• 제목/요약/키워드: production-to-biomass ratio

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목본계 바이오매스오일의 에멀젼 연료화 연구 (A Study of Emulsion Fuel of Cellulosic Biomass Oil)

  • 김문찬
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.836-847
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    • 2016
  • 본 연구는 바이오매스를 열분해하여 생성된 수상오일(water soluble oil)을 얻었다. MDO(Marine Diesel Oil)와 수상오일을 유화시켜 생성된 에멀젼 연료의 특성과 배출가스를 연구 하였다. 바이오매스로는 톱밥을 사용하였고 $500^{\circ}C$에서 열분해하여 생성된 물과 탄화수소를 응축시켜서 수상오일을 얻었다. 수상오일을 MDO에 10~20% 까지 혼합 후 유화시켜 에멀젼 연료를 만들었다. 엔진 배출가스 측정은 엔진 dinamometer로 실시하였다. 유화연료는 연소실내에서 미세폭발을 일으켜 연료를 잘게 쪼개어 주어 smoke를 감소시킨다. 그리고 물이 연소실내의 기화열을 빼앗아 연소실 내부의 온도를 낮추어 NOx 생성을 억제하는 효과를 갖는다. ND-13모드의 각 모드별 배출가스온도가 MDO에 비해 유화연료를 사용했을 때 낮게 나온 것으로 뒷받침 될 수 있었다. 유화연료의 함수율이 증가함에 따라 NOx와 smoke의 배출량은 줄어들었으며, 출력도 함수율 증가에 따라 유화연료 자체의 발열량 감소로 인하여 줄어든 것으로 판단된다. ND-13모드에서 MDO 유화연료를 시험한 결과 바이오매스오일 함유량 20%인 유화연료의 NOx 감소량은 약 25%, smoke의 총감소량은 약 60%, 그리고 약 15%의 출력손실을 확인하였다.

광환경 차이에 의한 활엽수종 유묘의 생장과 물질생산에 관한 연구 (Studies on Growth and Biomass Production of Deciduous Tree Seedlings under Different tight Environment)

  • 김선아;최정호;권기원
    • 임산에너지
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    • 제21권3호
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    • pp.46-53
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    • 2002
  • 본 연구에서는 인공피음에 의해서 광조건을 3단계로 달리하여 생육시킨 펜둘라자작나무, 층층나무, 물푸레나무를 대상으로 생장량과 물질생산량 등 특성을 조사하여 생리ㆍ생태적 특성을 밝히고자 연구를 실시하였다. 인공피음처리에 따른 조사 대상 수종의 묘고생장 차이는 거의 없었으며, 근원직경의 생장은 전광처리구가 투광율 7-10%의 피음처리구보다 상대생장율이 29-32% 이상 우수한 생장율을 나타냈다. 하지만 층층나무의 근원직경생장은 투광율 26-34% 처리구에서 높은 생장율을 나타냈다. 대부분의 수종에서 피음처리 수준에 따른 광량감소와 함께 총 물질생산량도 감소하였고, 잎과 줄기의 비율이 뿌리에 비해 증가하는 경향을 보였다. 유묘의 T/R율은 대부분의 수종이 피음의 강도가 강할수록 T/R율이 높아지는 경향으로 전광처리구의 0.51∼l.13보다 투광율 7-10%의 강피음처리구가 1.00∼2.27로 높게 나타냈다. 전체적으로 비교할 때 인공피음처리에 의한 광량이 감소할수록 SLA, LAR, LWR은 광환경의 변화에 따른 피음의 강도가 강할수록 통계적으로 유의적인 차이를 보이며 증가하였다.

