급속열분해 바이오오일은 사용 용도를 제한하는 바람직하지 않은 많은 특성을 가지고 있다. 낮은 산도, 불안정성, 수분과 산소 함량, 부식성 증가, 저장동안에 중합 및 낮은 발열량이 적용을 제한하는 주요 특징이다. 에스터 반응을 이용한 공비 수분 제거는 이 모든 특성을 개선할수 있다. 본 연구에서는 바이오오일의 특성 변화를 알아보기 위하여 0.3～1.4 mm 크기의 신갈나무 시료 500 g을 550℃에서 2초 동안 급속열분해하여 바이오오일을 제조하였다. 제조된 바이오오일을 감압(100 hPa) 조건에서 30 min 동안 비휘발성 알콜인 n-butanol 처리하였다. 제조 오일의 수분, 점도, 고위발열량, 산도, FT-IR 및 GC/MS을 분석하였다. 수분은 91.4 % 감소(from 31.5 % to below 2.7 %), 점도는 65.8 % 감소 (from 36.5 to 12.5 cP), 발열량은 96.8 % 증가(from 3,918 to 7,712 kcal/kg), 산도는 1.3 증가했다 (from 2.7 to 4.0). FT-IR 및 GC/MS 분석결과 불안정한 산성물질, 알데히드, 케톤 및 저급 알콜이 안정된 목표 물질로 변환한 것으로 나타났다. 특히 실험 수행 과정에서 급속열분해 바이오오일의 수분 함량이 상당히 감소했다. 이렇게 개선된 품질 개선된 급속열분해 바이오오일은 표준보일러와 열병합발전소 (CHP)의 연료로 이용이 가능하다.

바이오오일은 고품질 화학물질로 이용이 가능하며 차세대 탄화수소 연료와 석유정제업 공급 원료로 사용할 수 있기 때문에 촉망받는 신재생에너지의 하나로 상당한 관심을 받고 있다. 또한 제올라이트는 급속열분해 과정에서 크래킹 반응을 효과적으로 촉진시켜 탈산소 반응을 증가 시키고 탄화수소가 많은 안정된 바이오오일을 만든다. 그래서 본 연구에서는 백합나무 바이오오일 품질개선을 위해 촉매열분해(Control, Blackcoal, Whitecoal, ZeoliteY 및 ZSM-5)를 적용하여 특성을 조사하였다. 바이오오일의 특성 변화를 알아보기 위하여 0.3～1.4 mm 크기의 백합나무 시료 500 g을 465℃에서 1.6초 동안 촉매열분해하여 바이오오일을 제조하였다. 촉매 조건 상태에서 바이오오일의 수율은 Control(54.0%)과 비교하여 Blackcoal(56.2%)를 제외하면, Whitecoal(53.5%), ZeoliteY (51.4%), 및 ZSM-5(52.0%)로 모두 감소했다. 수분 함량이 Control(37.4%)에서 촉매 처리후 37.4~45.2%로 증가함에 따라 발열량((High heating value)은 감소했다. 그러나 다른 다른 바이오오일 특성은 개선되었다. 촉매 적용 결과 바이오오일의 회분과 전산가(TAN)가 감소했고, 특히 수송연료로 중요한 특성인 점도는 Control cP(6,933) 에서 2,578 ~ 4,627 cP로 감소했다. 또한 ZeoliteY는 방향족탄화수소를 생산하고 점도를 개선시키는데 가장 효과적이였다.

Phytoplankton community is one of the important factors for the management of aquatic environment due to generation of varying toxins by harmful algal species. This study was performed to examine the phytoplankton community structure (PCS) in the midstream of Geum River (GR) from January 2014 to December 2015. The water sampling was performed in five stations on 2014, and three stations on 2015. Subsequently, the morphological identification was performed by microscopic observation in laboratory condition. As results, total 265 species were identified and it was comprised of 40.8% of Bacillariophyceae, 9.1% of Cyanophyceae, 44.5% of Chlorophyceae, and the others (4.9%). During the investigation period, total average standing crop of phytoplankton was 12,948 cells mL-1, and it was comprised of 7,702 cells mL-1 of Bacillariophyceae, 2,821 cells mL-1 of Cyanophyceae, 2,121 cells mL-1 of Chlorophyceae, and 305 cells mL-1 of others. To verify which tributaries of upstream area influence on PCS of midstream of GR, the phytoplankton standing crops of two stations including Mihocheon (MH) and Gapcheon (GC) were examined on 2014, and compared to result of on 2015. The results were shown that the MH station had more similar phytoplankton standing crops with midstream of GR than GC station. The relationship between environmental parameters and phytoplankton dynamics was studied at the investigated station. As results, whereas water temperature and total phosphorus were represented the positive correlation, N/P ratio was remarkably exhibited negative correlation. From the results, it is suggested that the PCS of midstream of GR was more affected by MH station than GC station, and the changes of temperature, phosphorus concentration, and N/P ratio may be important factors on the PCS formation of midstream of GR.

