하수슬러지의 발생량은 산업발달 및 인구증가로 꾸준히 증가하고 있으나, 하수슬러지의 해양투기 금지로 대체 할 수 있는 새로운 처리 방법이 요구되고 있다. 특히, 최근에는 건조슬러지를 재이용하는 다양한 방안들이 제기되고 있으며, 그 중 활성탄을 제조하여 이용하는 방법이 있다. 활성탄은 일반적으로 석탄이나 목재와 같은 탄소질 물질을 이용하여 제조된다. 또한 활성탄의 제조는 탄화와 활성화 공정으로 이루어지며, 탄화와 활성화 공정의 인자들의 변화를 통해 활성탄의 특성이 달라진다. 따라서 본 연구에서는 국내 건조 하수처리장에서 발생한 건조슬러지를 이용하여 활성탄을 제조하였다. 탄화시간, 탄화온도, 활성화시간, 활성화온도, 수증기 주입량과 같은 여러 인자들의 변화에 따른 활성탄의 비표면적, 기공분포도의 분석을 통해 활성탄의 최적조건을 도출하여 활성탄을 제조하고자 하였다.

산업의 발전과 경제규모의 팽창에 따라 에너지소비가 크게 증가되는 가운데 대기오염물질배출이 크게 늘어나면서 심각한 환경문제를 야기하고 있다. 이중에서 황화수소(H2S)는 계란 썩는 냄새가 나는 무색의 유독한 기체로서 인체의 위장이나 폐에 흡수되어 질식, 폐 질환, 신경중추마비 등을 발생시키고 있다. H2S 가스는 폐기물 매립장, 석유 정제업, 펄프공업, 도시가스 제조업, 암모니아공업, 하수처리장 등 다양한 곳에서 발생하고 있으며, 이를 처리하기 위하여 심냉법, 흡수법, 막분리법, 흡착법 등 여러 가지 처리방법이 제시되었다. 본 연구에서는 실험실규모의 장치를 이용하여 바이오매스 커피부산물을 활용한 악취저감용 흡착소재개발을 위해 커피찌꺼기를 대상으로 탄화, 스팀활성처리등의 과정을 거쳐 흡착제를 제조하였으며, BET분석, SEM등을 이용한 물성분석, 회분식의 흡착평형실험, 연속식의 고정흡착탑 파과실험을 통한 흡착특성을 고찰하였다. 실험결과, 커피찌꺼기를 활용하여 탄화 및 활성처리과정을 거치면서 얻을 수 있는 흡착제의 수율은 15~20%에 해당되는 것으로 밝혀졌다. 또한, 커피부산물은 스팀을 이용한 활성처리 과정에서 온도가 증가할수록. 시간이 증가할수록 스팀-탄소 화학반응에 의해 내부기공이 커지면서 비표면적이 증가되는 것으로 밝혀졌다. 아울러, 커피 부산물을 소재로한 흡착제의 황화수소 평형흡착능과 파과성능은 활성탄대비 비교적 우수한 성능을 보임으로써, 악취제거용 흡착소재로 활용성이 클 것으로 예상되었다.

비성형 SRF 제조공정은 대상지역의 특성과 계절 등 변동요인에 따라 제품품질의 큰 영향을 끼친다. 본 연구에서는 2016년 9월, Y시에 설치되어 있는 15톤/일급 Pilot 비성형 SRF 제조공정에 대하여 총량, 폐기물조성, 수분량 별로 물질수지를 세우고 그 결과를 분석하여 실증시설 설계반영에 반영하고자 하였다. 연속 정상운전 상태에서 각 공정별 시료채취는 3회씩 겉보기밀도, 물리적조성, 조성별 수분 분석을 하였고, 총괄수분 분석을 위한 시료채취는 공정별 각 5회씩 수행하였다. 1차 자력선별물, 2차 자력선별물, 비철선별에 대해서는 시료채취를 1회 하였다. 30mm미만 시료는 조성별 분리가 어렵기 때문에 협잡물로 가정하고 회분을 측정하여 가연분을 추정하였다. 물리적 조성은 3회 측정한 것을 총괄적으로 환산하여 평균으로 사용하였고 총량은 시스템의 최종 배출지점의 폐기물의 전체량을 측정한 결과로 분석하였다. 물질수지 분석결과 1차 파쇄 후 기준으로 고형연료제품 수율 74.90%, 잔재물 비율 22.66%, 선별물 비율 2.45%을 보였다. 누출량을 포함하여 계산하면 누출물의 비율 11.36%, 고형연료제품 수율 66.39%, 잔재물 비율 20.08%, 선별물 비율 22.17%로 큰 차이가 없었다.

