곡면가공에서 5축 가공은 복잡한 형상의 공작물에 대한 가공의 필요성이 증대되면서 3축가공보다 자유곡면 가공을 위한 시도와 연구가 활발히 이루어지고 있으나 가공 시 충돌과 간섭의 문제를 해결해야하는 어려움으로 공구경로 생성에 많은 문제점을 내포하고 있다. 이러한 문제를 해결하고자 최근에는 다양한 5축 CAD/CAM Software가 개발 되었고 이를 활용하는 사례가 늘어나고 있다. 본 논문에서는 자유곡면으로 이루어진 대표적인 형상인 Impeller의 복잡한 형상을 CAD Software를 이용하여 모델링 하였고, CAM Software로 공구 경로를 생성 및 검증하였으며 5축 가공기로 직접 가공하였다.

최근 곤충병원성 선충은 생물학적 살충제로서 크게 주목을 받고 있다. 이러한 곤충병원성 선충의 in vitro배양, 저장, 수송 과정에서는 낮은 용해도와 물질전달 문제 때문에 적절한 산소 공급이 매우 중요하다. 4종의 서로 다른 Steinernema 곤충병원선충에 대하여 5L 생물반응기를 이용하여 온도를 변화시키면서 산소요구도(OUR)들을 측정하였다. 13~17범위에서는 모든 Steinernema종의 산소 요구도는 0.5 mmolO/L.min 이하였다. S. glaseri Dongrae와 S. carpocapsae Pocheon의 경우 산소요구도(mmolO/L.min)는 21에서는 각각 0.4와 0.75, 에서는 와 3.2, 29에서는 2.8와 5.8였다. 그러나 50~150rpm의 교반속도에서는 산소 요구도의 변화가 그다지 크지 않았다. S. glaseri NC, S. glaseri Dongrae, S. glaseri Mungyeong 그리고 S. carpocapsae Pocheon종의 비산소 요구도()는 에서 각각 0.3, 0.5, 0.3, 그리고 0.2mmolO/cell.min였다. 곤충병원성 선충의 크기와 온도가 증가됨에 따라 또한 증가하였다.

As a herbal supplement, Dioscorea batatas Decne (DBD) presents potent antioxidant activity and diverse health benefits. In the present study, functions of a 30 kDa glycoprotein isolated from DBD (hereafter, DBD glycoprotein) in the regulation of feed efficiency and fecal malodor in mice were explored. DBD glycoprotein produced protective effect against cytotoxicity induced by the ecotoxicological endocrine-disrupting substance bisphenol A in gastrointestinal epithelial HT-29 cells. To investigate its potential roles in the regulation of feed efficiency and fecal malodor, mice were administered an oral injection of DBD glycoprotein for 2 weeks. Compared with the control values, the weight of internal organs (liver, heart, kidney, and spleen) and levels of glutamate pyruvate transaminase, glutamate oxaloacetate transaminase, and lactic dehydrogenase were not significantly changed during DBD glycoprotein administration for 2 weeks. Interestingly, DBD glycoprotein improved feed efficiency and reduced hydrogen sulfide concentration without altering the ammonia level in mouse feces. Collectively, these results indicate that DBD glycoprotein is a functional agent that exerts gastrointestinal protective effects against ecotoxicological substances, improves feed efficiency, and reduces fecal malodor.

Ulmus davidiana Nakai (UDN) has been traditionally used as a herbal medicine in Korea. In the present study, we investigated the anti-ecotoxic potential of a 116 kDa glycoprotein isolated from UDN (UDN glycoprot ein) in regulating fecal malodor and feed efficiency in mice. We found that UDN glycoprotein (200 μg/ml) has an inhibitory effect on the cell death induced by an ecotoxicological endocrine disrupting chemical, bisphenol A, in colon epithelial HT-29 cells. UDN glycoprotein did not show significant differences regarding the weight of ecotoxicity-related organs (liver, heart, kidneys, and spleen) and the levels of serum glutamate oxaloacetate transaminase, glutamate pyruvate transaminase, and lactate dehydrogenase in mice for 2 weeks, compared to the control. Additionally, UDN glycoprotein reduced the levels of hydrogen sulfide and ammonia as markers of fecal malodor in mice. Interestingly, UDN glycoprotein can improve the mouse feed efficiency. In conclusion, our data indicate that anti-ecotoxicological UDN glycoprotein has the ability to increase the feed efficiency and reduce the fecal malodor by maintaining the viability of colonic epithelial cells in mice.

