• Nuclear Engineering and Technology
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• 제31권1호
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• pp.116-132
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• 1999

This study is intended to analyze the requirements of a buffer material that is one of the major components of the engineered barriers in a high-level radioactive waste repository. The characteristics of potential materials for the buffer in the repository were analyzed and a candidate material was selected. And, based on the current knowledge and the information from various sources, the requirements of a buffer material were evaluated. Finally its quantitative functional criteria on the generic viewpoint has been recommended to be supplied as a guideline for the development of the reference disposal concept and the related buffer material in Korea. The criteria are composed of seven major items, such as hydraulic conductivity, retardation capacity, swelling potential and swelling pressure, thermal conductivity, longevity, organic matter content, and mechanical properties.

• 연구논문집
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• 통권30호
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• pp.33-42
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• 2000

We must stabilize quickly increasing waste matters in urban life and livestock industry. Biogas including landfill gas and digester gas is byproduct of anaerobic decomposition of organic waste matter and contains 40%-70% methane, which can be used for energy purposes. Utilization of biogas reduce the emission of methane into the atmosphere to minimize greenhouse effect and the carbon dioxide (CO2) emitted when biogas is converted to energy has been taken out of the atmosphere by growing plant. Recently, bioenergy is world-widely noticeable as all contributing to the greenhouse effect. This paper presents development process of a biogas engine for cogeneration system and results of application to digester gas and landfill gas in site. The biogas engine is a dual fuel engine operated on biogas with a diesel pilot. At present, the engine can substitute biogas for diesel fuel up to 85%. but it can be said that there is a possibility of improvement in performance.

• 수산경영론집
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• 제51권2호
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• pp.71-87
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• 2020

Oysters are the most abundantly harvested type of shellfish in Korea. As export of this marine product increases, oysters have greatly contributed to an increase in fishing income. As the oyster aquaculture industry has rapidly grown since the late 1990s, issues of oyster-shell processing that occur in production processes have re-emerged as important topics in the oyster industry. The amount of oyster shells harvested in 2019 is estimated to be approximately 300,000 tons. With reductions in demand for pyrolytic fertilizer and feed, which are currently the greatest sources of demand, unprocessed shell quantities have doubled compared to 2018, causing them to be an issue once more. Such oyster-shell processing also incurs great costs, and a total of forty-six billion three hundred fifty million Korean won (46,350,000,000 KRW) has been provided from 2009 to 2020 for the use of oyster shells as a resource. According to current Korean laws, oyster shells are considered to be industrial waste if more than 300 kilograms are sent out in a day. Collection and processing must be conducted by a waste-consignment company. Consequently, there are many limitations to the use of oyster shells in Korea as a resource. However, in Japan, only oyster-shell waste is regulated by waste-processing As a result, local governments may apply exceptions when utilized as organic matter. Consequently, in Japan, oyster shells are being used as resources in more diverse fields than in Korea. This study observes the conditions and problems of oyster-shell processing in Korea and attempts to find new domestic oyster-shell resource solutions in light of Japan's recycling practices.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권2호
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• pp.270-279
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• 2014

Microbial community shifts, associated with performance data, were investigated in an anaerobic batch digester treating high-solid food waste under mesophilic conditions using, a combination of molecular techniques and chemical analysis methods. The batch process was successfully operated with an organic removal efficiency of 44.5% associated with a biogas yield of 0.82 L/g $VS_{removal}$. Microbial community structures were examined by denaturing gel gradient electrophoresis. Clostridium and Symbiobacterium organisms were suggested to be mainly responsible for the organic matter catabolism in hydrolysis and acidogenesis reactions. The dynamics of archaeal and methanogenic populations were monitored using real-time PCR targeting 16S rRNA genes. Methanosarcina was the predominant methanogen, suggesting that the methanogenesis took place mainly via an aceticlastic pathway. Hydrogenotrophic methanogens were also supported in high-solid anaerobic digestion of food waste through syntrophism with syntrophic bacterium. Microbial community shifts showed good agreement with the performance parameters in anaerobic digestion, implying the possibility of diagnosing a high-solid anaerobic digestion process by monitoring microbial community shifts. On the other hand, the batch results could be relevant to the start-up period of a continuous system and could also provide useful information to set up a continuous operation.

• 유기물자원화
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• 제27권2호
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• pp.5-12
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• 2019

