• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제35권4호
• /
• pp.244-248
• /
• 2017

본 연구는 유가공 슬러지의 경우 하수 슬러지, 기타 산업폐수 슬러지에 비해 중금속 등 유해한 성분을 함유하지 않고, 높은 유기물 함량으로 슬러지 가용화를 통한 재활용의 가능성을 충분히 가지고 있으나 활발히 연구가 되지 않고 있어 초음파 전처리를 이용하여 재활용 가능성을 실험하였다. 1. 유가공 슬러지와 축산 슬러지를 20 kHz의 주파수와 700 W, 500 W의 조사강도, 조사시간 90분간 초음파 처리하여 고형물 변화를 비교한 결과, 유가공 슬러지의 TS와 VS 제거율이 28%, 14% 감소하였으며, 축산 슬러지는 13%, 7% 감소하였다. 2. SCOD 변화는 동일한 조건의 초음파 처리 시 유가공 슬러지의 경우 7.1배, 5.9배의 증가율을 보였으며, 축산 슬러지의 경우 4.9배, 4.0배로 나타났다. 슬러지 가용화 효율은 유가공 슬러지의 14.5%, 12.1%의 가용화 효율을 보였으며, 축산 슬러지의 경우 10.6%, 8.6%로 나타났다. SCOD 증가속도 또한 유가공 슬러지의 경우 $0.022m^{-1}$, $0.020m^{-1}$, 축산슬러지의 경우 $0.021m^{-1}$, $0.018m^{-1}$의 증가속도를 나타내었다. 3. Soluble N 농도의 변화는 유가공 슬러지의 경우 90분간 초음파 처리 후 3.4배, 2.2배 증가한 것으로 측정되었으며, 축산 슬러지의 90분간 초음파 처리 후 3배, 2배 증가한 것으로 나타났다. C/N 비의 경우 유가공 슬러지가 7.5, 8.7을 나타냈고, 축산 슬러지는 5.7, 6.4로 나타났다. 유가공 슬러지의 경우 TS, VS 감량을 통한 슬러지 발생량을 감소시킬 수 있으며 SCOD의 증가량이 많아 C/N비가 더 높게 나타난 것을 알 수 있다. 따라서 유가공 슬러지의 가용화를 통한 외부탄소원으로의 활용 가능성을 확인하였고, 향후 전처리방법의 조합 및 최적 처리조건 도출 등 후속 연구의 필요성이 높다고 사료된다.

• 공업화학
• /
• 제21권3호
• /
• pp.349-352
• /
• 2010

이산화탄소 저감을 위한 바이오에너지의 개발이 활발히 진행되고 있는 가운데 본 연구에서는 산당화과정을 이용하여 볏짚으로부터 셀룰로스 에탄올의 제조공정을 해석하고자 하였다. 전처리 과정으로는 초음파에너지를 이용한 수화과정과 10~30 wt%의 황산을 이용한 산당화과정을 진행하였으며, 발효과정에서는 10~50 wt%의 효모를 이용하여 3~6 일간 발효시켜 셀룰로스 에탄올 수율을 결정하였다. 최적 전처리조건으로는 375W의 초음파세기로 30 min 간 수화시킨 후 20 wt%의 황산을 이용하여 산당화과정을 2 h 동안 진행하는 것을 추천할 수 있으며, 30 wt%의 효모를 이용하여 3일간 발효하는 것이 가장 높은 셀룰로스 에탄올 수율을 얻을 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제15권10호
• /
• pp.15-21
• /
• 2014

본 연구는 부산시 남부하수처리장의 탈수슬러지를 이용하여 전처리에 따른 분해 및 혐기성 상태에서의 최종 메탄 및 이산화탄소 발생량을 평가하기 위해 Biochemical Methane Potential(BMP) 실험을 실시하였다. 초기 1 % TS 농도의 탈수슬러지를 각각 30분 동안 5M NaOH를 이용하여 알칼리 전처리를 실시하였고 초음파 전처리는 30분 동안 조사밀도를 1.5 W/mL로 조절하여 실시하였으며 알칼리와 초음파 전처리를 병합한 동시 전처리를 시행하였다. 그에 따라 SCOD 값이 초기 33.1 mg/L에서 최대 494 mg/L로 증가하였다. 또한 BMP 실험을 실시한 결과 31.2~84.2 mL $CH_4/g$ VS, 9.2~13.5 mL $CO_2/g$ VS로 나타났다. 영양배지와 상등액 슬러지를 주입여부에 따른 BMP 실험을 실시한 결과 각각 73.1, 73.8 mL $CH_4/g$ VS, 11.2, 13.6 mL $CO_2/g$ VS으로 나타났으며 모델값과는 큰 차이를 보이지 않았다. BMP 실험을 종료 후 VS를 분석한 결과 초기 62 %에서 33.8~45.4 %로 감소하였다. 알칼리, 초음파 전처리보다는 동시 전처리가 메탄발생량과 SCOD 값을 증가시켰으며 VS 감소율이 증가하여 혐기성 소화율이 향상되었다.

