본 연구에서는 β-glucosidase활성이 있는 B. subtilis HJ18-9균을 접종하여 품종별로 청국장을 제조하여, 품종별 청국장의 품질특성과 isoflavone 함량 변화를 측정한 결과이다. 청국장의 단백질 분해 특유의 구수한 맛 성분을 유리하는 효소인 protease활성은 발효 전에는 새단백 청국장이 가장 높은 활성을 나타냈으며, 발효 후에는 우람 청국장이 가장 높은 protease활성을 나타냈다. 이는 구수한 맛 성분의 지표성분인 아미노태 질소함량과 같은 경향을 나타냈다. 환원당을 유리하는데 관여하는 a-amylase 활성은 새단백으로 제조한 청국장이 다른 품종에 비해 유의적으로 높은 함량을 나타냈으며 다섯가지 품종 모두 발효 후에 증가하는 경향을 나타냈다. 발효 후에 총 균수가 높아지는 경향을 나타냈으며 발효 초에는 우람 청국장이 유의적으로 높은 균수를 나타냈으나, 발효 후에는 품종 간에 유의적인 차이는 나타내지 않았다. 품종별 청국장의 isoflavone 함량은 발효초기에는 대풍, 우람 품종으로 제조한 청국장의 aglycone함량이 가장 높았으며, 48시간 발효 후에도 두 가지 품종이 각각 1249.04±9.14 ug/g, 589.32±14.08 ug/g로 가장 높은 aglycone 전환율 나타냈다. 이는 발효 초 aglycone함량에 비해 5.31, 1.94배 증가시켰다.

풍력에너지는 20여년 전부터 새로운 대체 연료로서 주목받기 시작하여 현재는 글로벌 비즈니스 모델로 성장하고 있다. 전 세계적 으로 풍력발전이 차지하는 비율은 전체 발전량의 30%를 차지하며, 이 비율은 지난 10여 년 간 꾸준히 증가해 왔다. 근래에 들어 일반 발전방 식들의 탄소 배출량 증가 및 온실효과로 인한 환경문제 등으로 인해 풍력발전에 대한 국제적 수요는 점차 커져가고 있다. 본 연구에서는 이러 한 풍력 발전용 부품에 대한 효율적인 운송경로를 제안하기 위해 풍력 발전용 부품의 운송 특성에 따라 그 경로를 접근성 우선 경로, 경제성 우선 경로, 편의성 우선 경로 등으로 분류하였다. 본 연구를 통해 풍력발전부품 제조업체들은 제품의 운송기간의 문제 뿐 아니라 운송경로의 효율성과 경제성까지 판단할 수 있게 되었다. 즉 지금까지 선박회사나 포워더를 통해 이루어지던 운송경로의 결정을 제조업체도 해당 운송경 로의 효율성과 경제성을 분석하고 비교할 수 있게 되었다.

한국의 대 중국 투자는 지리적, 역사적, 문화적으로의 관계가 있기 때문에 대 중국 투자가 매우 활발한 편이다. 한국 기업들의 대 중국 업종별 직접투자를 살펴보면 노동집 약적인 업종에 집중되었다는 점이다. 노동집약적 업종에 집중된 원인은 두 가지가 있다. 첫 번째는 한국 기업들의 대 중국 투자진출이 대부분 생산효율추구 요인 즉, 중국의 값 싸고 풍부한 노동력을 활용하여 생산한 뒤 제3국 혹은 한국으로 수출하려는 목적에 의해 결정되었기 때문이며, 두 번째로는 그 동안 중국정부가 비제조업 부문, 특히 서비스 부 문과 같은 3차 산업에 대한 외국인 직접투자를 제한한 정책 또한 이러한 현상의 중요한 원인으로 작용한 것으로 보인다. 그러나 이러한 추세가 시간이 흐를수록 제조업의 투자 가 줄어들고 상대적으로 3차 산업의 비중이 늘어나는 추세로 변화되고 있다. 결과는 두 산업에 대한 투자의 결정요인은 차이점이 있다. 시장규모의 변수는 제조업 투자와 기대한 계수의 부호와 같이 정(+)의 관계가 나타나지만 서비스업에 대한 투자는 부(-)의 관계가 있는 것으로 나타낸다. DIR는 제조업에서는 통계적으로 유이하지 않지만 제조업에서는 통계적으로 정(+)의 관계가 나타났다. 환율의 변수를 보면 제조업에서 통 계적으로 정(+)의 관계가 나타나지만 서비스업은 통계적으로 유의수준에서 부(-)의 관계 가 나타났다.

