• 유기물자원화
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• 제8권4호
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• pp.100-110
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• 2000

음식찌꺼기의 사료화를 위한 발효처리시 수분조절제로 이용되는 재료 (톱밥, 버섯폐재, 밀기울, 야자박 등)와 발효방법 (호기성파 혐기성)및 발효기간이 음식찌꺼기 사료의 사료가치에 미치는 영향을 구명하기 위한 일련의 시험을 실시하였다. 본 연구의 시험설계는 농가 지도자료로 활용 될 수 있도록 하였다. 참나무 톱밥과 소나무 톱밥의 NDF(중성세제 불용성 섬유)함량은 각각 건물기준 93.5%와 95.4%로써 사료로 이용하기는 어려운 재료라고 할 수 있다. 톱밥을 수분조절제로 50% 혼합하여 $30^{\circ}C$에서 2일간 호기성발효를 했을때 NDF 함량은 발효 전 재료에 비하여 12% 증가했고 in vitro DDM (인공반추위 건물소화율)은 48% 감소했다. 참나무 톱밥은 소나무 톱밥에 비하여 양호하였으며, 버드나무 톱밥(80%)과 밀기울(20%)을 혼합하여 팽이버섯재배의 배지로 이용된 후의 폐재는 톱밥류에 비하여 사료가치가 우수한 것으로 나타났다. 발효된 사료의 NDF함량과 건물소화율은 이용된 수분조절제의 NDF함량에 주로 관계된다는 것을 알 수 있었다. 버섯폐재를 밀기울로 대체 했을때 밀기울의 대체율이 증가함에 따라 발효된 사료의 NDF함량은 직선적으로 감소했고 소화율은 직선적으로 증가했다. NDF함량이 높은 수분조절제를 이용한 호기성발효는 발효기간이 길어질수록 NDF함량은 증가되었고 건물소화율은 감소되었다. 그러나 밀기울 만을 이용하거나 밀기울이 함유된 수분조절제는 발효기간이 연장됨에 따라 조단백질 함량이 증가되었다. 혐기성발효는 호기성 발효에 비해 전 처리구에서 NDF함량은 감소되었고 건물소화율은 향상되었다. 버섯폐재와 밀기울을 수분조절제로 이용하여 실온에서 30일간 혐기적으로 발효한 사료를 유기산 조성과 pH가를 기준으로 발효상태를 판정할 때 우수한 것으로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제21권4호
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• pp.367-376
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• 2011

매립지나 유기성폐기물의 혐기성소화에서 발생되는 바이오 메탄가스 혼합물에서 이산화탄소를 제거하고 고농도의 메탄을 연료로 정제하는 기술은 온실가스의 저감과 신재생에너지 개발의 두 가지 장점을 함께 가지고 있다. 고분자 소재를 이용한 분리막기술은 메탄의 분리에 경제적으로 적용될 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 이산화탄소/메탄의 선택도가 50, 이산화탄소의 투과도가 3.4 barrer로 알려진 폴리이서설폰[1]을 고분자 소재로 사용하고, 비용매 첨가제로 폴리이서설폰을 잘 팽윤시키는 아세톤의 함량을 달리하여 비대칭 중공사막을 제조하였다. 아세톤의 함량 9 wt%, 방사높이 10 cm, 4 wt% PDMS 코팅을 거친 폴리이서설폰 중공사막은 이산화탄소 투과도 36 GPU 및 이산화탄소/메탄 선택도 46의 우수한 성능을 나타내었다. 최적조건의 비대칭 폴리이서설폰 중공사막을 이용하여 제조된 모듈의 이산화탄소/메탄 순수가스 및 혼합가스 투과특성을 압력, 유입조성의 변화에 따라 관찰하여 분리막 공정을 구성한 결과 10 atm의 압력조건에서 95%의 메탄을 58%의 회수율로 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

• 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.

