본 연구에서는 기능성이 밝혀져 있는 여주 분말을 첨가 하여 쌀누룩을 제조하고 이 누룩을 이용하여 막걸리를 제조 하였다. 여주 분말-쌀누룩(BMP-RN)은 BMP를 0, 0.5, 1.0 및 2.0%로 쌀에 첨가하여 제조하였고, 막걸리 발효가 진행 되는 동안 발효 특성, 미생물 특성 및 항산화 특성을 확인하 였다. 막걸리 발효 중 pH는 담금 직후(발효 0일째) 각각 4.52(0% BMP-RN), 4.93(0.5%), 4.80(1.0%) 및 4.88(2.0%)에 서 발효 7일째 4.15, 4.30, 4.57 및 4.77로 감소하였고, 이에 상응하여 총산은 0.60~0.78%에서 1.18-1.42%로 증가하였 다. 가용성 고형분은 발효 초기(0일째) 2.2~4.4 oBrix에서 발효 종기(7일째)8.6~9.3 oBrix로 증가하였고 알코올 함량 은 발효 종기 13.0%로 증가하였다. 한편, 수용성 phenolics 함량은 발효 0일째 각각 0.92~1.41 mg/mL에서 발효 종기(7 일째) 1.85~2.48 mg/mL로 증가하였고 이에 상응하여 DPPH 와 ABTS 라디칼 소거활성 및 FRAP 환원력은 각각 발효 0일째 46.95~70.04%, 55.33~74.13% 및 0.629~1.243에서 발 효 7일째 54.98~83.4%, 70.34~92.39% 및 0.964~1.455로 증 가하였다. 여주 분말 첨가 막걸리가 여주 분말 무첨가 막걸 리(일반 막걸리)보다 수용성 phenolics 및 항산화 활성이 높았다. 이 결과로 여주-쌀누룩을 이용하여 기능성 막걸리 제조가 가능할 수 있을 것으로 판단되었다.

An insulating brick was developed and evaluated as a potential recycling Waste Limestone (WL) with Melting Slag (MS). We aimed at analyzing the parameters affecting the insulating brick manufacture to enhance the recyclability of WL. In this study, The thermal conductivity, compressive strength and apparent porosity of prepared brick were measured with the addition of aluminum dross and the molar ratio of the alkali activator. The thermal conductivity, compressive strength and apparent porosity were 0.28 W/mK, 2.41 MPa and 44.72% respectively at a mixing ratio of 9.5 : 0.5wt%, 1.5 M SiO2/Na2O, 3wt% aluminum dross. Thus, it met the standards of insulating fire bricks (KS L 3301).

본 연구는 에테폰과 부형제를 혼합하여 에틸렌 발생 타 블렛을 제조하였고, 에틸렌 가스 활성조건을 구명한 결과 는 다음과 같다. 온도조건별 타블렛의 에틸렌 발생량은 온 도가 높을수록 많은 발생을 보였다. Activator pH 조건별 에틸렌 발생량은 pH 7.0 및 9.0 조건에서는 발생량이 약 2 ppm으로 미미하였으나, pH 13.0에서 타블렛의 에틸렌 발생량은 Prosolv 부형제 94.05 ppm, HPMC 부형제 126.28 ppm, Crosscamellose 부형제 100.11 ppm으로 각각 나타났 다. 제조된 타블렛의 마손도는 Prosolv 부형제 0.1%, HPMC 부형제 0.3%, Crosscamellose 부형제 54.1%로 나타나 Crosscamellose 타블렛은 부적합하다고 판단되었다. 붕해 도의 경우 각각의 부형제에 따라 큰 차이를 보였으며, Prosolv 부형제 1분, HPMC 부형제 7분 이상, Crosscamellose 부형제 5분으로 각각 나타났다. 최종 선정된 부형제인 Prosolv 타블렛의 시간대별 에틸렌 발생 측정결과 가스포집 20시간 까지 에틸렌 발생량은 꾸준히 증가하였지만 20시 이후의 발생은 미미하였고 지속적인 가스 발생은 처리 후 20시간으로 나타났다.

