가스화로에서 생산되는 합성가스를 이용한 메탄올 생산 공정은 고부가가치 연료화 기술로서 각광 받고 있다. 특히, 메탄올 생산에 적합한 H₂/CO비를 안정적으로 제공하기 위한 water gas shift(WGS) 반응은 합성가스내의 CO와 외부에서 공급된 증기와의 반응으로 인해 H₂와 CO₂의 농도가 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 고발열량 폐기물 가스화를 통해 얻어진 합성가스를 WGS 반응을 통해 H₂/CO조성 제어를 함으로써 메탄올 전환 공정에 적용 가능한 운전조건을 도출해보았다. 본 연구에 사용된 WGS 촉매는 Fe₂O₃-Cr₂O₃을 구성성분으로 하고 있는 상용 촉매를 사용하였으며, 15 Nm3/h급 WGS 반응 장치를 이용하여 가스화로부터 발생된 합성가스를 활용한 WGS 반응 실험을 수행 하였다. 사용한 WGS 상용촉매는 H₂-TPR를 이용하여 400℃에서 환원에 의한 H₂흡수를 통해 환원 온도를 설정할 수 있었다. 본 실험 장치로부터 수행하여 얻어진 각 온도에 따른 CO 전환율은 대체로 실험실 규모 장치에서 수행한 WGS 반응 결과와 유사함을 알 수 있었다. 발열반응을 수반하는 WGS 반응 특성으로 인하여 안정적인 운용 및 최대 활성을 얻기 위한 반응 온도영역이 400~450℃임을 알 수 있었다. 최종적으로, 메탄올 전환 공정 조건인 H₂/CO조성이 2.0을 충족시키는 바이패스 비율은 0.23임을 도출 할 수 있었다.

폐기물을 이용한 재활용제품은 자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률에 폐목제 고형연료(WCF), 폐플라스틱 고형연료(RPF), 폐타이어 고형연료(TDF), 생활폐기물 고형연료(RDF)로 규정되어 있다. 이중에서 폐플라스틱 고형연료(RDF)의 저위발열량은 6,000 kcal/kg 이상으로 명시되어 있다. 폐플라스틱 고형연료(RDF)의 제조과정에서 발생되는 잔류물은 일부가 공정으로 재투입되기도 하지만 경제성과 공정의 효율적인 운영을 이유로 대부분 폐기처분되고 있다. 이렇게 폐기처분되는 폐플라스틱 고형연료(RDF) 잔류물이 보유하고 있는 물리 화학적 에너지는 생활폐기물과 비교해도 손색이 없을 정도이다. 본 연구에서는 두 종류의 폐플라스틱 고형연료(RDF) 잔류물을 이용하여 운전 조건별로 생산되는 합성가스의 특성을 비교하였다. 실험에 사용된 폐기물 시료의 습윤 저위발열량은 각각 5,228 kcal/kg, 4,454 kcal/kg으로 분석되었다. 운전 조건으로는 폐기물 투입속도, 등가비(Φ), 반응영역의 온도이며 조건별로 Test #1부터 #3까지 구분하였다. 실험 결과 합성가스 조성(CO+H2)은 56.3% ~ 63.1%, 합성가스 유량은 124.2 Nm³/h ~ 138.8 Nm³/h, 냉가스효율은 57.4% ~ 63.9%로 나타났다. 등가비가 증가할수록 합성가스의 조성이 증가하였으며 반응영역의 온도가 감소하는 것으로 분석되었다.