국내에서 발생되는 가축분뇨의 양은 1일 12만톤 이상에 달한다. 이는 음식물쓰레기를 포함한 각종 폐 유기성 물질의 발생량 중에서 많은 편에 속한다. 그러나 가축분뇨는 전체의 15% 정도가 고형성 물질로 구성되어 있고 이 고형물중의 80~90%가 유기물이므로 생물학적으로 분해가 잘 되는 물질이다. 이런 이유로 가축분뇨는 부숙 과정을 거친 후 유기성 퇴비나 액비 등으로 이용되어져 왔다. 지난 2015년을 기준으로 보면 가축분뇨 전체 발생량 4,653만 톤 중에서 각각 80.0%와 10.2%에 달하는 3,724만여 톤과 475만 톤에 달하는 가축분뇨가 퇴비화와 액비화 방법에 의해 처리되었다. 그러나 최근 들어 가축사육 농가의 규모가 대형화 되어감에 따라 일부 특정한 지역에서는 발생된 가축분뇨의 총량을 경작지가 소화하는데 어려움이 발생할 수 있다는 우려가 있다. 근래에는 퇴비화와 액비화 방법 이외의 기술로서 바이오가스화 방법이 도입되어 가축분뇨 처리현장에 적용되었으나 아직은 그 비중이 높지 않다. 따라서 본 연구에서는 우분을 대상으로 하여 고체연료화 하는 기술을 개발하고, 그 적용효과를 분석하였다. 첫 단계로서는 우분의 수분상태에 따라 가공방법을 달리 적용할 수 있는 가공장치를 개발하여 그 효과를 분석하였다. 수분이 60% 이하일 경우에는 막대 형태의 펠릿으로 그리고 60% 이상일 경우에는 둥근 구 형태로 우분 고체연료를 가공할 수 있었다. 각각의 가공장치를 이용하여 제조한 우분 고체 연료의 크기는 막대 형태는 6~10 mm, 구 형태는 3~20 mm 사이로 가공되었다, 구 형태의 고체 연료는 선별기를 이용하여 일정한 크기별로 분리할 수 있었다. 가공된 우분 펠릿의 건조는 천일 건조, 대류형 열풍기 건조, 적외선 건조, 과열 중기 건조 방법을 적용하였다, 건조 시간은 천일 건조 > 대류형 열풍기 건조 > 적외선 건조 > 과열 중기 건조 방법의 순으로 나타 났다. 과열 증기 건조는 건조시간은 짧지만 건조용량을 대형화하는 기술을 추가적으로 개발할 필요가 있다. 가공 후 건조된 상태인 우분 펠릿의 겉보기 비중은 약 250~350 kg/m³ 수준이었으며, 건조된 우분 펠릿의 저위발열량은 3,000~3,200 kcal/kg 수준이었다.

우리나라의 식품관련 폐기물정책은 식품자원 흐름의 하류단계인 가정과 식당에서 발생하는 음식물쓰레기를 중심으로 추진되고 있으나 동 폐기물은 성상이 균질하지 않고, 계절적으로 성상이 변동하며, 이물질이 섞여 있어 재활용의 가치가 적다. 한편 식품제조업체에서 발생하는 식품폐기물은 성상이 균질하고 발생원 1개소 당 발생량이 많아서 가정과 식당에서 발생하는 음식물쓰레기에 비하여 재활용의 경제적 효과가 크고 가축의 사료로 재활용할 수 있어 부가가치가 높다. 우리나라의 폐기물관리법에서는 식품제조업에서 발생하는 식품폐기물은 동식물성잔재물로 분류하여 관리하고 있으며, 연간 1,000톤 이상 배출하는 다량배출사업장은 사업장폐기물 감량화제도에 의해 감량과 재활용계획을 수립하고 그 결과를 보고하도록 하고 있으나, 이보다 배출량이 적은 업체에 대해서는 중앙정부나 지방정부 차원에서 감량이나 재활용 정책을 추진하고 있지 않다. 본 연구에서는 식품제조업체 중 전분제품과 당류 제조업, 동물성 및 식물성 유지 제조업을 대상으로 동식물성잔재물이 발생 및 처리실태를 파악하였으며, 배출에서 재활용 및 사용, 처리의 전 과정의 물질흐름을 추정하고, 동 폐기물의 재활용에 대한 경제적 효과를 분석하였다. 우리나라의 동식물성잔재물은 유상으로 판매하는 것과 무상이나 처리비를 지급하면서 위탁 처리하는 경우가 있었다. 또한, 참깨박과 들깨박과 같이 부패성이 없고 유상으로 재활용업체에 판매되어 사료로 생산되고 있었으며, 수요가 안정적으로 확보되어 있어서 방치될 우려가 없기 때문에 순환자원으로 인정하여 폐기물에서 제외하여도 관리상에 문제가 없는 것도 있었다. 또한, 일본의 식품폐기물의 재활용관련 법제도를 분석한 결과 식품재활용사업계획인정제도는 국내의 식품제조업체에서 발생하는 동식물성잔재물의 재활용을 활성화하기 도입이 필요한 것으로 판단되었다.