동결건조된 원부재료(무, 배추, 쪽파, 마늘, 생강)를 이용 하여 나박김치를 제조한 다음 4℃에서 28일간 저장하며 이화학적 및 미생물학적 특성과 관능적 특성을 분석하였 다. 나박김치의 제조 직후 pH는 5.76~5.93이었으며, 저장기 간이 증가함에 따라 감소하였다. 산도는 저장기간이 경과 할수록 증가하였으며, 저장 28일차에 동결건조한 무 및 부 재료 처리구(D)의 산도가 0.43%로 나타나 동결건조 원부재 료 처리구(C), 생 원재료 및 동결건조 부재료 처리구(B)와 유의적인 차이가 확인되었다(p<0.05). 배추 및 무의 조직감 은 나박김치의 저장기간 동안 동결건조한 시료에서 대조구 (생원료)에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며, 배추의 경우 저장기간이 증가함에 따라 조직감도 점차 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 나박김치의 제조 직후 일반세균 및 젖 산균수는 생원료로 제조한 대조구에서 약 1 log CFU/g 수준 높게 확인되었으며, 그 차이는 저장 21일까지 유지되다가 저장 28일차에 동결건조한 무 및 부재료 처리구(7 log CFU/g)를 제외하고 모든 시료에서 약 8 log CFU/g 수준으로 나타났다. 효모 및 곰팡이수는 저장기간 동안 모든 시료에 서 2~3 log CFU/g 수준을 유지하였으며, 대장균군의 경우 대조구 및 생원재료와 동결건조한 부재료 처리구를 제외한 모든 처리구에서 저장기간 동안 검출되지 않았다. 관능검사 결과, 생원재료를 사용한 대조구에 비해 동결 건조처리 구에서 전반적으로 낮은 점수를 나타내 동결건조한 주재료 는 나박김치의 관능적 품질이 저하시키지만 부재료(쪽파, 마늘, 생강)는 관능적 품질에 영향을 미치지 않는 것으로 나타나지 않았다. 따라서 동결건조된 부재료의 첨가는 미 생물수가 감소될 뿐만 아니라 김치의 조직감과 관능적 품질 을 저하시키지 않으므로 다양한 김치 제조 시 활용 가능성 이 높으며 더불어 김치의 저장성을 연장하는 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 분무 건조 공정을 이용하여 다공성 PMMA 입자 내부에 TiO2 나노입자가 고르게 함침된 유/무기 복합분체를 제조하여, TiO2의 은폐력은 그대로 유지하면서도 다공성 구조체로 피지를 흡유하여 지속성 을 증대시키는 메이크업 화장품 소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 끓는점이 다른 두 가지 공용매(디클로 로메탄 및 헥산올)의 비율과 고분자의 농도 조절을 통해 입자크기와 기공크기를 제어할 수 있었으며, TiO2 나노 입자를 제조된 시료의 전체 무게 대비 74.6 wt%까지 함침 시킬 수 있었다. SEM 이미지 분석을 통하여 복합분 체의 다공성 구조를 확인하였고, 절단면 이미지를 통하여 내부에 TiO2 나노입자가 균일하게 함침 되어 있는 것 을 관찰하였다. EDX 매핑으로 Ti 원소가 복합분체의 내부에 전체적으로 분포하고 있음을 확인하였다. Porosimetry 분석으로 기공사이즈 및 공극률을 측정하였으며, TiO2 나노입자를 함침하고 있음에도 불구하고 50% 이상의 공극률을 유지하여 흡유량이 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다. 결론적으로, TiO2 나노입자가 PMMA입자의 내부에 잘 분산되어 있어서 가시광선의 반사율을 증가시킴으로써 피부의 결점을 커버하는 성능이 개선되었음을 확인하였다.