순산소 가스화기로부터 발생한 합성가스는 분진, 황화합물, 염화수소 등의 오염물질을 포함하고 있기 때문에 후단공정에서 합성가스를 화학원료로 사용하기 위해서는 적절한 정제시스템을 통한 오염물질의 정제가 필요하다. 본 연구에서는 급속냉각탑, 분진세정탑, 중화세정탑 및 탈황세정탑으로 구성된 합성가스 정제설비로부터 발생한 합성가스 정제폐수의 적정 처리공정 구성을 위한 정제폐수의 여과, 응집, 침전 및 탈수 특성을 분석하였다. 본 연구에 사용된 합성가스 정제폐수는 다량의 부유물질(940 mg/L)을 함유하고 있으며, 이는 규조토코팅 여과를 통해서 2 mg/L 이하로 제거가 가능한 것이 확인되었다. Polymer, Alum, PAC, FeCl₃ 총 4가지의 응집제중 Polymer를 사용한 경우가 가장 높은 응집율을 보였으며, 또한 폐수 원액의 pH를 총 세 가지 조건으로 조절하여 침전특성을 분석한 결과 침전 시간 약 30분 경과 후 부유물질의 침전 상태를 확인할 수 있었다. 그리고 실험 조건별 규조토코팅 여과기에서 발생한 탈수 슬러지와 탈수액의 성분을 분석한 결과 탈수 슬러지의 경우는 철의 함량이 그리고 탈리액의 경우는 인의 함량이 높게 나타났다.

세계적으로 화석에너지 자원 고갈 및 경제발전에 따른 산업화가 가속화되면서 폐기물의 발생량이 지속적으로 증가하여 폐기물 에너지 화 기술에 대한 관심이 급증하고 있다. 전통적인 폐기물 소각처리는 폐기물 감량화 측면에서는 효과적이지만 이산화탄소 및 다이옥신과 같은 오염물질이 발생하는 문제점이 있다. 따라서 에너지 전환효율이 높고 온실가스 감축효과가 높은 폐기물 가스화기술이 중요한 이슈로 떠오르고 있으며 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 폐기물 가스화를 통하여 폐기물 내 C, H 성분이 산소 혹은 스팀 등의 산화제와 환원성 분위기에서 반응하여 CO와 H₂가 주성분인 합성가스로 전환되어 메탄올, 합성석유 등 고품질 연료를 생산할 수 있다. 본 연구에서는 공정모델링 상용 프로그램인 ASPEN plus를 이용하여 생활폐기물 가스화 합성가스를 원료로하여 메탄올을 생산하는 시스템에 대한 전산해석 툴을 구축하여 공정 운전특성을 해석하였다. 전체 공정은 폐기물 가스화 공정, 합성가스 정제공정, H₂/CO 비를 조절하는 WGS(Water Gas Shift)공정 및 메탄올 합성 공정 등 네 가지 단위 공정으로 구성되었다. 생활 폐기물 가스화 합성가스를 이용한 메탄올 생산 공정 모델링은 실험에서 얻어진 결과 값과 비교하였을 크게 차이가 나지 않는 것으로 나타나 구축한 ASPEN plus 툴을 이용하여 실제 생활폐기물 가스화 메탄올 생산 공정 운전결과를 예측할 수 있음을 확인하였다.

