• 제목/요약/키워드: organic substances

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Oxalic Acid와 Citric Acid UV/H2O2에 의한 분해특성 조사 (Degradation Characteristics of Oxalic Acid and Citric Acid by UV/H2O2 Oxidation)

  • 하동윤;조순행;최영수;경규석;김동현
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.1307-1318
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    • 2000
  • 원자력 발전소에서 발생되는 제염폐수에 함유된 Oxalic acid와 Citric acid를 고급산화방법(Advanced Oxidation Process) 중의 하나인 $UV/H_2O_2$를 적용하여 이들 물질의 분해특성 및 최적처리조건을 파악하고자 하였다. 이를 위하여 각각의 물질에 대하여 $H_2O_2$나 UV를 단독사용할 경우, pH 및 과산화수소의 주입량 변화, Oxalic acid와 Citric acid의 농도변화에 따른 분해특성에 대하여 조사하였다. $H_2O_2$나 UV만으로도 완전분해가 가능한 반면 Citric acid는 같은 파장의 UV만으로는 분해가 잘되지 않는 것으로 조사되었다. 또한 과산화수소와는 두 물질 모두 반응성이 없는 것으로 조사되었다. 산화공정에서 반응속도상수, 반응시간, 제거효율, 과산화수소 소모량 등에 대한 결과를 종합한 결과 Oxalic acid의 경우 pH 4 이하의 낮은 pH에서, Citric acid는 pH 4~6 정도의 약산성 부근에서 높은 분해효율을 나타내는 것으로 조사되었다. 최적 pH에서는 과산화수소의 주입량이 증가할수록 두 물질 모두 제거효율이 증가하는 것으로 조사되었으나 과산화수소의 주입량이 200 mg/L 이상을 초과하는 경우에는 과산화수소에 의한 OH radical trap에 의하여 제거효율이 감소하는 것으로 조사되었다. 이상의 결과 $UV/H_2O_2$ 광분해에 의한 Oxalic acid와 Citric acid의 처리시 pH 4에서 과산화수소 주입량 200 mg/L일 경우 가장 효율적인 것으로 조사되었다.

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돈분뇨의 적합한 호기성 액비화를 위한 암모니아 탈기조건 설정 (Estimation of Ammonia Stripping Condition for Adequate Aerobic Liquid-Composting of Swine Manure)

  • 손보균;강성구;조은주;김신도;이창주;김정호
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.73-79
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    • 2006
  • 돈분뇨 중의 악취 성분을 제거하는 동시에 퇴비의 C/N 비를 적정 수준으로 유지하기 위한 방안으로서 축산농가에 보급을 목적으로 pilot 장치를 제작하여 돈분뇨를 호기성 액비화 처리하기 이전에 암모니아 탈기공정 실험을 수행하였다. 암모니아 탈기를 위한 pH 조정을 $Ca(OH)_2$를 이용하였으며, NaOH에 비해 훨씬 현장 적용성이 용이한 것으로 파악되었다. 암모니아 탈기공정의 적정 pH를 도출하기 위해 각각 pH를 9.3, 10.9, 12.3 으로 조절하여 탈기실험을 수행한 결과 pH가 가장 높은 12.3에서 가장 우수한 것으로 나타났고, 이때 반응온도는 $35^{\circ}C$이었다. 암모니아 탈기공정이 진행되는 동안 유리암모니아 질소의 가스상 암모니아로의 전환을 통해 발생되는 방출속도는 탈기공정 초기에는 $0.5355mole\;s^{-1}$ 이었고 탈기공정 후기에는 $0.0253mole\;s^{-1}$ 로 나타나, 주로 탈기공정 초기에 많은 양의 암모니아 가스가 방출되는 것을 알 수 있었다. 탈기공정중 C/N비 변화는 초기 돈분뇨 원수가 4.5이었고 탈기공정 초기에 6.3으로 증가한 이후에 점진적으로 증가하였다. 적정한 탈기를 위한 최적의 탈기시간은 TN과 TC의 회귀 곡선을 통해 C/N비가 6.5 부근인 약 48시간이 적합한 것으로 결론지었다. 탈기를 통해 돈분뇨 중의 암모니아성 질소성분은 79.6% 저감되었으며, 흡수액을 통해 배출된 암모니아가스의 81.3%를 제거하였다.