과거 산업화와 경제발달 과정에서 증가하였던 폐기물이 일부 단순 투기되거나 비위생 매립시설에 최종 처분된 사례가 있다. 매립지 사용종료 및 신규 매립지 확보를 위해 사용이 종료된 비위생매립지 정비 사업들의 시행과 폐기물의 자원화 정책이 강화되면서 매립억제 및 기매립 자원의 재활용을 위한 매립폐기물의 순환이용과 순환형매립지 조성사업이 확대되고 있다. 폐기물혼입굴착물은 순환형매립지의 조성, 매립지 정비사업 및 각종 건설공사 등 다양한 굴착 현장에서 발생되며 자원의 유효이용과 폐기물의 적정처리를 통한 관리가 필요하다. 본 연구에서는 택지개발, 순환형매립지 정비, 비위생매립지 정비 등 굴착 선별 공사가 진행 중인 사업장 3개소를 대상으로 폐기물혼입굴착물의 선별을 통한 선별가연물, 선별토사의 물리화학적 조성 및 특성분석을 통해 선별회수자원 및 잔재물의 특성을 검토하였다. 그 결과, 굴착 선별된 가연물의 부착토사 및 불연성분으로 인해 소각처리 시 운영효율 저하 혹은 고형연료 제조 시 제품의 품질기준을 충족하지 못할 수 있으므로 선별가연물의 불연물 함량을 관리할 필요가 있다. 선별토사의 경우, 매립된 폐기물의 유기성분이 토사 중에 잔존할 수 있으므로 굴착 선별된 토사류의 적정 재활용을 위해서는 선별토사의 유기물질을 관리하여야 할 것으로 판단되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제35권4호
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• pp.362-369
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• 2019

In this study, biodegradation efficiency improvement of mixed sludge for the anaerobic digestion process in wastewater treatment plant was investigated. In order to release the organic material contained in the sludge cell and promote the hydrolysis step, mixed sludge of 7% TS (Total Solids) was physically shear-treated at a shear strength of 1,000 ~ 4,000 rpm and a maximum of 120 mins. As a result of the comparison between mixed sludge before and after the treatment, the concentration of $SCOD_{Cr}$(Soluble Chemical Oxygen Demand-chromium method) was increased through the conversion of granular organic matter into dissolved organic matter as shear strength and treatment time increases. The solubilization efficiency increased rapidly after 30 min of solubilization application time, and they were 11.23 %, 20.10 %, 22.52 % and 25.43% at 120 min for each shear strength conditions, respectively. Additionally, the BMP(Biochemical Methane Potential) test was conducted with the optimized samples to determine the increase of methane production by the shear pre-treatment. Consequently, methane production of each samples were 0.275, 0.310, 0.323 and $0.335m^3/kg\;VS_{add}$, which indicates that methane production was increased to a maximum of 21.28% compared to the control without the solubilization process ($0.262m^3/kg\;VS_{add}$). As a result, the physical shear-treatment is a promising process for sewage sludge pre-treatment to reduce the organic waste and increase the energy production.

• 유기물자원화
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• 제32권3호
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• pp.31-41
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• 2024

음식물류폐기물은 호기성퇴비화 방법으로 음식물류폐기물 퇴비를 제조하여 자원화하고 있다. 그러나 음식물류폐기물의 높은 염분 함량으로 인해 토양염류집적 등 농경지 사용에 대한 우려가 제기되며, 이를 해결하기 위해 염분함량이 낮은 가축분뇨 등을 혼합하여 퇴비화하고 있다. 이에 본 연구는 음식물류폐기물 혼합 가축분 퇴비(이하, 음폐혼합퇴비, Food Waste Compost with Manure, FWC)의 연용 및 사용량에 따른 고추의 생육 및 토양 화학적 특성을 평가하고자 하였다. 본 연구는 무처리구(NF), 무기질비료 처리구(NPK, N-P₂O₅-K₂O=19.0-11.2-14.9 kg 10a^-1), 무기질 비료 + 음폐혼합퇴비 처리구(NPKFWC)로 설정하였으며, 음폐혼합퇴비 처리구는 토양 유기물 함량에 따른 퇴비 사용량을 기준하여 900 kg 10a^-1, 1,800 kg 10a^-1 및 2,700 kg 10a^-1 (FWC1, 2, 3)으로 설정하였다. 고추 수량조사 결과, 무처리구 대비 NPKFWC1, NPKFWC2에서 약 1.8배 높았으며, 추천사용량의 300%를 처리한 NPKFWC3에는 오히려 감소하는 경향을 보였다. 또한 3년간 연용시 모든 음폐혼합퇴비 처리구에서 감소하는 경향을 보였으며, NPKFWC3에서 1년차에 3,265 kg 10a^-1에서 3년차에 1,948 kg 10a^-1로 약 40% 감소하였다. 시험 후 토양 화학성분석 결과, 무기질비료를 단독 처리하였을 때보다 음폐혼합퇴비 처리 시 토양유기물, 유효인산, 교환성 양이온 등의 함량이 증가하였다. 교환성 나트륨은 모든처리구에서 시험 전 토양에 비해 통계적 유의성 있게 증가하였으나 변화는 미미하였으며, 음폐혼합퇴비에 따른 염류집적피해는 나타나지 않은 것으로 판단된다. 본 연구 결과, 음폐혼합퇴비과량사용은 양분이용효율 뿐만아니라 작물수량을 감소시키는 것을 확인하였으며, 따라서 작물의 생육 및 토양에 대한 영향 등을 종합적으로 고려했을 때 음폐혼합퇴비는 정량사용이 효과적이라고 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제26권2호
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• pp.65-73
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• 2018