정부의 폐자원에너지화 정책에 따른 사업 추진이 활성화대고 있으며 폐기물의 연료화 및 가스화에 대한 국내외 기술개발 및 성장 잠재력이 확대되고 있으므로 시장대응에 필요한 기술개발이 필요하다. 국내의 경우 생활폐기물이 지자체에 의해 관리, 계획되고 있으며 지역주민들의 환경에 대한 관심 증대로 인해 친환경폐기물 처리 시설이 점차 요구되어 지고 있으나 소규모 지자체의 경우 경제적, 효율적으로 에너지 자원화를 통한 제도적, 기술적 지원 시책이 미비하고 경제성이 떨어져 사업추진이 곤란한 실정이다. 그러므로 에너지화 시설 설치가 어려운 지자체의 경우 중소규모 처리 시설을 대상으로 에너지 이용 효율이 높고 경제성 확보가 가능한 보급형 생활폐기물 가스화 시스템의 개발 및 적용이 필요하다고 할 수 있다. 생활 폐기물 가스화 기술은 폐기물 내의 탄소 및 수소 성분을 산화제인 공기와 반응시켜 CO 및 H₂가 주성분인 가연성 합성가스를 생산하는 기술로서 폐기물을 환경적으로 안정하게 처리할 수 있으며, 적절한 정제 공정을 통해 사용 목적에 따라 다양한 분야로 재활용이 가능하고 합성가스를 이용한 스팀생산, 고효율 가스엔진 발전 등을 통해 에너지 회수율을 높일 수 있다. 그러나 이와 같은 가스화를 통해 생산된 합성가스를 이용하여 연료로 사용하기 위해서는 합성가스 내 포함된 입자상 및 가스상 오염물질을 적절한 수준으로 정제하여야 하므로 본 연구에서는 가스화 발전시스템 적용을 위해 폐기물 특성과 합성가스 생산특성 주요 인자에 대한 운전 변수를 도출하기 위하여 Pilot급 생활폐기물 가스화 실험 설비를 이용하여 가스화 실험을 수행하였으며 공기가스화 조건에서 합성가스 생산 및 운전특성을 확인하였고 합성가스 생산 품질에 영향을 미치는 중요 인자인 미반응 탄소, 타르와 같은 오염물질 배출 특성을 파악하였다. 실험 결과 합성가스 주요 조성은 CO 5.0 ~ 11.2%, H₂ 5.1 ~ 8.5%, CH₄ 2.5 ~ 3.4%로 가연성 가스가 안정적으로 생산되었으며 정제설비 성능분석을 위해 정제설비 전･후단에서 합성가스 중 오염물질 농도를 분석한 결과 입자상 물질은 모두 제거가 가능하였으며, 가스상 오염물질은 95 ~ 97%의 제거 효율을 나타냄으로써 합성가스 엔진 유입 조건을 만족하는 것으로 나타났다.

폐기물 가스화 공정과 같은 에너지 화학플랜트에서는 설비나 공정의 결함, 운전원의 장치조작 실수 및 위험물질의 취급 부주의로 인한 화재, 폭발 및 누출사고 등의 발생가능성이 항상 잠재하고 있다. 플랜트 설계 및 시공 기술의 발전으로 다양한 종류의 위험물질의 취급 및 화재, 폭발, 누출 등 반응성이 높은 물질과 독성물질의 사용량이 증가하고 있고 이에 따라 정밀한 화학장치와 복잡한 설비를 설치하고 운영하며 또한 고온, 고압의 조건하에서 이들을 운전하고 있다. 이러한 플랜트에서 사고가 발생하게 되면 그 피해영향은 사고발생 설비 및 인명에게만 국한되지 않고 인근지역의 건물이나 인명에 영향을 미쳐 개인 및 사회적 위험 부담이 커져 산업 및 경제에 악영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 0.5 TOE(Ton of Oil Equivalent)/day급 고열량 폐기물 가스화공정에 대해 사고영향피해(Consequence Analysis)기법을 이용하여 중대 사고 발생을 가상하고 최악의 누출시나리오를 설정하여 그에 따른 피해를 예측하였다. 최악의 누출 시나리오에 의해 피해가 클 것으로 판단되는 합성가스 배관에서 누출에 의한 확산, 화재, 폭발 등의 피해 예측을 실시하고 LPG 공급 시스템에 대한 공정의 위험성을 고찰하였다.

This work presents an experimental study of the influence of lifting velocity on cake formation during filtration. For design of hot gas cleanup system using ceramic filter reactor, the most important consideration is coating conditions of sorbent in filter surface (for example : lifting velocity, coating weight of sorbent, pulsing interval and removal effect for dechlorination and desulfurization). We studied the optimum operation condition as paticle size and lifting velocity using a ceramic filter reactor at 550oC. Based on the results obtained during cold and hot test, optimum lifting velocity in a ceramic filter reactor was selected 0.68 m/s. Also, the removal behaviour of the ceramic filter during filtration was studied using differential pressure. Optimum removal efficiency for dechlorination and desulfurization accomplished at differential pressure condition over 74 mmH2O.