Ulmus davidiana Nakai (UDN) has been traditionally used as a herbal medicine to treat inflammatory diseases in Korea. In the present study, we investigated the anti-ecotoxic potential of a 116 kDa glycoprotein isolated from UDN (UDN glycoprotein) in human intestinal epithelial INT-407 cells. We demonstrated that UDN glycoprotein (20 μg/mL) could inhibit the production of lactate dehydrogenase (LDH) induced by toluene, an ecotoxic substance. Additionally, we found that the toluene-induced intestinal cytotoxicity was mediated by the phosphorylation of p38 Mitogen-Activated Protein Kinase (MAPK) via the production of intracellular Reactive Oxygen Species (ROS). The UDN glycoprotein significantly decreased the levels of ROS production and p38 MAPK activation in toluene-stimulated INT-407 cells. Moreover, the UDN glycoprotein inhibits the phosphorylation of nuclear factor-kappa B (NF-κB), which is responsible for the production of LDH, in toluene-stimulated INT-407 cells. Collectively, our data indicate that UDN glycoprotein is a natural antioxidant and a modulator of ecotoxicity signaling pathways in human intestinal epithelial cells.

폐기물 다량배출 사업장에 대한 감량화 제도를 운영하였으나, 자발적 목표 설정 방식 등으로 실질적 성과의 한계가 있으며, 이에 폐기물 다량배출사업장 대상 자원순환 성과목표(순환이용률, 최종처분율)를 설정･이행 관리하는 자원순환성과관리제도 시행되고 있으나, 업체별 실질적인 재활용 실적 산정 및 순환이용 목표설정을 위해 재활용 실질 재활용율 산정 필요하며, 재활용 과정에서 발생하는 잔재물의 실중량 자료 확보가 어려운 경우 폐기물 종류별 및 재활용 방법별 표준계수 적용을 통한 잔재물 발생량 추정이 필요하다. 그러나, 현재 국내에서 집계하고 있는 재활용실적에 대한 통계는 재활용시설에 반입되량을 기준으로 산출하지만 재활용시설에 반입되는 폐기물의 대부분은 재활용 과정 중 협잡물, 이물질의 형태로 발생되며, 열처리 혹은 생물학적처리 과정 중에 증발 등으로 수분으로 소실되기 때문에 실질적인 재활용 실적이라고 보기 어렵다. 또한 잔재물 발생특성은 재활용 유형별, 폐기물 종류별, 재활용 시설별로 상이하기 때문에 각 특성을 반영한 잔재물 발생계수 산정방안이 마련되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 데이터 확보를 위한 현장 및 설문조사, 문헌조사를 진행하였고, 이를 바탕으로 선행연구와 재활용 유형별, 폐기물 종류별, 재활용 시설별 잔재물 발생특성 분석을 통해 잔재물 발생계수 산정방안을 마련하였다. 또한, 본 연구의 한계성과 이를 검증 및 보완을 통해 향후 실질적인 폐기물 잔재물 발생계수를 산정하기 위해 필요한 추가 연구 내용을 제시하였다.

