• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권8호
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• pp.861-868
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• 2011

A xylanase gene, xyn7c, was cloned from Paenibacillus sp. 12-11, an alkalophilic strain isolated from the alkaline wastewater sludge of a paper mill, and expressed in Escherichia coli. The full-length gene consists of 1,296 bp and encodes a mature protein of 400 residues (excluding the putative signal peptide) that belongs to the glycoside hydrolase family 10. The optimal pH of the purified recombinant XYN7C was found to be 8.0, and the enzyme had good pH adaptability at 6.5-8.5 and stability over a broad pH range of 5.0-11.0. XYN7C exhibited maximum activity at $55^{\circ}C$ and was thermostable at $50^{\circ}C$ and below. Using wheat arabinoxylan as the substrate, XYN7C had a high specific activity of 1,886 U/mg, and the apparent $K_m$ and $V_{max}$ values were 1.18 mg/ml and 1,961 ${\mu}mol$/mg/min, respectively. XYN7C also had substrate specificity towards various xylans, and was highly resistant to neutral proteases. The main hydrolysis products of xylans were xylose and xylobiose. These properties make XYN7C a promising candidate to be used in biobleaching, baking, and cotton scouring processes.

• Composites Research
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• 제31권5호
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• pp.209-214
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• 2018

본 연구에서는 친환경적이고 공급이 안정적인 소재를 찾기 위하여, Bio waste인 쌀겨와 조개 껍질에서 활용하여 마이크로 사이즈의 미세 입자를 추출하고, 추출한 입자의 크기와 형상을 분석한 후 CFRP에 첨가하여 물성의 변화를 관찰하였다. 쌀겨와 탄화 쌀겨의 주요구성성분은 탄소, 산소, 규소로 이루어졌으며 탄화과정을 거치면서 탄소와 규소의 비율이 증가함을 확인하였고, 조개 껍질 분말에서는 탄소 산소와 칼슘이 검출되었으며 이는 조개 껍질의 주요구성물질인 탄산칼슘의 영향으로 보인다. 쌀겨 분말의 면적평균은 $6.19{\mu}m$ 체적평균은 $14.77{\mu}m$으로 FE-SEM을 통하여 막대형상의 입자가 관찰되며 이는 쌀겨가 가지고 있던 껍질부분의 주름이나 표면의 털이 남아있는 형상으로 보인다. 탄화쌀겨의 분말은 면적평균은 $1.55{\mu}m$ 체적평균은 $8.20{\mu}m$ 조개 껍질 분말은 면적평균은 $2.53{\mu}m$ 체적평균은 $5.79{\mu}m$로 분석되었으며 쌀겨분말의 경우 막대(Rod)형상의 입자들이 관찰되었고, 조개 껍질 분말의 경우 판상(Plate)의 형상을 가지는 것으로 관찰되었다. CFRP에 첨가하였을 경우 첨가량에 비례하여 물성의 하락이 관찰되었는데 그 폭이 쌀겨분말의 경우가 가장 컸으며, 조개 껍질 분말의 경우 물성하락을 거의 유발하지 않음을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제14권4호
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• pp.104-112
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• 2006

지렁이 사육상을 조성하는데 있어서 적정한 초기 지렁이 입식 밀도를 추정하기 위해서 단위 면적당 서로 다른 밀도의 지렁이($1m^2$의 사육상 면적당 지렁이 1, 2, 3, 5kg)를 입식하여 12kg의 먹이를 반복 급이하면서 그의 개체군 밀도 변화를 조사하였고, 효율적인 먹이급이량을 추정하기 위하여 최고 한계에 근접한 지렁이 밀도($5kg/m^2$)에서 먹이급이량을 달리하였을 때($1m^2$의 사육상 면적당 먹이 16, 24, 32, 40kg) 먹이섭식속도를 조사하였다. 지렁이 구입비용, 노동비용 등을 고려하였을 때, 지렁이 사육상을 조성하기 위한 초기 입식밀도는 사육상 면적 $1m^2$당 2kg 이하로 하는 것이 합리적인 것으로 판단된다. 지렁이 사육상에 지렁이 밀도가 최고밀도에 근접한 이후에는 단위 사육 면적당 1회에 투입되는 먹이량은 $40kg/m^2$정도인 것이 그 보다 적은 경우보다 지렁이 증식과 먹이급이를 위한 작업효율 측면에서 유리하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권7호
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• pp.488-494
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• 2012

