The objective of this study was to identify the anti-oxidation, astringent, and inhibition effects of wild Ligularia fischeri on hyaluronidase and angiotensin conerting enzyme (ACE). In order to identify the total phenolic compound (TPC), various solvents were used for extraction showing hot water extract with the highest value of 14.42 GAE mg/g. In addition, ABTS radical scavenging activity measurements revealed an anti-oxdiation effect of 98.64-99.84% a hot water extract concentration of 50-200 μg/mL and a radical scavenging activity of 95.14-98.96% at a 60% ethanol extract content. If expressed in antioxidant protection factors (PF), the hot water extract showed 0.59-1.02 PF and the 60% ethanol sample displayed 0.30-0.74 PF. To identify the bio-activity effect, the hyaluronidase inhibition effect was determined as 4.66-35.00% in a 50-200 μg/mL hot water extract. Considering ACE inhibition effect, the hot water extract and 60% ethanol sample showed 0-64.24% and 46.12-69.64% inhibition effect, respectively. Lastly, when taking into account the astringent effect, the hot water extract with 50-200 μg/mL TPC concentration showed 15.68-26.92% and the 60% ethanol sample with an equal concentration exhibited 49.48-86.84%, which indicates the possibility to apply this product as a cosmetic source for pore contraction. Therefore, wild Ligularia fischeri extract can be used for anti-inflammation, high-blood pressure prevention, and as a source for health functional food with anti-oxidative properties.

본 연구에서는 음식물류폐기물 종량제 방식 중에 하나인 RFID(Radio frequency identification, 이하 RFID)기반 음식물류폐기물 관리시스템 중 개별계량방식을 사용하고 있는 공동주택의 음식물류폐기물 배출량을 조사하여 원단위를 파악하고자 본 시스템을 사용하고 있는 2년 이상 된 아파트 3곳을 조사하여 원단위를 분석하엿다. 그 결과, 아파트 2년간 1인당 1일 평균 원단위 발생량은 2016년에서 0.140kg/인/일, 2017년에 0.134kg/인/일로 산출되었으며, 2년 평균은 0.137kg/인/일로 나타났다. 계절별로는 봄<겨울<가을<여름의 순을 보였으며, 1년차보다 2년 차에 더 적은 원단위를 나타내었다. 가구원수가 적을수록 원단위가 높아지는 경향을 나타내었으며, 공급면적이 작을수록 높은 원단위를 보였다. 지금까지 생활수준이 높으면 발생량이 높다는 것과는 반대의 결과이며, 역으로 전술한 것과 같이 1인가구 등에서 발생량이 증가하는 경향과 같다. 본 결과 값들은 RFID 시스템에 기록된 2년간의 실질 데이터를 조사 및 분석한 신뢰성이 높은 데이터로서 향후 음식물류폐기물 정책 수립 시 유용한 기초자료로서 활용되기를 기대한다.

국제적으로 런던협약에 의하여 2013년 이후 음폐수의 해양 투기가 금지되어 육상에서의 처리가 시급한 실정이다. 이에 따라 국내외에서 유기성 폐기물의 혐기성 소화를 통한 부피 저감과 에너지화에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이에 대하여 독일 등 유럽국가와 중국 등이 유기성 폐기물을 이용한 혐기성 소화가 활발히 진행되어오고 있으며, 해외의 혐기성 공법으로 Dranco, Valorga, SEBAC, Schwarting 공법 등이 있다. 국내에는 이러한 공법을 기반으로 한 혐기성 소화시설이 적용되어 가동 중에 있으나 해외의 인정받은 공법 임에도 국내에 적용된 시설에서의 운전상의 미숙 문제나 유기성 폐기물 성상 차이에 의한 소화 효율의 저하 및 가동 중지 등 운전상에 문제가 발생하고 있어 국내 음폐수 특성에 맞는 공법과 운전 방법에 관한 연구가 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 음폐수의 처리에 대한 방안 마련을 위하여 혐기성 소화 공법 중 독일의 Schwarting 공법을 응용하였다. 기존 다공판이 설치된 내부 구조에 층 분리 효과를 더 강화하여 혐기성 소화를 촉진하고자 다공판을 추가하여 이중으로 엇갈린 다공판이 설치된 소화조를 설계하여 비교하는 실험을 진행하였다. 실험에 사용된 시료는 D시에서 발생되는 음폐수를 대상으로 하였으며, 혐기성 미생물의 식종은 D시의 혐기성 소화조의 미생물을 활용하여 독일의 Schwarting 공법이 응용된 공법의 효율성을 검토하고자 하였다.