• 전기화학회지
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• 제17권2호
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• pp.111-118
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• 2014

본 연구에서는 폐 리튬이차전지의 스크랩으로부터 순도 높은 황산코발트($CoSO_4$) 용액을 회수하고, 회수된 용액을 이용하여 리튬이차전지의 양극활물질인 $LiCoO_2$를 제조하여 전기화학적 특성을 평가하였다. 황산코발트의 제조는 황산과 과산화수소수를 이용하여 원료물질로부터 금속물질을 녹여내기 위한 침출단계, 가성소다를 이용한 pH 조절로 1차 불순물을 제거하기 위한 중화공정 및 D2EHPA와 $CYANEX^{(R)}272$를 이용하여 2차 불순물을 제거하기 위한 용매추출공정을 거쳐 고순도의 용액을 회수한다. 회수된 황산코발트는 증류수와 희석하여 6 wt.% 황산코발트 용액으로 만들고, 다시 옥살산과 혼합 및 교반 후 건조, 하소 및 리튬의 원료가 되는 $Li_2CO_3$ 분말과 혼합 후 합성 공정을 거쳐 이차전지의 양극활물질인 $LiCoO_2$를 제조하였다. 이를 이용하여 전극을 조립하고, 전기화학적 특성을 평가하였다. 전기화학적 특성은 본 실험에서 합성된 $LiCoO_2$와 상업용 $LiCoO_2$(Aldrich사)를 비교하였으며, 결과는 유사하거나 혹은 합성된 $LiCoO_2$가 더 우수한 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 실험을 통해 양극활물질의 재활용 가능성을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제42권6호
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• pp.575-589
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• 2009

연구지역인 사천-하동지역은 농업지역으로서 오랫동안 농업용 지하수를 사용하여 왔으며, 또한 남해에 인접해 있다. 본 연구에서는 해수침투와 농업활동에 의한 오염을 고찰하기 위해 연구지역의 지하수 화학성분을 분석하였다. 대부분의 지하수 시료들은 해안으로 갈수록 전기전도도($227{\sim}7,910\;{\mu}S/cm$)가 증가하는 경향을 보이며 해수(0.55)와 비슷한 Na/Cl 농도를 보였다. 또한, Cl과 $HCO_3$ 농도 확률누적곡선의 통계학적 해석에 의하면, 연구지역 지하수의 30.1%가 해수의 영향을 많이 받은 영역에 속하는 것으로 나타났다. 지하수 유형은 Ca-Cl과 Na-Cl 형을 나타냈으며, 이는 해수의 영향과 이에 수반된 양이온교환을 지시한다. 수소 산소동위원소 분석 결과, 사천-하동 지역 지하수의 산소 수소 동위원소비는 $\delta^{18}O$가 -8.53~-6.13‰, ${\delta}D$가 -58.7~-43.7‰로서 우리나라 전체 평균 산소 수소 동위원소비에 비해서 약간 더 무거운 경향을 보인다. 질소동위원소 분석 결과, $\delta^{15}N-NO_3$값이 -0.5~19.1‰의 범위로 나타나 질산염 오염의 기원은 주로 토양의 유기질소와 분뇨 기원 그리고 이들의 혼합기원으로 나타났다. 그러나, 부분적으로는 탈질효과도 있는 것으로 보인다. 요인분석 결과 4개의 요인이 도출되었으며, 전체 분산을 가장 많이 설명하는 요인 1 (고유치 6.21)은 해수침투의 영향을 지시한다. 군집분석 결과, 연구지역의 지하수는 담수, 담수-해수의 혼합지하수로 분류된다.

• 농업생명과학연구
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• 제53권5호
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• pp.137-143
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• 2019

