Earticle

본 연구에서는 발효 효모로 Saccharomyces coreanus를 이용하여 채소류 폐기물 당화액의 에탄올 발효 특성을 조사하 였다. S. coreanus의 생장 특성을 검토한 결과, S. coreanus는 약 4시간의 지체기를 보이다 8 시간 이후부터 대수 성장기 를 거쳐 24시간 이후부터는 OD 600 값의 변화가 미미하였다. 에탄올 발효 실험에서는 환원당 및 글루코오스가 발효 8 시간 이후 급격히 감소하였으며, 24시간이 경과한 시점에서 글루코오스는 거의 소진되었으며 , 생성된 에탄올 농도는 매 우 낮았다. 그리고 발효 전후의 액 중 당 성분을 조사한 결과, 오탄당은 소비되지 않고 그대로 존재하고 있어, S. coreanus 는 오탄당을 소비하지 못함을 재확인할 수 있었다.

This study aimed to investigate the fermentation characteristics of saccharification liquid from vegetable wastes using Saccharomyces coreanus. The growth curve of S. coreanus showed a lag phase for 4 hours, an exponential growth phase after 8 hours and a stationary phase after 24 hours. From the results of ethanol fermentation, the reducing sugar and glucose sharply decreased after 8 hours from fermentation start, and the glucose was almost consumed after 24 hours although the concentration of ethanol produced was low as little as 2.88 g/L. And from the investigation of sugar component change before and after ethanol fermentation process, the pentose in saccharification liquid was not consumed, meaning that S. coreanus could not use the pentose as a fermentation substrate.

음폐수(FWL)는 퇴비화와 사료화와 같은 음식물류 자원화 시설로부터 발생된다. 본 연구의 목 적은 벤치규모의 부상분 리 및 상향류 블랭킷 여상(UBF) 연계공정을 이용한 산발효액 특성에 대해 조사 분석을 하였다 . 부상분리 공정에서 고형 물과 지방성분의 높은 제거효율을 보였다. 이는 UBF 반응조의 상부에 스컴과 머드볼의 생성 을 막을 수 있었다. 산발효 액의 휘발성 유기산(VFA)의 농도는 21,610 mg/L이었고, 조성은 acetic acid, butyric acid, propoinic acid와 같은 short chain 유기산이 약 82%를 차지하였다. 또한 산발효조에 총 미생물 중 부착미생물이 차지하는 비율은 61.2%이었다. 산 발 효한 FWL액의 특성은 N·P함량이 낮고 용존 물질이 높다. 따라서 이액은 생물학적 질소 인 제 거시 외부탄소원으로 사용 될 수 있을 것으로 사료된다.

The food waste leachate (FWL) produces from food waste resource plant as a compost and feed. The objective of this study was to investigate the characteristics of acid fermentation liquid from food waste leachate by combined bench scale floating separation and upflow blanket filter (UBF) process. The constituents of solids and fat showed high removal efficiency in floating separation process. These results could prevent the generation of scum and mud balls at the top of the UBF reactor. The volatile fatty acid (VFA) of acid fermentation liquid was 21,610 mg/L, the major components were the short chain fatty acids such as acetic acid, butyric acid, and propoinic acid. These acids were about 82% in composition of VFA. Also, the ratio of attached biomass to total biomass in acid fermentation reactor was 61.2%. The characteristics of fermented FWL have a low N·P content and a high soluble matter. Therefore, this liquid could be used as an external carbon source for the biological N and P removal.