가죽 제조 산업의 현황을 살펴보면 가공에 사용되는 원료피의 50%가 폐기물로 발생되어 진다. 가죽 원료에서 많은 부분이 폐기물로 발생하기 때문에 해당 공정의 폐기물 처리와 함께 자원으로서의 활용적 측면이 함께 고려되어야한다. 하지만 현재 대부분의 피혁폐기물은 주로 매립과 소각 방법으로 처리되고 있어 보다 지속가능하고 환경 친화적인 처리 방법이 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에 사용된 피혁폐기물은 가죽 제조 공정 중 탈모공정(Liming) 후에 발생하는 Pelt scrap으로, 주성분이 지질과 단백질로 구성되어 있어 혐기성 소화를 통한 처리 시 효율적인 메탄 생성 기질로 사용될 수 있다. 다만, 피혁폐기물은 pH와 C/N 비가 높아 혐기성 소화 시 메탄 생성 과정에 저해를 줄 수 있어 이에 대한 조절이 필요하다. 일반적으로 피혁폐기물의 pH는 12 부근으로 알려져 있으며, 혐기성소화 공정에서 기질의 pH가 6이하 또는 8.5이상인 경우 메탄 생성에 영향을 줄 수 있다. 이에 효율적인 피혁폐기물 처리와 메탄가스 생산을 위해서는 기질의 pH 조절이 필요하다. 본 연구에서는 피혁폐기물의 높은 pH를 혐기성소화에 알맞은 중성으로 조절해주기 위해 pH가 낮으면서 생분해도가 높은 음폐수를 통합 기질로 사용해 혐기성소화를 실시하였다. 실험에 사용된 피혁폐기물과 음폐수의 pH는 각각 12.4와 4.2였으며, 이를 VS기준 0.13:0.87의 비율로 혼합하여 혼합기질의 pH를 7.7로 만들었다. 250mL serum bottle에 하수슬러지 100mL를 식종하고 기질 1g VS를 주입하였고 35℃, 150rpm으로 유지되는 항온교반기에서 진행하였다. 기질 pH 조절에 의한 소화 성능 확인을 위해 피혁폐기물과 음폐수 단독소화를 실시하고, 이를 pH 7로 조절한 통합소화 조건과 비교하였다. 이때 소화성능은 유기물 감량과 바이오가스 생산량 및 메탄함량을 통해 평가하였다. 실험 결과, 단독 소화와 비교해 기질의 pH를 조절해 통합소화에서 바이오가스 생산량과 메탄 함량이 증대되는 경향을 보였다. 결론적으로 혐기성소화 시 기질 혼합을 통한 중성 pH 조성은 바이오가스 생산량과 메탄 함량의 증가에 영향을 주는 것으로 판단된다.