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A Comprehensive Review of Tropical Milky White Mushroom (Calocybe indica P&C)

  • Subbiah, Krishnamoorthy Akkanna;Balan, Venkatesh
    • Mycobiology
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    • 제43권3호
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    • pp.184-194
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    • 2015
  • A compressive description of tropical milky white mushroom (Calocybe indica P&C var. APK2) is provided in this review. This mushroom variety was first identified in the eastern Indian state of West Bengal and can be cultivated on a wide variety of substrates, at a high temperature range ($30{\sim}38^{\circ}C$). However, no commercial cultivation was made until 1998. Krishnamoorthy 1997 rediscovered the fungus from Tamil Nadu, India and standardized the commercial production techniques for the first time in the world. This edible mushroom has a long shelf life (5~7 days) compared to other commercially available counterparts. A comprehensive and critical review on physiological and nutritional requirements viz., pH, temperature, carbon to nitrogen ratio, best carbon source, best nitrogen source, growth period, growth promoters for mycelia biomass production; substrate preparation; spawn inoculation; different supplementation and casing requirements to increase the yield of mushrooms has been outlined. Innovative and inexpensive methods developed to commercially cultivate milky white mushrooms on different lignocellulosic biomass is also described in this review. The composition profiles of milky white mushroom, its mineral contents and non-enzymatic antioxidants are provided in comparison with button mushroom (Agaricus bisporus) and oyster mushroom (Pleurotus ostreatus). Antioxidant assay results using methanol extract of milky white mushroom has been provided along with the information about the compounds that are responsible for flavor profile both in fresh and dry mushrooms. Milky white mushroom extracts are known to have anti-hyperglycemic effect and anti-lipid peroxidation effect. The advantage of growing at elevated temperature creates newer avenues to explore milky white mushroom cultivation economically around the world, especially, in humid tropical and sub-tropical zones. Because of its incomparable productivity and shelf life to any other cultivated mushrooms in the world, milky white mushroom could play an important role in satisfying the growing market demands for edible mushrooms in the near future.

Effect of solids retention time on membrane fouling in membrane bioreactors at a constant mixed liquor suspended solids concentration

  • Hao, L.;Liss, S.N.;Liao, B.Q.
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제8권4호
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    • pp.337-353
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    • 2017
  • Membrane fouling at different solids retention times (SRT) (7, 12 and 20 days) was studied under well-controlled conditions in a laboratory-scale aerobic submerged membrane bioreactor under constant biomass concentration using a synthetic high strength wastewater. An increase in SRT was found to improve membrane performance and this correlated to changes in the total production of bound extracellular polymeric substances (EPS), and the composition and properties of bound EPS using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transform-infrared spectroscopy (FTIR) and floc sizes. A larger amount of total bound EPS was found at the lowest SRT (7 days) tested but the ratio of proteins (PN) to carbohydrates (CH) in bound EPS increased with an increase in SRT. Similarly, the quantity of soluble microbial products (SMP) decreased with an increase in SRT and the SMP PN/CH ratio increased with an increase in SRT. SMP concentrations positively correlated to the percentage of membrane pore blocking resistance. The quantity of total bound EPS and total SMP positively corresponded to the membrane fouling rate, while the PN/CH ratio in the bound EPS and SMP negatively correlated to the membrane fouling rate. The results show that both the quantity and composition of bound EPS and SMP and floc sizes are important in controlling membrane fouling.

식물공장에서 적색, 청색, 백색 및 원적색 LED 처리에 따른 고추냉이의 생육반응 (Effects of Red, Blue, White, and Far-red LED Source on Growth Responses of Wasabia japonica Seedlings in Plant Factory)

  • 김해란;유영한
    • 원예과학기술지
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    • 제31권4호
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    • pp.415-422
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    • 2013
  • 본 연구는 식물공장용 LED 챔버 시스템에서 고추냉이의 생육반응에 미치는 LED 광원 및 광질의 영향을 알아보기 위해 적색, 청색, 백색 그리고 원적색광의 단일 및 혼합처리, 적색광과 청색광의 비율 그리고 duty비 등을 다양하게 처리하여 수행하였다. 고추냉이의 생육반응은 적색 + 청색 혼합광에서 가장 높았고, 단일광 조건에서는 청색광보다 적색광 하에서 식물체 생물량이 높았다. 고추냉이의 식물체 생물량과 분얼수는 적색과 청색광의 비율이 1:1인 조건에서 가장 높았다. 적색과 청색광을 혼합하여 처리 시 고추냉이의 생육반응은 duty비가 100%일 때 높은 반면, 적색과 청색광에 백색광을 첨가하여 처리 하였을 때는 duty비가 가장 낮은 97%에서 높았다. 엽면적과 잎건중량은 적색광에서 가장 높은 반면, 비엽면적은 청색광에서 가장 높았다. 적색과 청색 혼합광에서 엽면적과 잎건중량은 적색광의 비율이 높거나, duty비가 낮을수록 증가하였고, 백색광을 첨가한 조건에서는 duty비가 높을수록 증가했다. 이상의 결과를 종합해보면, 고추냉이는 단일광을 처리하는 것보다 적색과 청색광을 혼합하여 처리해 주거나, 청색광보다 적색광의 비율을 더 높여주는 것이 고추냉이의 생육 및 품질을 향상시켜 줄것으로 판단된다.

