 분류군에 속하는 종수 및 개체수가 급감하는 것으로 나타났다. 또한 매년 대조수계에 비해 실험수계에서 다양도와 풍부도가 감소하는 경향을 보였다. 섭식기능군은 GC type은 종수 및 개체수가 매년 감소하는 경향을 나타내었으나 기타 type에는 큰 변화가 없었다. 군집안정성은 실험수계에서 I III구역에 해당하는 종이 가장 많이 출현하였으나, 산불 후 매년 I III구역의 종수가 대체적으로 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국지역지리학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.129-142
• /
• 2007

본 연구의 목적은 휴경 연차에 따른 논토양의 물리 화학적 특성과 식생의 변화를 분석함으로써 묵논의 습지 생태계로서의 가치와 다양한 생물 서식처로서의 기능에 적합한지를 평가하는 것이다. 본 연구의 물리 화학적 특성과 식생 천이과정, 그리고 묵논 습지로서의 기능적 가치 분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 휴경 연수가 증가 할수록 표토가 조립화 되는 경향으로 나타났다. 둘째, 휴경 연수에 따라 유기물과 유효인산, 칼슘의 함량이 차이가 나타났으며, 칼륨과 마그네슘, CEC는 크게 변하지 않는 것으로 분석되었다. 셋째, 식생 천이과정의 단계별로 식물종 구성비를 보면, 출현종수는 초기에 14종에서 중기로 갈수록 증가하고 후기로 가면 다시 줄어드는 것으로 나타났다. 식물 조사 지소별 종구성적 조합에 의한 유사도 분석 결과를 보면 크게 천이단계별로 3그룹으로 분류되어 나타났다. 천이 초기는 댓골 상단, 하단이 중기 단계는 논방골 1단, 2단, 3단이, 천이 후기는 논방골 4단, 5단으로 그룹화 되었다. 넷째, 환경부 습지기능평가표와 RAM을 기준으로 논방골 묵논 습지에 대한 기능가치분석을 실시 한 결과 전체 가치평균이 2.13으로 "보통"에 해당하는 것으로 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제18권4호
• /
• pp.194-202
• /
• 1975

이 연구(硏究)는 도시유기폐물(都市有機廢物)을 이용(利用)한 유기질비료(有機質肥料)로서 활성오니(活性汚泥) 및 진개퇴비(塵芥堆肥)를 킬레이트화 물질로서 利用(利用)하기 위(爲)해서 이들 물질(物質)의 특성(特性)을 조사(調査)하였다. 철(鐵)킬레이트화에 관여(關與)하는 수용성물질(水溶性物質)을 분자체 분획법(分劃法)으로 분리(分離)하여 자외선(紫外線)및 적외선분광(赤外線分光) 스펙트럼에 의해서 그 구조(構造)를 조사(調査)하였고 이들 킬레이트의 안정도상수(安定度常數)를 이온교환평형법(交換平衡法)으로 측정(測定)하여 이들을 킬레이트 물질로 사용(使用)하했을때 그 안정성(安定性)을 검사(檢討)하였다. 진개퇴비(塵芥堆肥)에서 추출(抽出)된 유기물질(有機物質)은 Sephadex G-25에 의(依)해 4개분획(個分劃)으로 분리(分離)되었고 이중 철(鐵)과 킬레이트를 이루고 있던 분획(分劃)은 분자량(分子量)이 $5000{\sim}10,000$ 사이에 있었고 Polyphenol구조(構造)의 산소군(酸素群)이 킬레이트화(化)에 관여(關與)하고 있었다. 활성오니중(活性汚泥中) 가용성(可溶性) 물질(物質)은 Sephadex G-25에 의(依)해 6개(個)의 분획(分劃)으로 분리(分離)되었고 이중 킬레이트를 이루고 있던 분획(分劃)은 $5000{\sim}10,000$ 또는 5000에 약간 미달(未達)하는 분자량(分子量)을 가지고 있고 Polypeptide의 amide기(基)가 킬레이트화에 관여(關與)하였다. 이들의 안정도상수(安定度常數)도 합성(合成)킬레이트 물질의 안정도상수(安定度常數)와 큰 차이(差異)가 없을 정도(程度)로 안정(安定)하였다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.20-27
• /
• 1983