본 연구에서는 실시간으로 초미세입자의 화학적성분과 입경에 따른 성분분포 특성을 파악하 기 위하여, 2011년 5월 24일부터 6월 1일 까지 2주 간 백령도에 위치한 대기종합측정소에서 ToF-AMS를 이용하여 실시간으로 50 ~ 1,000 nm 입 경영역에 분포하는 에어로졸(PM1.0)성분의 질량스펙트 럼과 입경에 따른 성분을 분석하였다. PM1.0 성분의 평균 농도는 sulfate 8.12 μg/m3, organic 3.40 μg/m3, ammonium 2.37 μg/m3 그리고 nitrate 0.91 μg/ m3이었고, sulfate가 주성분으로 나타났다. 측정기간 중 5/24일에는 서풍과 함께 장거리 이동 에 따른 에어로졸 성분의 농도가 급격히 증가하는 현상 이 관측되었다. 시간에 따른 성분의 농도는 1 ~ 5시와 18 ~ 22사이에 증가하는 경향을 나타내 었다. 에어로졸 중의 모든 nitrate, chloride 및 sulfate 성 분이 중화된 형태로 존재할 경우 예측된 ammonium 농도를 산정하여 실제 측정된 암모니아 농도를 비교한 결과, 직선의 기울기는 0.7로 에어로졸 은 대부분 중화되지 않은 산성 입자인 것으로 나타났다. 유기산화에어로졸입자의 지표로 사용 되는, m/z 44(COO+) 와 유기입자(organic aerosol, OA) 의 비율은 측정기간 북서풍계열이 유입되어 고농도 사례를 기록하였던 5월 24일과 비가 온 다 음에 남동풍계열이 유입되어 저농도 사례를 기록하였 던 6월 1일의 측정자료를 비교한 결과 m/z 44/OA 값은 5월 24일의 경우 평균 0.28으로 0.22 ~ 0.33 범위에 걸쳐 나타났으며, 6월 1일의 경우 평균 0.32 로 0.22 ~ 0.38 범위에 걸쳐 있었고, 유기에어로졸 성분 중에 산화된 유기에어로졸의 비 율이 높은 것으로 파악되었다. sulfate, nitrate, ammonium, organic 들은 주요한 집적모드인 400 ~ 500 nm 영역에서 피크가 나타났고, 각 성분의 입경분 포는 산화된 유기물을 함유한 집적모드를 보였다.

This study aims to identify the characteristics of particulate matter based-on chemical components and size. To this end, it analyzed the mass spectrum and components of aerosol (PM1.0) with the size of 50-1,000 nm for two weeks (May 24 ~ June 1st, 2011) at Baegryung Supersite using ToF-AMS. The result showed that sulfate was a dominant ion species with average concentration of 8.12 μg/m3 followed by organic matter 3.40 μg/m3, ammonium 2.37 μg/m3, and nitrate 0.91 μg/m3. On May 24, dramatic increase in the concentration of aerosol components was observed because of west wind and long-range transport of air pollutants. The diurnal concentration was characterized by two peaks, increasing from one to five AM. and from six to ten PM. When nitrate, chloride and sulfate found to be neutralized, predicted ammonium concentrations were compared with the measured ones. The result showed that aerosol mostly remained acid in the atmosphere. The m/z 44/OA ratios were on average 0.28, ranging between 0.22 -0.38, on May 24th and 0.32 on June 1th, meaning OOA ratio is higher than others. sulfate, nitrate, ammonium and organic components showed their peak in the accumulation mode size of 400-500nm. The individual size distribution presented a accumulation mode that contains oxygenated organic compounds

본 연구는 총발한량과 국소발한량, 혈압, 심박수 및 체온 그리고 땀 속의 전해질 농도를 측정 하여 전신욕, 반신욕 및 족 욕의 목욕방법에 따른 20대 도시민의 인체의 생리적 변화를 규명하였다. 그 결과, 총발한량과 국소발한량은 모두 전신욕, 반신욕, 족욕의 순이었으며, 전신욕에서는 남자가, 반신욕과 족욕에서는 여자가 더 높았고, 혈 압의 변화폭은 전신욕, 반신 욕, 족욕의 순이었으며, 전신욕과 반신욕에서는 남자가, 족욕에서는 여자가 변화의 폭이 더 컸 다. 심박수의 변화폭은 전 신욕, 반신욕, 족욕의 순이었으며, 전신욕에서는 남자가, 반신욕과 족욕에서는 여자가 변화의 폭이 더 컸고, 체온의 변화 폭은 전신욕, 반신욕, 족욕의 순이었으며, 전신욕과 족욕에서 남자가 변화의 폭이 컸다. 발한 성분 중 Na+, Cl−, K+는 전신 욕, 반신욕, 족욕의 순으로 높았고, Na+, K+, Mg2+, Ca2+는 남자에서, Cl−, SO4 2−는 여자에서 높았다. 이상의 연구 결과에 서 전신욕은 발한량과 발한성분이 가장 높아 목욕 중 수분과 전해질의 손실이 다른 목욕법에 비해 더 많으므로 독성물질 의 제거와 피로회복의 효과가 크지만 목욕 후 적절한 수분과 전해질의 보충이 요구된다.