This study was performed to provide information for improving the quality characteristics of tangerine peel Soksungjang. Tangerine peel Soksungjangs were prepared with 10% tangerine peel powder by addition of different koji such as Rhizopus oligosporus (RS, RTS) and Aspergillus oryzae (AS, ATS). As a result, the moisture content was not changed and crude protein content decreased during fermentation in all samples. The pH of RS (Soksungjang manufactured with Rhizopus oligosporus koji) and RTS (Soksungjang manufactured with Rhizopus oligosporus koji and 10% tangerine peel powder) was not changed, whereas pH of AS (Soksungjang manufactured with Aspergillus oryzae) and ATS (Soksungjang manufactured with Aspergillus oryzae koji and 10% tangerine peel powder) decreased rapidly after 10 days of fermentation. The acidity values of all the samples increased during fermentation. The major free sugars were glucose, fructose, and maltose; while, the major organic acids were citric acid, succinic acid, acetic acid, and lactic acid in all the samples. The amino nitrogen content and protease activity were highest in the AS and ATS. Conversely, the reducing sugar content and α-amylase activity were highest in the RS and RTS. The major free amino acids in all samples were glutamic acid, lysine, leucine, and arginine. Sixty kinds of volatile flavor compounds were identified from all samples; the majority of which were 21 alcohols, 14 hydrocarbons, 5 esters, and others identifies as acids, ketones, and aldehydes.

This study evaluates heavy metal(Cu and Cr) adsorption characteristics produced from food waste charcoal extracted in an optimal operation condition after analyzing activated charcoal of iodine adsorption and heavy metals that derived from an activation process of carbide by the developed by-products of food waste treatment facility using the methods from previous studies. As experiment apparatus, this study used a tube-shaped high temp furnace. The mixing ratio of by-products of food waste treatment facility, carbide, and activation component(ZnCl2) was 1:1. The experiment was proceeded as adjusting the activation temperature from 400 to 800℃ and activation time from 30 to 120 minutes. The optimal activation condition for iodine absorption was 90 minutes at 700℃ and by using the produced food waste charcoal, this study conducted an experiment on absorption of heavy metals (Cu and Cr) as changing pH of artificial wastewater and stirring time. As a result, pH 7 showed the highest heavy metal decontamination ratio and in terms of stirring time, it revealed balance adsorption after 10 minutes. This result can be particularly applied as basic data for recyclability of high concentration organic waste, by-products of food waste treatment facility, as an food waste charcoal.

The objectives of this study were to isolate and characterize low temperature adaptation yeast and to obtain suitable yeasts strains for manufacturing Yakju. In this study, we isolated 482 wild yeasts from fermented foods. Out of these, 5 yeast strains were selected based on increased growth at low temperature (15℃) and high β-glucosidase activity. To screen the aromatic level of isolates, media containing cerulenin and 5,5,5-trifluor-DL-leucine (TFL) were used. Y297 strain demonstrated tolerance against TFL and produced more than 13% alcohol. Y297 strain was identified a Saccharomyces cerevisiae based on the 26S rDNA gene sequences. Maximum cell growth was observed after 19 hr and 38 hr of incubation at 25℃ and 15℃, respectively. The exponential phase was followed by a lengthy stationary phase, at 15℃, when the cells remained high viable. Y297 strain demonstrated tolerance against alcohol (10%), glucose (60%) and salt(NaCl, 8%). β-glucosidase and esterase activity in Y297 were higher than those of controls at 15℃. Overall, these results indicated that using wild yeast strain, isolated from fermented food, affects the chemical characteristics of the brewed Yakju.