가죽제품 제조 산업으로부터 발생되는 피혁폐기물의 양은 투입되는 원료 가죽의 약 50%를 차지하는 것으로 알려져 있다. 그러나 이들 피혁폐기물은 적절한 처리 방법이 개발되지 않아 대부분 매립이나 소각을 통해 처리되고 있다. 특히, 매립이나 소각을 통한 처리는 단가가 높아 관련 산업의 경제성을 악화시키고 고형폐기물의 친환경적 처리 관점에서 문제점이 제기되고 있는 실정이다. 최근 화석연료를 대체하기 위한 신규에너지원의 중요성이 높아짐에 따라, 폐기물을 이용한 에너지화에 많은 연구가 진행되고 있으며, 피혁폐기물은 주로 단백질과 지질로 구성되어 있는 특성으로 인해 혐기성소화를 통한 바이오가스 생산이 가능한 것으로 알려져 있다. 그러나 일반적으로 알려져 있는 혐기성소화 공정의 최적 C/N 비 (20-30)를 고려할 때, 피혁폐기물의 높은 C/N비 (약 35)는 공정의 제한요소가 될 수 있다. 본 연구에서는 피혁폐기물과 음폐수를 통합하여 혐기성소화를 실시함으로써 기질의 C/N 비 조절이 혐기성소화 효율에 미치는 영향을 관찰하였다. 기질의 C/N 비 조절을 통한 혐기성소화 효율의 변화는 BMP (Biochemical methane potential) test를 약 40일간 진행하였으며, 바이오가스 발생량을 비교하였다. 실험은 경기도 동두천시에 위치한 가죽제품 제조업체로부터 수거된 pelt scrap과 양주시에 위치한 음식물쓰레기 자원화시설에서 발생되는 음폐수를 각각 채취하여 사용하였다. 개별 기질의 C/N 비는 피혁폐기물이 34.1, 음폐수가 13.5로 확인되었으며, 이들의 무게에 따른 혼합비를 조절하여 통합 혐기성소화 기질의 C/N 비를 20, 25, 30으로 맞춰 실험을 진행하였다. 실험결과 기질을 통합하여 C/N 비를 조절한 소화 조건에서 개별 기질의 단독소화 조건보다 많은 바이오가스 생산량이 관찰되었으며, C/N 비 20에서 바이오가스 생산량이 높은 것으로 나타났다. 이는 통합 기질의 C/N 비 조절효과와 함께 피혁폐기물에 비해 생분해도가 높은 음폐수 함량이 기질의 C/N 비가 낮을수록 더 많이 포함되었기 때문으로 판단된다.

Background : Schisandrae Fructus (Omija) has been widely used for medicinal herbs because it is known for its various medical functions and antimicrobial activities. This study was conducted to investigate the antimicrobial activities of extracts from Schisandrae Fructus against six foodborne pathogens (Bacillus cereus, E. coli, Listeria monocytogenes, Salmonella enteritidis, Staphylococcus aureus, Vibrio parahaemolyticus) and figured out the efficient extraction methods. Methods and Results : Traditionally, Schisandrae Fructus is soaked or boiled in water when people drink it like tea. In this study, we extracted Schisandrae Fructus by soaking in water and ethyl alcohol for 24 hours, ultrasonicating in methyl alcohol and water for 60 minutes, and boiling in water for 30, 60, 90, 120 minutes. Each extract used for paper disc test that estimates antimicrobial activities by measuring the inhibition zone. The blank discs that absorbed with extracts were placed on the agar plates that smeared with each foodborne pathogen, then incubated overnight at 37℃ incubator. Then, antibacterial extracts formed clear zones around the disc. In this study, Vibrio parahaemolyticus was the most sensitive to the all kinds of extracts and methyl alcohol extracts that were obtained by ultrasonicating showed the most strong antimicrobial activities against six foodborne pathogens (23, 12, 29, 18, 23, 28 ㎜). Hot water extracts and soaking extracts in water showed the similar results, and the extracts that was boiled for 60 minutes was the best results (13, 8, 21, 10, 13, 17 ㎜) against all the pathogens. Conclusion : The extracts from Schisandrae Fructus inhibited the growth of six foodborne pathogens. Soaking and boiling in water are good methods for drinking Schisandrae Fructus like tea because they showed antimicrobial activities in the paper disc test. According to this study, the best boiling time for effective antimicrobial activity is 60 minutes.