본 연구에서는 단순 폐기 되는 농업폐기물(토마토, 고추, 파프리카)을 고형연료로 재활용하기 위한 열풍건조장치를 개발하고 실험을 통해 그 성능을 확인하고자 하였다. 연구를 위해 건조용량 500 kg/hr인 쓰레기소각장 폐열을 열원으로 사용하는 건조기를 제작하였다. 경상남도 진주시 농산물 시장에서 구입한 남해산 시금치를 실험원료로 사용하였다. 열교환기에서 스팀 열교환에 의해 가열된 건조공기를 열풍으로 사용하여 절단 원료 투입량(126, 250, 300 kg), 원료교반여부(수동 교반, 수동 비교반), 건조방식(건조물 정치, 건조물 이송), 건조시간(0.25, 0.5, 0.6 hr)에 따른 건조특성을 파악하였다. 투입 원료의 함수율은 85.65%로 측정되었으며, 소각장 공급 스팀에 의해 열교환기에서 가열된 건조공기온도는 건조기에 투입된 실험원료의 퇴적고에 따른 압력저항에 의해 다소 차이를 보였으며 약 108 내지 144℃로 측정되었다. 동일 건조방식, 투입량, 건조시간, 건조공기온도에서 상하층간 원료를 교반하는 하는 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 약 2배 정도의 높은 건조속도를 보였다. 각 실험에서 건조용량은 약 500 kg/hr으로 나타났다. 국내 농산물 건조기 157개의 농업실용화재단 검사성적서를 기준으로 투입 에너지에 대한 건조 소요에너지 비를 나타내는 건조효율을 비교한 결과 국내 농산물 건조기 57.76%, 개발된 농업폐기물 건조기 33.46%로 기존 농산물 건조기에 비해 낮게 나타났다. 개발된 농업폐기물 건조기는 건조시간이 1시간 이내로 건조시간이 짧으며, 건조 중 많은 풍량이 손실되어 건조효율이 저하된 것으로 판단되었다. 소각장 폐열을 직접 건조열원으로 사용하는 경우 건조공기온도는 최저 160℃ 이상으로 예상 되는 바 건조용량이 크게 향상될 것으로 예측된다.

• 자원환경지질
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• 제38권2호
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• pp.187-196
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• 2005

석류석 구조에서, 양이온이 점할 수 있는 구조적 위치는 사면체, 팔면체 및 이들과 능을 공유하고 있는 배위다면체의 중심 등이다. 이들 중, 사면체의 자리를 차지하는 양이온의 크기는 석류석의 단위포의 크기와 밀접한 관계를 가진다. 따라서 4-배위 자리에 비교적 이온반경이 큰 철을 함유하고 있는 석류석은 방사성 폐기물 내에 함유된 비교적 이온반경이 큰 악티나이드 원소를 고정시키기 위한 유망한 매트릭스로써 고려될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 $Ca_{1.5}GdCe_{0.5}ZrFeFe_3O_{12}$인 조성을 가진 석류석을 합성하여 이들의 상평형 관계 및 특성을 연구하였다. 혼합된 시료는 $200{\~}400{\cal}kg/{\cal}cm^2$의 압력으로 성형한 후, $1100{\~}1400^{\circ}C$ 범위에서 온도 및 분위기를 변화시키면서 소결하였으며, 합성된 시료는 XRD 및 SEM/EDS를 사용하여 상분석과 정량분석을 실시하였다. 실험결과, 석류석은 소결온도 $1300^{\circ}C$에서 최적의 합성상을 얻을 수 있었지만, 미량의 페로브스카이트 및 미지의 상이 공존하였다. 석류석과 페로브스카이트의 화학조성은 각각 $[Ca_{l.2-1.8}Gd_{0.9-1.4}Ce_{0.3-0.5}]^{VIII}[Zr_{0.8-1.3}Fe_{0.7-1.2}]^{VI}[Fe_{2.9-3.1}]^{IV}O_{12}$ 및 $Ca_{0.1-0.5}Gd_{0.0-0.8}Ce_{0.1-0.5}\;Zr_{0.0-0.2}Fe_{0.9-1.1}O_3$ 이었다. 특히 화학양론적 조성과 비교 시, 합성된 석류석의 8-배위 자리를 점하고 있는 Ca의 초과 및 Ce의 결핍된 양상을 보였다. 이는 6-배위 자리에서의 Zr 및 Fe의 화학조성과 밀접한 관계를 지닌다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.708-718
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• 2020