팥은 전통음식인 팥죽을 비롯, 떡, 빵, 과자, 팥빙수 등의 앙금 및 양갱 재료 이용 뿐만 아니라, 최근 현대인의 건강식품, 천연색소, 다이어트 음료, 미백용 화장품 등 다양한 분야에서 사업화 되고 있다. 이러한 제품의 원료곡으로 주로 적색팥이 사용되었으나 팥 재배면적 및 소비 확대를 위해서 가공 특성이 우수하고 기능성분이 높은 다양한 색상의 팥 신품종 개발이 요구되고 있다. 지금까지 흰 앙금은 붉은 팥의 종피를 제거하여 제조하는 가공과정이 필요하였다. 또한 붉은 팥은 소비자 및 가공업체에서 원하는 다양한 색깔의 양갱 및 앙금 제품 개발에 한계가 있다. 새로 개발된 팥 신품종 ‘흰나래’는 이러한 가공단계 생략 및 제품 다양화에 알맞은 흰앙금 제조가 가능한 황백색 종피를 가진 품종이다. ‘흰나래’는 2003년에 흰앙금 제조 팥 품종개발을 목표로 Gyeongwonpat와 Sodubaenggei 3을 교배육종법을 통해 2014년 육성된 신품종이다. 2010～’13년에 강원, 충북, 전북, 밀양 등 4개소에서 실시한 지역적응시험에서 수량은 1.86MT/ha 이며 ‘흰나래’의 성숙시기는 충주팥 보다 10일 늦은 10월 12일로 만생종이다. 백립중은 16.6g으로 대립이며 흰앙금 제조 가공특성과 품질이 우수하다. 흰앙금 제조특성이 우수한 ‘흰나래’는 팥의 용도 다양화, 신수요 창출, 부가가치 향상 및 소비확대에 기여 할 것으로 기대된다.

저온건조한 늦가을에 제조되는 한국식전통장류와는 달리 우즈베키스탄에서 한식장류는 보통 건조하고 높은 기온의 여름에 제조된다. 우즈베키스탄 시중 고려인에 의해 만들어진 된장 9종을 수집하여 품질특성을 분석하고자 protease활성, amylase활성, 아미노태 질소 함량, 환원당 함량 및 일반세균수를 조사하였다. 그 결과, 일반 세균 수는 7.24~8.79 Log CFU/g 범위의 값을 타나 내었다. Protease활성의 경우 3.98.28~832.57 unit/g 범위로 다양한 값을 나타내었고, CON에 비해 우즈베키스탄 시판 장류가 높은 protease활성을 나타내었다. Amylase 활성은 C(10.82 unit/g)를 제외한 나머지 장류가 CON에 비해 높은 활성도를 보였다. 그중에서도 UK-SP I(47.98 unit/g) 장류가 유의적으로 가장 높은 활성을 나타냈다. 아미노태 질소 함량을 측정한 결과 protease의 활성이 높았던 시료 B(832.57 unit/g), D(807.81 unit/g), H(630.67 unit/g) 에서는 아미노태 질소 함량 또한 높게 나타나는 경향을 보였다. 환원당 함량을 측정한 결과 0.95~3.43%/g 의 범위를 나타냈으며, D와 E가 3.39%/g 와 3.43%/g의 함량을 보여 환원당 함량이 가장 높게 측정되었다. 결론적으로, 우즈베키스탄 장류는 저온저습의 늦은 가을에 제조되는 한국의 장과 매우 다른 환경인 고온저습에서 자연발효로 제조되었음에도 불구하고, 비교적 한국식 장과 매우 유사한 품질특성을 가졌다. 한국에서 유래되어 고려인에 의해 계승되고 있는 장류의 미생물학적 관점 및 식문화적인 관점의 연구가 지속적으로 이루어 져야 되겠다.