In accordance with the 1996 London Protocol, the marine dumping of wastewater generated from food was totally banned from 2013. Therefore, establishing a food wastewater bio-gasification facility for stable and continuous food wastewater treatment is necessary. The biogas produced from the wastewater can be used as fuel for electricity generation or for heating in power plants and can be sold as gas in cities as well as fuel for vehicles after undergoing a refining process. Thus, the South Korean government is trying to expand the bio-gasification facility of wastewater generated from food. In this study, we try to obtain information about the public value of such an expansion. For this purpose, the household willingness to pay (WTP) for the expansion is determined by applying the contingent valuation (CV) approach. A total of 1,000 South Korean households were involved in the CV survey, which had questions with dichotomous choices. The mean yearly public value WTP for expansion is estimated at 2,564 KRW per household. If this WTP is extrapolated from the sample to the nation’s population, the expansion in the national value is worth 50.1 billion KRW per year. These results indicate that the expansion of food wastewater bio-gasification facility is supported by Korean households.

The cultivation area of rice as staple grains is decreasing in the domestic situation in Korea. Import volume of a duty in foreign rice is 409,000 tons for a year regardless increasing of production per unit area and decreasing of rice consumption. The total stock of rice is increasing cumulatively despite the effort for production mediation of rice. Therefore, maintenance of cultivation area and reduction of production are necessary for national foodstuffs security problems. Development of environment-friendly and low-carbon technology as alternative of global warming and aging of farm labor power is very important responsibility for descendants with creation of sustainable agriculture environment. As alternative for demand and supply stabilization of rice from all angles, first stage: extension of environment-friendly cultivation area as 17% Jeollanam-do level with maintenance of cultivation area under the present circumstances, second stage: extension of environment-friendly cultivation area as 25%, third stage: extension of environmentfriendly cultivation area as 35%. From above mentioned scenario, reduction of rice production (60,000 tons), increases of production cost (59,200,000,000 Won), and reduction of income (201,500,000,000 Won) are estimated in first stage. Reduction of rice production (90,000 tons), increases of production cost (122,100,000,000 Won), and reduction of income (313,700,000,000 Won) are estimated in second stage. Reduction of rice production (380,000 tons), increases of production cost (222,000,000,000 Won), and reduction of income (464,500,000,000 Won) are estimated in third stage. From analysis results for partial tillage in transplanting cultivation complex (10ha), rice production is decreased 1.3~1.5 ton by complex. Production cost of rice is decreased and increases of income cultivation type. Gradual extension of environment-friendly agriculture and low-carbon partial tillage could be expected for environment maintenance of the territorial integrity, confidence of consumer, and high-efficiency of low-cost.

본 연구는 전주한옥마을 관광객을 대상으로 독특성욕구에 따른 선호도와 구매의도에 미치는 구매 행동에 관한 연구를 토대로 전주한옥마을 음식관광의 방향을 제시하는데 목적이 있다. 표본의 인구통 계학적 특성 중 전주한옥마을은 30대가 가장 많이 방문하며, 한 달 수입이 201만 원 이상인 관광객이 가장 많은 소비를 하는 것으로 나타났다. 가설 검증을 위해 회귀분석을 실시하였으며 유사성회피는 전통비빔밥의 선호도에 부정적인 영향관계를 보였으나 독특한 비빔밥의 선호도는 독창적선택과 비대 중적선택에 긍정적인 영향관계가 있음을 검증하였고, 독창적선택과 유사성회피는 독특한 비빔밥의 구매의도에 긍정적인 영향관계가 있음을 검증하였다. 전통비빔밥의 선호도는 전통비빔밥의 구매의도에 긍정적인 영향관계를 보였으며, 전통비빔밥의 선호도와 독특한 비빔밥의 선호도는 독특한 비빔밥의 구매의도에 긍정적인 영향관계가 있음을 검증하였다.

In this study, a lab-scale experiment was conducted to derive the optimal torrefaction conditions for upscaling food waste torrefaction to generate solid fuel. Basic characteristic analyses (a proximate analysis, elemental analysis, calorific value and thermogravimetric analysis) were conducted and further used to develop experimental conditions during upscaling. Based on the characteristics analysis, the experiments were conducted by varying the heating rates by 5, 10 and 15oC/min, varying the torrefaction temperature from 200 to 550oC at an interval of 50oC and varying the torrefaction residence time from 0 to 50 minutes at an interval of 10 minutes. The heating rates were varied and only carried out for the combustion experiments of the torrefied product at a temperature range of 50 to 800oC. The results show that the optimal torrefaction temperature and residence time of food waste torrefaction were 250 ~ 350oC and 30 ~ 40 minutes, respectively.