Clean rice is useful to save time and labor force against washing rice in the household. Nevertheless the quality characteristics of the rice were not established well since the quality characteristics of the rice depend on types of the processing system. The aims of the current study were to understand the quality characteristics of clean rice prepared from the dry, semi-dry, and wet types of processing systems, and to suggest the appropriate processing system for production of clean rice. Here, we found that the quality of clean rice was improved with the increasing whiteness of rice by the dry type, although the whiteness of rice should be below 42 to satisfy 16.0 NTU of the turbidity for higher head rice ratio. Also, both the semi-dry and wet type systems showed higher ratio of head rice than the dry type system at below 16.0 NTU of the turbidity. These results imply that the wet type is more suitable for the place where rice is consumed fast, and the semi-dry type is more proper for long term storage of rice.

본 연구에서 도토리가루의 일반성분, pH, 총 폴리페놀함 량, 전자공여능, 호화도를 분석한 결과와 내냉동성 효모 및 비타민 C를 첨가하고 도토리가루의 첨가량을 달리한 반죽을 -18℃에서 4주간 냉동저장하면서 매주 꺼내어 해동 하여 발효시킨 현미증편반죽의 품질특성을 연구한 결과는 다음과 같다. 도토리가루의 총페놀함량, 전자공여능, 도토 리가루의 호화개시 온도(To)와 피크온도(Tp) 그리고 종료 온도(Tc)는 각각 3525.12 mg%, 16.71%, 68.41℃, 73.83℃, 82.96℃이었다. 도토리가루 첨가량 및 냉동저장기간에 따 른 도토리현미증편 냉동반죽의 효모수 변화에는 유의적인 차이가 없었다. 냉동저장기간에 따른 시료의 CO2 발생량은 도토리가루 6% 첨가군 에서만 냉동저장 1주일에 증가하였 다가 3주일 이상 냉동저장시에 약간 감소하였다. 이상의 결과를 종합하면, 냉동저장기간에 따른 도토리현미증편 냉 동반죽의 효모수 변화가 없었고 CO2 발생량도 도토리가루 6% 첨가군 에서만 3주일 이상 냉동저장시에 약간 감소하였 으므로, 내냉동성 효모의 사용은 도토리현미증편 냉동반죽 의 개발을 가능하게 하였다. 또한 냉동반죽의 제조 시에 항산화활성을 지니는 총 폴리페놀함량과 전자공여능이 높 은 도토리가루의 첨가가 바람직하다고 생각되었다.

A manufacturing method is proposed for a sorbent material comprised of functional ceramic loess balls mixed with food waste and regenerated activated carbon. The physical characteristics and adsorption performance were also evaluated. Adding activated carbon improved the porosity and increased the specific surface area of the balls. The iodine-adsorbing capacity was evaluated with different mixing ratios of activated carbon. The capacity was improved as the mixing ratio was increased. The activated carbon was regenerated through a high-temperature burning process after reaching the breakthrough point. A column test was conducted to examine the methylene blue adsorption, and the adsorption rate also increased with the activated carbon mixing ratio. At mixing ratios of above 5%, the adsorption rate showed a high increase in the early stage and reached equilibrium after 6 minutes of reaction. However, it was impossible to reach the equilibrium state without activated carbon in the loess balls. Thus, it is apparent that activated carbon plays an important role in improving the adsorption efficiency. The optimum mixing ratio of activated carbon was 5%. At this ratio, the iodine adsorption rate showed a moderate rise, the adsorption efficiency was relatively high, and the methylene blue adsorption reached equilibrium.