흑찰미를 이용한 식초를 개발하기 위해 초산생성능이 우수한 초산균을 분리 및 동정하여 균주별로 제조한 식초의 품질특성을 확인한 결과는 다음과 같다. 초산 생성력이 우수한 균주를 선정하기 위해 초산균 분리용 평판배지에 도말하여 8종의 균주를 순수 분리하였으며, 이들 균주와 시판 균주 2종의 초산 생성능을 확인한 결과 가장 높게 나타난 시판균주 2종, 분리균주 F-1 및 H-4를 식초 발효 균주로 선정하였다. 분리균주의 종을 확인하기 위해 16S rRNA의 염기서열을 분석한 결과 분리균주 모두Acetobacter 속으로 동정되었으며, F-1 및 H-1 균주를 Acetobacter sp. F-1, Acetobacter sp. H-1으로 명명하였다. 초산균 균주를 달리하여 제조한 흑찰미식초의 산도 변화는 발효가 진행됨에 따라 발효 16일까지 꾸준히 높아지다가 일정한 산도를 유지하였으며 시료구간의 최종 산도는 FV-1 식초의 총산 함량이 7.4%로 가장 높았다. 색도의 경우 L값 75.01∼80.11, a값 3.34∼3.92, b값 12.84∼18.09 범위로 나타났다. 균주별 흑찰미식초의 주요 유기산은 acetic acid으로 나타났으며 총 유기산 함량은 HV-4, FV-1, CV-2 및 CV-1 식초 순으로 나타났다. 총 유리아미노산 함량은 분리균주 F-1 식초가 351.43 mg%으로 함량이 가장 높았으며, 균주 C-2 식초가 247.74 mg%으로 가장 낮은 함량을 보였다. 균주에 따른 흑찰미식초의 관능평가 결과는 분리균주 H-4로 제조한 식초는 전반적으로 낮은 기호도를 보였으며, 분리균주 F-1로 제조한 식초가 향, 색 및 종합기호도에서 가장 높은 기호도를 나타내었다. 이와 같은 결과를 토대로 가장 우수한 기호도를 나타낸 F-1 균주가 흑찰미식초 제조에 적합할 것으로 생각된다.

본 연구에서는 국내 쌀의 소비를 증가시키고 쌀 가공제품 개발시 기능성 및 가공적성이 향상된 미분을 제공하고자 분무건조공정에 의해 유산균을 포집한 미분을 제조하였으며 유산균포집 미분의 품질특성 및 유산균 생존율을 조사하였다. 유산균포집 미분의 제조는 미분을 24시간 배양한 유산균 배양액 대비 각각 10%, 20%, 30% 및 50%(w/v)을 첨가하여 분무건조하였다. 유산균포집 미분의 아밀로오즈함량 및 손상전분함량은 각각 14.18~17.75% 및 24.65~34.08%이었다. 유산균포집 미분의 입자크기는 82.28~131.17 μm로 미세캡슐로 제조되었음을 확인하였으며, 전반적으로 구형의 모양을 보여주어 분말 흐름성이 양호할 것으로 판단된다. 수분함량의 경우 유산균을 첨가하지 않은 미분(3.34%)에 비하여 유산균포집 미분이 2.32~2.62%로 유의적으로 낮은 함량을 나타내었으며, 수분흡수지수 및 수분용해지수 측정결과 유산균포집 미분제조시 흡습성이 낮고 용해성이 양호한 분말을 얻을 수 있을 것이라 판단된다. 시차주사열량계에 의한 호화특성을 측정한 결과 유산균포집 미분에서 호화에 필요한 호화엔탈피가 높아 취반 특성이 높을 것으로 사료된다. 유산균포집 미분의 유산균 포집특성을 확인한 결과, 미분의 첨가량이 높아질수록 60.02~73.85%로 유의적으로 높은 유산균 생존율을 보여주어 높은 안정성을 나타내는 것으로 확인되었다. 특히, 50% 미분을 첨가한 유산균포집 미분의 유산균수, pH 및 산도는 각각 7.11 log CFU/g, pH 4.11 및 0.31%이었으며, 이를 통해 기능성이 향상된 유산균포집 미분을 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 분무건조공정을 이용한 유산균포집 미분은 쌀 가공제품 개발시 기능성 및 가공적성이 향상된 미분의 제조가 가능하고 유산균 안정성이 우수하여 기능성 식품 소재 개발에 있어 산업적으로 적용 가능할 것으로 사료된다.