We investigated the effect of temperature and pressure in breakthrough performance of various sorbents for dechlorination and desulfurization. Based on the results obtained during the desulfurization (Fe2O3, Fe3O4, ZnO) and the dechlorination (Na2CO3, NaHCO3, trona) screening tests, ZnO and trona were selected as preferred optimum sorbents. H2S breakthrough time corresponds to an effective capacity of approximately 11 g H2S/100 g of sorbent. Also, HCl breakthrough time corresponds to an effective capacity of approximately 5 g HCl/100 g of sorbent. ZnO and trona at high temperature of around 550oC display high sorption performance and removal efficiency for synthsis gas from waste gasification. Although there is an issue of CO2 recovery in hot gas cleanup technology for desulfurization, we have obtained an interesting new alternative hot gas cleanup system with heat budget merit.

배추는 한국인의 식탁에 매 끼니마다 기본 부식으로 이용되는 김치의 주 재료로 국내 10대 채소 중 하나로 자리잡고 있다. 최근 기상이변 및 병해충의 대발생등 으로 인하여 배추의 안정적 공급이 어려워지고 있다. 따라서 병에도 저항성이며 더위에도 견디는 힘이 있는 다양한 육종 소재의 개발이 필요하게 되었다. 소포자 배양법은 배추과 채소의 육종 연한 단축을 위해 많이 활용되고 있는 방법으로 배추에는 효과가 매우 큰 것으로 보고되어 있다. 따라서 다양한 국내외 도입 자원을 활용하여 단기간에 유전적으로 고정된 소포자 유래 계통을 육성하기 위해 배추에 효과적인 소포자 배양 조건을 구명코자 하였다. 중국과 한국에서 수집된 21품종을 배양하여 18품종에서 소포자 유래 식물체를 획득할 수 있었다. 배추의 소포자 배양은 2012년 2월에 시작하여 5월까지 약 3개월간 수행되었다. 2월에는 1,244개의 식물체를 획득하였으며 3월에는 596개, 4월에는 947개의 식물체를 획득하여 현재 정상 식물체로 자랄 수 있도록 MS배지에서 배양하고 있다. 5월 배양 결과는 아직 자라고 있어 정리하지 않았다. 배지는 호르몬, micro nutrients, 그리고 NLN의 농도를 서로 달리한 13가지 조건을 이용하였다. 배추의 소포자 배양에 효과적인 배지 조건은 품종별로 각각 달랐다. 11-FF197 품종 배양 결과 62개의 배상체를 획득하였으며 이 중 25개가 정상 식물체로 자라서 MS 배지에서 배양하고 있으며 가장 효과적 조건은, ‘NLN(1X) + AgNO3(1mg/L) + Sucrose (13%) + NAA(0.05mg/L) + BAP(0.05mg/L)’ 조건으로 전체의 44%인 11개의 식물체가 이 조건에서 획득되었다. 11-FF302 품종의 경우 ‘NLN(1X) + AgNO3(1mg/L) + Sucrose (13%)’ 조건이 효과적으로 전체1,061개 중 265개의 식물체를 이 조건에서 획득하였다. 도입 품종 18점의 소포자 배양 결과 2,813점의 식물체를 획득하여 현재 MS배지에서 정상 식물체로 배양을 유도하고 있다. 본 시험을 통하여 배추의 소포자 배양 조건이 품종별로 서로 달랐으며, 다양한 조건을 이용하더라도 3개월 동안 약3,000점의 소포자 유래 식물체를 획득함에 따라 소포자 배양 기술로 단기간에 다양한 계통을 육성할 수 있음을 밝혔다.