기술 및 산업의 발달로 매년 많은 양의 전기, 전자제품이 생산 및 소비, 폐기되고 있다. 뿐만 아니라 문화수준, 생활수준의 향상으로 최근에는 내구년한의 도래로 인한 고장에 의하여 폐기되는 것이 아닌 제품의 디자인, 트렌드 변화에 의하여 제품이 폐기되는 경우도 발생하고 있다. 전기, 전자제품의 폐기 주기가 빠르게 진행됨에 따라 매년 그 발생량이 증가하는 추세를 보이고 있다. UNU의 보고서에 따르면 2021년 세계전기, 전자 폐기물의 발생량은 약 52 백만 톤이 발생할 것으로 예상하였다. 이러한 폐전기전자제품에는 다양한 유가 자원이 포함되어 있으며, 대부분의 전기 전자제품에 포함되어 있는 인쇄회로기판(printed circuit board)에는 철, 알루미늄, 코발트, 구리, 니켈 팔라듐, 금, 은 등이 포함되어 있다. 폐 전기, 전자제품의 발생량이 증가함에 따라 해당 제품에서 발생되는 각종 유가자원의 발생량 또한 증가하고 있는 실정이다. 이에 따라 폐 전기, 전자제품 관리의 중요성이 높아지고 있으며, 이를 위해 전기, 전자제품의 발생량 및 폐 속자원의 발생량 통계의 필요성이 대두되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 폐 전기, 전자제품의 통계 작성을 위한 폐 전기, 전자제품의 발생량을 추정하기 위한 방법을 제시하고 해당 방법을 이용하여 폐 전기, 전자제품의 발생량을 추정, 제시하였다. 본 연구에서 폐 전기, 전자제품의 발생량을 추정하기 위해 사용된 방법은 1) 수명분포 함수를 이용한 추정, 2) 보급률 데이터를 이용한 추정, 3) 생산량 대비 출고량 및 교체량을 이용한 추정의 세 가지 방법을 이용하였으며, 각 제품 품목별 이용 가능한 데이터에 따라 각기 적용 가능한 방법을 이용하여 발생량을 산출하였다. 본 연구를 통하여 산출된 우리나라 폐 전기, 전자제품의 발생량은 2019년 기준 696,122톤~2023년 기준 874,828톤이며, 본 값은 UNU보고서의 국내 발생량인 2016년 기준 665,000톤을 보정하여 비교하였을 때, 약 4.5%의 오차율을 보임에 따라 유의한 값으로 판단되었다. 본 연구에서는 분석 품목에 따라 확보 가능 자료에 한계가 있어 세 가지 방법을 이용하여 발생량을 추정하였으나 향후 신뢰성 있는 통계 데이터를 구축하기 위해서는 각 제품별 출고량 및 수명에 대한 데이터 베이스가 구축되어야 할 것이며, 이에 따른 정책적 기반이 다져져야 할 것으로 판단된다.