This study was conducted to identify any difference in physiological variation by bath methods. With this aim, the study carried out full bath, half bath and foot bath aimed at eight citizens composed of four male and four female. Then, the study analyzed the total sweat volume, local sweat volume, blood pressure, heart rate, body temperature and sweat constituents. The results were as following. The total sweat volume and local sweat volume were high in the order of full bath, half bath and foot bath. The range of changes in blood pressure, heart rate and body temperature was high in the order of full bath, half bath and foot bath. The concentrations of Na+ and K+ among the constituents of sweat were highest in the order of full bath, half bath and foot bath. In examining the above results, bath methods that demonstrated the greatest variation in the loss of moisture and electrolytes and vital signs was full bath, and this was followed by half bath and foot bath. Accordingly it is necessary to supplement an appropriate amount of moisture and electrolytes after taking a bath, and the elderly and those with cardiovascular diseases should pay particular attention.

본 연구에서는 미세조류와 박테리아의 공생관계를 이용하여 하수 내 영양염류 제거효율을 평 가하고자 하였다. 또한 최 적 배양조건을 도출하기 위해 온도, 광주기, CO2 주입농도에 따른 Chlorella sp.와 Scenedesmus sp.의 생장특성을 파악하 고, 그에 따른 영양염류 제거효율을 평가하여 미세조류-박테리아의 공생관계를 이용한 폐수 처리 가능성을 연구하였다. 그 결과 미세조류의 최적 배양조건은 25 ~ 30oC, 24시간 내내 광원을 주입해 준 경우, Chlorella sp.는 5% CO2 주입농도 에서, Scenedesmus sp.는 2% CO2 주입농도에서 높은 성장률을 기준으로 산정되었다. 산정 된 배양조건을 영양염류 제거 효율을 평가해본 결과, Chlorella sp.의 경우 COD 63%, BOD 70%, SS 48.3%, T-N 70.5%, T-P 76.4% 나타냈고, Scenedesmus sp.는 COD 66%, BOD 72.3%, SS 56.5%, T-N 67.1%, T-P 70.1%로 나타내었다 .

This study intended to evaluate the removal efficiency of nutrients in wastewarer using the symbiosis relationship of microalgae-bacteria. Also, in order to confirm optimal culture conditions, growth characteristics of Chlorella sp. and Scenedesmus sp. on the temperature, L:D cycle, and CO2 injection were identified, and then the possibility of wastewater treatment by the symbiosis relationship of microalgae-bacteria through the evaluation of nutrients removal efficiency, was identified as well. As the results, Chlorella sp. showed the highest growth rate at 25 ~ 30oC, 24:0 L:D cycle, and 5% of CO2 injection concentration, and Scenedesmus sp. showed it from 25 ~ 30oC, 24:0 L:D cycle, and 2% CO2 injection concentration, respectively. In addition, the nutrients removal efficiency under the optimal culture conditions was resulted in the followings: Chlorella sp. showed the removal efficiency of COD 63%, BOD 70%, SS 48.3%, T-N 70.5%, and TP 76.4% and Scenedesmus sp. showed COD 66%, BOD 72.3%, SS 56.5%, T-N 67.1%, and T -P 70.1%, respectively.

본 논문은 야외 활동에 필요한 정수 및 공기청정을 겸한 복합기능의 하이브리드형의 12V DC용 휴대용 청정기를 개발하여 현장에 적용하여 실용 가능성에 대한 평가를 함에 있다. 정화시스템의 구성은 정수의 경우 유체 흐름은 유입호스 → 스크린필터→ 수동펌프 → 복합필터 → UV램프 → 유출구이며, 공기의 경우는 물 흐름과 반대인 유입호스 → Pre-filter → Air pump → 확산석 → UV램프수조 → 복합필터 → 유출구로 구성하였다. 적용 실험 결과 수질정화의 경우 대상 원수가 비교적 양호한 수원을 대상으로 할 경우 양호한 처리결과를 보였으나, 원수가 불량할 경우 처리수질이 불량한 결과를 보였다. 정수 수질은 처리유량과 관련이 있으며, 본 정화기는 100 ~ 200 mL/min 범위에서 적절하였다. 공기 정화의 경우는 대체로 실내공기 권고기준을 만족하는 것으로 조사되었다. 본 정화기의 경우 한 사람분의 공기량을 고려하여 8 L/min 정도가 적정 공기량일 것으로 분석된다. 전반적으로 하이브리드형 정화기의 적용결과 대체로 음용수 수질기준 및 실내공기기준을 만족하여 실용화 가능성을 보였다.