The purpose of this study was to develop a supplemental healthy food that can help prevent high blood pressure-related diseases caused due to the excessive consumption of sodium in salt. This was achieved by using ion-displacement techniques to produce mineral salt with lower sodium content by using fermented brown rice by-products rich in minerals. Mineral salt containing 2019.2 mg/100 g of potassium, 678.5 mg/100 g of magnesium, 48.7 mg/100 g of calcium, and 19.5 mg/100 g of sodium was obtained by fermenting brown rice by-products to create a culture medium for the mineral salt. Mineral salt containing 1769.7 mg/100 g of potassium, 573.6 mg/100 g of magnesium, 35.3 mg/100 g of calcium, and 19.5 mg/100 g of sodium was obtained by filtering and refining the by-product extract of fermented brown rice. The results showed that when the stream velocity of the instrument used for electrolysis was 200 mL/min and the current and the concentration of the reactive liquid in the purified water chamber were higher, the effect of electrolysis was greater. Ion hot water extraction of the fermented brown rice by-products improved by up to 95% and was collected as purified water within 90 min of the reaction time. Chloride ions with pH 7.4 were produced by mixing sodium hydroxide in a purified saline water chamber with electro-analyzed water. The salt produced in this study contained low sodium, 5.7~30%, as compared to 40% sodium content of the normal salt.

Physicochemical properties of five commercial rice products were investigated in order to select the appropriate rice varieties for the preparation of frozen fried rice. Among the evaluated rice varieties, Onnuri (16.06%) had the highest amylose content, while Beakjinju (11.83%) had the lowest. The water absorption index ranged from 1.45 to 1.65 g/g. Regarding the Hunter’s color values, the L and a values of all rice varieties decreased while the b value increased with freezing-storage following the cooking process. The initial pasting temperature showed no significant differences among the five rice varieties. The highest viscosity (peak, trough, and final) and setback were found in the Sindongjin, while the lowest breakdown was found in the Baekjinju variety. Hardness, chewiness, and cohesiveness of all five cooked rice varieties decreased while their adhesiveness increased after freezing-storage. Under electron microscopy scanning, pores were observed inside the tissue of frozen cooked rices manufactured from Baekjinju and Hopum varieties, while substantially smooth tissue structure was observed in Sindognjin, Onnuri, and Ilmi rice varieties.

Experiments were conducted to propose manufacturing methods to make loess ball using food wastes. Food wastes were used to improve porosity and increase specific surface area of loess ball. Red clay, food wastes and clay were used as main raw materials in making loess ball and these were mixed with varying ratio in order to find out optimum mixing ratio. The optimum mixing ratio of food wastes is evaluated to amount to 30%. In this case, 33.61 kg/cm2 of compressive strength, 65.13% of porosity, 50.04% of absorbing ratio, and 6.302 m2/g of specific surface area are obtained. When evaluating cross section and the appearance of red clay ball made up of 30% food wastes through a visual inspection and SEM photograph, it can be observed that a lot of pores are formed across the red clay ball due to the volatilization of moisture and organic matter in food wastes during the high-temperature burning. Taking into account compressive strength, porosity, absorbing ratio, specific surface area, and SEM photograph altogether, the optimum mixing ratio of loess, food wastes, and clay in the loess ball were 30%, 50%, and 20%, respectively. When evaluating the cross-section and outer appearance of the loess ball that comprise 30% of food wastes by SEM photography, it can be concluded that the optimum mixing ratio of loess, food wastes, and clay in the loess ball amounts to 30%, 50%, and 20%, respectively. Compressive strength of the manufactured loess ball amounts to 42.52 kg/cm2, which is 26.5% higher than the values obtained in the condition when the loess ball made without food wastes. However, the values of porosity, absorbing ratio, and specific surface area are somewhat lower than the corresponding values obtained in the condition when the loess ball was manufactured without food wastes.

