• 제목/요약/키워드: eco-friendly material

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생물정화기작과 총허용오염부하량을 연계한 마산만의 효율적 해양환경 개선방안 (Effective Costal Environmental Management by Conjugation of Modeling of Bio-Purification and Total Allowable Pollutant Loads in Masan Bay)

  • 엄기혁;김귀영;이원찬;이대인
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.38-46
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    • 2012
  • 마산만은 폐쇄성이 강하여 해수유통이 원활하지 못해 소량의 오염물질이 유입되어도 외해로 확산되지 못하고 만내에 계속 머물게 되어 해역의 오염이 가중되고 있고, 만내에서 증식한 식물플랑크톤과 하천을 통하여 유입된 오염물질은 해저에 침강되어 분해·무기화를 거쳐 영양염이 다시 수중으로 공급되어 부영양화, 적조, 빈산소 등을 유발하여 생태계 건강도를 악화시키고 있다. 이러한 마산만의 해양환경개선을 위해 해수유동모델(COSMOS)과 생태계모델(EUTRP2)을 이용하여 환경용량을 산정하고 이매패의 개체군 성장모델을 연계하여 이매패를 포함한 생태계내 물질 순환 구조를 해석하여 이매패의 수질정화 효과를 분석함으로써 비용효과적이고 친환경적인 내만수질개선방안을 도출하고자 한다. 육상오염원의 효과적인 관리 방안으로 환경용량 산정을 통해 시나리오별 유입부하 삭감에 의한 수질관리 방안은 유입부하의 50~90%에 해당하는 비현실적인 삭감량이 제시된다. 마산만의 자생 COD를 평가한 결과 총 COD의 30.7%가 외부유입에 의한 COD이고 69.3%가 자생 COD에 의한 것으로 계산되었다. 이는 마산만의 수질관리에 있어 유기물의 공급원에 대한 제어뿐만 아니라, 자생 COD를 증가시키는 영양염의 유입원에 대한 제어가 필수적이라는 것을 의미한다. 마산만의 자생 COD를 유발하는 영양염류를 제거하기 위해 현재 상황에서 적용가능한 고도처리 증설의 비용을 산정하여 이매패류에 의한 생물정화 효과와의 경제성을 비교분석해 본 결과 20년 동안의 총 비용에 있어 질소를 제거하기 위한 질산화탈질법 906억원, 인을 제거하기 위한 화학침전법은 559억, 이매패류 양식은 461억원으로 산정되어 이매패류 양식은 질소와 인을 같이 제거하는 고도처리 도입에 비해서는 약 1/3의 비용이 소요되는 것으로 나타났다.

후박 추출물의 들깨 녹병과 잔디 녹병에 대한 방제 효과 (Disease Control Efficacy of the Extract of Magnolia officinalis against Perilla and Zoysiagrass Rusts)

  • 윤미영;최용호;강문성;이재홍;한성숙;명인식;한병수;최경자;장경수;김진철
    • 식물병연구
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    • 제19권1호
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    • pp.45-48
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    • 2013
  • 녹병은 Puccinales 목의 병원성 곰팡이가 일으키는 식물병으로서 다양한 식물에 발병한다. 최근 많은 연구자들은 녹병을 효과적이고 친환경적으로 방제하기 위하여 연구를 활발히 진행하고 있다. 본 연구에서는 당후박(Magjia90) 추출물로부터 제조된 유제(EC10)와 수화제(WP20)의 들깨 녹병과 잔디 녹병에 대한 방제효과를 포장에서 조사하였다. Magjia90-EC10과 Magjia90-WP20은 들깨 녹병에 대하여 47.9% 내지 69.6%의 방제효과를 보였고, 수화제는 유제보다 우수한 효과를 보였다. 또한 Magjia90-WP20은 전디 녹병에 대하여 65.7% 내지 80.5%의 높은 방제효과를 보였다. 다른 한편으로, 두 제제를 처리한 식물체 잎에서 어떠한 약해도 발견되지 않았다. 이상의 결과는 Magjia90이 녹병 방제를 위한 천연물 살균제로서 사용이 가능하다는 것을 강력하게 나타낸다.

