주류를 제외한 과일 및 탄산음료 등을 제조하는 비알코올성 음료품 제조시설에서 발생되는 폐수는 높은 농도의유기물과 낮은 농도의 질소, 인 등을 함유한다. 이러한 폐수의 처리 시설은 주로 호기성 공정과 약품응집 공정으로 구성하고 후단에 사여과지 또는 활성탄 공정을 추가하기도 한다. 하지만 이러한 방식은 긴 체류시간과 침전지 설치로 인해 많은 부지를 필요로 하는 문제가 있다. 본 연구에서는 부지소요 문제와 슬러지 유출로 인한 수질저하 문제를 해결하고자 W식품공장 폐수처리장 인근에 MBR pilot plant를 설치하고 장기간 운영을 통해 데이터를 확보하고 처리 효율을 평가하였다. 약 3개월간음료수 제조공정 폐수를 평막을 적용한 MBR pilot plant로 운전조건을 변화하며 처리한 결과, 처리유량 20 m3/day, HRT 29hr, 4Q 반송조건까지는 유기물 제거율 97% 이상으로 안정적인 처리가 가능했다. 하지만 그 이상의 운전조건에서는 생물반응조의 오염물질 제거율이 감소하였고 TMP가 급격히 증가하는 모습을 보였다.

비트의 주요 해충인 흰띠명나방을 9개의 다른 온도조건(15.0, 17.5, 20.0, 22.5, 25.0, 27.5, 30.0, 32.5 및 35.0℃), 상대습도 65±5%, 광조건 16L:8D에서 발육특성을 조사한 결과, 알에서 성충 우화 전까지의 발육기간은 17.5℃에서 51.0일로 가장 길었고, 35℃에서 14.6일로 가장짧게 조사되었다. 온도와 발육율의 관계를 직선회귀에 의해 분석한 결과, 결정계수(R2) 값이 0.87 이상으로 나타났으며, 온도에 따른 발육은 직선회귀에 부합되었다. 알부터 성충 우화 전까지의 발육영점온도와 유효적산온도는 10.4℃와 384.7일도를 나타내었다. 각 태별 발육모형은 R2값이0.97～0.99로 비선형회귀식에 잘 부합되었다. 각 태별 발육누적분포와 발육기간에 대한 평균 발육기간으로 나눈 값을 Weibull 함수에 적용한 결과 r2값이 0.63～0.87이었다.

본 연구는 쌀을 비롯한 저장곡물을 가해하는 어리쌀바구미(Sitophilus zeamais) 성충에 대해서 8종의 식물정유의 훈증독성과 Y-tube를 이용한 후각반응으로 기피효과를 조사하였다. 10㎕/L air의 농도에서 훈증독성시험 결과 pennyroyal과 tea tree 오일에서 각각 97%, 63%의 높은 살충효과를 보였다. 특히, pennyroyal oil(LT50, hour=3.87)은 tea tree oil((LT50, hour=4.09)보다 높고 빠른 살충력을 보였다. 10㎕/filter paper의 농도에서 후각계를 이용한 기피효과는 Cedarwood(80%), Cinnamon(83.3%), Cypress(81.1%), pennyroyal(97.1%) oil이 높은 기피활성을 보였으며, 이보다 낮은 1㎕/filter paper의 농도에서도 Cinnamon(82.4%), Cypress(80.0%), pennyroyal(86.7%) 오일은 높은 기피활성을 나타냈다.

본 연구는 쌀을 비롯한 저장 곡물을 가해하는 어리쌀바구미(Sitophilus zeamais) 성충에 대해서 8종의 식물정유의 훈증독성과 후각계(ID 1.5cm, arm 12cm, stem 15cm)를 이용한 기피효과를 조사하였다. 10㎕/L air의 농도에서 훈증독성시험 결과 pennyroyal과 tea tree의 오일에서 각각 97%, 63%의 높은 살충효과를 보였다. 특히, pennyroyal oil(LT50, hour=3.87)은 tea tree oil((LT50, hour=4.09)보다 높고 빠른 살충력을 보였다. 10㎕/filter paper(∅ 5.5cm)의 농도에서 후각계를 이용한 기피효과는 Cedarwood(80%), Cinnmon(83.3%), Cypress(81.1%), pennyroyal(97.1%) oil이 높은 기피활성을 보였으며, 이보다 낮은 1㎕/filter paper(∅ 5.5cm)의 농도에서도 Cinnmon(82.4%), Cypress(80.0%), pennyroyal(86.7%) 오일은 높은 기피활성을 나타냈다.