본 논문에서는 양친매성물질인 C12-20 알킬글루코사이드, C14-22 알코올 및 베헤닐알코올로 구성된 액정 에멀젼을 제조하고 그 특성 및 in vitro 피부 투과 연구를 수행하였다. 액정 에멀젼의 배합비 실험 결과, C12-20 알킬글루코사이드 0.8%, C14-22 알코올 3.2% 및 베헤닐알코올 4%에서 선명한 액정 구조가 관찰되었다. 액정 에 멀젼과 비교군으로 O/W 에멀젼의 물리적 특성을 비교한 결과, 액정 에멀젼과 O/W 에멀젼의 점성은 각각 1871.26 ∼ 1.15 Pa⋅s 및 1768.69 ∼ 1.14 Pa⋅s이었으며, 전단응력은 액정 에멀젼은 190.45 ∼ 919.38 Pa, O/W 에멀젼은 178.68 ∼ 909.18 Pa로 측정되었다. 저장 탄성률은 액정 에멀젼은 4487.82 ∼ 8195.59 Pa, O/W 에멀젼은 3428.53 ∼ 9157.45 Pa, 탄성에 대한 점성의 비인 tan (delta) 값은, 액정 에멀젼은 0.23 ∼ 0.25, O/W 에멀젼은 0.43 ∼ 0.19로 나타났다. 경피 수분 함량 측정 결과, 액정 에멀젼은 O/W 에멀젼에 비하 여 사용 후 1 h부터 6 h까지 유의적으로 더 높은 피부 수분 함량을 나타냈으며, 경피 수분 손실에서는 30 min부터 4 h까지 유의적으로 수분 손실 억제 효과를 나타내었다. 글리시리직애씨드를 이용한 피부 투과 실험 결과, 24 h 동안 피부 투과량은 액정 에멀젼(64.58 μg/cm2), O/W 에멀젼(37.07 μg/cm2), 부틸렌글라이콜 용액(41.05 μg/cm2) 순으로 나타났고, 시간별 투과능 관찰 결과는 8 h 이후부터 액정 제형에서 피부 투과능이 증가하는 것으 로 나타났다. 결론적으로 액정 에멀젼은 피부의 보습 효과를 증진시킬 뿐만 아니라 기능성 소재의 효율적인 피부 전달체로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

센텔라 아시아티카 정량추출물(TECA)은 병풀에서 얻은 난용성 추출물로 상처치유 및 항주름 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 TECA를 함유한 water in oil in water (W1/O/W2) 에멀젼 제조에 필요한 최적 의 실험 조건을 찾기 위해 연구를 진행하였다. TECA의 용해도는 UV 흡광도계를 이용하였으며, 디프로필렌 글라이콜(40.0 g), 에탄올(20.0 g) 및 정제수(10.0 g)의 조성에서 2.55 g의 TECA가 용해되는 것을 확인하 였다. 에멀젼(W1/O, W1/O/W2)의 안정도에 영향을 미치는 요인에 대하여 조사하였다. W1/O 에멀젼의 제조 하기 위한 최적의 수상 조건은 디프로필렌글라이콜 : 에탄올 : 정제수 : TECA가 40.0 : 20.0 : 10.0 : 2.5% (w/w), 유상 조건은 스쿠알란 : 세틸피이지/피피지-10/1디메치콘 : 세테아릴알코올이 22.5 : 4.0 : 1.0% (w/w)임을 확인하였다. W1/O/W2 멀티에멀젼을 제조하기 위한 최적의 조건은 정제수 : W1/O 에멀젼 : 폴리 소르베이트 80 : 카보머 : 트리에탄올아민의 비율이 55.8 : 40.0 : 4.0 : 0.1 : 0.1% (w/w)임을 확인하였다.

본 연구에서는 다당류와 단백질의 이온 결합으로 구성된 마이크로캡슐 및 에멀젼을 제조하여 다당류, 단백질의 비율에 따른 마이크로캡슐과 에멀젼의 안정도를 평가하였으며, 마이크로캡슐의 내부 오일도 종류별로 실험하였다. 에멀젼 입도를 줄여 안정도를 높여주기 위해 고압유화기를 이용하여 에멀젼을 제조하였으며 내부 담지 물질로 코엔자임 Q10 안정화를 관찰한 결과 대조군 대비 역가 하락이 없었다. 석유 유래 계면활성제가 아닌 천연 유래 원료만으로 안정한 마이크로캡슐 제조에 성공한 것이다. 광학현미경, 투과전자현미경을 이용하 여 마이크로캡슐 및 에멀젼의 물리적 안정도를 관찰하고 에멀젼의 구조분석을 하였으며, 입자의 표면전위 측정 을 통하여 pH 조절에 의해 제조되는 다당류/단백질 마이크로캡슐의 제조 메커니즘을 설명한다.