크림손클로버, 헤어리베치, 호밀 추출물이 몇 가지 작물의 종자 발아와 유근 생장에 미치는 allelopathy 효과 (Allelopathic Effects of Crimson Clover, Hariy Vetch and Rye on Germination and Radicle Elongation of Several Crops)

  • 이지현;이병모;전승호;정종일;김민철;심상인
    • 한국잡초학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.371-379
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    • 2010
  • 피복작물의 생육 단계에 따른 allelopathy 효과의 차이를 알아보기 위해, 각 피복작물의 영양생장기, 개화기, 결실기에 채취한 시료로 부터 추출한 추출물을 이용해 콩, 무, 유채, 상추의 발아에 미치는 영향을 확인하였다. 콩과 무에서는 각 피복작물 추출물의 처리구에서 발아율에 별다른 차이를 나타내지 않았으나, 유채에서는 크림손클로버의 개화기 20% 추출물, 헤어리베치의 영양생장기, 개화기, 결실기 20% 추출물, 호밀의 영양생장기 20% 추출물들에서 20% 이상의 발아 억제가 나타났으며, 상추는 영양생장기의 크림손클로버와 헤어리베치의 20% 추출물 처리에서 발아세가 낮게 나타났다. 피복작물의 영양생장기 추출물에서 유근 생장 억제율이 가장 높았으며 $GR_{50}$ 값도 낮게 나타났다. 피복작물 추출물의 총 페놀화합물 함량도 영양생장기 때 가장 높았고, 결실기로 생육이 진전되면서 감소되었다. HPLC 분석 결과 크림손클로버 추출물에서 검출 된 p-hydroxybenzoic acid를 제외한 나머지 phenolic acid 함량들은 총 페놀화합물의 함량과 다른 경향을 보였으며, 헤어리베치 추출물에서는 coumarin, 호밀 추출물에서는 BOA와 caffeic acid를 제외한 나머지 물질들이 개화기에서 가장 높은 함량을 나타냈다. 그러나 크림손클로버와 호밀 추출물에서 분석 물질들의 총 함량은 영양생장기 추출물에서 가장 높게 나타났다.

Meta-analysis on Methane Mitigating Properties of Saponin-rich Sources in the Rumen: Influence of Addition Levels and Plant Sources

  • Jayanegara, Anuraga;Wina, Elizabeth;Takahashi, Junichi
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권10호
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    • pp.1426-1435
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    • 2014
  • Saponins have been considered as promising natural substances for mitigating methane emissions from ruminants. However, studies reported that addition of saponin-rich sources often arrived at contrasting results, i.e. either it decreased methane or it did not. The aim of the present study was to assess ruminal methane emissions through a meta-analytical approach of integrating related studies from published papers which described various levels of different saponin-rich sources being added to ruminant feed. A database was constructed from published literature reporting the addition of saponin-rich sources at various levels and then monitoring ruminal methane emissions in vitro. Accordingly, levels of saponin-rich source additions as well as different saponin sources were specified in the database. Apart from methane, other related rumen fermentation parameters were also included in the database, i.e. organic matter digestibility, gas production, pH, ammonia concentration, short-chain fatty acid profiles and protozoal count. A total of 23 studies comprised of 89 data points met the inclusion criteria. The data obtained were subsequently subjected to a statistical meta-analysis based on mixed model methodology. Accordingly, different studies were treated as random effects whereas levels of saponin-rich source additions or different saponin sources were considered as fixed effects. Model statistics used were p-value and root mean square error. Results showed that an addition of increasing levels of a saponin-rich source decreased methane emission per unit of substrate incubated as well as per unit of total gas produced (p<0.05). There was a decrease in acetate proportion (linear pattern; p<0.001) and an increase in propionate proportion (linear pattern; p<0.001) with increasing levels of saponin. Log protozoal count decreased (p<0.05) at higher saponin levels. Comparing between different saponin-rich sources, all saponin sources, i.e. quillaja, tea and yucca saponins produced less methane per unit of total gas than that of control (p<0.05). Although numerically the order of effectiveness of saponin-rich sources in mitigating methane was yucca>tea>quillaja, statistically they did not differ each other. It can be concluded that methane mitigating properties of saponins in the rumen are level- and source-dependent.