이 연구에서는 우유가공 : 제지 : 분뇨 슬러지의 습무게 비율을 0 : 80 : 20, 25 : 60 : 15, 50 : 40 : 10, 75 : 20 : 5 그리고 100 : 0 : 0의 5가지 비율로 섞은 혼합물을 지렁이에 급이 하여 2주 후 유기물의 분해율과 생산된 분변토의 이 화학적 특성을 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다: 분변토를 생산하기 위하여 지렁이에 우유가공 슬러지만을 급이 하였을 때와 우유가공 슬러지 25%, 제지 슬러지 60% 그리고 분뇨 슬러지 15%로 섞어 급이 하였을 때 분해율이 가장 높았으며 각각 19.9와 19.1%로 비슷하였다. 우유가공 슬러지만을 급이 하였을 경우가 우유가공 슬러지와 분뇨 및 제지 슬러지를 혼합 급이 하였을 경우보다 분해율이 높아 오히려 우유가공 슬러지만 지렁이에 급이 하는 것이 다른 슬러지와 혼합하여 급이 하는 것보다 적합하였다. 퇴비화 기간 2주 후 생성된 분변토 중 회분, T-P, $NO_2{^-}-N$, $NO_3{^-}-N$, Mg, K 함량은 증가하였으나 수분, VS, TKN, $NH_4{^+}-N$, Ca 함량은 감소하였다. 분변토의 중금속 함량은 분해율이 가장 높았던 MPS-100의 경우 Hg를 제외하고 모두 증가하였다. 나머지의 경우 As, Cd, Cu 그리고 Ni 함량은 지렁이에 급이 한 후 증가하였다. 반면에 Hg과 Pb는 감소하였다. 그러나 Zn의 함량 차이는 미미하였으며 Cr과 Ni은 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 분변토의 pH는 초기 혼합물의 pH 보다 감소하였다. 우유가공 슬러지만 그리고 우유가공, 제지와 분뇨 슬러지를 다른 비율로 섞은 4가지 혼합물을 지렁이에 급이 하여 생산된 분변토들은 모두 비료공정규격 부산물비료의 기준을 충족하였다.

• 한국토양동물학회지
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• 제7권1_2호
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• pp.17-21
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• 2002

서울시 도봉구 음식물 처리장에서 파쇄, 탈수된 음식물 쓰레기를 서울시 난지도 하수처리장에서 발생한 인분케익과 무게비 1 : 1로 혼합하여 21일간 부숙시킨 부숙물을 먹이로 급이하면서, 서로 다른 온도(5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25,30, 31, 32, 33, 34, 35$^{\circ}C$)에서 줄지렁이의 생체량 및 섭식속도를 조사하였다. 먹이 급이 1개월 후 줄지렁이의 생체량이 20-32$^{\circ}C$에서는 약 2배정도 증가했으며, 34$^{\circ}C$ 이상에서는 줄지렁이가 사멸하였고, 8-1$0^{\circ}C$ 에서는 증가량이 현저히 작아졌으며, 7$^{\circ}C$이하에서는 생체량이 오히려 감소하였다. 그러나 시간이 경과함에 생체량이 감소하였는데 이것은 음식물 쓰레기내 염분이 지렁이 체내에 축적되어 나타난 부작용인 것으로 판단된다. 20-31$^{\circ}C$에서 줄지렁이의 섭식속도는 온도에 따른 차이가 없었으며 15$^{\circ}C$ 이하에서의 섭식 속도보다 월등하게 높았으며 34$^{\circ}C$ 이상에서는 지렁이 사멸로 섭식이 불가능하였다. 따라서 줄지렁이를 이용하여 음식물 쓰레기과 인분케익을 혼합하여 전처리한 유기성 폐기물을 처리하고자 할 경우 20-31$^{\circ}C$의 온도 조건이 15$^{\circ}C$ 이하나 34$^{\circ}C$ 이상보다 훨씬 효율적인 것을 알 수 있었다. 그러나 전처리된 음식물 쓰레기를 3개월째 급이하였을 때 생체량과 섭식속도가 현저하게 줄어들었다. 이것은 음식물 쓰레기내의 염분이 지렁이 체에 축적되어 생긴 생리적 부작용으로 판단되며, 향후 음식물 쓰레기 전처리시 음식물 쓰레기내의 염분농도를 저하시키는 문제를 고려하여야 할 것이다.

• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.332-338
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• 2018

현재 리튬이온전지의 음극 소재 활물질로는 흑연이 주로 사용되고 있다. 그러나 흑연의 최대 이론 용량이 $372mA\;h\;g^{-1}$으로 제한되기 때문에 차세대 고용량 및 고에너지 밀도의 리튬이온전지 개발을 위해서는 새로운 음극 소재 활물질이 필요하다. 여러 음극 소재 활물질 중에서 Si의 최대 이론 용량은 $4200mA\;h\;g^{-1}$으로 흑연의 최대 이론 용량보다 약 10배 이상 높은 값을 나타내고 있지만 부피 팽창율이 거의 400%로 크기 때문에 사이클이 진행될수록 비가역 용량이 증가하여 충전 대비 방전 용량이 현저히 감소하는 현상을 나타내고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 Si 음극 소재 활물질의 입자 크기를 조절하여 기계적 응력 및 반응상의 체적 변화를 감소시켜 사이클 특성을 다소 향상시킬 수 있다. 따라서 Si 입자의 부피 팽창율에 따른 충전 및 방전 용량의 감소를 최소화하기 위해 공정 시간 및 원가 절감이 우수한 건식 방법으로 Si을 분쇄하여 사이클 특성 향상에 관한 연구를 진행 하였다. 본 논문에서는 진동밀을 이용하여 Si을 나노 크기로 제어하고 실험 변수에 따른 재료들의 물리화학적 특성과 전기화학적 특성을 측정하였다.

• 유기물자원화
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• 제13권2호
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• pp.107-120
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• 2005

산림훼손토양 복원 유기성소재로 부숙토를 제조하기 위하여 하수슬러지와 제지슬러지의 혼합에 따른 부숙토 제조과정중의 온도변화는 외부온도가 낮았던 초기 5일간은 변화가 없었으나 5일차에 1차 뒤집기 이후 A, C처리구는 각각 10, 9일차에 $50^{\circ}C$ 이상으로 온도가 증가된 후 15일 이후 감소하는 경향을 나타내었다. 부숙화 18일에 2차 뒤집기 이후 온도변화는 $10^{\circ}C$이하로 주발효 종료시점으로 판단되었고 이후 후숙기간 동안 온도는 점차 낮아져 30일차에는 안정화되었다. 수분함량은 모든 처리구가 9일차부터 감소하는 경향을 나타내었으나 부자재의 혼합이 적은 A, B처리구는 수분감소량이 1일차와 36일차에 비슷하였다. pH 변화는 5에서 10일 사이 약 pH 1 감소를 하였으나 10일 전후를 기준으로 다시 상승하여 36일차에는 1일차와 비교하여 약 pH 0.4 내외의 감소를 보였다. 총탄소 함량은 4~7% 감소하였으며 총질소는 0.5%이내 증가하는 결과를 보였다. C/N율은 모든 처리구에서 8 이내 감소하였다. 암모니아태 질소는 500mg/kg 이내 감소하고 질산태 질소는 173mg/kg 이내 증가하는 경향을 나타내었다. 양이온치환용량(CEC)은 모든 처리구에서 $30cmol^+/kg$ 이상 증가하는 경향을 나타내었다. 부숙토 제조과정 중 중금속의 함량은 초기와 최종에서 큰 변화는 없었으며 공정규격 가 등급에 적합하였다. 부숙도 판정에서 C처리구가 원형여지크로마토 그래피에서 완숙은 아니지만 부숙이 진행된 것을 확인할 수 있었고 식물독성 실험에서도 배추와 잔디에서 각각 64, 66의 G.I값을 나타내어 처리구 중 가장 높은 부숙도를 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권1호
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• pp.5-9
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• 2008