이온교환법 또는 흡착법은 기존의 생물학적 처리공정과 연계한 고도처리시스템을 구축하는데 있어 가장 단순하고 안정적인 단위공정의 하나가 되고 있다. 이에 따라 다기능성, 고효율성, 이온 선택성 및 경제성을 갖춘 흡착소재를 개발하기 위해 많은 노력이 이루어지고 있다. 리그노셀룰로오스계 천연 고분자 물질은 자연에 풍부하면서도 저가라는 점에서 다양한 기능성의 흡착소재로 활용되고 있다. 이 중 정미산업의 주요 부산물인 왕겨는 기계적 강도가 높고 일정한 형상과 넓은 비표면적을 가지고 있다는 장점이 있어 생체흡착제 제조 원료로 적합한 특성을 가지고 있다. 우리나라에서는 매년 60만톤 이상의 왕겨가 발생하고 있으며, 이들의 95% 이상이 축산분뇨와 혼합하여 퇴비로 사용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 왕겨의 새로운 재활용 방안으로 생체흡착제 제조를 위한 기질물질로 왕겨의 활용 가능성과 효율성을 검토하기 위해 potassium peroxydisulphate(K2S2O8)를 산화-환원 개시제로 하는 그라프트 중합반응을 통해 왕겨표면에 glycidyl methacrylate(GMA)를 화학적으로 결합시켜 에폭시기(-COC-)를 도입하고, Diethylenetriamine(DETA)과 반응을 통해 에폭시기에 아민기(-NH)를 도입하는 방법으로 음이온 흡착기능성 왕겨흡착제(RH-g-GMA-DETA)를 제조한 다음, 회분식 흡착실험을 통해 아민형 왕겨흡착제의 NO3-N와 PO4-P에 대한 흡착효율 및 흡착특성을 평가하였다. 아민형 왕겨흡착제 RH-g-GMA-DETA의 NO3-N와 PO4-P에 대한 흡착은 Fruendlich 흡착등온식보다는 Langmuir 흡착등온식과 잘 일치하였으며, Langmuir흡착등온식으로부터 구한 최대 단일층 흡착량은 NO3- 68.5 mg/g, PO43- 129.8 mg/g이었다. 흡착은 NO3- 와 PO43- 모두 20분 이내에 평형에 도달할 정도로 빠르게 진행되었으며, 2차 흡착속도식과 잘 부합하는 특성을 보여 chemisorption이 속도결정단계에서 중요한 역할을 함을 알 수 있었다. D-R모델로부터 추산한 흡착에너지는 NO3- 가 9.3 kJ/mol, PO43- 가 140 kJ/mol로 각각 이온교환과 화학적 흡착이 주된 흡착메카니즘으로 작용하였음을 나타내었다. 공존 음이온간 흡착선택성과 흡착에 미치는 pH 영향을 동시에 살펴 본 결과 RH-g-GMA-DETA의 흡착선택성은 SO4>PO4>NO3≥NO2>F의 순이었으며, SO4는 pH의 영향을 거의 받는 흡착특성을 보이는 반면, PO4는 pH가 증가할수록 흡착량이 증가하는 특성을, NO3, NO2 및 F는 pH 5 이상에서는 흡착량이 급격히 감소하는 특성을 보였다.