Plasma Aided Flotation for Removing Organic Substances and Killing Microorganisms

  • 유승민;홍은정;유승열;박준석;노태협
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.122-122
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    • 2014
  • 수중방전을 환경분야에 적용하기 위한 플라즈마 부상법이 개발되었다. 플라즈마 부상법은 물 속에서 발생시킨 플라즈마가 가지고 있는 주요특성 중 물리적 특징인 쇼크웨이브, UV조사, 버블생성 등과 화학적 특징인 OH라디칼 및 염소산화물 생성 등을 이용하여 물 속에 존재하는 용존성 및 입자성 물질을 부상분리 기법으로 제거하는 공법이다. 유기물을 제거하는 기작으로는 침전, 여과, 분해 등이 있고, 이를 구현하기 위한 공정으로 중력침강법, 부상분리법, 멤브레인법, 미생물법 등이 있다. 이 중에서 가압공기부상법은 침강법에 비해 부지면적을 적게 소모하고 처리시간이 50% 이상 감소되는 특징이 있다. 가압공기부상법은 물 속에 공기를 과포화시킨 후 노즐을 통해 재분사할 때 발생하는 압력차에 의해 미세기포가 발생함을 이용하여 유기물을 분리하는 공법이다. 그러나, 가압용 장비 및 반송수가 필요하고, 미생물분리는 불가능한 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 미생물살균과 유기물 분리가 동시에 일어나는 플라즈마를 이용한 부상분리기법을 개발하였다. 본 연구에서는 난분해성 용존유기물인 휴믹산 100 mg/L의 플라즈마 공기부상법에 의한 제거능을 확인하였다. 용존성 휴믹산을 입자성 물질로 전환하여 플록을 형성시키고자 알루미늄설페이트(Al2(SO4) $3{\cdot}18H2O$)를 100 mg/L 주입하였고, 침출수와 같이 염도가 높은 물을 모사하고자 35 g/L의 염화나트륨을 첨가한 상태에서 방전을 실시하였다. 방전에 사용된 전원은 EESYS사에서 제작한 펄스형 고전압 전원장치를 사용하였고 최대 15 kW의 출력 중 6 kW의 전력을 인가하였다. 전극 한 개는 2 mm 텅스텐봉을 세라믹튜브로 감싼 구조로 총 사용전극은 28개이다. 전극 한 개당 대략 200 Watt의 전력이 소모되며 이 때 최대의 버블이 생성됨을 확인하였다. 전극 1개에서 생성되는 버블의 부피는 14 mL/min 로 측정되었다. 버블의 크기는 평균 70 um이고 가압공기부상법에서 최적공기크기로 제시하고 있는 40~80 um 의 버블은 약 80% 가량 생성된다. 본 연구에서 사용된 반응시스템에서의 물의 높이는 약 500 mm 이고 전체 40 L의 수조가 3개의 벽으로 분리되어 4개의 수조로 분리되었다. 각 수조는 하부에 7개의 전극을 포함하고 있다. 플라즈마 발생시 생성되는 기포는 약 1분 방전 후에 포화농도에 도달하며 방전종료 후 약 4분간 수체 내에 남아있게 된다. 이를 공정에 적용하여 1분 방전 및 4분 휴지의 순서로 플라즈마를 인가하였다. 휴믹산 용액의 유량을 2 lpm 으로 운전하였을 때 최종 처리율은 94% 이고 이때의 대장균 살균능은 99%이다.

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담자균(擔子菌)에 관한 연구(硏究)(2) - 느타리와 목이의 진탕 배양(培養)에 의한 균사체(菌絲體) 생산(生産)에 관하여 - (Studies on Basidiomycetes(2) - Production of Mushroom Mycelium(Pleurotus ostreatus and Auricularia auricula-judae) in Shaking Culture -)