본 연구는 음식물쓰레기의 발효건조를 위한 최적 운전조건을 도출하기 위하여 0.75, 1.00, 1.25, $1.50L/min{\cdot}kg$의 송풍조건에서 발효건조 회분식 반응기를 20일간 운전하였으며, Modified Gompertz 모델을 이용하여 발효건조 기간 중 반응기내에서의 유기물 분해반응속도를 분석하였다. 유기물 분해 반응속도 분석에서 최대 유기물 분해량 (P)은 송풍량 0.75, 1.00, 1.25, $1.50L/min{\cdot}kg$에서 각각 2.31, 2.52, 2.27, 1.88 kg이었으며, 최대 유기물 분해속도 ($R_m$)는 송풍량 0.75, 1.00, 1.25, $1.50L/min{\cdot}kg$에서 각각 0.33, 0.45, 0.28, 0.18 kg/day를 보여 송풍량 $1.00L/min{\cdot}kg$에서 우수한 유기물 분해효율을 보였다. 발효건조 반응기의 지체성장시간 (${\lambda}$)은 송풍량 0.75, 1.00, 1.25, $1.50L/min{\cdot}kg$에서 각각 2.10, 1.48, 1.15, 1.06 일로 나타나 $0.75L/min{\cdot}kg$의 적은 송풍조건에서 가장 긴 지체성장시간을 보여 송풍량의 증가는 지체성장시간을 단축시키는 것으로 나타났다. 음식물쓰레기 발효건조 반응기의 운전에서 수분 제거율은 발효건조 반응기 운전 초기에서 중기로 갈수록 송풍량 증가와 함께 증가하다가 발효건조 반응기 운전 말기에는 송풍량 $1.00L/min{\cdot}kg$에서 가장 높은 수분 제거율을 보여 발효건조의 최적 송풍조건은 $1.00L/min{\cdot}kg$으로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제34권2호
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• pp.91-97
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• 2015

지렁이는 토양의 물리화학성 변화에 중요한 역할을 한다. 본 연구는 밭토양과 유기성폐기물에서 지렁이의 분변토 발생량 및 오염물질(중금속, PAHs)의 변화 특성을 밝히고자 하였다. 지렁이 종류에 따라 분변토 발생량을 비교하면, 밭토양에서는 붉은줄지렁이 생체무게 1 g에 평균 1.41 g의 분변토를 만든 반면에 밭지렁이는 1 g에 평균 0.40 g의 분변토를 만들었고, 유기성폐기물에서는 붉은줄지렁이 생체무게 1 g에 주정슬러지 분변토 0.78 g, 과즙슬러지 분변토 0.83 g를 각각 만든 반면에 밭지렁이는 모두 죽어서 분변토를 얻지 못했다. 중금속이 분변토 발생량에 미치는 영향을 조사한 결과, 붉은지렁이의 분변토량은 대조구와 비교해서 아연이 0.1~0.8배, 구리가 0.2~0.5배, 카드뮴이 0.1~0.7배 감소했다. 밭지렁이의 분변토량은 아연이 0.3~1.1배, 구리가 0.2~0.3배, 카드뮴이 0.1~2.1배 감소했다. 지렁이 섭식 전후의 중금속과 PAHs의 함량 변화을 분석한 결과, 유기성폐기물(주정슬러지, 과즙슬러지)에 대한 붉은줄지렁이 분변토의 중금속(Zn, Cu, Cd) 함량은 지렁이가 섭식전 슬러지보다 0.7~53.3%까지 증가했다. PAHs의 함량은 주정슬러지에서 $1,465{\mu}g\;kg^{-1}$에서 $731{\mu}g\;kg^{-1}$로 50.1%가 감소했다. 과즙슬러지도 $2,249{\mu}g\;kg^{-1}$에서 $1,423{\mu}g\;kg^{-1}$으로 36.6%가 감소했다. 따라서 이러한 결과들은 향후 유기성폐기물 처리 및 오염토양 복원에 있어서 지렁이 종류 선택 및 처리방법에 대한 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국어병학회지
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• 제33권1호
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• pp.97-101
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• 2020

Although aquaculture production rates grown over the years, aquatic animal diseases occur every year which causes substantial economic losses. When an aquatic animal is infected with an aquatic animal pathogen it is either incinerated or buried according to the aquatic life disease control act. Although these methods prevent the spread of disease, it is not environment friendly. Here, we developed an aquatic animal rendering equipment for disposal of fish waste which is environment-friendly and efficient. Also, fertilizer components of fish waste were evaluated value for recycling. The mobile rendering equipment was designed for field operation and/or high temperature and pressure system, oil and water separator, and shredding drying apparatus. During the experiment (July-2016 to November-2016), a total of 53,824 kg fish waste was collected, and 29,216 kg compost of rendering by-product was made. Also, compost made from viral (Viral hemorrhagic septicemia virus) infected fish did not reflect any detectable pathogen. The concentration of nitrogen, phosphorus, and organic matter in the fish waste compost were 2.17%, 26.98%, and 92.44%, respectively. The results suggest that fish waste used in this study was decomposed efficiently as per the official standard for fertilizer product. This equipment can be useful for efficient inactivation of the aquatic animal pathogenic agents and recycling of the fish waste in an environment-friendly manner.