코디어라이트는 낮은 열팽창계수를 가지나, 디젤 배기가스 담체로써 사용하기에는 기계적 강도가 낮고, 황에 대한 내산성이 취약한 문제를 가지고 있다. 본 연구에서는 $SiO_2,\;Al_2O_3$, MoOx, $Cr_2O_3$ 및 $Nb_2O_5$가 첨가된 $ZrTiO_4$의 물성을 XRD, SEM, UTM 및 열팽창계수 측정 장치를 사용하여 측정하고 분석하였다. $ZrTiO_4$은 $TiO_2$와 $ZrO_2$를 출발원료로 볼빌에서 혼합한 후 $1240^{\circ}C$ 이상의 온도에서 3시간 하소함으로써 monoclinic 구조로 합성되었다. 꺽임강도 및 열팽창계수 측정용 시편은 $ZrTiO_4$와 첨가제를 혼합 성형하고, $1300^{\circ}C$에서 3 시간 소성함으로써 얻어졌다. 소결된 시편의 기공율은 첨가제의 함량이 5%로 증가함에 따라 첨가제의 종류에 관계없이 감소하였으나, 첨가제의 함량이 10% 로 증가하면 기공율은 포화되었다. 꺾임강도는 $Al_2O_3$를 5, 10 wt% 첨가 시 큰 폭으로 증가하였으나, 나머지 첨가제에 대해서는 꺾임강도가 감소하였다. $ZrTiO_4$의 열팽창계수 $(1000^{\circ}C)$는 $Nb_2O_5$를 제외하고는 첨가제가 증가할수록 계속적으로 감소하였으며, 특히, $SiO_2$가 첨가된 경우 가장 낮은 열팽창계수를 나타내었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권6호
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• pp.339-344
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• 2006

유기성 폐자원을 퇴비원료로서 재활용하는데 대한 규정에는 현재 유기물과 8종의 중금속 함량에 대한 기준만 있기 때문에 미량원소(붕소, 코발트, 몰리브덴 및 셀레늄) 및 유해 유기화합물(PAHs) 함량을 기준 항목으로 추가하기 위하여 전국 6 2개소에서 채취한 16종에 대한 성분분석을 실시한 결과는 다음과 같다. 붕소의 경우 피혁오니가 $154.2mg\;kg^{-1}$, 식품오니가 $57.1mg\;kg^{-1}$로 가장 높았고, 코발트는 공단지역 하수오니에서 $95.2mg\;kg^{-1}$, 대도시 하수오니에서 $22.9mg\;kg^{-1}$, 몰리브덴은 식품오니에서 $16.8mg\;kg^{-1}$, 대도시 하수오니에서 $40.1mg\;kg^{-1}$, 셀레늄은 섬유오니에서 $28.1mg\;kg^{-1}$, 피혁오니에서 $16.9mg\;kg^{-1}$ 그리고 식품오니에서 $15.9mg\;kg^{-1}$으로 가장 높았다. 유해 유기화합물 중 총 PAHs는 제지오니에서 $3,462ug\;kg^{-1}$로 가장 높았고, PAHs의 성분별 비교해 보면, naphthalene, phenanthrene, pyrene, fluoroanthene, anthracene 및 acenaphthene의 함량이 다른 화합물보다 현저히 높은 것으로 나타났다. 따라서 현재 우리나라에서 유기성자원의 퇴비원료로 활용에 대한 기준은 유기물함량과 중금속(8성분: Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Cd, As, Hg)으로 규제하고 있으나, 미량원소(B, Co, Mo, Se), 유해 유기화합물(PAHs)에 대한 보완연구를 통해 퇴비원료기준에 규제기준을 추가하여 선별체계를 확립한다면, 유기성 폐기물도 자원으로써 농업적인 재활용이 가능하다고 생각된다.