• KSBB Journal
• /
• 제23권4호
• /
• pp.297-302
• /
• 2008

오죽으로부터 HPLC On-line $ABTS^{+}$ screening기법을 사용하여 Flavone C-glycosides의 특성중의 하나인 항산화활성을 빠르게 분석하였으며, 오죽으로부터 homoorientin와 orientin의 추출을 다양한 초음파 주파수와 시간의 추출방법을 적용하였다. 전처리한 추출액에 포함된 오죽의 Flavone C-glycosides을 분석하고 최적의 추출조건을 실험적으로 모색하였다. 실험결과에 의하면 전체 수율에서는 Frequency 72 KHz, 60분에서 3.37 mg으로 추출 효율이 높았고, homoorientin와 orientin의 항산화활성은 Frequency 35 KHz, 30분으로 추출한 시료가 73.8%와 14.8%로 가장 우수하였다.

• 한국표면공학회지
• /
• 제53권5호
• /
• pp.241-248
• /
• 2020

The change of the deposition behavior of diamond through a pretreatment process of the base metal prior to diamond deposition using HFCVD was investigated. To improve the specific surface area of the base material, sanding was performed using sandblasting first, and chemical etching treatment was performed to further improve the uniform specific surface area. Chemical etching was performed by immersing the base material in HCl solutions with various etching time. Thereafter, seeding was performed by immersing the sanded and etched base material in a diamond seeding solution. Diamond deposition according to all pretreatment conditions was performed under the same conditions. Methane was used as the carbon source and hydrogen was used as the reaction gas. The most optimal conditions were found by analyzing the improvement of the specific surface area and uniformity, and the optimal diamond seeding solution concentration and immersion time were also obtained for the diamond particle seeding method. As a result, the sandblasted base material was immersed in 20% HCl for 60 minutes at 100 ℃ and chemically etched, and then immersed in a diamond seeding solution of 5 g/L and seeded using ultrasonic waves for 30 minutes. It was possible to obtain optimized economical diamond film growth rates.

• 한국주조공학회지
• /
• 제41권2호
• /
• pp.139-143
• /
• 2021

타이타늄 합금 중 페로-타이타늄은 철강 업계에서 철강과 스테인리스강을 생산하는데 사용되는 주요 첨가물이다. 본 연구에서는 고품질의 페로-타이타늄 합금을 주조하기 위해 경제적인 면을 고려한 저비용 타이타늄 스크랩을 활용하고자 하였다. 먼저 재활용 타이타늄 스크랩의 표면에 형성되어 있는 절삭유 및 불순물을 제거하기 위한 최적의 전처리 공정을 연구하였다. 일반적인 세척 방법인 산이나 유기용제는 세척이 용이하나 환경적으로 문제가 되므로 친환경적인 방법을 고안하여 적용하고자 하였다. 또한, 타이타늄 스크랩을 활용하여 고품질의 페로-타이타늄 잉곳을 제조하고 성분 분석을 통해 불순물과 특성을 상용 소재 규격과 비교 분석하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제47권2호
• /
• pp.258-261
• /
• 2009

본 연구에서는 추출용매 물 100%을 이용하여 다양한 초음파 에너지(35, 72, 170 KHz)와 추출 시간(30, 60 min)에 의한 고삼으로부터 식물성에스트로겐 제니스테인 및 포르모노네틴의 추출량과 일반성분의 영향을 비교하였다. 전처리 단계는 초음파추출, 여과, 농축, 막분리로 구성되었다. 추출된 용액은 역상 고성능 액체크로마토그래피 (HPLC)를 사용하여 분석하였다. 이동상 조성은 A는 물/아세트산(99.9/0.1 vol%), B는 아세토니트릴/아세트산(99.9/0.1 vol%)이며, A/B를 80/20~65/35 vol%로 60분 동안 선형적으로 변화시켰다. 실험결과에 의하면 일반성분은 탄수화물(0.255~0.413%)을 제외한 나머지 성분들의 함량은 거의 비슷하게 확인되었다. 또한 주파수 170 KHz, 60 min에서 추출량이 3.17 g으로 추출 수율이 가장 우수하였고 천연물관련 화학 및 생물학 연구에 기초자료로 도움이 될 것이다.