기술 및 산업의 발달로 매년 많은 양의 전기, 전자제품이 생산 및 소비, 폐기되고 있다. UNU보고서에 따르면 2016년 기준 세계 전기, 전자 폐기물의 발생량은 44,700,000톤이며, 연간 발생 원단위는 6.1kg/인으로 나타났다. 그러나 44.7 백만톤의 전체 전기, 전자 폐기물 중 약 20% 수준인 8.9 백만톤의 전기, 전자 폐기물만이 적정한 방법을 통하여 재활용되고 있는 것으로 나타났다. 또한, 전 세계적으로 폐 전기, 전자제품에 대한 규제를 적용받고 있는 인구의 수는 66% 수준이며, 폐 전기, 전자제품 관련 통계를 시행하고 있는 국가는 41개국에 그치는 것으로 조사되었다. 우리나라의 경우에도 폐 전기, 전자제품에 대한 명확한 통계를 보유하고 있지 않으며, 발생 현황 등을 파악하기 쉽지 않은 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 해외 폐 전기, 전자제품 관리제도 및 통계 사례를 분석하고 국내 통계 작성을 위한 제언을 하고자 한다. 본 연구를 통하여 조사된 전 세계 지역별 전기, 전자 폐기물 규제 현황은 다음과 같다. 오세아니아 지역의 전기, 전자 폐기물 관련 법률은 호주에서 시행하고 있는 ‘전국 텔레비전 및 컴퓨터 재활용 계획’ 하나이며, 아메리카 대륙에서는 미국에서만 주별로 상이한 전기, 전자 폐기물 관련 정책을 시행중에 있다. 아시아 지역의 경우 일본, 중국, 인도, 한국 정도만이 전기, 전자 폐기물 관련 정책을 시행중에 있으며, 아프리카의 경우 관리 제도가 시행되고 있는 나라가 없는 것으로 조사되었다. 세계적으로 가장 전기, 전자 폐기물 관련 규제가 강력하게 시행되고 있는 지역은 유럽 지역이며 WEEE, RoHS 등을 비롯한 제도들이 시행중에 있다. 또한 유럽지역은 유일하게 국제 규격의 전기, 전자제품 관련 통계를 작성, 보유하고 있는 지역이다. 국제 통계 자료 및 전기, 전자 폐기물 관련 제도 현황 분석 결과 현재 가장 관련 제도 및 통계 작성이 국제 기준에 적합하고, 우수한 지역은 유럽 지역이며, 이에 따라 국내 전기, 전자 폐기물 관련 통계 또한 EU의 제도 및 통계 작성 방법을 벤치마킹 하는 것이 타당할 것으로 판단된다. 국내 시행중인 환경성 보장제의 제품 구분은 그대로 유지하되, 품목별 통계 데이터 작성 및 자료 공표 시에는 EU의 WEEE 품목 구분에 맞추어 제공함으로써 국제 통계 자료와의 일치성을 확보할 필요가 있을 것으로 판단된다. 또한 EU 및 UN의 국제 통계 작성 시 사용되는 추정방법으로써 가장 보편적으로 쓰이는 방법인 수명 분포 함수를 이용한 발생량 추정을 적용하기 위하여 출고량 및 제품 품목별 수명 데이터 등의 데이터 확보가 필수적이다.

현재 우리나라 환경부에서 발간하는 ‘전국 폐기물 발생 및 처리현황’에 의하면 소각재의 구분은 ‘소각재’, ‘연소재’로 구분되어 있으며 ‘사업장배출시설계폐기물’ 항목으로 집계되고 있다. 소각재 및 연소재의 발생 현황을 살펴보면 연소재의 경우 최근 5년간의 발생량은 큰 변화 없이 약 8,000천톤 내외로 일정한 양을 보였지만, 소각재는 매년 증가경향을 보였으며 2010년 약 1,667천톤에서 2014년 약 3,054천톤으로 두 배정도가 증가하였다. 또한, 2014년 기준 소각재의 발생비율은 소각재 및 연소재의 총 발생량(11,410.3천톤) 중 26.8%를 차지하고 있다. 발생하고 있는 소각재의 재활용은 폐기물종류 및 업종에 따라 다르지만, 일반적으로 비산재는 중금속의 유해특성이 높아 재활용이 극히 제한적이고, 바닥재는 상대적으로 유해성이 낮아 재활용 가능성이 높아 다양한 용도로 재활용이 가능하다. 본 연구는 최근 자원순환법 제정, 폐기물관리법 개정 등 환경부의 재활용활성화 정책을 적극 추진하고 있고, 바닥재가 경량골재, 재활용 벽돌, 아스팔트 채움제 등으로 다양하게 재활용되고 있는 상황을 고려하여 중금속 용출특성과 물리･화학적 특성 중심으로 제지소각바닥재에 대한 재활용의 용도 및 방법을 다양화시키기 위한 목적이 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 7개 제지업체에서 발생하는 제지소각바닥재의 중금속 용출특성과 물리･화학적 특성을 중심으로 석탄재와 비교분석하였다. 그 결과 석탄재의 수분 및 강열감량에 대한 재활용 환경기준은 없으나, 재활용 제품 품질기준을 제시하고 있고, 제지소각재의 수분과 강열감량은 석탄재 재활용 제품의 품질기준을 만족하는 경우(유동상식)와 그렇지 않은 경우(스토커식)로 나타났다. 중금속용출은 전 항목 지정폐기물, 바닥재 재활용, 요업제품 원료기준의 용출기준을 모두 만족하였으며, 석탄재와 차이가 거의 없었다. 화학성분은 석탄재와 비교하였을 때 비슷한 범위를 보였지만, 재활용 제품 품질기준을 만족하는 경우(유동상식)와 그렇지 않은 경우(스토커식)로 나타났다. 이와 같이 유동상식에서 배출된 제지소각 바닥재의 물리화학적 특성, 중금속 용출농도가 석탄재와 큰 차이가 없고, 품질기준을 만족하는데도 불구하고 재활용이 활성화되어있는 석탄재와 비교하였을 때 제지소각 바닥재는 상대적으로 재활용의 제약을 받고 있는 것으로 보인다. 본 연구결과 유동상식에서 배출된 제지소각 바닥재는 ｢자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률｣ 별표 4에 제시되어 있는 석탄재의 재활용용도 중 콘크리트 및 시멘트 제품(콘크리트 혼화재, 시멘트 및 시멘트 클링커 제조 원료)으로서 재활용이 가능할 것으로 평가되며, 일부 품질기준을 충족시키지 못하는 경우(스토커식), 소각로 방식을 유동상식으로 변경할 경우 품질기준을 충족하는 것이 가능할 것으로 보인다.