한국 동해 남부해역에 출현하는 요각류 Euchaeta plana와 Paraeuchaeta russelli의 생산력 (Production of the Copepods Euchaeta plana and Paraeuchaeta russelli in the Southeastern Sea of Korea)

  • 김가람;박원규;강형구
    • Ocean and Polar Research
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    • 제40권3호
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    • pp.115-125
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    • 2018
  • Production from copepodite IV to adult of two euchaetid species Euchaeta plana and Paraeuchaeta russelli was measured at the southeastern sea of Korea from April to November, 2014. The mean density was $2.0ind\;m^{-3}$ for E. plana and $4.1ind\;m^{-3}$ for P. russelli, with the high contribution of copepodite V to total density. The densities of total individuals, adult females and eggs were highest in November for both species. The mean egg production rate (EPR) was $1.7eggs\;female^{-1}\;d^{-1}$ for E. plana and $3.1eggs\;female^{-1}\;d^{-1}$ for P. russelli. Both of them showed the highest EPR in September but zero EPR in summer. The mean weight-specific EPR was $0.038d^{-1}$ for E. plana and $0.079d^{-1}$ for P. russelli. The mean total production rates of E. plana and P. russelli were $5.3{\mu}g\;C\;m^{-3}\;d^{-1}$ and $17.8{\mu}g\;C\;m^{-3}\;d^{-1}$, respectively, with the largest production in November. The mean Production/Biomass ratio was $0.06d^{-1}$ for E. plana and $0.07d^{-1}$ for P. russelli, with its peak in September for both. The total production of E. plana and P. russelli was positively correlated with the density of a copepod Oncaea venusta, rather than chl-a concentration, indicating that the two copepods might be carnivores. This study evaluates the contribution of euchaetids to the copepod community in the southeastern sea of Korea.

빛 이용효율 향상을 위한 광생물반응기 설계 기준에 관한 연구 (A Study on the Design Criteria of Photobioreactor for the Efficiency of Light-Utilization)

  • 류현진;이진석;오경근
    • KSBB Journal
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    • 제19권4호
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    • pp.257-262
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    • 2004
  • 최근, 미세조류에 대한 생물공학적 관심이 급격히 증가하고 있으며 이의 응용범위는 식품이나 제약, 화장품 등 다양한 구도로 확장되어지고 있다. 고농도의 미세조류 배양을 위해서는 빛이 핵심적 제한요소로 작용되어지며 빛의 투과 깊이나 강도에 따라 균체의 성장속도가 결정되어지게 된다. 본 연구에서는 다양한 빛의 투과경로와 빛을 받는 면적/배양액의 부피 비율, 조도 그리고 단계적 조사에 따른 Chlorella sp.의 성장률을 조사하여 빛이 미세조류에 미치는 영향을 알아보았으며, 본 연구에 적용된 값들 중 4 cm의 직경, 57.6%의 면적/부피 비율, 62 $\mu$mo1/$m^2$/s의 조도에서 Chlorella sp. 성장에 필요한 빛 에너지를 가장 효율적으로 이용함을 확인할 수 있었다.