Purpose – This research examines the short-run and long-run effect of external shocks (oil price and exchange rate) on domestic food price in Indonesia. Research design, data, and methodology – Three variables are used in this research. The variables are food price index, Rupiah’s exchange rate of Indonesia, and crude oil price from 1998 until 2015 using Vector Error Correction Model (VECM). Results - The increasing of oil price and the depreciation of Rupiah’s rate push the domestic food price in long-run, but do not impact significantly in short- term . The response of food price to oil prices shock and exchange rate shock are positive and persistent throughout the entire sample period. The exchange rate and oil price shocks have a small proportion explaining for the fluctuations of food price index but increasing over time. Conclusions - The policymaker should concern on solving the problem of oil price increase and depreciation of exchange rate on Indonesia’s food price as they are important factors that can affect the price stability. The government should not rely on food imports because the price is strongly influenced by the movements in the exchange rate.

Biogas is a gaseous mixture produced from the microbial digestion of organic materials in the absence of oxygen. Raw biogas, depending upon organic materials, digestion time and process conditions, contains about 45 ~ 75% methane, 30 ~ 50% carbon dioxide, 0.1% hydrogen sulfide gas, and a fractional percentage of water vapor. To achieve the standard composition of the biogas, treatment techniques like absorption or membrane separation are performed for the resourcing of biogas. In this paper, the experiments are performed using biogas produced in an environmental digestion facility for food waste. The membrane module was imported from overseas, its membrane process has achieved up to 98% of the methane and 99% of the carbon dioxide separated, and it has manufactured and stored pressurized carbon dioxide. The effects of the feed pressures on the separation of CO2-CH4 by the membrane are investigated. A chelate was utilized to purify the methane from the H2S concentration of 0.1%.

As Korean food service franchise companies sought to advance into around 2,000 new foreign markets, the importance of global management was emphasized. They intensively expanded into Chinese and American markets in 2015 and these two markets account for approximately 40% of total food service franchise companies in foreign countries. Although Japan has huge franchise market, Korean food service franchise companies in Japan only account for 5% of total franchise companies in Asian countries. The purpose of this study is to analyze the relationship between food service franchise selection factors, brand loyalty, and revisit intention of Japanese consumers using Korean food service franchise companies in Japanese food service market, and based on the analysis results, draw the implications for the expansion of Korean food service franchise companies into the Japanese market. Food service franchise selection factors is defined as service and cleanliness, taste, safety and reliability, cost and convenience, and professionalism. The study results can be summarized as follows. First, analysis was performed to identify the effects of food service franchise selection factors on the brand loyalty, it showed that five food service franchise selection factors including professionalism, service and cleanliness, cost and convenience had positive (+) effects on the brand loyalty. One of the most important factors influencing the brand loyalty is professionalism. In order to raise food service franchise’s professionalism, it is necessary for the food service franchise companies to establish stronger strategies containing professional operation systems and services compared to general restaurants. Second, analysis was performed to identify the effects of food service franchise selection factors on revisit intention, five food service franchise selection factors, service and cleanliness, safety and reliability, and cost and convenience had positive (+) effects on revisit intention. One of the most important factors influencing revisit intention is safety and reliability. Thus, in order to raise safety and reliability it is important to form trust with consumers by properly utilizing systems of food hygiene and food safety accreditation.

The purpose of this paper is three-fold: to analyze the macrotrend of North Korea’s food supply and demand; to confirm the food security situation in North Korea in various respects; and to seek the sustainable ways of agricultural production as a prerequisite for food security in North Korea. In particular, analyzing North Korea’s weather observation data, which has hardly been considered in previous studies, we investigated how North Korea’s agriculture had been affected by various natural disasters (flood, drought, soil loss etc.) caused by unusual weather. The results show the fact that the agricultural security systems of North Korea is vulnerable to both drought and flood due to extreme precipitation changes, which are closely related to the negative impacts on North Korea’s agricultural activities. In order to enhance the sustainability of North Korea’s agriculture, it is necessary to improve the system (dissolution of collectivization), increase the amount of agricultural materials, enhance soil fertility and develop agricultural machines. Most of all, this research reveals the fact that the most important and fundamental points for food security in North Korea, it needs the systematic strategies to cope with climate change.