폐기물 가스화는 폐기물 내에 포함되어있는 C, H 성분을 CO, H2가 주성분인 합성가스로 전환하는 기술이다. 가스화로부터 생산된 합성가스는 수성가스전이반응 (Water Gas Shift, CO + H2O → CO2 + H2, ΔH = -41.1 kJ mol-1) 공정을 통해 고순도 수소로 전환이 가능하다. 최근 연구 결과 보고에서 바이메탈 형태의 Ni-Cu-CeO2 촉매는 고온 수성가스전이반응에 매우 높은 활성과 선택도를 보였다. 본 연구에서는 Ni-Cu-CeO2 촉매의 제조방법 최적화를 위해 Ni-Cu-CeO2 촉매를 함침법, 공침법, 졸-겔법, 수열합성법으로 제조하고 활성을 비교 평가 하였다. 다양한 제조방법 중 졸-겔법으로 제조한 Ni-Cu-CeO2 촉매가 가장 높은 CO 전환율을 나타내었다. 이는 졸-겔법으로 제조한 촉매의 높은 표면적과 활성물질-담체간 강한 상호작용에 기인한 결과이다.

국내 폐기물 관리법에 의한 사업장폐기물 중에서 주변 환경을 오염시킬 수 있는 유해한 물질을 함유한 폐기물인 지정폐기물은 보관, 수집운반 및 처리 등의 기준이 생활폐기물에 비해 엄격해 총 처리 과정에서 필연적으로 많은 비용이 발생한다. 이런 상황에서 지정폐기물의 유해성을 저감시켜 일반 폐기물화하여 처리하거나 재활용이 가능하다면 산업현장에 비용적 측면의 부담을 크게 완화할 수 있다. 이에 본 연구에서는 에폭시 수지 생산 산업공정에서 발생하는 지정폐기물을 대상으로 성상분석을 통해 유해물질의 이화학적 특성 및 성상을 파악하고 일반폐기물화 또는 재활용에 대한 가능성을 평가하였다. 2010년 환경부 폐기물 통계를 기준으로 가장 많은 폐기물을 배출하는 분야는 화학제품 제조업이며, 화학제품 제조업 중 본 연구에서는 에폭시수지 생산 공정 중 탈염분액 공정에서 나오는 폐기물을 현장에서 채취하여 실험에 사용하였다. 탈염분약 과정에서 나오는 폐기물은 주 원료인 비스페놀A와 여러 휘발성 유기화합물이 포함되어 있어 지정폐기물로 분류된다. 시료 운반과정에서 VOCs(휘발성유기화합물)의 휘발을 방지하기 위해 밀폐용기에 담아 실험실로 옮긴 후 냉장 보관하였다. 우선 폐기물의 이화학적 특성을 파악하기 위해 해당 시료에 대해 폐기물 용출시험, 발열량 분석 및 전원소 분석을 수행하였다. 분석 결과 중금속은 용출되지 않았으며, 발열량 4500 kcal/kg, 염소이온 0.67 %등으로 환경부 폐기물 재활용 기준은 충족하였다. 그러나 332,000 mg/kg 이상의 고농도 톨루엔이 존재했고 그 외에 자일렌 36 mg/kg, 에틸벤젠 23 mg/kg, 클로로벤젠 15 mg/kg 등 여러 휘발성 유기화합물도 함유되어있었다. 고농도의 VOCs는 인체에 노출될 경우 발암성 등의 유해성이 있으므로 재활용하기 위해서는 반드시 저감해야 한다. VOCs는 증기압이 높고 헨리상수가 크므로 고온 stripping이 가장 효율적인 방법으로 판단된다. 단, VOCs자체가 대기오염 물질이므로 stripping 후 배가스를 별도의 처리를 하지 않고 대기 중으로 방출할 경우 대기오염을 유발하게 된다. 따라서 stripping장치 후단에 활성탄을 충진한 column을 설치하여 탈기된 VOCs를 제거 할 수 있도록 설계하였다. 80℃온풍으로 폐기물 중의 VOCs를 stripping하자 초기에 8,000 ppm정도의 VOCs가 발생하였고, 약 20분 동안 농도가 급격히 저하되었다. 120분 후 부터는 20 ppm 내외의 농도를 나타내었다. 활성탄 후단에서는 유입농도에 관계없이 악취방지법에 의한 대기 배출허용기준인 30 ppm을 만족시켰다. 폐기물 중의 VOCs농도는 12900 mg/kg으로 감소하였으나 발열량은 거의 변화가 없어 폐기물 고형연료로 활용할 수 있는 것으로 나타났다.