Converter slag is discharged as by-product from steel making process. Its chemical composition is similar to that of blast furnace slag. Therefore its recyclability is high. But actually it was not widely recycled relatively. We studied to prepare insulating brick with it for enhancing the recyclability. We discussed mixing ratio of melting slag and converter slag and also additional amounts of Al-dross and NaOH as affecting factors. According to our results, 0.195 W/mK of thermal conductivity and 3.02 MPa of compressive strength were obtained at the following condition mixing ratio 60 : 40, aluminum dross 1.5wt%, NaOH 5.6wt%. It seemed that the thermal conductivity of prepared brick was decreased with increasing amount of Al-dross and NaOH. It is satisfied with the standard of insulating fire bricks (KS L3301).

본 연구에서 사용한 홍삼 전분은 홍삼 농축액 제조 공정에서 발생하는 부산물중 하나로 현재까지는 특별한 활용도가 없었다. 하지만 홍삼 농축액 제조 과정에서 발생되는 홍삼 유래의 물질로 홍삼의 유효 성분인 진세노사이드 및 각종 유리당, 탄수화물 등이 풍부한 안전한 소재로서의 가능성을 알아보고자 하였다. 홍삼전분을 이용한 새로운 홍삼막걸리의 차별화를 위하여 제품의 진세노사이드 함량, 유기산, 유리당, 효모수 등을 분석하였다. 효모 생균수의 변화 조사결과 4℃에서 저장하였을 때는 저장 20일까지 효모 균수에 큰 변화가 없었지만 25℃ 저장에서는 저장 20일에 초기 효모균수의 약 75%가 감소되었다. 유기산분석 결과 막걸리에서는 lactic acid가 4.16 mg/mL의 농도로 가장 많았으며, 그 다음으로는 citric acid 0.88 mg/mL, malic acid 0.39 mg/mL의 순서로 많았다. 저장 초기에는 malic acid의 함량이 4℃ 및 25℃에서 0.39 mg/mL 와 0.58 mg/mL 이었으나 저장일이 20일 경과하였을 때에는 0.46 mg/mL 그리고 0.17 mg/mL으로 측정되었고 대부분의 유기산은 저장기간에 관계없이 변화가 크게 나타나지 않았으나 butyric acid는 증가를 보였다. 20일 경에 lactic acid와 isobutyric acid는 감소하였으며 다른 종류의 유기산은 증가를 보였다. 유리당 분석결과 glucose가 4.4 mg/mL, sucrose 2.8 mg/mL 그리고 mannose 1.4 mg/mL 으로 막걸리의 주 구성당으로 분석되었으며 저장기간이 지속되면서 sucrose, glucose, mannose의 함량은 감소를 보여 알콜 발효의 주요 기질로 사용되었음을 보여주었다. 저장 4~8일 이후부터는 당이 급격히 감소하였으며 8일 이후부터는 큰 차이를 보이지 않았다. 이것은 저장 중 당분이 알콜과 탄산가스로 분해되었기 때문에 함량이 감소한 보여진다. 4℃에서 저장시, 일반적인 유통기간보다(10일) 긴 20일 동안 유리당의 변화를 보였으며 유리당은 12일 경에 sucrose, glucose와 mannose의 양은 1/2으로 감소하였다. 총산 및 pH 분석결과 각 저장온도에서 저장기간에 따른 pH의 변화는, 4℃에서 저장한 경우, 저장 4일경 pH 4.3에서 8일경 pH 3.8로 떨어지면서 저장기간 동안 서서히 감소되었다. 25℃에서 저장한 경우, pH 4.6~3.2 수준으로 4℃ 저장 온도보다 25℃ 온도에서 pH가 낮게 관찰 되었고 진세노사이드 분석결과 함량은 2.47 mg/g으로 측정되었다.