The purpose of this experimental study developed the hybrid type of potable air and water purifier using 12V DC which was necessary to operate at the outdoors, and evaluated the possibility to apply it to the field. In order to study, the laboratory scale treating systems composed of inlet port → screen filter → manual pump → integrated filter → UV lamp → effluent port for treating water, and inlet port → pre-filter → air pump → diffusion stone → UV lamp in water → integrated filter → effluent port for treating air. For the results of application test, satisfied results for treating water were accepted in use of comparative good water source such as the valley water. But in case of using worse water source such as the polluted lake and stream water, unsatisfied results were shown. Treating water quality was concerned with flow rate and raw water quality. Flow rate of 100-200 mL/min, and good water quality source was necessary to accept the clean water. Results of treating micro suspended particles and microorganisms in air were accepted within recommended indoor air quality standard for both indoor and outdoor test. As for treating air, flow rate of 8 L/min was proper in case of the experimental purifier. Generally, developed hybrid type of potable air and water purifier showed the possibility to use the practical purpose considering to the field test results.

본 연구의 목적은 하·폐수 내 낮은 유기물 농도에 영향을 덜 받고 안정적이며, 운전이 용이하고 부지면적이 적게 소요되면서 다량의 미생물을 확보하여 유기물 및 질소, 인 제거에 효과적인 hybrid 공정을 개발하는 것이다. 공정 개발을 위하여 여러 가지 조건을 가지고 실험을 실시하였다. 또한, 운전한 결과를 토대로 최적 운전조건을 파악하였다. 실험실 규모 반응조를 통해 소모되는 유기물의 제거율은 운전방법 및 내부반송, 담체의 유무에 관계없이 평균 90% 이상의 제거효율을 보였으며, 반응조의 역할 재정립 및 무산소조와 혐기조의 HRT를 각각 1.2 hr, 1.3 hr로 운전한 경우(R3)가 질소 제거효율이 좋았으며, 비질산화율(SNR)은 2.46mgNH4+-N/gVSS·hr로 나타났다. SBR 형식으로 운전한 R1은 질소 제거효율이 가장 낮았으며, SNR은1.64 mgNH4+-N/gVSS·hr였다. R3과 R1의 비탈질율(SDNR)은 각각 2.03 mgNO3.-N/gVSS·hr, 1.41 mgNO3.-N/gVSS·hr로 나타났으며, 질소 제거효율만을 고려한다면 R3의 운전조건이 유리할 것으로 판단된다. 유입수를 동시·연속 분할 주입하고 DO 농도를 3 ~ 4 mg/L로 운전한 R6의 유출수 질소, 인 농도는 각각 13.7 mg/L, 1.19 mg/L로 비교적 높은 제거효율을 보였으며,질소와 인 제거를 동시에 고려할 경우에는 R6의 운전조건이 가장 유리한 것으로 판단되며, 경제적인 측면을 제외한 오염물질 제거효율 측면에서 생각한다면 모든 운전조건에서 내부 반송율은 2Q, 담체 충진율은 5%로 설정하는 것이 효과적이다.

This study investigated a newly developed hybrid process effective for the removal of organic matter, nitrogen and phosphorus. A laboratory scale reactor was developed employing different conditions. 90% removal efficiency for organic matter was achieved by the lab scale reactor which was identified to have no relationship with the different conditions employed in the experiments. R3 in which the functions of the reactors were exchanged, employing 1.2 and 1.3 hours HRT for anoxic and anaerobic functions, respectively resulting to good nitrogen removal efficiency and Specific Nitrification Ratio (SNR) of 2.46 mgNH4 +-N/gVSS·hr. The sequencing batch reactor operation in R1 resulted to lowest nitrogen removal efficiency and SNR of 1.64 mgNH4 +-N/gVSS·hr. In terms of Specific Denitrification Ratio (SDNR), 2.03 mgNO3 −-N/gVSS·hr was produced by R3 while 1.41 mgNO3 −-N /gVSS·hr was produced by R1. Considering the nitrogen removal efficiency, the operating condi- tions of R3 appeared to be more favorable. R6 performed with continuous influent injection for the anoxic and anaerobic reactors done at the same time with a flow ratio of 2 : 8 resulted to nitrogen and phosphorus effluent concentration of 13.7 mg/L and 1.19 mg/L, respectively. R6 attained the highest removal efficiency considering both nitrogen and phosphorus among all the experiments performed. In terms of the most economical operating conditions, internal recycle rate of 2Q and 5% media packing ratio should be considered.