Ecosysteme de I′Etang de Berre (Mediterranee nord-occidentale) : Caracteres Generales Physiques, Chimiques et Biologiques

  • Kim, Ki-Tai
    • 환경생물
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    • 제22권2호
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    • pp.247-258
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    • 2004
  • Climatological, hydrological and planktonical research studies, measurements of primary production and photosynthetic efficiency from December 1976 to December 1978 have been carried out in two brackish lakes: Lake Etang de Berre and Lake Etang de Vaine located in the French Mediterranean coast, in the region of Carry-le-Rouet located on the north-west Mediterranean near Marseilles, and in fresh water inflows from 4 Rivers (Touloubre, Durance, Arc, Durancole) to Lake Etang de Berre. Physico-chemical parameters were measured for this study: water temperature, salinity, density, pH, alcalinity, dissolved oxygen (% saturation), phosphate, nitrate, nitrite, silicate etc. Diverse biological parameters were also studied: photosynthetic pigments, phaeopigments, specific composition and biomass of phytoplankton, primary pelagic production etc. Climatical factors were studied: air-temperature, solar-radiation, evaporation, direction (including strength) of winds, precipitation and freshwater volume of the four rivers. The changes in Lake ‘Etang de Berre’ ecosystem depend on the quality of the water in the Durance River, and on the effects of seawater near the entrance of the Caronte Canal. The water quality of the lake varies horizontally and vertically as a result of atmospheric phenomena, maritime currents and tides. The distribution of water temperatures is generally heterogeneous. Southeasterly winds and the Northeasterly Mistral wind are important in the origins of circulated and mixed water masses. These winds are both frequent and strong. They have, as a result, a great effect on the water environment of Lake Etang de Berre. In theory, the annual precipitation in this region is well over eight times the water mass of the lake. The water of the Durance River flows into Lake Etang de Berre through the EDF Canal, amounting to 90% of the precipitation. However, reduction of rainfall in dry seasons has a serious effect on the hydrological characteristics of the lake. The temperature in the winter is partially caused by the low temperature of fresh water, particularly that of the Durance River. The hydrological season of fresh and brackish water is about one month ahead of the hydrological season of sea water in its vicinity. The salinity of Lake Etang de Berre runs approximately 3$\textperthousand$, except at lower levels and near the entrance to the Caronte Canal. However, when the volume of the Durance River water is reduced in the summer and fall, the salinity rises to 15$\textperthousand$. In the lake, the ratio of fresh water to sea water is six to one (6:1). The large quantities of seston conveyed by rivers, particularly the Durance diversion, strongly reduce the transparency in the brackish waters. Although the amount of sunshine is also notable, transparency is slight because of the large amount of seston, carried chiefly by Tripton in the fresh water of the Durance River. Therefore, photosynthesis generally occurs only in the surface layer. The transparency progressively increases from freshwater to open seawater, as mineral particles sink to the bottom (about 1.7kg $m^{-2}a^{-1}$ on the average in brackish lakes). The concentration of dissolved oxygen and the rate of oxygen saturation in seawater (Carry-le-Rouet) ranged from 5.0 to 6.0 $m\ell$ㆍ.$1^{-1}$, and from 95 to 105%, respectively. The amount of dissolved oxygen in Etang de Berre oscillated between 2.9 and 268.3%. The monographs of phosphate, nitrate, nitrite and silicate were published as a part of a study on the ecology of phytoplankton in these environments. Horizontal and vertical distributions of these nutriments were studied in detail. The recent diversion of the Durance River into Lake Etang de Berre has effected a fundamental change in this formerly marine environment, which has had a great impact in its plankton populations. A total of 182 taxa were identified, including 111 Bacillariophyceae, 44 Chlorophyceae, and 15 Cyanophyceae. The most abundant species are small freshwater algae, mainly Chlorophyceae. The average density is about $10^{8}$ cells $1^{-1}$ in Lake Etang de Berre, and about double that amount in Lake Etang de Vaine. Differences in phytoplankton abundance and composition at the various stations or at various depths are slight. Cell biovolume V (equivalent to true biomass), plasma volume VP (‘useful’ biomass) and, simultaneously. the cell surface area S and S/V ratio through the measurement of cell dimensions were computed as the parameters of phytoplankton productivity and metabolism. Pigment concentrations are generally very high on account of phytoplankton blooms by Cyanophyceae, Chlorophyceae and Cryptophyceae. On the other hand, in freshwaters and marine waters, pigment concentrations are comparatively low and stable, showing slight annual variation. The variations of ATP concentration were closely related to those of chlorophyll a and phytoplankton blooms only in marine waters. The carbon uptake rates ranged between 38 and 1091 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with an average surface value of 256 mg; water-column carbon-uptake rates ranged between 240 and 2310 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with an average of 810, representing 290 mg$Cm^{-2}$, per year 45 000 tons per year of photosynthetized carbon for the whole lake. Gross photosynthetic production measured by the method of Ryther was studied over a 2-year period. The values obtained from marine water(Carry-le-Rouet) ranged from 23 to 2 337 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with a weighted average of 319, representing about 110 gCm$^{-2}$ per year. The values in brakish water (Etang de Berre) ranged from 14 to 1778 mg$Cm^{-2}d^{-1}$, with a weighted average of 682, representing 250 mg$Cm^{-2}$ per year and 38 400 tons per year of photosynthesized carbon for the whole lake.