도토리를 이용하여 도토리 차의 제조방법을 개발하고 개발된 도토리 차의 이화학적 및 품질특성을 평가하였다. 도토리 차는 네 가지 제조방법으로 제조하여 그 특서의 변화를 조사하였다. 제조방법을 달리한 도토리 차의 일반 성분을 분석한 결과 수분함량은 13.48~39.77%로 볶은 도토 리 차(RAT)에서 가장 낮았고, 3회 증제한 도토리 차(TSAT) 에서 수분함량이 가장 높았다. 탄수화물 및 조지방, 조회분 함량은 볶은 도토리 차(RAT)에서 가장 높았고, 조단백질 함량은 도토리(NA)에서 가장 높았다. 수용성 단백질 함량 은 도토리 보다 증제하거나 볶은 도토리 차에서 높았고, 3회 증제한 도토리 차(TSAT)에서 12.74 mg/g로 가장 높은 함량을 보였다. 환원당 함량 결과 도토리(NA)에서 64.3 mg/g로 가장 높은 함량을 보였다. 색도 측정 결과 L값은 도토리(NA)에서 가장 높게 나타났으며, 도토리를 증제하 거나 볶음에 따라 L값은 감소함을 보였고, a, b값은 도토리 (NA)에서 높았다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 3회 증제한 도토리 차(TSAT)에서 각 41.15 mg/g, 2.78 mg/g 으로 가장 높은 함량을 보였다. 관능검사 결과 색은 볶은 도토리 차(RAT)에서 가장 높게 평가되었고, 맛과 향은 3회 증제한 도토리 차(TSAT)에서 가장 높게 평가되었다. 떫은 맛은 도토리(NA)에서 가장 떫고, 볶은 도토리 차(RAT)에서 떫은 정도가 가장 낮은 것으로 평가되었다. 전반적인 기호 도에서는 3회 증제한 도토리 차(TSAT)에서 5.42로 가장 높게 평가되었으며, OSAT, RAT, NA순으로 평가되었다. 따라서 본 실험의 결과를 바탕으로 도토리를 이용한 도토리 차의 제조방법을 확립하고 도토리 차의 이화학적 및 품질특 성을 통하여 다양한 식품소재 및 식품개발에 활용할 수 있을 것이다.

오미자 열매를 이용하여 기능성물질인 GABA를 강화시 킨 오미자 젖산발효음료를 개발하기 위해서 L. plantarum EJ2014에 의한 젖산발효 최적화를 수행하였다. 오미자 열 매 추출액을 젖산 발효시킨 경우 발효 2일 동안 생균수 4.0×107 CFU/mL수준을 유지하면서 젖산균 증식이 미비하 였지만 영양성분 YE와 MSG를 함께 첨가한 경우 50배 정도 증가된 2.2×109 CFU/mL생균수를 나타내었다. 특히 젖산발 효 3일 동안에 대조군, MSG, YE를 각각 첨가군에서 초기 pH 3-4 수준에서 유지되었다. 반면에 YE와 MSG를 함께 첨가한 발효물은 pH가 증가되면서 pH 5.0 이상을 나타내었 으며, 초기 산도 1.74%에서 발효 3일에 0.56% 수준으로 감소하였다. 오미자 열매 추출물인 대조군과 2% MSG 또는 0.5% YE만을 첨가한 조건에서는 GABA로 소량 전환되는 것으로 나타났다. 반면에 MSG와 YE를 함께 첨가한 경우 젖산발효 1일째부터 GABA가 생성되면서 3일째에는 MSG 2%를 거의 소진하는 것으로 나타났으며, HPLC 정량분석 으로 0.92% GABA 생성이 확인되었다. MSG와 YE함께 첨가한 발효조건에서는 젖산발효 1일째부터 발효물은 붉 은 색이 퇴색되면서 황색으로 변화하였으며, 발효 초기에 적색을 나타내는 a값이 15.74에서 발효 후에 5.39로 크게 감소하는 것으로 나타났다. 색, 맛, 향 등을 포함한 전반적인 기호도를 나타낸 관능평가에서 오미자 착즙 원액과 발효물 100%인 실험군에서 점수가 각각 4.50, 4.33을 기록하여 상 대적으로 낮은 기호도를 나타낸 반면에 발효물 50% 첨가한 실험군이 6.33으로 가장 높은 기호도 점수를 나타내었다. 오미자 열매 추출액에 오미자 발효물을 50% 첨가함으로서 기호성이 우수하며 고농도 GABA와 probiotic을 함유한 오 미자 발효음료의 제조가 가능하였다.