미국 캔터키주의 루이빌 민간수도회사, 미주리주의 캔사스시티 지자체 운영시설 및 캘리포니아주 LA의 오렌지 카운티 지자체 운 영 시설을 직접 현장 답사하여 강변여과수를 이용한 안정적인 상수원수의 확보 및 정수처리효과에 대한 기술정보를 파악하였다. 그 결과 강변여과수는 안정적인 수자원을 제공할뿐만 아니라, 정수 처리시 응집제량의 감소로 인해 슬 러지 처리비용 및 보건위해성을 줄일 수 있으며 정수장의 용지도 해결할 수 있는 공법이었다. 캔사스시티 지자체 운영시설에서 취수 량의 산술평균은 연간 4,500만톤 (11.9 billion gal/yr)이었고, 초기 3년은 산술평균 매일 12만톤(32 MGD), 그 후 7년은 매일 7만5천톤(20 MGD)으로 거의 일정하였으 며, 수위변화는 취수공마다 차이가 있었으나 산술평균 220 m(720 feet)로 일정하였다. 또한 강물의 수온 -0.5 ~ 27.8oC(31 ~ 82 oF)의 범위이었으나 강변여과수의 수온은 8.9~23.9oC(48 ~ 75oF)이었고, 루이빌 정수처리장에서 대부분 수질은 수질기준보다 낮았지만, 특 히 경도와 철 및 망간 등은 높았고, 무기화학물질의 제거율은 낮았다. 이상의 결과 강변여과수는 오 염물질을 자연토양여과로 걸러 주 기 때문에 양질의 수자원의 확보가 어렵고 하천오염이 우려되는 지역에서 비교적 양질의 수자원을 확보하는데 고려해 볼만한 방식 이었다. 그러나 강변여과수는 토양여과를 통해서 이루어지므로 여과되지 않는 유해물질, 즉 1,4 다 이옥산 등에 대한 제거시설이 요구 될 수 있으므로 기존 정수장과 연결해서 위급시를 대비하여 사용하는 것이 바람직하였고, 또한 하천 의 상황에 따른 정수장의 운전 조 건을 변화시켜 가면서 정수처리를 하는 것이 바람직하였다.

This study was the technology information made by field visiting directly at Louisville Water Company, Kansas City Board of Public Utilites and Municipal Water District of Orange County in USA for water treatment effects and securing to water resources by river bank filtration. Based on the results, because the river bank filtration is recommended in area of river water pollution for supplying of clean water resources. Especially this method can supply stable drinking water, reduce coagulants in water treatment plant, reduce treatment costs of sludge and reduce site of water treatment plant. At Kansas city water treatment plant, the collector well was collected 45,000,000 ton (11.9 billion gal/yr) in mean, during 3 years from beginning time 120,000 ton (32MGD) in mean, and during 7 years after that time 75000 ton (20MGD) constantly. The variation of water level was maintained 220 m (720 feet) constantly. And The range of river temperature was -0.5 ~ 27.8oC (31 ~ 82 oF), but the water temperature range of river bank filtration was 8.9 ~ 23.9oC (48 ~ 75 oF). At Louisville water treatment plant, most of water quality of river bank filtration was below than drinking water quality standards, but hardiness, Fe and Mn were high, and the removal rates were low in nonorganic chemicals. As the river bank filtration is accomplished by filtration, it is needed removal facilities of hazardous pollutants such as 1,4 dioxine etc. So it is needed connection with the existing facilities in case of urgency. First of all, it is desirable to treat water up to make change operation conditions of water treatment plant according to river conditions.