전북 익산시 비닐하우스 엽채류 비트에서 발생하는 흰띠명나방을 채집하여 사육실(25±2℃, 16L:8D, RH 65±5%)에서 누대사육하며 흰띠명나방의 발육특성을 조사하였다. 유충의 각 영기별 두폭은 각각 0.204, 0.341, 0.578, 0.890 및 1.363mm이고, 2령에서 5령까지의 성장률은 각각 1.67, 1.69, 1.54 및 1.53이다. 온도발육 실험 결과, 알에서 성충 우화 전까지의 발육기간은 17.5℃에서 51.0일로 가장 길었고, 35℃에서 14.6일로 가장 짧게 조사되었다. 온도와 발육율의 관계를 직선회귀에 의해 분석한 결과, r2값이 0.87 이상으로 나타났다. 알부터 성충 우화 전까지의 발육영점온도와 유효적산온도는 10.4℃와 384.7일도를 나타내었고, 각 태별 발육모형은 r2값이 0.97~0.99였다. 성충수명은 5.4일에서 15.6일로 온도가 높아짐에 따라 짧아졌으며, 암컷의 수명이 수컷의 수명보다 길었다. 총산란수는 25.0℃에서 121.9개로 가장 많았고, 35℃에서 11.4개로 가장 적었다. 순증가율(RO)은 25.0℃에서 53.5이었고, 내적자연증가율(rm)과 기간증가율(λ)은 30.0℃에서 각각 0.16과 1.17로 가장 높았으며, 배수기간(Dt)은 30℃에서 4.46으로 가장 짧았으며, 평균세대기간(TO)은 온도가 올라감에 따라 짧아져 35℃에서 14.8로 가장 짧았다.

저곡해충으로부터 쌀 포장의 피해를 줄일 수 있는 포장재질의 개선을 위하여 시중에 유통․판매되는 각각의 쌀포장지의 두께를 측정하여 각 해충의 침투수를 조사하였다. 1.61mm의 구멍을 낸 폴리에틸렌포장지에서 화랑곡나방은 실험 후 6시간 이내에 각각의 두께가 다른 폴리에틸렌포장지 모두에서 유충이 침투하기 시작하여 실험 후 12시간 이내에 총 유충의 40%정도가 침투하였으며, 어리쌀바구미는 실험 후 18시간 이내에 1.61mm의 구멍을 낸 0.2mm 폴리에틸렌포장지에서 침투가 이루어졌다. 특히, 두 해충 모두 폴리에틸렌포장지보다 종이포장지에서 상대적으로 해충의 침투가 빈번하였다. 포장내부의 습도를 조절하기위한 수단으로 폴리에틸렌포장지에 일부 지름 5mm의 작은 구멍이 있는데 이보다 작은 구멍으로 해충의 유입이 생기는 것으로 보아 구멍의 크기를 개선할 필요가 있을 것으로 생각된다.

Methanol extracts of 35 plant species in 20 families were tested for their insecticidal activities and repellent effects against Nilaparvata lugens female adult by topical application and spray methods. The insecticidal activities and repellent effects of various plant species and parts were different. The methanol extracts from stem of Garcinia xanthochymus, Senecio scandens and Phytolacca americana, seedcoat of Ginkgo biloba, and leaf + stem of Ailanthus altissima and Catalpa ovata showed potent insecticidal activities against N. lugens. Specially, the G. biloba extract exhibited higher than 90% mortality against N. lugens at a concentration of 4,000 ppm. Repellent effects of plant extracts obtained from whole plant of Daucus carota, fruit of Semecarpus anacardium, leaf + stem of C. ovata and Wisteria sinensis were active, and potent. Also, the plant extracts that are potent in insecticidal activity not necessarily have high repellent activity showing no significant corelation between the two activities.