• Journal of Microbiology
• /
• 제45권3호
• /
• pp.241-245
• /
• 2007

This study was conducted to determine the optimal conditions for introduction of exogenous DNA into Synechocystis sp. PCC 6803. Of the three transformation techniques studied, electroporation, ultrasonic transformation and natural transformation, natural transformation showed the highest efficiency. Additionally, this study demonstrated that the higher plasmid concentration and longer homologous recombining fragments resulted in a greater number of transformants. For successful transformation, the lowest concentration of plasmid was $0.02\;{\mu}g/ml$, and the shortest homologous recombining fragment was 0.2 kb. Use of Synechocystis sp. PCC 6803 in the logarithmic growth phase resulted in two-fold higher transformation rate than that of the same organism when cells in the latent phase or the plateau phase were used for transformation. Pretreatment of the host strain, Synechocystis sp. PCC 6803, with EDTA (2 mM) for two days prior to transformation increased the transformation efficiency by 23%. Additionally, incubation of the cells and DNA for 5 h under light conditions increased the transformation efficiency by two orders of magnitude. Moreover, recovery treatment of the cells before they were plated onto antibiotic medium also increased the transformation efficiency.

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.849-859
• /
• 2000

미세조류의 전처리에 따른 용해효과와 메탄발효과정의 분해특성을 살폈다. 조류의 화학적 특성은 VS가 TS의 86.1%를 차지하고 단백질이 VS의 63.5%를 차지했다. 또 C : N : P는 26.4 : 4.9 : 1이었다. 용존성물질을 기준한 각 처리방법별 용해(lysis)효과는 처리시간 및 처리온도가 커질수록 증가했고 무처리에 비해 초음파(100분) 7.7배, 초음파(10분) 4.5배, 열처리($120^{\circ}C$) 3.5배, 열처리($50^{\circ}C$) 2.9배, 알칼리처리(pH 13) 6.1배 및 산처리(pH 3) 2.6배로 초음파처리가 가장 효과적이었다. VFA중 초산의 농도는 전처리 조류가 무처리에 비해 전반적으로 높게 나타나 전처리가 유기산 생성에 효과적이었고 생성농도는 초음파, 산 알칼리, 열처리 순으로 높았다. 프로피온산은 초음파, 산처리, 열처리순으로 높게 나타났다. Vial test 결과, 전처리 시료의 메탄함량은 시간경과와 더불어 증가하는 경향을 나타내었으나, 알칼리처리 시료의 경우 저해현상을 나타내었다. 25일째의 총가스 및 메탄생성량은 초음파(100분), 무처리, 열처리($120^{\circ}C$), 열처리($50^{\circ}C$), 산처리(pH 3), 초음파(10분) 및 알칼리 처리(pH 13) 순으로 높게 나타났다.

• 유기물자원화
• /
• 제9권1호
• /
• pp.90-98
• /
• 2001

혐기성소화공정에서 슬러지의 용해가 전체 반응속도를 제한하고 있다. 용해율 향상을 위해 산(pH1.5, 3, 4, 5) 및 알칼리처리(pH9, 10, 13), 열처리(50, 100, 150, $200^{\circ}C$) 및 초음파처리(400W, 20kHz, 15, 20, 25, 30. 35, 40, 50, 60min)가 각 조건에서 실시되어 아래의 결과를 얻었다. 용해효과는 SCOD기준으로 무처리에 비해 산처리는 효과가 매우 낮았고, 알칼리처리는 pH13에서 986%, 열처리는 $200^{\circ}C$에서 959%, 초음파처리는 처리시간 35분에서 온도고정의 경우 802%, 온도 무고정의 경우 1123%의 높은 효과를 나타내어, 초음파처리가 가장 효과적이었다. VS/SS비율은 전처리에 따른 용해율과 정의 상관성을 가져, 용해율 효과의 지표로써 이용 가능했다. 총가스발생량은 열처리 $200^{\circ}C$가 무처리에 비해 1.8배, 열처리 $150^{\circ}C$가 1.4배, pH9의 알칼리처리가 1.2배, 온도 무고정 초음파 90분처리가 1.3배의 가스증산 효과를 나타내어, 열처리의 경우가 가장 효과적이었다. 또한 초음파처리의 경우, 온도고정보다 무고정의 경우가 저온 열처리의 동시효과가 있어 보다 효과적이었다.