본 연구에서는 타타리메밀싹을 이용한 고부가가치 가공상품을 개발하기 위하여 타타리메밀싹 발효추출물의 영양성분과 생리활성을 검정하였다. 일반 영양성분분석에서는 메밀싹 발효추출물은 단백질, 나트륨, 아연, 마그네슘에서 약간 높은 함량을 보였으나, 메밀전초 발효추출물은 나머지 무기물과 비타민에서 높게 나타났다. 동물실험을 통한 항당뇨 및 혈중지질에 관한 생리활성 검정 결과, 메밀싹 발효추출물이 짧은 기간의 실험임에도 불구하고 혈중 LDL-cholesterol의 수치를 낮추고, HDL-cholesterol의 수치를 올려주어 혈중 total lipid를 낮추는 것을 알 수 있었다. 또한 동맥경화지수인 atherogenic index의 감소를 나타내었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 타타리메밀싹의 발효추출물은 혈중 지질의 개선을 통해 순환기 질환에 효과를 줄 수있다는 가능성을 제시하였다. 하지만 제품화하여 메밀의 새로운 수요창출 및 부가가치를 높이기 위해서는 장기적인 동물실험 및 제품이 갖추어야 할 조건에 대한 관능검사 등 추가적인 연구를 필요로 한다.

Fish oil에 대한 유근피 및 유백피 추출물의 과산화물가를 측정한 결과 유근피는 모든 용매의 추출물에 대해 항산화 작용이 높게 나타났다. 0.1% 추출물 첨가구 모두 저장 6시간에는 30 meq/Kg을 보인 후 최종 18시간까지 40 meq/Kg이하의 과산화물가를 보여 저장 시간이 증가해도 산화 억제효과가 높게 나타났다. 0.05%의 경우 부탄올과 메탄올 추출물은 상업용 항산화제와 비교할 때 유사한 항산화 효과를 나타내었다. 유백피는 0.1%

오미자 에탄올 추출물 처리에 의한 균체의 지방산과 단백질 분석 및 형태 변화에 미치는 영향을 비교하였다. 오미자 처리에 의한 L. monocytogenes를 전자 현미경으로 관찰한 결과 오미자 추출물을 처리하지 않은 대조구는 smooth한 모양을 나타내었으나, 오미자 추출물을 첨가한 처리구는 전체적인 균체 표면이 불규칙한 모양을 나타내었고, 세포벽과 세포막의 파괴, 균체의 팽윤현상을 나타내었다. 단백질 변화를 살펴본 결과 오미자 처리에 의한 L.

타타리메밀의 생력재배기술 확립을 목표로 파종, 제초, 수확방법의 개선을 도모하였다. 산파(손뿌림)는 종자량이 10a당 6 kg 정도 소요되었으며, 줄뿌림파종기는 4.5 kg, 복토직파기는 3.2 kg정도 소요되었다. 복도직파기를 이용한 기계파종의 경우 종실 수량이 주당 3.4 g으로 산파 시 종실수량 주당 2.4 g에 비하여 월등한 수량성을 보였다. 이것을 10a당 수량으로 환산하면 복토직파기 파종에서 113 kg으로 산파 80 kg에 비하여 우수하였다. 라쏘만 처리한 경우에 비하여 혼용과 조합 체계 처리에서 방제가가 90% 이상으로 높았으며 수량은 혼용(라쏘+그라목손)의 체계 처리 시 가장 높았다.

김치의 맛을 증진시키기 위하여 젓갈 대신에 된장을 첨가하여 김치의 품질 특성을 개선하고자 하였다. 김치 제조원료에 된장을 첨가하여 김치를 제조한 후 28일간 에서 숙성시키면서 김치의 이화학적, 미생물학적 변화 그리고 기호성을 검사하였다. 된장 첨가량의 증가에 따른 pH 변화는 전 발효 기간 동안 된장 첨가구는 대조구에 비해 다소 낮은 경향을 나타내었다. 산도의 변화는 발효 초기 유사하였으며, 발효가 진행될수록 대조구에 비해 된장 첨가 김치의 산도