백삼과 홍삼의 추출수율은 각각 33.56%와 48.79%로 홍 삼의 추출수율이 높았고, 산성다당체의 경우 1~4차 추출단 계까지는 홍삼군이 백삼군보다 높았으나, 5차 추출단계에 서 백삼군이 6차 추출단계에서는 홍삼군이 높게 나타났다. 백삼과 홍삼의 추출단계별 농축액의 조사포닌 함량은 백삼 (56.44 mg/g)에 비해 홍삼(53.15 mg/g)이 약 5.8 % 증가하는 것으로 나타났다. 이들을 혼합한 선택적 홍삼농축액 모델 4종의 기호도 평가 결과 1, 2, 6차 추출물이 혼합된 RGB-4가 가장 높은 기호도를 나타내었고 시판 홍삼 농축액 3종에 대해 비교한 결과에서도 RGB-4가 쓴맛, 떫은맛, 인삼향 강도가 약해지 고 종합적 기호도에서 높은 평가를 받았다. 본 실험에서는 추출방법을 달리 함으로써 추출수율 및 조사포닌 함량을 감안하여 인삼 쓴맛과 향의 강도를 낮출 수 있다는 것을 확인하였다. 이 추출방법을 이용하여 쓴맛 을 저감시키고 인삼향미의 강도를 저감시킨 제품을 개발하 여 좀 더 편하고 자연스럽게 홍삼제품을 접할 수 있도록 더 많은 연구가 진행 되어야 할 것이다.

본 연구에서는 정제수/Span 80-Nikkol BL 25/오일계의 water-in-oil (W/O) 나노에멀젼을 높은 온 도에서 PIC 유화로 제조하였다. 이 방법은 본 시스템에서 미세하게 분산된 저점도의 W/O 나노에멀젼의 형성을 가능케 하였다. 그러나 실온에서 PIC 방법으로 제조된 에멀젼은 나노에멀젼보다는 마크로에멀젼이 제조되었다. 유화온도가 30 ℃에서 80 ℃로 증가하면 온도에 따른 계면장력의 큰 변화의 결과로 입자 크기는 2 μ m에서 100 nm 정도로 감소하였다. 80 ℃에서 제조된 나노에멀젼의 입자 크기는 50 ∼ 200 nm 범위에 있었고 내상의 분율 은 15 wt%까지 가능하였다. 또한 혼합 유화제의 최적 HLB는 7.0 부근에서 가장 안정한 나노에멀젼이 형성되었 다. 제조된 나노에멀젼은 1개월 이상 실온에서 안정하였다. 본 연구 결과는 저점도의 W/O 나노에멀젼의 형성 최적화에 중요한 정보를 제공할 수 있다. 이 결과는 W/O 나노에멀젼의 저점도로 인한 부드러운 사용감 등으로 화장품 제형으로 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

Background : The purpose of the present investigation is to enhance extracellular acidic protease production by subjecting a protease producing strain Cordyceps pruinosa DK-01 to random mutagenesis by UV irradiation after ethidium bromide treatment. Methods and Results : Mutants were screened as protease producers on the basis of zone of clearance and relative proteolytic activity (RPA) on skimmed milk agar plates. In addition, mutants showed strong pink-red color intensity and different RAPD profiling compared with wild type control. Four mutants were randomly selected and their extracellular enzyme activities were investigated. In liquid culture without casein, 2.2-, 2.9-, 5.2- and 4.4-fold higher acid protease activity was achieved from mutants DK-m9, -m11 and -m12, respectively, than that of wild type strain (11.13 ± 1.60 U/ml). In liquid culture with casein, 1.1-, 1.3-, 1.3 and 1.3-fold higher acid protease activity was achieved with those mutants were found to produce, respectively, than that of wild type strain (93.95 ± 12.84 U/ml). Maximum acid protease activity was noticed from a mutant DK-m11 in liquid culture with casein (121.18 U/ml) and without casein (57.65 U/ml). The extracellular acid protease produced from DJ-m11 that was active in the pH range 4.5-6.5 and optimum temperature for the activity was 37°C. Furthermore, we found a deformed, shorten structure of setae on the elytron surface of dynastid beetles treated with culture supernatant of the DK-m11. Conclusion : These findings have more impact on enzyme economy for biotechnological and insecticidal applications of fungal proteases.