According to the elementary analysis on organic wastes, the C/N ratio, a major condition for anaerobic digestion, is 5.40 to 9.23, except for food waste leachate (FWL). Defined by Tchobanoglous’ mathematical biogas prediction model, methane gas and biogas productions increased, depending on the mixing rate of FWL. Furthermore, anaerobic digestion both wastewater sludge and food waste leachate based on the right mixing ratio, increases methane gas productions compared to digesting wastewater sludge alone. In other words, co-anaerobic digestion is more likely to realize biogasification than single anaerobic digestion. We mix food waste leachate and wastewater sludge from the dairy and beer manufacturing industry by the proportion of 1 : 9, 3 : 7 and 5 : 5. It turns out that they produced 118, 175 and 223 CH4 mL/g VS in the dairy manufacturing and 176, 233 and 263 CH4 mL/g VS in beer manufacturing of methane gas. The result suggests that as the mixing rate of food waste leachate rises, the methane gas productions increases as well. And more methane gas is made when co-digesting wastewater sludge and food waste leachate based on the mixing ratio, rather than digesting only wastewater sludge alone. Modified Gompertz and Exponential Model describe the BMP test results that show how methane gas are produced from organic waste. According to the test, higher the mixing rate of food waste leachate is, higher the methane gas productions is. The mixing ratio of food waste leachate that produces the largest volume of methane gas is 1 : 9 for the dairy industries and 3 : 7 for brewery. Modified Gompertz model and Exponential model describe the test results very well. The correlation values (R2) that show how the results of model prediction and experiment are close is 0.920 to 0.996.

쌀과 히솝을 이용하여 히솝쌀음료를 가공하고자 제조특성을 조사하였다. 히솝쌀음료의 제조조건은 amylase 함량(X1, 1~5 mL), 당화시간(X2, 10~18 hr) 및 히솝 함량(X3, 1.0~3.0 g)으로 당화 후 당도, 황색도, 관능적 특성을 반응표면분석을 통하여 모니터링 하였다. 당화 중 당 함량이 가장 많이 생성되는 조건은 amylase 함량 4.96 mL, 당화시간 14.93 hr 및 히솝 함량 2 g에서 9.62°Brix로 나타났다. 황색도인 Hunter’s color b가 가장 높게 나타나는 조건은 amylase 함량 1.90 mL, 당화시간 16.64 hr 및 히솝 함량 2.51 g에서 14.86°Brix로 나타났다. 색상에 대한 최대의 관능평점은 amylase 함량 4.60 mL, 당화시간 15.66 hr 및 히솝 함량 1.57 g에서 4.09로 나타났다. 향미에 대한 최대의 관능평점은 amylase 함량 3.46 mL, 당화시간 10.79 hr 및 히솝 함량 1.45 g에서 3.99로 나타났다. 맛에 대한 최대의 관능평점은 amylase 함량 3.67 mL, 당화시간 17.64 hr 및 히솝 함량 1.76 g에서 3.17로 나타났다. 소비자의 종합적인 선호도를 나타내는 전반적인 기호도는 amylase 함량 3.73 mL, 당화시간 13.66 hr 및 히솝 함량 1.85 g에서 3.61로 가장 높게 나타나 최적조건을 설정할 수 있었다.