본 연구에서는 sulfur-succinic acid의 가교제를 이용한 가교된 폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol), PVA) 가교막을 이용하여 MTBE-methanol 혼합액에 대하여 조업온도, 가교제의 조성에 따른 증기투과 공정의 투과 특성을 조사 하였다. 팽윤 실험을 통해 PVA/SSA 가교막에 대하여 가교제 조성에 따른 막의 구조와 PVA의 하이드록실기(-OH), SSA의 설폰기(-SO3H)와 용매와의 수소결합의 두 가지 인자가 상호 보완적으로 작용하고 있음을 알 수 있었다. 투과 특성에 있어 SSA의 설폰기가 중요한 인자로 작용하였다. 예를 들면 7% SSA 막에 대해서는 수소결합의 효과보다는 가교도의 효과가 투과 특성에 중요한 요인으로 작용하며 5% SSA에 대해서는 수소결합의 효과가 중요하게 작용하였다. 증기투과 공정에 있어 막과 직접 접촉하는 증기상이 액상에 비하여 methanol의 농도가 낮아 PVA의 하이드록실기와 methanol과의 수소결합 확률이 감소함에 따라 투과 특성에 영향을 미친다. 결과적으로 7% SSA 막에 대하여 MTBE/mthanol=80/20 혼합액에 대하여 공급액의 온도 30℃에서 선택도 2187, 투과도 4.84g/m2hr를 보여 주었다.

본 실험실에서 개발된 sulfur-succinic acid의 가교제를 이용한 가교된 폴리비닐알코올 (poly(vinyl alcohol), PVA) 균일막은 15℃에서 반응이 일어나므로 복합막을 제조할 때 지지체의 가공구조을 파괴할 우려가 있어 반응온도를 10℃이하로 낮추고자 하였다. 이 때 촉매로서 염산이 사용되었고, 결과 막은 가교반응의 유무를 관찰하기 위하여 화학적.열적 분석을 행하였다. 이로부터 반응온도 10℃, 반응시간 90분, 촉매(염산) 농도 1.5%일 때 최적의 막을 제조할 수 있는 조건을 알 수 있었다. 또한 폴리설폰 한외여과 막 위에 coating하여 복합막을 제조하였으며 , 이의 분리특성을 조사하기 위하여 메틸터셔리부틸에테르/메탄올 혼합액에 대하여 조업온도 30, 40, 5℃에서 투과증발실험을 수행하였다. 실혐 결과 공급액의 온도 5℃에서 5.09g/m2hr의 투과도와 3℃에서 1622의 선택도를 얻었다.

옥탄가상승제 및 대기오염 저감물질로 잘 알려진 메틸터셔리부틸에테르(MTBE)를 투과증발분리 공정을 이용하여 메탄올로 부터 분리하는 실험을 수행하였다. 물과 알코올계에 성공적으로 적용된 바 있는 폴리비닐알코올(PVA)과 폴리아크릴산(PAA)이 서로 가교된 막을 이용하여 폴리아크릴산의 양을 폴리비닐알코올에 대하여 5,10,15,20,25 wt% 변경하면서 조업온도 30,40,50℃, 공급혼합물액의 조성 메탄올 5,10,20 wt%에 대하여 투과증발 실험을 수행하였다. 공급액온도 50℃의 MTBE/MeOH=80/20 용액에 대하여 PVA/PAA=85/15 막을 사용하였을 때 투과도 10.1 g/m2hr 및 선택도 약 4000을 얻었다. 또한 공급액온도 40℃의 MTBE/MeOH=90/10 용액에 대하여 같은 막을 사용했을 경우 투과도 8.5 g/m2hr 및 선택도 약 6000의 우수한 결과를 얻었다. 또한 사용된 막과 투과도 및 선택도와의 관계에는 막의 hydrophilic/hydrophobic balance가 현재의 MTBE/MeOH 계의 분리에 중요한 역할을 하고 있다는 것을 알 수 있었다.