화전 후 묵밭의 식생 천이에 따른 식물량, 순 일차 생산성 및 P/B 비의 변화 (Changes of Biomass, Net Primary Productivity and P/B Ratio during Abandoned Field Succession after Shifting Cultivation in Korea)

  • 이규송
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제29권3호
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    • pp.237-245
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    • 2006
  • 강원도 평창군 일대에서 화전 후 묵밭의 식생 천이에 따른 식물량, 순 일차 생산성 및 P/B 비의 변화를 조사하였다. 초본의 지상부 식물량은 5년차 묵밭에서 3.8 ton/ha로 가장 많았다. 낙엽 건중량은 50년차 묵밭까지 증가한 다음 감소하는 포물선형 변화를 나타내었다. 천이가 진행됨에 따라 흉고 단면적은 로그 함수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 교목의 목본 수는 15년차 묵밭까지 빠르게 증가하다가 경과 년 수에 따라 자가 솎음질 과정을 거쳐 감소하는 경향이었다. 80년차 묵밭에서 DBH 등급에 따른 목본의 분포는 역 J 자형을 나타내었고, 우점종은 신갈나무이었다. 식물 현조량은 천이 초기와 후기 단계에서 완만한 증가를 나타내었고, 중기 단계인 $10{\sim}50$년차 묵밭에서 빠르게 증가하였다. 5, 10, 20, 50 및 80년차 묵밭의 식물 현존량은 각각 5, 14, 75, 251 및 373 ton/ha로 추정되었다. 연간 순 생산성은 초기 35년간 점진적인 증가 후 감소하여 점차 안정화하는 경향을 나타내었다. 연간 순 일차 생산성의 증가 속도는 천이 중기 단계 보다 초기 단계에서 빠르게 증가하였다. 5, 10, 20, 35, 50 및 80년차 묵밭의 순 일차 생산성은 각각 8.6, 9.3, 12.9, 15.1, 13.7 및 3.6 ton/ha/yr이었다. P/B 비율은 천이가 진행됨에 따라 지수 함수적으로 감소하는 것으로 추정되었다. 5, 10, 20, 50 및 80년차 묵밭에서 추정된 P/B 비율은 각각 0.60, 0.39, 0.19, 0.06 및 0.01이었다. 이러한 결과는 Odum(1969)이 제시한 삼림천이 과정의 생물 에너지론과 잘 부합하였다.

한국 근해 복수어구 및 다종어업 자원 평가모델 연구 I. 단일어구에 의한 다종자원의 이용 (A Study on the Multi-gear and Multi-species Fisheries Assessment Models in Korean Waters I. Multi-species by a Single Gear)

  • 서영일;장창익
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.355-358
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    • 2001
  • 본 논문은 한국 근해 다종어업 자원의 평가모델에 대한 연구결과로서 대형기선저인망쌍끌이어업과 같은 단일어업에 의하여 다종자원을 이용하는 형태이다. 단일어구에 의한 다종자원의 평가모델은 단일어구에 어획되는 다종자원 중 어획량비율이 상위를 차지하는 어종을 선별한 후 각 어종에 대한 혼획율 및 자원생태학적 특성치를 추정하여 Beverton and Holt (1957)의 가입당생산량 모델을 변형시킨 다종가입당 생산량모델을 이용하는 것이다. 이 모델은 현재의 $t_c$에서 다종에 대한$F_{0.1}$에 해 당하는 F값을 구하여 각 어종별 가입당산란자원량 모델에 적용하였으며, 이때의 산란자원량 수준인 $F_{x\%}$를 추정하여 자원평가에 이용하였다.

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