  • 홍재식;권용주;정기태
    • 한국균학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-7
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    • 1983
  • 진탕배양에서 느타리와 목이의 균사체(菌絲體) 생산(生産)에 대한 실험(實驗)의 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 균사체생산(菌絲體生産)에 양호(良好)한 탄소원(炭素源)은 P. ostreatus경우 glucose와 mannitol이었고 A. auricula-judae는 mannitol과 fructose이었다. 유기산(有機酸)중에서는 양균주(兩菌株) 모두 fumaric acid에서 제일 양호(良好)하였다. 2. 균사체생산(菌絲體生産)에 양호(良好)한 질소원(窒素源)은 P. ostreatus 경우 peptone, urea와 asparagin, DL-threonine이 었고 A. auricula-judae는 peptone, Casamino acid와 L-Serine, DL-threonine이었다. 3. 균사체생산(菌絲體生産)에 양호(良好)한 vitamin은 A. auricula-judae 경우 folic acid, thiamine이었고 A. auricula-judae는 folic acid, inositol, riboflavin이었다. 4.양균주(兩菌株)가 $MgSO_4$는 0.08%, $KH_2PO_4$ 0.2%에서 균사체생산(菌絲體生産)이 양호(良好)하였다. 5. 균사체생산(菌絲體生産)의 최적온도(最適溫度)와 pH는 P. ostreatus에서 $25{\sim}30^{\circ}C$, $pH\;5.5{\sim}6.0$이고 A. auricula-judae에서 $25{\sim}30^{\circ}C$, $pH6.0{\sim}7.0$이었다.

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산화환원효소에 의한 휴믹산의 산화중합반응 (Oxidative Coupling Reaction of Purified Aldrich Humic Acid by Horseradish Peroxidase)

  • 지상현;김도군;김정현;고석오
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권11호
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    • pp.1054-1062
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    • 2010
  • 휴믹물질의 산화중합반응은 천연 효소나 금속산화물 촉매에 의해 유도될 수 있다. 본 연구에서는 천연 효소인 horseradish peroxidase (HRP)에 의한 휴믹산의 특성 변화와 이러한 변화된 특성이 정밀여과 공정에 미치는 영향을 평가하였다. 정제된 Aldrich 휴믹산(PAHA)이 HRP 및 과산화수소 존재 하에 산화중합되어 보다 크고 복잡한 분자를 형성하였으며, 크기배제크로마토그래피(SEC, size exclusion chromatography, SEC)에서도 평균분자량의 증가가 관찰되었다. 또한, HRP 및 $H_2O_2$ 주입량이 증가함에 따라 PAHA의 분자량은 더욱 증가하였다. 휴믹물질의 화학적 안정성은 산화중합반응에 기인한 휴믹 분자 상호간의 공유결합이 촉진됨에 따라 향상되었으며, 형광 분광 및 적외선 분광 분석 결과, 산화중합반응에 의한 PAHA 분자 작용기의 변화도 확인되었다. 수처리 공정에 미치는 영향을 평가하기 위해, 정밀여과를 적용한 결과, 산화중합반응 산물은 높은 분자량으로 인해 그 제거효율이 크게 향상되었다. 이는 산화중합된 자연유기물이 정밀여과에 의해 제거될 수 있음을 증명하는 것이다.

색도 측정방법의 적합성 평가 (Conformity Assessment of Color Measurement Methods)

  • 정관조;조범수;송만식;박현;이종규;최영준
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.442-448
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    • 2013
  • 물속의 색도 측정방법에는 비색법과 분광학적방법이 있다. 비색법은 농도가 알려진 백금-코발트 표준용액과 시료의 색을 비교하여 색도를 측정하는 방법이며 분광학적 색도 측정방법은 단일 또는 다중파장을 선택하여 색도를 측정하는 방법이다. 그러나 비색법의 경우, 분석자의 시력에 의한 단순 비교를 통해 색도를 측정하는 방법으로 측정결과의 신뢰성과 재현성이 우수하지 못할 뿐만 아니라 5 TCU 이하의 색도 측정이 불가능하다. 분광학적 색도 측정방법 중 단일파장법은 주로 색도 성분이 천연유기물질(휴믹물질)인 지표수나 지하수에만 적용이 가능한 것으로 나타났으며 하수와 같이 인위적인 화학적 색도 성분이 함유될 경우 색도 측정이 불가능하였다. 다중파장법은 지표수, 하수 등 다양한 시료에 대해 우수한 색도 측정결과를 나타냈으나 1개의 시료에 대해 수십 번의 측정과 복잡한 계산으로 실제 현장 적용에 어려움이 있었다. 따라서 본 연구에서는 지표수, 정수, 하수 등 다양한 시료에 대해 신속하고 정확한 색도 측정방법을 비교하였다. 그 결과, 다중파장 프로그램이 내장되어 3~4초 이내에 지표수, 하수 등 다양한 시료에 대해 신속하고 정확하게 색도 측정이 가능한 색도계 색도 측정방법이 가장 적합한 것으로 나타났다.