본 연구는 국민 영양평가 및 정책 수립에 근간이 되는 국가표준식품성분표 개정을 위해 농촌진흥청과 국립축산 과학원이 공동으로 국산 돈육의 대표 시료를 선정하고 부위별로 신뢰성이 확보된 vitamin B12 함량 데이터 구축을 위해 분석법 검증과 분석품질관리를 수행한 연구이다. Immunoaffinity-HPLC 분석법을 특이성, 직선성, 검출한계 및 정량한계, 정확성, 정밀성 등의 분석수행특성 지표를 이용하여 평가한 결과 모든 항목에서 AOAC 가이드라인 수용기준에 충족되는 것을 확인하였다. 또한 모든 시료 분석 시 in-house QC sample을 분석한 결과 QC chart의 관리한 계선 안에 포함이 되어 본 연구 기간 동안 수행된 모든 시료 분석이 관리하에 정확성과 정밀성을 나타내는 분석값 임을 확인할 수 있었다. 총 7개 primal cut과 이들로부터 세분화된 22개 retail cut의 vitamin B12 함량 분석 결과 주요 부위(평균 0.42-0.69 μg/100 g) 뿐만 아니라 같은 부위 안에 서도 세부 부위에 따라 vitamin B12 함량에서 차이가 나타났다. 특히, 삼겹살과 목심 부위에서 vitamin B12 함량이 높게 나타났으며 세부 부위에서는 삼겹살 부위의 토시살이 0.98 μg/100 g로 최고값을 보였고, 등심 부위의 알등심살과 뒷다리 부위의 홍두깨살이 0.33 μg/100 g으로 가장 낮은 수준을 나타냈다. Vitamin B12 함량은 돈육의 부위별 단백질 함량과는 유의적인 차이를 보였으나 지방 및 수분 함량과는 유의 적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구에서 생산된 국내산 돈육의 부위별 vitamin B12 함량 데이터는 분석법 검증과 분석품질관리를 통하여 신뢰성이 확보된 데이터로 국가표 준식품성분표 개정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

음식물류 폐기물은 함수율과 유기물 함량이 높은 것으로 알려져 있으며, 유기물의 분해과정에서 CO2와 H2O가 생성되어 침출수가 발생하는 것으로 알려져 있다. 이로 인해 음식물류 폐기물의 수거 및 처리과정에서 침출수에 의한 오염과 침출수 처리에 관한 문제가 증가하는 경향을 보이고 있다. 그러므로 배출지에 따라 변화하는 음식물류 폐기물의 조성과 부패기간에 따른 침출수의 발생 특성을 확인하고 그에 따른 침출수 처리방안에 대한 연구가 필요한 실정이다. 음식물류 폐기물의 경우 조성이 다양하며 그로인해 침출수의 누적발생량과 pH 변화량 또한 배출지별로 많은 차이가 생길 것으로 판단되었다. 본 연구에서는 침출수의 발생특성을 확인하기 위하여 인위적으로 조성비율이 다른 음식물류 폐기물을 제조하였으며, 환경부에서 고시한 “음식물 찌꺼기 표준시료”를 참고하여 제조한 환경부 고시 참고 시료와 단백질이 주성분인 어육류로만 제조한 어육류 단일시료, 단백질 함유량이 적은 채소와 곡류로만 제조한 채소･곡류 혼합시료를 제조하여 실험을 진행하였다. 제조 음식물류 폐기물은 곡류, 채소류, 과일류, 어육류로 구성되었으며, 함수율(80%)과 염분(4%)을 조절하여 제조하였다. 각자 비율에 맞게 제조를 완료한 시료는 일정한 온도에서 부패를 진행하였으며, 부패기간에 따른 침출수의 누적발생량과 pH 변화를 측정하였다. 부패가 진행되는 과정에서 24시간 간격으로 침출수의 누적발생량과 pH 변화량을 관찰하였다. 실험결과 표준적인 조성비율을 가진 환경부 고시 참고 시료의 경우 보다 극단적인 조성비율을 가지는 시료의 경우 부패가 빠르게 진행되는 것을 확인하였다. 어육류 단일시료의 경우 4일 후 120 mL/kg의 침출수가 발생하였으며, 환경부 고시 참고 시료의 경우 –20 mL/kg으로 오히려 처음에 비해 감소하는 경향을 보였다. 또한 pH 측정결과 환경부 고시 참고 시료와 채소･곡류 혼합시료의 경우 5.0에서 3.5까지 감소하는 경향을 보였지만 어육류 단일시료의 경우 5.8에서 6.5까지 증가하였다. 위 결과를 통해 배출지의 음식물류 폐기물의 조성 및 부패기간에 따른 침출수 처리장치 및 관리방안의 기초설계 인자를 도출하고자 하였다.