왕겨 활성 바이오차 혼합 비율에 따른 우분 호기소화 시 온실가스 발생 특성 (Characteristics of Greenhouse Gas Emissions with Different Combination Rates of Activated Rice Hull Biochar during Aerobic Digestion of Cow Manure)

  • 노연희;정우진;정석주;정인호;나홍식;김민수;신중두
    • 한국환경농학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.222-227
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    • 2020
  • BACKGROUND: Among the biomass conversion techniques of livestock manure, composting process is a method of decomposing organic matter through microorganisms, and converting it into fertilizer in soil. The aerobic composting process is capable of treating cow manure in large quantities, and produces greenhouse gas as CO2 and N2O, although it has economical benefit. By using the activated rice hull biochar, which is a porous material, it was intended to mitigate the greenhouse gas emissions, and to produce the compost of which quality was high. Objective of this experiment was to estimate CO2 and N2O emissions through composting process of cow manure with different cooperated biochar contents. METHODS AND RESULTS: The treatments of activated rice hull biochar were set at 0%, 5%, 10% and 15%, respectively, during composting cow manure. The CO2 emission in the control was 534.7 L kg-1, but was 385.5 L kg-1 at 15% activated rice hull biochar. Reduction efficiency of CO2 emission was estimated to be 28%. N2O emission was 0.28 L kg-1 in the control, but was 0.03 L min-1 at 15% of activated rice hull biochar, estimating about 89% reduction efficiency. CONCLUSION: Greenhouse gas emissions during the composting process of cow manure can be reduced by mixing with 15% of activated rice hull biochar for eco-friendly compost production.

식물유래 섬유자원의 재활용: 탈묵 수율 개선을 위한 신문 지료의 수화 촉진 방안 (Recycling of Plant Fiber Resources: Enhanced Hydration of Newspaper Stock for Decrease of Deinking Reject)

  • 정성현;김중호;주종훈;방재욱
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2011년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.39-41
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    • 2011
  • The recycling rate of recovered paper in Korea is the highest in the world, 92%, but remanufacturing yield is low due to the extremely poor quality of the paper. The poor quality, in turn, influences to the reject amount in deinking process. To increase the yield of old newspaper recycling process, hydrophobic degree of inorganic pigments of deinking stock must be reduced. To determine the hydrophobicity, Pitch Potential Deposit Tester (PDT) was newly designed and applied with respect to the SB latex property of various quality used in Korea; its hydrophobic degree according to Tg, gel content, charge and particle size of latex and optimum designing condition of SB latex. And below are the conclusions: 1. The reason of excessive reject from old newspaper deinking process for total amount of printed ink is loss of inorganic pigments. When lipase, a biochemical catalyst, was applied with the purpose of preventing inorganic pigments loss about more than 70% of total reject weight and promoting hydration of pulp for deinking, deinking process yield of pre flotation secondary stage increased remarkably without any changes of deinking efficiency. 2. Lipase improved deinking stock by cutting ester linkage on surface of hydrophobic materials to promote its hydration. From this, it reached the conclusion that hydration degree of stock exercises significant effect on flotation deinking process yield. 3. Inorganic alkali promotes hydration of deinking stock. But there have been needs for more fundamental measures other than inorganic alkali of promoting hydration for yield improvement. For this, this study intended to find out reasons of chemical properties change on surface of hydrophobic material by change of pH. 4. Pitch Deposit Test (PDT) was performed for understanding principle of why surface of coating flake from OMG is hydrophobic and why it becomes hydrophilic when pH of stock is alkaline. As a result of this test, it is determined that swelling property by change of pH of latex film, which were used as coating adhesive is the reason for hydrophobic change. 5. Hydrophilicity of coating flake increased with hydrophilic pigments. And as more of SB Latex adhesive was used and higher of calcium hardness of stock became, its hydrophilicity decreased. SB Latex adhesive film is reformed by mechanical friction. For having hydrophilicity under neutral pH, strong bruising action such as kneading is required. 6. Because swelling of adhesive film decreases as Tg of SB latex gets lower and mean diameter gets smaller, it shows hydrophobicity under neutral pH. This lowers hydrophilicity of coating flake, which leads to easy elimination with flotation reject on DIP process. Therefore, for improving future flotation yield, it is necessary to develop to use eco-friendly clean SB latex by raising Tg and increasing mean diameter for recycling, and as a result, to reduce excessive loss of coating flake as a reject from deinking process.

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바이오매스 및 생분해 촉매제를 이용한 산화생분해 투명 바이오 필름 개발 (Development of Oxo-biodegradable Transparent Bio Films Using Biomass and Biodegradable Catalyst)