2005년부터 음식물류 폐기물 분리배출제도 도입을 비롯하여 음식물류 폐기물의 자원화 방안에 대해 여러 가지 방법이 강구되고 있다. 이러한 자원화 노력으로 되어왔지만, 조리 전 생 쓰레기 형태의 음식물류 폐기물에 대해 구체적인 재활용 방안이 없는 실정이다. 과채류의 유통경로에 따라 생산현장 및 가공현장에서 발생하는 세척, 다듬기 후 발생하는 부산물은 사료의 원료로 활용가능하나, 그 동안 적절한 유통체계 없이 사료로 활용되거나 퇴비화 또는 소각처리 하고 있다. 본 연구에서는 과채류 부산물의 정의를 세우고, 농림축산식품부의 농수축산물 표준코드 및 기타 관련 논문을 통해 과채류 부산물의 분류 기준을 마련하였다. 전국 공영도매시장의 과채류 부산물 처리 현황을 조사하고, 시장 유형에 따라 대표 지역을 선정하여 과채류 부산물의 유통구조와 과채류 부산물 발생량을 추정하였다. 전국 4개 시장과 N 대형마트의 물류센터를 대상으로 과채류 부산물을 구분하고, 삼성분, 발열량, 원소분석 등을 측정하였고, 시장 내 중도매인 180여명을 대상으로 과채류 종류별 부산물 발생량 설문 조사를 실시하였다.

현재 우리나라 환경부에서 발간하는 ‘전국 폐기물 발생 및 처리현황’에 의하면 소각재의 구분은 ‘소각재’, ‘연소재’로 구분되어 있으며 ‘사업장배출시설계폐기물’ 항목으로 집계되고 있다. 소각재 및 연소재의 발생 현황을 살펴보면 연소재의 경우 최근 5년간의 발생량은 큰 변화 없이 약 8,000천톤 내외로 일정한 양을 보였지만, 소각재는 매년 증가경향을 보였으며 2010년 약 1,667천톤에서 2014년 약 3,054천톤으로 두 배정도가 증가하였다. 또한, 2014년 기준 소각재의 발생비율은 소각재 및 연소재의 총 발생량(11,410.3천톤) 중 26.8%를 차지하고 있다. 발생하고 있는 소각재의 재활용은 폐기물종류 및 업종에 따라 다르지만, 일반적으로 비산재는 중금속의 유해특성이 높아 재활용이 극히 제한적이고, 바닥재는 상대적으로 유해성이 낮아 재활용 가능성이 높아 다양한 용도로 재활용이 가능하다. 본 연구는 최근 자원순환법 제정, 폐기물관리법 개정 등 환경부의 재활용활성화 정책을 적극 추진하고 있고, 바닥재가 경량골재, 재활용 벽돌, 아스팔트 채움제 등으로 다양하게 재활용되고 있는 상황을 고려하여 중금속 용출기준을 중심으로 바닥재에 대한 재활용의 용도 및 방법을 다양화시키기 위한 목적이 있다. 따라서 본 연구에서는 중금속 용출기준으로 제지소각 바닥재를 고경량골재, 재활용 벽돌, 아스팔트 채움제로서 재활용시 유해성의 여부를 검토하였다.