가축분뇨의 퇴/액비를 통한 자원화는 경종농가에서의 화학비료 사용으로 인한 양분집적 문제가 발생하고 있다. 따라서 가축분뇨 및 공동자원화시설과 연계한 질소 회수 기술 개발 및 적용을 통해 지역별 양분관리 기술 제공 및 양분총량제에 대응한 가축분뇨 자원화 기술 제공이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 가축분뇨 내에 존재하는 암모니아를 50% 회수함으로써 경제성을 증가 시키고 공정에서 발생하는 악취 문제를 2차적으로 해결함으로써 부가적인 효율을 증대시킬 수 있다. 또한 회수된 암모니아를 이용하여 암모니아수, 황산암모늄 등 암모니아화합물을 제조하여 제품화함으로써 부가가치를 창출할 수 있어 시설 투자비와 운전비 대비 부가가치 창출을 기대할 수 있다. 이에 실험실 규모에서의 50% 암모니아 회수 최적 조건과 회수된 암모니아를 이용하여 암모니아화합물 생성 최적 조건을 도출하였다.

고도의 산업발달과 그에 따른 경제규모의 팽창은 방대한 양에 달하는 각종 유해물질의 발생을 가져왔으며 결국 이에 대한 처리능력의 한계와 함께 심각한 환경오염문제를 야기하고 있다. 특히, 악취 및 VOC 등은 규제가 강화됨에 따라 좀 더 엄격한 관리가 요구되고 있다. 이중에서 폐기물 매립장, 석유화학공업, 도시가스 제조업, 암모니아공업, 하수처리장 등 광범위하고 다양한 곳에서 발생하고 있는 황화수소(H2S)는 달걀 썩는 냄새가 나는 무색의 유독한 기체로 인체의 위장이나 폐에 흡수되어 질식, 폐 질환, 중추신경마비 등을 일으키는 위해성이 큰 기체로 분류되고 있어 이의 효율적인 처리방안 모색이 당면한 과제로 부각되고 있으며, 또한, 우리나라의 정수처리장에서 발생하는 정수슬러지는 정수장의 증설 및 상수도 보급율의 증가, 고도정수처리시설의 도입 등으로 계속 증가되고 있다. 이들의 처리는 대부분 매립과 해양투기에 의존해 왔으나 기존 매립장의 포화에 따른 새로운 부지확보의 어려움, 침출수배출에 따른 민원발생 등의 문제를 안고 있으며, 런던협약에 따라 2007년부터 해양투기가 금지됨에 따라 새로운 정수슬러지처리의 필요성이 고조되면서 친환경적이고 경제성있는 정수슬러지 재활용기술개발이 시급히 요청되고 있다. 본 연구에서는 정수슬러지를 이용한 신소재 흡착제의 제조 및 물성분석, 대표적인 악취인 황화수소를 대상으로 batch식 흡착평형실험과 연속식 파과성능실험을 수행하였다. 실험결과, 정수슬러지는 탄화 및 스팀활성화과정을 통해 기공의 확대와 함께 비표면적이 증가되는 것을 알 수 있었고, 약품처리할 경우 정수슬러지 내부구조상에 약품의 함침으로 기공이 막히는 현상이 일어나 비표면적이 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한, 정수슬러지를 스팀이나 약품으로 활성처리할 경우 악취(황화수소)에 대한 흡착능이 0 ~ 35% 범위에서 향상되는 것으로 나타났으며, 전체적으로 활성탄대비 70 ~ 90%에 해당되는 비교적 양호한 평형흡착능을 갖는 것을 알 수 있었다.

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 물성분석과 회분식의 흡착평형실험을 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, 커피부산물을 소재로한 흡착제의 황화수소 평형흡착능은 활성탄을 능가하는 우수한 성능을 보임으로써, 악취제거용 흡착소재로 활용성이 클 것으로 예상되었다.