  • 유영선;김영태;박대성;최성욱
    • 청정기술
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    • 제23권2호
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    • pp.133-139
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    • 2017
  • 식물로부터 유래하는 바이오매스를 25% 이상 함유하는 바이오 베이스 플라스틱은 탄소배출을 억제하는 효과가 있고, 한정된 자원인 석유의 소비량을 줄일 수 있으며, 산화생분해 첨가제를 추가 적용하면 폐기 후에는 미생물에 의해 생분해되기 때문에 친환경적인 소재로 최근 연구가 활발하다. 본 연구에서는 염화비닐수지에 식물체 유래 가소제, 생분해 촉매제를 첨가하여 생분해성 및 물성변화등을 관찰하였다. 또한 초기 신장율과 인장강도 등의 물성이 우수한 자연에서 분해되는 산화 생분해 투명 바이오 필름을 제조하여 식품포장재로서의 제품 안전성을 시험하였다. 염화비닐 수지와 1차 가소제, 2차 가소제, 방담제, 안정제를 비율에 맞게 투입한 다음, 고속혼합기에서 혼합한 후, 압출성형기를 이용하여 압출한 뒤 냉각 와인더 롤을 통해 두께 $12{\mu}m$의 대조구와 산화생분해 투명 바이오 필름을 제조하였다. 기계적 물성으로 인장강도, 연신율 및 최대하중연신율을 측정하였으며, 생분해 실험을 실시하였다. 식물체 유래 가소제, 생분해 촉매제로 제조된 투명 바이오 필름은 대조구 대비 인장강도 및 연신율이 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한 ASTM D 6954-04 방법에 따라 45일간 생분해 테스트를 한 결과 표준물질인 셀룰로오스 분말 대비 61.4%의 생분해를 나타내었다.

수계 세라믹 복합잉크의 유변학적 거동 및 잉크젯 프린팅 특성 (Rheological behavior and ink-jet printing characteristics of aqueous ceramic complex ink)

  • 권종우;이종흔;황광택;김진호;한규성
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.123-129
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    • 2018
  • 고온 열처리 후에도 안정적인 발색 효과를 가지는 디지털 4원색(cyan, magenta, yellow, black; CMYK)의 세라믹 잉크를 활용한 세라믹 잉크젯 프린팅 기술은 다양한 제품의 디지털 이미지를 정확하고 빠르게 인쇄 가능하다는 장점을 가지고 건축 및 세라믹 산업 분야에서 기존 공정을 빠르게 대체하고 있다. 세라믹 잉크젯 프린팅 기술은 무기 안료의 분산 안정성과 함께 적절한 점도와 표면 장력을 필요로 하며 기존에는 이러한 요구조건에 부합하는 유기용매 기반의 잉크가 주로 사용되어져 왔으나 최근에는 VOCs가 발생하지 않는 환경친화적인 세라믹 잉크 소재에 대한 관심이 커지고 있다. 본 연구에서는 $CoAl_2O_4$ cyan 발색 무기안료와 alumino boro-silicate 유리 분말을 사용하여 친환경적인 수계 세라믹 복합잉크를 합성하고, 수계 시스템에서의 유변학적 물성과 분산성을 최적화하여 잉크젯 프린팅 공정에서의 토출성 및 프린팅 특성에 대해 연구하였다. 그 결과, 합성된 수계 세라믹 복합잉크는 점도 및 표면장력 조절을 통해 satellite drop이 발생하지 않는 토출 거동을 보였으며, 유리 기판 위에서도 높은 접촉각으로 인해 잉크 퍼짐 현상이 최소화되며 프린팅되는 것을 확인하였다.

폴리에스터계 동적가교물의 고무함량 및 고무종류에 따른 물성 (Polyether Ester by Rubber Content and Rubber According to the Type of Dynamic Vulcanized Properties (TPEE))

  • 윤주호;윤정환;하성문;김일;심상은
    • Elastomers and Composites
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    • 제48권1호
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    • pp.67-75
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    • 2013
  • E-TPE(Engineering Thermoplastic Polyether Ester)는 Ester 관능기를 갖는 Elastomer 소재로서 리사이클이 가능하며 빠른 가공성을 지닌다. 또한 경량성이 뛰어나 자동차의 경우 연비향상에 도움을 주는 친환경 소재로 부각되고 있다. 고무와 엔지니어링 플라스틱의 특성을 모두 가지고 있는 E-TPE는 사용 가능한 온도영역이 넓고, 내열성 및 내유성이 우수하여 자동차 부품소재분나 전기전자분야의 신소재로 주목받고 있으나 국내에서는 원천기술이 부족하여 전량 수입에 의존하고 있는 실정이므로 연구개발이 시급하다. 본 연구에서는 하드 세그먼트로 폴리에스터계(TPEE)를 base로 하여 소프트 세그먼트로 Ethylen-prophylene-Copolymer와 CSM(Choloro sulphonated polyethylene Rubber), VAMAC(Ethylene Acrylic Rubber), NBR(Acrylonitrin Butadiene Rubber)의 탄성체를 1,3-Phenylene-bisoxazoline 가교제로 동적가교 시켜 함량과 첨가된 고무에 따른 물성을 관찰하였다. 그 결과 NBR 첨가된 동적가교물의 물성이 다른 고무에 비해 내열성 및 내유성 향상에 되었음을 확인하였다.