수열탄화 기술은 고온에서 반응이 발생하는 열분해 탄화기술의 단점을 보완하기 위한 방법으로 일정 온도조건(150~200oC)와 고압(10~20 kg/cm²)의 증기를 이용해 슬러지 내 미생물의 세포벽을 파괴함으로서 탈수성을 향상시키고 고액분리를 통해 액체생성물의 가용화 효율을 높이는 기술이다. 본 연구에서는 하수슬러지와 음식물폐기물을 혼합하여 수열탄화반응을 통해 생성된 고체생성물을 이용하여 최종적인 에너지원으로 사용하기 위한 건조실험을 진행하였다. 건조기는 0.9m²의 Lab 테스트용 디스크건조기를 사용하였고, 건조단계에서 많은 에너지가 소비되는 특성에 맞는 최적의 건조조건을 찾고자 하였다. 실험에 투입된 수열탄화물(함수율 57%)은 먼저 전처리(파쇄) 유무에 따라 각각 나누었으며, 건조열원은 스팀압력(1.2~3.7 kg/cm²G)로 초기온도에 따라 설정하였고 수열탄화물 투입량은 3.8~4.7 kg/batch, 디스크 회전속도는 약 15~19 rpm, 체류시간은 함수율 10wt%가 되었을 때까지 실험을 진행하였다. 본 실험을 통해 수열탄화물의 건조특성 곡선을 통해 건조효율을 종합적으로 평가하고, 최적의 설계인자를 확보하고자 하였다.

하수슬러지와 음식물류폐기물을 포함한 유기성폐기물은 도시의 산업화, 인구 증가에 따라 그 규모와 발생량이 증가하고 있는 추세이다. 하수슬러지의 경우, 2003년 이후로 연평균 4.6 %씩 꾸준히 증가하여 2014년 기준 597 개소 하수처리장에서 약 10,112.7 ton/d 정도 발생되었다. 같은 해 음식물류폐기물은 총 생활폐기물 발생량의 27.4 %인 13,697.4 ton/d 규모로 배출되었다. 2012년 이후 음식물류폐기물을 필두로 해양투기가 전면 금지되면서 유기성폐기물의 육상처리와 신재생 에너지원으로서 효과적 활용에 대한 정책 추진과 연구가 진행되어왔다. 매립, 소각을 포함한 육상처리 방법 중, 바이오가스화는 혐기소화 과정에서 신재생 에너지원인 메탄가스를 생산하는 시설로 현 상황에 대응하는 새로운 방안으로 각광받고 있다. 전국 12개소 하수슬러지 단독 및 병합처리 바이오가스화 시설을 대상으로 현장조사 및 정밀모니터링을 실시하였다. 사계절 평균으로 정밀모니터링 결과를 정리하였을 때, 시설의 효율성 분석에서 유기물분해율은 VS 기준 55.2 %, CODcr 기준 48.7 %로 나타났다. 병합처리 시설의 유입 VS 농도는 단독처리시 2.59 % 보다 1.6배 높은 4.05 %로 조사되었다. 대상 시료의 원소분석시 평균 C/N비는 유입 7.7, 유출 6.5로 낮은 수치를 보였다. 시설의 안정성 분석에서 혐기소화조 유출액의 VFAs은 수분석시 427 mg/L, 기기분석시 42 mg/L로 분석되었으며, 소화슬러지 탈리여액의 질소와 인은 TN 1,229 mg/L, TP 155 mg/L 등으로 안정적인 운전범위에 속하였다.