The catalytic activity of Ni-0.2%YSZ (Yttria-Stabilized Zirconia) with different promoters was evaluated for CO2 methanation. The catalysts were weighed for mixing and they were dried at 110 for molding into disks. The concentration of CO2 and CH4 for conducting of CO2 methanation were analyzed by gas chromatography and the physical characteristics of the disk-type catalyst formed were analyzed by X-ray diffraction, scanning electron microscope and energy dispersive x-ray spectrometer. The addition of CeO2 as a promoter for Ni-0.2%YSZ (denoted as Ni-5%Ce-0.2%YSZ) resulted in the highest CO2 methanation. It also showed catalytic activity at a low temperature(200°C). Following this, ZrO2, SiO2, Al2O3 and TiO2 were added to Ni-5%Ce-0.2%YSZ to compare the CO2 methanation, and the highest efficiency was found for. Ni-1%Ti-5%Ce -0.2%YSZ Then, the concentration of Ti was increased to 10% and the catalytic activity was estimated using seven different types of commercial TiO2. In conclusion, ST-01 TiO2 showed the highest efficiency for CO2 methanation.

일반적으로 폐수, 하수, 오수, 오염수, 음폐수, 건설폐수, 시멘트폐수, 콘크리트폐수, 콘크리트공장폐수, 건설폐기물중간처리폐수 등의 수질 처리를 위해서는 침사지, 원수조, 폭기조, 반응조, 중화조, 응집조, 침전조, 여과조, 살균조, 농축조, 탈수, 방류 등의 장치, 공정 등을 통하게 되고, 슬러지, 슬라임, 건설폐기물, 음식폐기물, 산업폐기물, 매립폐기물, 굴착폐기물, 종료매립장굴착폐기물, 순환매립장조성굴착폐기물 등의 폐기물 처리를 위해서는 파쇄, 선별, 탈수, 건조, 탈수수정화, 악취제거, 냄새제거 등의 장치, 공정 등을 통하게 된다. 이상에서와 같이 폐수, 오염수, 폐기물, 매립폐기물, 굴착폐기물의 정화, 복원, 처리는 다양한 장치, 공정의 조합에 의하여 시행되고 있다. 본 연구에서는 이러한 다양한 장치 및 공정에 의한 폐수, 오염수, 폐기물, 매립폐기물, 굴착폐기물의 정화, 복원, 악취제거, 조기안정화, 처리 등을 일체화, 단순화, 보조화 할 수 있는 ESB장치를 이용하는 ESB기술을 고안하여 폐수, 오염수, 폐기물, 매립폐기물, 굴착폐기물의 정화, 복원, 악취제거, 조기안정화, 처리 등을 효과적으로 할 수 있는 기술을 개발하였다. 본 연구를 통하여 개발된 ESB장치에 의한 ESB기술은 폐수, 오염수, 폐기물, 매립폐기물, 굴착폐기물의 정화, 복원, 처리에 필요한 다양한 기능제를 생성하고 이를 이용하는 기술로서 폐수, 오염수, 폐기물, 매립폐기물, 굴착폐기물의 정화, 복원, 처리 현장에 설치하여 이로부터 생성되는 다양한 기능제를 폐수, 오염수, 폐기물, 매립폐기물, 굴착폐기물의 정화, 복원, 처리 공정에 투입하여 이의 공정을 일체화, 단순화, 보조화 할 수 있는 효과를 제공하게 된다. ESB장치는 상기 수질의 정화에 있어서 ESB장치에서 생성되는 기능제를 투입하여 폭기, 반응, 중화, 응집, 침전, 살균 등을 일체화할 수 있는 효과를 제공하고, 폐기물의 처리에 있어서 파쇄, 선별, 탈수, 건조, 탈수수정화, 악취제거, 냄새제거 등에 ESB장치에서 생성되는 기능제를 투입하여 이의 효율을 향상시키는 역할을 하게 된다. 본 연구를 통하여 개발된 ESB장치는 매입형, 탱크형, 파이프형으로 구분되는데 이는 현장여건에 따라 전적하게 선택되어 적용이 가능하고, 매입형은 폐수, 오염수, 폐기물, 매립폐기물, 굴착폐기물 등에 직접 ESB장치를 매입하여 정화, 복원, 처리하는 것이고, 탱크형은 ESB장치가 장착된 탱크, 반응조, 응집조, 침전조 등에 폐수, 오염수, 폐기물, 매립폐기물, 굴착폐기물 등을 투입하여 정화, 복원, 처리하는 것이고, 파이프형은 ESB장치가 장착된 파이프 내부에 폐수, 오염수, 폐기물, 매립폐기물, 굴착폐기물 등을 통과시키면서 정화, 복원, 처리하는 것이다. ESB기술은 ESB장치에서 생성되는 폭기제에 의한 폭기, 산소제에 의한 옥시화, 악취제거, 냄새제거, 살균제에 의한 살균, 소독, 탄산제에 의한 CaCO3, NaHCO3의 반응, 응집, 침전, 중성화, 나노제에 의한 나노결합, 나노흡착, 나노흡수, 나노치환, 나노고정, 나노산화, 나노환원 등의 기능, 바이오제에 의한 미생물 Cell-Ca2+ + CO32- → Cell-CaCO3 등의 기작이 적용되게 된다. ESB기술은 ESB장치에서 생성되는 기능제에 의하여 폭기, 옥시, 반응, 중화, 응집, 침전, 살균 등을 일체화하여 폐수, 오염수, 폐기물, 매립폐기물, 굴착폐기물 등을 효과적으로 정화, 복원, 악취제거, 조기안정화, 처리하게 된다.