대기오염 중 악취는 인간의 생활이나 활동, 건강에 직·간접적으로 영향을 주어 사회적 환경문제로 인식되고 있다. 악취물질 중 NH₃(암모니아), H₂S(황화수소), C₆H₆(벤젠)은 석유화학공장, 공공하수처리시설 및 분뇨처리시설, 가축분뇨 처리시설, 폐기물 처리시설과 음식물류 처리시설에 등에서 대량으로 발생하므로 효율적인 악취 제거가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 대기압 플라즈마를 이용한 악취 제거와 제거효율을 연구하였다. 가스크로마토그래피(Gas Chromatography, GC)와 악취측정장치를 이용하여 대기압 플라즈마와 악취물질 반응 전후의 농도를 측정하였다. 측정결과를 백분율로 환산하여 효율을 평가하였다. 플라즈마를 이용한 악취 분해는 플라즈마를 방전시킬 때 생성된 활성라디칼과 O₃(오존)을 이용하여 악취물질을 중화처리 및 광화학적으로 산화하는 기전을 이용한 것으로 상온에서 악취 물질의 처리가 가능하며, 2차 오염물질의 발생이 없다는 장점이 있다. NH₃, H₂S, C₆H₆ 3가지 악취 물질 모두 대기압 플라즈마의 출력을 500 W로 방전시켜 반응시켰을 때 모두 1분 내로 악취 물질이 완전히 분해되었다. 따라서 고농도의 악취 물질과 두 종류 이상의 냄새유발 물질이 반응할 때 발생한 복합악취 또한 대기압 플라즈마를 이용하여 제거할 수 있다고 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제31권4호
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• pp.235-248
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• 2018

본 연구는 제올라이트 Y (Si/Al = 1.56)에서 $Cs^+$ 이온 교환에 $Ca^{2+}$ 이온의 경쟁 양이온 효과를 연구하기 위해 수행되었다. 완전히 탈수되고 부분적으로 $Cs^+$ 이온으로 교환된 3개의 제올라이트 Y(Si/Al = 1.56)의 단결정은 혼합이온교환 용액을 사용하여 흐름법으로 제조되었으며, 전체 농도가 0.05 M인 이온교환용액의 $CsNO_3:Ca(NO_3)_2$ 몰비는 1 : 1 (Crystal 1), 1 : 100 (Crystal 2) 및 1 : 250 (Crystal 3)이다. 이온교환된 단결정을 723 K에서 2일 동안 $1{\times}10^{-4}Pa$로 진공 탈수시켰으며, 결정구조는 100(1) K에서 입방공간군 $Fd{\bar{3}}m$을 사용하여 단결정 싱크트론 X선 회절법으로 해석하고 구조를 정밀화하였다. Crystal 1, 2 및 3의 단위세포당 화학식은 ${\mid}Cs_{21}Ca_{27}{\mid}[Si_{117}Al_{75}O_{384}]-FAU$, ${\mid}Cs_2Ca_{36.5}{\mid}[Si_{117}Al_{75}O_{384}]-FAU$ 및 ${\mid}Cs_1Ca_{37}{\mid}[Si_{117}Al_{75}O_{384}]-FAU$이다. 3개의 결정 모두에서, $Ca^{2+}$ 이온은 D6Rs 내의 site I을 우선적으로 점유하고 있으며 나머지는 site I', II' 및 II를 점유하고 있다. 한편 주어진 이온교환용액의 초기 $Cs^+$ 이온의 농도에 따라 $Cs^+$ 이온의 분포에 중요한 차이가 관찰되었다. Crystal 1에서는 $Cs^+$ 이온이 site II', II, III와 III'에 위치하고 있으며, Crystal 2에서는 site II, IIIa, IIIb에 위치하고 있다. Crystal 3에서는 $Cs^+$ 이온은 site IIIa 및 IIIb에만 위치하고 있다. 초기 $Ca^{2+}$ 이온의 농도가 증가하고 $Cs^+$ 이온의 농도가 감소에 따라 $Cs^+$ 이온의 교환정도는 28.0에서 2.7과 1.3 %로 급격히 감소하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제30권1호
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• pp.19-29
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• 1976