국내 하수처리장의 바이오가스화 시설은 낮은 농축율로 인한 저농도 유입수, 공정 흐름별 운영기술에 대한 노하우 부족 및 관리 미숙으로 인하여 혐기소화 효율이 미국 등 선진국 대비 약 54.2 %에 불과한 실정이다. 환경부는 바이오가스화 효율을 증진하고 하수슬러지를 바이오매스로 활용하기 위하여 2010년부터 전국적으로 에너지자립화 사업을 추진하였다. 특히 혐기소화조가 미설치된 하수처리장을 대상으로 음식물류폐기물과 병합소화시 연계 하수처리장의 유입 수질 등을 사전에 검토한 후 신규 소화조를 건설을 진행하고 있다. 하수슬러지 단독 및 병합처리 시설의 혐기소화조 내부 유출액에 대한 최우점 미생물 종을 분석하고 바이오가스화 시설의 주요 운전인자(유기물부하율, 메탄가스 발생량, C/N 비 등) 간의 정준상관분석을 실시하였다. 하수슬러지 단독 및 병합처리 시설의 상관관계 분포가 뚜렷이 구분되었으며, 메탄가스 생성율은 음폐수의 영향으로 VFAs, C/N비, VS/TS 등과 비례관계를 보임과 동시에 Mesotoga, Methanosaeta 미생물 군이 우점하는 경향을 보였다. 또한 하수슬러지 단독처리 바이오가스화 시설의 혐기소화조에서는 Copro-thermobacter, Methanosarcina 등의 미생물 분포가 높게 나타났다.

현재 식생활 습관 및 음식문화의 특성으로 인하여 가정에서 다량 배출되는 음식물 쓰레기의 처리는 커다란 사회적 문제의 하나로 대두되고 있다. 오늘날 음식물 쓰레기의 처리방법은 매립과 소각이 금지되어 대부분이 재활용되어 자원화되고 있다. 음식물 쓰레기의 자원화 방식으로는 퇴비화, 사료화, 에너지(연료)화로 나눌 수 있는데, 이들은 각각 문제점들을 갖고 있다. 에너지(연료)화는 부지 및 예산확보, 기술 검증에 대한 문제점으로 인하여 현실화가 어려운 실정이며, 퇴비화는 음식물 쓰레기에 포함된 염분이나 수분, 악취, 중금속, 침출수 발생 등의 문제를 갖고 있어 안정적인 처리가 이루어지기 어려운 문제점이 있었다. 또한 사료화는 기계의 안정성 문제 및 철저한 분리수거를 필요로 하며, 부패, 변질, 미생물 오염 등의 신선도 유지문제와 처리방식의 기술적인 뒷받침, 광우병에 대한 우려가 있었다. 이에, 보다 안전하고 효율적이며 친환경적으로 음식물 쓰레기를 자원화하는 방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 생석회의 소화반응을 이용한 음식물 처리의 장점은 음식물 중의 고형분과 수분을 별도로 처리하지 않고 동시에 처리함으로써 공정의 간소화를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 제조된 석회질 비료는 음식물 중의 염분함량을 낮추게 되어 음식물 쓰레기 재활용 시에 가장 문제가 되는 염분 문제를 해결할 수 있다. 본 연구에서는 음식물 쓰레기 중의 수분과 생석회를 반응시켜 생석회와 물의 소화반응을 이용하여 석회질 비료를 제조하고자 하였다. 소화반응 생성물로 입상 석회질 비료를 제조하였으며, 입상의 비료를 제조하기 위한 최적의 음식물 중의 수분함량과 석회의 투입량을 결정하였다.