지속적인 사회의 발전으로 인한 각종 오염물질들이 호소 및 저수지로 유입되고 있는 상황이다. 이러한 이유로 수질이 악화되어 부영양화 현상이 빈번히 발생되고 있다. 또한 전반적으로 호소의 수질평가는 유입되는 지류하천과 호소를 구분하여 수질을 평가하고 있으며 호소 및 유역특성을 고려한 종합적인 호소의 수질을 평가하는 연구는 이루어지고 있지 않다. 호소 및 저수지로 유입되는 오염물질들은 지속적으로 유입되는 지류하천 및 점오염원, 유역형상, 유역의 토지이용현황에 따라 많은 변화가 발생하지만 이러한 인자들을 고려하지 않고 각 호소 및 하천의 수질인자만을 가지고 평가하게 되면 향후 수질관리에 있어서 어려움이 발생될 것으로 판단된다. 그러므로 호소 및 유역의 전반적인 특성을 고려한 취약성 평가가 이루어져야 하며 저수지 및 호소로 유입되기 이전부터 수질관리가 되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 금강수계 17개 주요 호소를 대상으로 호소의 유지관리를 위하여 호소로 유입되는 이전 단계부터의 인자들을 고려한 호소의 위험도지수를 산정하였다. 위험도지수를 산정하기 위하여 본 연구에서는 PSR구조를 사용하였으며 PSR구조는 인간활동과 환경을 동시적으로 고려가 가능한 평가방법이다. PSR구조의 인자를 선정한 후 객관적으로 평가할 수 있는 기준으로 활용이 가능한 Entropy방법을 이용하여 각 인자별 가중치를 적용 후 저수지위험도지수를 산정하였다. 산정 결과 삽교호 및 금강하구언이 가장 높은 저수지 위험도지수를 나타내고 있어 가장 위험도가 높게 나타났다. 또한 간월호의 경우 다목적댐의 역할을 하고 있지만 17개 호소 중 7위의 우선순위를 보였다. 이러한 이유는 삽교호 및 금강하구언과 같이 해안 근처에 위치하고 있으며 유역개발로 인한 수질악화로 우선순위가 높게 나타난 것으로 판단된다. 따라서 이수 및 취수의 역할을 가지는 다목적댐인 간월호 역시 빠른 수질개선이 필요하다고 판단된다. 향후 여러 방법을 통한 유역단위의 우선순위 결정이 필요하다고 판단되며 유역대상을 저수지 유역대상이 아닌 지류하천 유역대상으로 구분한 후 유역특성을 고려한 취약성 분석이 이루어진다면 장기적인 수질관리와 사전의 수질악화 원인 분석에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 2008년~2013년 “금강수계 환경기초조사사업”의 지원에 의해 수행되었음.

저수지는 생물서식공간 및 우수 저류공간, 비상용수 확보 등 여러 기능을 하고 있다. 그러나 하천에 비하여 유속이 느리고 체류시간이 긴 저수지에서는 쉽게 유입되는 유입물이 퇴적되기 싶다. 또한 퇴적물에서의 오염물질에 따라서 쉽게 수질이 악화되며 부영양화 현상이 빈번히 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 충남 아산시 탕정면 명암리에 위치한 가락바위 소류지를 대상으로 수질분석을 수행하였다. 수질분석은 국립환경과학원(2006)에서 개발한 한국형 부영양화 평가방법을 이용하여 부영양화 분석을 수행하였으며 분석결과 빈번히 과영양상태가 발생하였다. 과영양상태가 발생되는 이유는 과거 저수지 주변이 농경지로 유기물질인 비료 사용으로 인해 저수지 바닥에 퇴적된 저질이 상당히 오염되어 있어 수질이 악화 되는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 완전혼합모형 이론을 바탕으로 2013년 수질자료를 구축하였으며 구축한 결과 TN의 경우 평균 약 32.5%, TP의 경우 평균 약 32.8%의 저감능력을 보였다. 또한 2013년 수질을 예측하기 위하여 국내외 호소의 수질모의에 광범위하게 적용되고 있는 3차원 수질모델인 WASP모형에 적용하여 2013년 수질을 예측하였으며 예측결과 TN의 경우 평균 약 42.4%, TP의 경우 약 32.5%의 수질 저감능력을 보였다. 준설을 통한 수질을 저감하여 유지관리 되어 진다면 도시 내 친수공간 확보에도 큰 영향이 있을 것으로 판단된다.