일반적으로 진주광택안료(pearlescent pigment)라고 하는 광학적 특성을 나타내는 분체는 진주광택, 무지개 빛, 금속광택느낌을 주기 위해서 이용되는 광학적 효과를 갖는 안료이다. 현재 사용되고 있는 화장품용 진주광택 안료는 1965년 듀퐁사에 의해 개발된 이산화티탄 피복 운모 기판 안료의 형태가 주류를 이루고 있으며, 강한 광택과 선명한 간섭색상을 위하여 평활하고 깨끗한 표면의 기판(substrate)을 이용하는 경우나 기판 위에 단층이 아닌, 2 ~ 3 가지 성분을 광학적 설계에 의해 다양한 두께로 적층하여 기존의 단층 코팅 보다는 두께는 두껍지만 기존보다 우수한 광택과 채도가 높은 간섭색을 구현한 광간섭 분체도 화장품에 적용되고 있다. 본 연구에서는 강한 광택과 선명한 간섭색상을 위하여 두께를 두껍게 하지 않으면서 광 반사율과 간섭현상에 의한 색상의 채도가 높은 광 간섭 분체의 제조 방법에 대해 검토하고, 그 방법으로서 피복되는 이산화티탄의 전구체를 변화시키고, 목적으로 하는 간섭색을 구현할 수 있는 이산화티탄의 피복량을 분할하여 코팅 및 열처리를 통해 결정화함으로써 일반적인 단층 코팅의 간섭광을 갖는 간섭펄보다 높은 광 반사율과 채도가 높은 간섭광을 나타내는 광 간섭 분체를 개발하고자 하였다. 이와 같은 제조방법을 통해 개발된 광 간섭 분체는 피복된 이산화티탄 입자(grain)의 크기가 균일하고 조밀하게 피복된 것을 전자 현미경으로 확인하였고, XRD 측정을 통한 결정화 정도를 비교한 결과 본 연구의 공정으로 제조한 진주 광택안료가 일반적인 단층 코팅 간섭 펄 안료보다 우수한 것을 확인하였으며, 광반사율과 간섭색상의 채도도 단층 일반적인 단층 코팅 간섭 펄 안료보다 높다는 것을 알 수 있었다.

레스베라트롤(Resveratrol)은 천연 폴리페놀이며 피부 손상, 자외선 및 병원성의 공격으로부터 피부를 보호한다. 본 연구에서는 레스베라트롤을 함유한 에토좀의 최적의 제조 조건을 찾기 위해 시도하였다. 에토좀은 수화액정법을 응용하여 제조하였다. 에토좀의 봉입효율 및 입자 크기에 영향을 미치는 요인에 대하여 조사하였다. 에토좀의 입자 사이즈는 입도분석기를 이용하였다. 봉입효율은 HPLC를 이용하여 측정하였다. 에토좀 입자의 크기는 111.2 ~ 112.8 nm이고, 봉입효율은 81.25 ~ 88.75%임을 확인하였다. 최적의 제조 조건으로는 레시틴 : 레스베라트롤 : 콜레스테롤 : 에탄올 = 2.0 : 0.08 : 0.05 : 20.0% (w/w)의 비율로 제조된 경우임을 확인하였다.

In order to recover lithium ions from aqueous solution, a novel SAN-LMO beads were prepared by immobilizing lithium manganese oxide (LMO) with styrene acrylonitrile copolymers (SAN). The optimum condition for synthesis of SAN-LMO beads was 5 g of LMO and 3 g of SAN content. The characterization of the prepared SAN-LMO beads by SEM and XRD were confirmed that LMO was immobilized in SAN-LMO beads. The removal and the distribution coefficient of lithium ions decreased with increasing lithium ion concentration and solution pH. Even when the prepared SAN-LMO beads were reused 5 times, the leakage of LMO and the damage of SAN-LMO beads was not observed.

2013년 기준 대구광역시의 정수슬러지 발생량은 104.5 톤/일로 나타났으며, 이들 정수슬러지 중 약 23.2%가 대구소재 성서･서대구산업단지에 공업용수를 공급하는 J 정수사업소에서 발생한 것으로 나타났다. 이렇게 발생되는 정수슬러지는 하수처리 과정에 발생되는 슬러지에 비하면 많은 양이라고 볼 수 없지만, 정수장이 대형화 되고, 하천유량의 감소와 환경규제의 강화 등으로 하천이나 토양으로의 직접배출이 규제되면서 정수슬러지의 처리가 현안으로 부각되었다. 발생되는 모든 정수슬러지는 비용을 지불하고 시멘트의 원료로 처분되고 있어 처리비에 대한 부담이 큰 실정이다. 정수슬러지부터 유효한 알루미늄 자원을 함유하고 있음에도 불구하고 매립･해양투기에 의해 처리되거나 시멘트의 원료와 같이 제한된 산업 분야에서만 재활용되고 있는 실정이다. 아울러 정수슬러지 처리비용은 2013년 기준으로 톤당 35,000원으로 년간 약 15억원에 이르고 있으며, 처리 비용은 지속적으로 증가될 가능성이 높다고 알려져 있다. 이와 같이 단순 매립처분의 한계점이나 처리비용의 상승을 고려한다면, 정수슬러지의 다양한 활용 방안의 모색이 시급하다고 볼 수 있다. 이에 따라 본 연구에서는 기존 매립, 소각에 의해 처리되었던 정수슬러지로부터 알루미늄을 회수하는 방법들을 연구하여 기존 응집제와 총인 제거효율이 유사한 재생응집제로 제조하여 공공하폐수처리장과 산업단지 소재 기업들에 적용하고자 한다.