This study was carried out to investigate the anti-oxidative and anti-inflammatory effects of hot water extracts of Ligularia fischeri cultivated in Youngyanggun. We obtained hot water extract (HWE) and cold water extract (CWE) from L. fischeri. The anti-oxidative activities of L. fischeri extracts were measured by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging activity. The anti-inflammatory effects of L. fischeri were evaluated in human mast cell line-1 (HMC-1) cells stimulated with phorbol-12-myristate-13-acetate plus A23187 (PMACI). The solid yields of HWE was 150% higher than CWE solid yield. Total polyphenol contents of HWE were 198.07±0.24 mg/g. The value of anti-oxidative activities of HWE were shown IC50 28.2±0.04 ug/mL. We showed that HWE significantly reduced the PMACI-induced the production of IL-6 (0.01-1 mg/mL), IL-8 (0.1-1 mg/mL), and TNF-α (0.01-1 mg/mL). These results indicate that the HWE of L. fischeri can be used as a functional material due to its antioxidant and anti-inflammatory activities.

2003년부터 시행된 우리나라의 대표적인 재활용제도인 EPR제도는 재활용품의 분리수거기반 조성 및 재활용산업을 활성화하는 견인차의 역할을 수행하였다. 그러나 제도운영 10년의 기간을 거치면서 재활용공제조합의 분리운영으로 인한 행정비용과다지출, 의무생산자의 개별위탁으로 인한 재활용 사업자간 과다경쟁심화, 낮은 재활용지원금으로 인한 재활용업체들의 채산성 악화 등 제도상의 여러 문제점이 발견되어 2013년 재활용촉진에 관한 법률이 개정되었다. 하지만 기본적으로 재활용사업자들이 재활용업체운영에 있어서 명확한 경제적 손익에 대한 분석이 이루어지지 않아 EPR제도의 가장 중요한 요소인 재활용지원금, EPR분담금, 재활용기준비용에 대한 설정이 매우 어려운 실정이며, 그 중에서도 가장 비율이 많은 합성수지류에 대한 회수 및 재활용단계의 경제성분석이 반드시 필요한 실정이다. 본 연구에서는 합성수지류 재활용품인 PET병, 단일재질용기류, 복합재질필름류 포장재에 대하여 회수 및 재활용업체 설문조사와 현장방문조사를 실시하여 현재 EPR제도상 합성수지류재활용품의 품목별, 단계별 표준프로세스를 설정하고, 그에 따른 회수재활용소요비용을 산출하여 손익정도를 분석한 후, 그에 따른 향후 재활용지원금 및 EPR분담금이 산정될 수 있는 기준을 마련하고자 하였다. 각 품목별 재활용지원금 및 분담금단가의 산정은 사회적인 표준인건비 및 적정 시설투자를 하였을 경우인 적정투자모델과 재활용업체가 적자를 메우고 수익을 창출하기 위하여 인건비 및 시설투자를 최소화한 현실투자모델로 나누어 산정하였다. 연구결과 재활용시장 활성화를 위하여 지급되어야할 회수재활용 적정 지원금은 적정투자모델Case PET병의 경우 무색 114.6원/kg, 유색 244.7원/kg, 복합재질 352.6원/kg, 단일재질용기류의 경우 116.2원/kg, 복합재질필름류의 경우 254.9원/kg의 재활용지원금이 필요한 것으로 분석되었으며, 현실투자모델Case PET병의 경우 무색 78.5원/kg, 유색 208.6원/kg, 복합재질 316.5원/kg, 단일재질용기류의 경우 77.6원/kg, 복합재질필름류의 경우 210.1원/kg의 재활용지원금이 필요한 것으로 분석되었다.