제주도(濟州道) 화산회토양유기물(火山灰土壌有機物)의 화학성(化学性), 유기물(有機物) 성상(性狀) 및 부식산(腐植酸)의 광학적(光学的) 특성(特性)을 알고져 수종(数種)의 화산회토양(火山灰土壌)을 공시(供試)하여 실내시험(室內試験)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 가. 토양(土壌)의 화학적(化学的) 성질(性質) 1) 화산회토양(火山灰土壌)은 비화산회토양(非火山灰土壌)에 비(比)하여 유기물(有機物)(4~27%), 유효규산(有効珪酸)(291~884ppm), 활성(活性) 알루미늄(150~478ppm) 및 활성철함량(活性鉄含量)(0.77~0.86%)이 많고 반대(反対)로 유효인산(有効燐酸)(4~15ppm) 함량(含量)이 현저(顕著)히 낮았다. 2) 가리(加里), 석화(石火), 고토등(苦土等)은 밭의 경우 화산회토양(火山灰土壌)에서 높은 편이나 삼림지(森林地) 및 유휴지토양(遊休地土壌)은 낮은 경향(傾向)을 보였다. 3) 화산회토양(火山灰土壌)은 규반비(珪礬比) 및 규산(珪酸)/유기물비(有機物比)가 낮은 반면(反面) K/Ca+Mg, Al/Fe(활성(活性)) 및 C/P비(比)가 현저(顕著)히 높았다. 나. 유기물(有機物) 및 질소분별정량(窒素分別定量) 1) 화산회토양(火山灰土壌)은 유기물(有機物)의 총탄소중(総炭素中) Humin-C의 비율(比率), 유기물중(有機物中) Humin산(酸) 그리고 Humin중(中) C/N율(率)이 비화산회토양(非火山灰土壌)보다 현저(顕著)히 높았다. 2) 화산회토양(火山灰土壌)은 비화산회토양(非火山灰土壌)에 비(比)하여 총질소(総窒素), 산(酸) 및 알카리가용성(可溶性) 질소함량(窒素含量)이 현저(顕著)히 높은 반면(反面) 총질소중(総窒素中) 무기태질소(無機態窒素)로 방출(放出)될 수 있는 무기화율(無機化率)은 높지 않았다. 다. 토양부식(土壌腐植)의 형태(形態) 1) 화산회토양(火山灰土壌)은 비화산회토양(非火山灰土壌)에 비(比)하여 광흡(光吸) 수능(收能)이 높고(K600, RF치(値), ${\delta}logK$) 부식화도(腐植化度)가 진전(進展)될수록 색농도(色濃度)가 짙은 것으로 나타났다. 2) 화산회토양(火山灰土壌)은 산화제(酸化劑)에 대(対)한 저항성(抵抗性)이 높고 산(酸) 및 알카리 가수분해성(加水分解性)이 강(强)하여 부식화도(腐植化度)가 높아 부식(腐植)의 자연분해(自然分解)가 극(極)히 어려운 것으로 나타났다. 라. Humin의 관능기조사(官能基調査) 화산회토양(火山灰土壌)의 유출부식산(油出腐植酸)의 관능기(官能基)는 phenolic-OH기(基), Alcoholic-OH기(基) 및 Carboxyl기(基)가 많고 비화산회토양(非火山灰土壌)은 Methoxyl기(基) 및 Carbonyl기(基)가 많았다. 마. 부식산(腐植酸)의 흡광도(吸光度) 1) 공시토양(供試土壌)의 가시광역(可視光域)은 200~500nm부근의 단파장영역(短波長領域)이었으며 주로 350, 420, 450 및 480nm 에서 4개(個)의 흡광곡선(吸光曲線)을 나타내었다. 2) 화산회토양(火山灰土壌)인 흑악통(黑岳統)은 362nm부근에서 단일(單一)의 높은 흡광도(吸光度)를 보였으며 비화산회토양(非火山灰土壌)인 영악통(永楽統)은 360nm와 390nm에서 2개(個)의 단순(單純)한 높은 흡광대(吸光帶)를 나타내었다. 마. 분해촉진제(分解促進剤) 처리효과(處理効果) 화산회토양(火山灰土壌)에 대(対)한 분해촉진효과(分解促進効果)는 이도통(統)은 역분해성(易分解性) 유기물(有機物) 첨가(添加)에 따른 "Priming Effect"가 증가(增加)되었으며 남원(南元)과 흑악통(黑岳統)은 Na-Pyrophosphate의 첨가효과(添加効果)가 있었다.