이차전지(二次電池) 제조공정(製造工程)스크랩으로부터 고효율(高效率) 親環境(친환경) 코발트(Co)와 리튬(Li)의 회수(回收)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Cobalt and Lithium Recovery from the Production Scraps of Lithium Secondary Battery by High Efficient and Eco-friendly Method)

  • 이정주;정진도
    • 자원리싸이클링
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    • 제19권6호
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    • pp.51-60
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    • 2010
  • 리튬이차전지 양극스크랩으로부터 코발트와 리튬을 회수하기위해 물리적 전처리, 침출, 용매추출 및 회수실험을 행하였다. 실험재료로 제조공정에서 발생되는 코발트계 양극스크랩을 사용하여 단위공정별 최적조건을 구하였다. 물리적전처리 최적조건은 온도 $500{\sim}550^{\circ}C$, 파쇄날 회전속도 1000rpm이었으며, 침출 최적조건은 300rpm, 2M $H_2SO_4$, 2.5M $H_2O_2$, $95^{\circ}C$이었다. D2EHPA(bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid) 와 PC88A를 각각 알루미늄과 코발트의 추출제로 사용하여 분리.정제하였으며, 코발트는 염기성시약을 사용하여 $Co(OH)_2$로, 리튬은 탄산나트륨 및 LiOH를 사용하여 탄산리튬($LiCO_3$)으로 회수하였다. $Co(OH)_2$는 열처리를 하여 삼산화코발트($Co_3O_4$)로 만들고 분쇄기를 사용하여 10 ${\mu}m$정도의 입자를 만들었다. 최적조건에서 코발트와 리튬 회수율은 99%이상, 리튬회수율은 99%이상이었으며, 삼산화코발트의 순도는 99.98%이상이었다.

폐리튬이온전지 NCM 양극활물질로부터 말릭산을 이용한 유가금속의 침출 (Leaching of Valuable Metals from NCM Cathode Active Materials in Spent Lithium-Ion Battery by Malic acid)

  • 손성호;김진화;김현종;김선정;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제23권4호
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    • pp.21-29
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    • 2014
  • 폐리튬이온전지 NCM($Li(Ni_xCo_yMn_z)O_2$)양극활물질 내에는 코발트(15 ~ 20%), 니켈(25 ~ 30%), Mn(10 ~ 15%) 및 리튬(5 ~ 10%) 등의 유가금속이 존재한다. 본 연구에서는 폐리튬이온전지 NCM 양극활물질로부터 친환경 유기산인 말릭산을 이용한 유가금속 침출 공정을 연구하였다. 주요공정인자는 말릭산 농도, 과산화수소 농도, 고액비, 반응온도 등이었으며, 침출액 내 금속농도는 ICP-OES(Inductively Coupled Plasma Optic Emission Spectrometer)를 통해 분석하였다. 환원제($H_2O_2$) 첨가로 인해 유가금속의 침출율이 상승하는 효과를 얻었으며, 최적공정인자는 말릭산 2 M, 과산화수소 5 vol.%, 고액비(solid/liquid ratio) 5 wt.%, 반응온도 $80^{\circ}C$이었으며, 침출율은 코발트 99.10%, 니켈 99.80%, 리튬 99.75%이었다.

생분해성 수지를 이용한 환경친화성 랩 개발에 관한 연구 (A Study on Development of Eco-friendly Wrap using Biodegradable Resin)

  • 임미진;심재호;최종문;김영식
    • 공업화학
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    • 제16권6호
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    • pp.800-808
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    • 2005
  • 미생물에 의해 분해되는 랩제조용 복합수지를 개발하고, 이에 대한 제조과정과 물성에 대하여 연구하였다. 이런 목적을 위해 원재료 수지, 산화제, 활제의 종류와 사용량 등 같은 몇 가지 조건을 최적화하였다. 생분해성 랩을 제조하기 위한 복합수지는 polyester 계열에서 PBAS (아디프산, 숙신산 및 1.4-부탄디올의 3성분 공중합체)와 PBAST (숙진산, 아디프산, 디메틸테레프탈레이트 및 1.4-부탄디올의 4성분 공중합체)를 이용하였다. 또한 PBAS에서는 1차 산화방지제로는 Irganox 1010과 1076 (0.1 phrs), 2차 산화방지제로는 Irgafos TNPP (0.2 phrs), PBAST에서는 1차 산화방지제로 Irganox 1076 (0.1 phrs), 2차 산화방지제로 Mark PEP 36 (0.3 phrs)이 가장 좋았다. 수지의 가공성 향상을 위해서 사용하는 활제로는 PBAS에서는 glycerol monostearate, PBAST에서는 palmityl alcohol를 각각 0.8%와 1.0%를 사용하면 충분하였다. 제조된 랩의 안정성은 중금속 용출실험과 UTM을 이용한 인장강도 및 신축률을 측정하여 평가하였다. 시제품에 대한 분해률을 측정하기 위해서 동일 조건의 토양에 매립하여 시간경과에 따른 분해정도를 비교한 결과 40일 정도가 경과하면 약 60%가 분해하는 것으로 나타났다.