본 연구는 음식물류 폐기물 처리장에서 발생하는 부산물의 활성화 공정을 통해 제조된 친환경 활성탄의 공업분석, 요오드 흡착 성능, 메틸렌블루 등의 특성을 평가하고, 그로 인한 탁도 및 색도 제거능력을 연구하여 활성탄의 대체물질로서의 재활용 가능성을 평가하고자 한다. 실험에 사용된 실험재료는 B시 F사의 음식물류 폐기물 처리시설에서 발생하는 음식물류 폐기물 처리장 부산물을 함수율 10% 미만으로 건조한 후, 분쇄기로 100 mesh 이하로 하여 사용하였다. 연구에 사용한 실험 장치는 최고온도 1,200℃까지 유지 가능한 고온전기로를 사용하였고, 600℃ 90분의 친환경 활성탄 시료의 요오드 흡착 성능이 가장 높게 나타났으며, 한국 활성탄소공업협동조합 수처리용 분말활성탄 기준인 950mg/g 이상의 기준과 비교하였을 경우는 600℃ 90분의 975.11mg/g 및 700℃ 60분의 950.92mg/g이 기준에 만족하는 것으로 나타났다. 메틸렌블루 탈색력 역시, 요오드 흡착성능 분석과 마찬가지로 600℃ 90분의 친환경 활성탄 시료의 메틸렌블루 탈색력이 가장 뛰어나게 나타났다. 또한 대부분의 활성화 온도에서의 메틸렌블루 탈색력이 요오드 흡착 성능과 비슷한 양상을 나타냄을 알 수 있었다. 이와 같이, 본 연구에서는 음식물류 폐기물 처리장 부산물을 이용하여 제조된 친환경 활성탄의 활성탄 대체물질로서 재활용이 충분히 가능할 것으로 판단했다.

Hydrothermal Carbonization(이하 HTC), 열수탄화공정은 가수분해(加水分解)를 통해 유기성 폐자원을 에너지화 하는 기술로 함수율에 관계없이 다양한 재료에 적용할 수 있으며, 고위발열량 6,000kcal/kg 이상의 고효율의 고형연료를 생산할 수 있는 기술이다. 이에 본 연구에서는 0.1ton bench scale HTC 반응기를 이용하여 1) S매립지에 반입되는 건설폐목재를 활용하여 고열량 고형연료를 생산하고, 고형연료의 특성을 분석하였으며, 2) 고함수 유기성폐기물인 감귤박을 이용한 고형연료 생산 및 그 특성 분석을 수행하였다. 본 연구는 0.1ton 규모의 열수탄화(HTC) 회분식반응기를 이용하였다. 저함수율의 폐목재는 매립지로 반입되는 건설폐목재를 1 cm 미만으로 파쇄하여 사용하였다. 0.1ton 반응기에 목재 10kg, 용매(물) 50kg을 투입한 후폐쇄조건 상에서 가열을 진행하였다. HTC공정은 반응온도 260℃, 반응시간 1시간으로 운전되었다. 고함수 유기성폐기물인 감귤박은 제주도개발공사 감귤가공공장으로부터 제공 받아 고형연료 제조에 활용하였다. 감귤박의 경우, 분쇄나 별도의 용매(물) 투입 등의 전처리 없이 감귤박 원료만을 60kg 투입하여, 240℃, 반응시간 1시간으로 운전하였다. 실험결과, 건설페목재의 경우 원재료의 발열량은 고위발열량으로 약 4,340kcal/kg이었으나 열수탄화 후 약 6,920kcal/kg으로 증가하였다. 고함수 원료인 감귤박의 경우 고위발열량 약 4,360kcal/kg에서 열수탄화 후 고위발열량 약 6,690kcal/kg으로 증가하였다. 고정탄소율 역시 건설폐목재 고형연료와 감귤박 고형연료에서 각각 40.5%, 32.3%로 고열량 양질의 고형연료로 활용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