습식(濕式) 경질섬유판(硬質纖維板) 제조(製造)를 위(爲)한 보강용(補强用) 사이징제(劑)로서 실험실(實驗室) 제조(製造) 석탄산수지(石炭酸樹脂), 요소수지(尿素樹脂)(음(陰)이온 형(型), 양(陽)이온 형(型)), 요소(尿素) 메라민 공축합수지(共縮合樹脂)와 일본(日本) M사(社)의 변성(變性)메라민수지(樹脂)(P-6100)와 변성(變性) 양(陽)이온형(型) 요소수지(尿素樹脂)(P-1500)등을 사용(使用)하여 섬유판(纖維板) 재질(材質)에 미치는 영향(影響)을 검토(檢討)하였다. 공시재(供試材)는 라왕(20%)+소나무(80%)로 사용(使用)하였고 침착제(沈着劑)는 황산알미늄을 사용(使用)하였으며 열압조건(熱壓條件)은 전기가열(電氣加熱) 푸레스로 $180^{\circ}C$, $50-6-50kg/cm^2$, 시간(時間)은 1-2-7분(分)으로 S-1-S 경질섬유판(硬質纖維板)을 제조(製造)하여 일주일 기건(氣乾)시킨 후(後) 그 성질(性質)을 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 섬유판(纖維板)의 비중(比重)은 각(各) 보강제(補强劑)의 처리량(處理量)에 따른 비중(比重)의 차(差)는 없으나 보강제(補强劑) 간(間)에는 고도(高度)의 유의차(有意差)가 있어 변성(變性)메라민수지(樹脂)가 제일 높고 양(陽)이온형(型), 음(陰)이온형(型) 및 요소(尿素) 메라민 공축합수지(共縮合樹脂)가 중간(中間)이며 석탄산수지(石炭酸樹脂)가 제일 낮았다. 2. 섬유판(纖維板)의 함수율(含水率)은 보강제(補强劑) 간(間)의 차(差)와 보강제(補强劑) 처리량(處理量)에 따른 함수율(含水率)의 차(差)가 전부(全部) 유의성(有意性)이 있었으며 전체적(全體的)으로 처리량(處理量)이 증가(增加)할 수록 함수율(含水率)은 떨어지나 2%와 3% 처리(處理) 간(間)의 함수율(含水率) 차(差)는 없었다. 3. 섬유판(纖維板)의 흡수율(吸水率)은 보강제(補强劑) 간(間) 및 파라핀 왁스유탁액(乳濁液) 처리량(處理量) 간(間) 모두 다 유의차(有意差)를 보이고 있다. 파라핀 왁스유탁액(乳濁液) 처리량(處理量)을 늘일수록 흡수율(吸水率)은 떨어져 내수성(耐水性)이 증가(增加)함을 보이고 있으며 P-6100 및 P-1500은 무처리(無處理)에도 표준규격(標準規格)을 만족시켜 주며 음(陰)이온형(型) 요소수지(尿素樹脂), 양(陽)이온형(型) 요소수지(尿素樹脂), 요소(尿素) 메라민 공축합수지(共縮合樹脂)의 산(酸)콜로이드는 내수제(耐水劑)를 1% 요구하고 석탄산수지(石炭酸樹脂)는 2%에 합격(合格)되고 있었다. 4. 섬유판(纖維板)의 곡강도(曲强度)는 보강제(補强劑) 간(間) 및 보강제(補强劑) 처리량(處理量) 간(間)에 모두 유의차(有意差)가 있으며 처리량(處理量)이 증가(增加)할 수록 곡강도(曲强度)는 증가(增加)하였다. P-6100이 가장 곡강도(曲强度)가 높고 P-1500, 양(陽)이온형(型) 및 음(陰)이온형(型) 요소수지(尿素樹脂), 요소(尿素) 메라민 공축합수지(共縮合樹脂)의 산(酸)콜로이드등(等)이 중간(中間)이며, 석탄산수지(石炭酸樹脂)가 곡강도(曲强度)는 제일 낮았다. 5. 섬유판(纖維板)의 품질(品質)과 경제적(經濟的)인 면(面)을 고려한다면 석탄산수지(石炭酸樹指)의 대체(代替)로서 산(酸)콜로이드 방법(方法)에 의한 요소(尿素) 메라민 공축합수지(共縮合樹脂)와 양(陽)이온형(型) 요소수지(尿素樹脂)를 사용(使用)하는 것이 가장 바람직하며 이들 변성수지(變性樹脂)에 대(對)한 개선(改善) 연구(硏究)가 계속 필요(必要)하다 하겠다.