Mainstream smoke level of harmful substances in korean domestic cigarette brands

  • Choi, Hyun Doc;Song, Seok Ho;Cho, Hoonsik;Kim, Hyung Kyung;Lee, Jin-Hee;Yoon, Soon-Byung;Heo, Seok;Park, Hyoung-Joon
    • 분석과학
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    • 제31권1호
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    • pp.14-22
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    • 2018
  • After signing the WHO FCTC in 2003, South Korea ratified the FCTC in 2005. This study was conducted to provide data on toxic constituents that can be used as useful information for the level of exposure to Korean smokers. Emissions data from five brands of cigarettes were tested under the ISO and "Canadian Intense (HCI)" smoking regimes, respectively. We conducted an analysis of 25 compounds containing nicotine, tar, carbonyls, phenolics, volatile organic compounds (VOCs), and semi-VOC cigarette smoke. Tar and nicotine showed levels of 4.3 to 5.8 mg/cig and 0.4 to 0.5 mg/cig, respectively, which are within the range of tolerance presented in ISO 8243. In the case of carbonyls, formaldehyde was detected within a range of 8.2 to $14.3{\mu}g/cig$, and acetaldehyde was present within a range of 224.7 to $327.2{\mu}g/cig$ under the ISO smoke regime. Crotonaldehyde was not detected under the ISO regime, and all of the carbonyls showed values 2.3 to 4.5 times higher under the HCI regime than those under the ISO regime. Catechol, which showed a level of 47.0 to $80.5{\mu}g/cig$ under the ISO regime and 117.5 to $184.7{\mu}g/cig$ under the HCI regime, was the highest constituent among the phenols. The amount of isoprene was 91.7 to $158.3{\mu}g/cig$ under the ISO regime and 221.0 to 377.0 under the HCI regime. To summarize, most of the constituents showed a tendency to be detected at levels 2 to 4 times higher under the HCI regime than under the ISO regime. Above all, these results represent the first analysis in Korea from an independent institute of tobacco companies under accreditation of ISO 17025.

한국산 양다래(Actinidia chinensis Planch.)의 CA 저장성에 관한 연구 (Effect of $CO_2$ Concentration of CA Conditions on Quality of Kiwifruit (Actinidia chinensis Planch.) during Storage)

  • 이세은;김동만;김길환;이철
    • 한국식품과학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.869-875
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    • 1989
  • 양다래의 저장성 향상을 위해서 밀폐저장용기 내의 공기조성 중 산소농도를 2%로 고정하고 탄산가스 농도를 각각 2, 4% 그리고 6%로 조절한 CA조건에서 양다래를 저장하면서 과실의 품질에 관련된 이화학적 변화를 조사하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. CA 저장 180일 경과 후 과실 품질의 가장 중요한 지표인 경도는 탄산가스 농도를 4%로 유지시켰던 구가 3.0kg으로 가장 우수한 연화 억제효과를 보였다. 탄산가스 농도에 따른 양다래의 호흡률 및 유기산 변화에서 저장 60일 이후부터는 탄산가스 농도를 6%로 유지시켰던 구가 2% 및 4% 유지구 보다 낮은 호흡률을 보였으며 유기산 중 퀴닌산과 숙신산의 경우 저장기간이 경과됨에 따라 저장구간에 뚜렷한 차이가 없이 증가하는 경향을 보였다. CA 저장구 중 이취의 원인이 되는 에틸알콜과 아세트알데히드 발생량은 탄산가스의 농도가 증가할수록 생성량이 많았다. 이상과 같은 결과로 한국산 양다래의 CA저장을 위해서는 산소농도 2%로 고정시 탄산가스 농토를 4%로 유지시키는 것이 적합한 것으로 판단되었다.

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