국내외적으로 음성서비스, 인터넷 통신망 등의 통신시장이 대규모로 성장함에 따라 동 통신케이블은 수요가 급증하였다. 최근 유선통신 수요의 감소와 광케이블로의 시장 전환이 잇따르면서 동 통신케이블의 생산량은 줄고 있으나 국내기준으로 연간 25,000톤 이상의 생산량이 유지되고 있다. 동 통신케이블은 dry 케이블과 젤리충진케이블로 구분할 수 있으며, 젤리충진케이블이 약 65%의 점유율을 나타내어 dry 케이블보다 많이 이용된다. 광통신 사업의 발달과 노후 케이블의 교체로 인한 폐젤리충진케이블의 발생량은 연간 6,500톤 이상이며, 폐젤리충진케이블은 기름성분이 5%를 초과하는 지정폐기물이지만 관리 부실로 인하여 일반폐기물로 둔갑하거나 불법 수출되어 폐기되고 있는 실정이다. 젤리충진케이블은 설치작업 중 훼손 및 이물질 유입을 방지하기 위하여 외피 내측을 알루미늄박막으로 감싸고 있고 알루미늄박막 내부의 구리 세선 사이에 젤리형 물질을 충진한 형태를 의미한다. 폐젤리충진케이블은 고순도 구리가 다량 포함되어 있어 재활용의 필요성이 부각되고 있으며, Polyethylene (PE)을 주성분으로 하는 피복도 고형연료로써의 재활용이 가능하다. 본 연구에서는 젤리충진케이블에서 구리를 회수한 이후에 구리를 감싸고 있는 피복으로 고형연료를 제조하여 그 활용방안에 대하여 검토하였다. 젤리충진케이블은 고형연료로 재활용하기 위하여 원료에 대한 기본특성과 열적특성을 조사하였으며, 기본특성은 삼성분, 발열량을 측정하였고 열적특성은 TGA/ DTA 분석으로 검토하였다. 젤리충진케이블의 피복을 이용한 고형연료는 제조방안을 검토하여 평가하였으며, 제조한 고형연료는 자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률 시행규칙 [별표7] 고형연료제품의 품질기준에 비교하여 에너지원으로써의 가능성을 평가하였다.

초고압 쇼트 아크램프는 빛에 반응하는 물질(Photo-resist: PR, 감광액)이 코팅된 시료에 원하는 패턴이 형성된 마스크를 올려놓고 자외선을 쏘여 감광막에 원하는 패턴을 전사시키는 장치를 말하며 국내에서는 삼성, 엘지, SK하이닉스 등 디스플레이, 반도체 사업장에서 연간 약 2~3만개가 사용되며 시장은 연간 약 2천억원으로 추산된다. 이 공정은 FPD 제조 공정 중 비용 및 시간적 측면에서 30~40% 이상을 차지하는 최고 핵심 공정이지만, 국내 기술 미흡으로 그동안 일본등 선진국에서 장비 및 제품을 전량 수입하였으며, 초고압 쇼트 아크램프의 기술 수준이 매우 높고, 선진 기업의 엄격한 기술 통제로 인하여 기술적 접근이 어려워 디스플레이 5대 핵심 장비 중 유일하게 국산화에 성공하지 못하였다. 재활용 기술 역시 전무한 상태로 국내에서 발생되는 연간 약 2~3만개의 폐 초고압 쇼트 아크램프는 낮은 가격에 전량 일본으로 유출되고 있는 상황이다. 초고압 쇼트 아크램프는 금, 은, 동, 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈륨등 고가의 유가금속으로 구성되어 있으며, 이를 회수하고 적절한 방법으로 재활용한다면 고부가가치 창출을 실현할 수 있을 것으로 판단되어진다. 본 연구에서는 물리적인 방법으로 폐 쇼트 아크 램프를 해체・분리하여 고가의 유가자원을 회수하고 회수된 전극 표면에 다시 정밀 코팅을 실시하여 전극을 재사용하는 전극 재제조 공정기술을 확립하고자 하였다.