‘전국 폐기물 발생 및 처리현황’(환경부, 2014)에 따르면, 국내의 전국 폐기물 총 발생량은 매년 증가하는 추세이다. 건설 폐기물을 포함한 ‘14년도 총 폐기물 발생량은 388,486톤/일에 달하며, 지정폐기물을 포함하면 폐기물 발생량은 더 증가한다. 이렇게 발생한 폐기물은 매립, 소각, 재활용, 해역배출로 처리되었다. 하지만 국내의 육상 폐기물 해역배출은 런던협약에 ‘16년부터는 전면 금지되었으며, 매립과 재활용을 통한 폐기물의 처리는 한계가 있다. 지속적으로 발생량이 증가하는 폐기물의 처리와 지정폐기물, 재활용 금지 및 제한대상 폐기물을 처리하기 위하여 폐기물의 소각처리가 필수적으로 요구된다. 국내에서는 정책적으로 폐기물 소각시설의 폐자원에너지 회수와 사용에 대해 집중하고 있으며, 2015년에 폐기물 소각시설의 소각열에너지 회수･사용률 산정방법을 확정하여 2018년 1월 1일부터 자원순환기본법을 통해 시행할 것을 예고하였다. 사업장폐기물 소각시설의 소각열에너지 회수･사용률 산정방법에 따르면 열정산법을 이용해 입열과 출열을 산출하여 소각시설의 효율을 계산한다. 소각로의 방열손실은 에너지의 회수 효율을 낮추는 출열 항목 중 한가지로 각 시설마다 측정하여 평가되어야 한다. 현재 방열손실 평가를 위한 소각로의 벽면 온도 측정은 지점측정법을 이용하여 실측되고 있다. 하지만 접촉식 온도 측정은 대상의 접촉 지점마다 온도가 다르게 측정 될 수 있으므로 대상 시설의 평균 표면온도를 정확하게 측정하는 것이 어렵다. 비접촉 방식으로 온도를 측정하는 적외선 열화상 카메라는 넓은 면적의 온도를 동시에 측정 가능하며 대상 시설의 평균 온도를 비교적 정확하게 측정 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 폐기물 소각시설의 출열 항목 중 방열손실의 측정 및 평가를 위해 적외선 열화상 카메라를 이용하였으며, 소각로 표면 온도 측정방법과 소각시설의 방열손실 산정 방법을 정립하였다.

In this study, content and leaching tests of heavy metals (14 items) were analyzed to evaluate the recyclability of the sludge from wastewater treatment facilities. Additionally, this was compared with and examined with the standard of controlled waste, certification standards of compost materials, etc. In the results of the content test, Cr6+ (30.82 mg/kg) of waste from the leather, fur, and textile industries (EWC 04) and Cr6+ (103.13 mg/kg) of waste from the manufacture formulation, supply, and use of coatings (EWC 08) were higher than the proposed criteria of Cr6+ (20 mg/kg). The high level of Cr6+ concentration was observed because of the use of sodium dichromate and chromic anhydride in the materials of dyestuffs and pigments and ink in the EWC 04 and EWC 08 processes. The results on sludge in this study did not meet the standard of the Fertilizer Control Act and quality standard of fuels. In particular, the high levels of Pb and Cd was the main reason.

This study focused on enhancing the mechanical properties and thermal stability of bio-composites with natural agricultural residues and improving the interfacial adhesion between polymer and biodegradable agricultural residual waste fibers. To achieve this purpose, we proposed superheated steam (SHS) treatment method as a novel pre-treatment of fiber for improved of compatibility in polymer matrix. The use of SHS-treatment was investigated as a method for improving interfacial adhesion between agricultural residual waste fibers and polymer and with the goal of enhancing mechanical properties. We selected wheat straw fibers for agricultural waste fibers to improve the surface modification. Wheat Straw Fibers (WSF) was treated with SHS in order to modify its characteristics for bio-composite applications. Treatment was conducted at temperatures 200oC and 230oC for each 1 h. SHS-treated WSF was evaluated for its chemical composition, thermal stability, morphology and crystallinity. Thermal stability of the fibers was investigated using thermogravimetric analysis and found that the degradation temperature of the fibers is increased after of the SHS treatment. In addition, SHS treatment contained in the WSF reduce the rate of hemicellulose components. The WSF is polar nature of lignocellulose due to the presence of hydroxyl and carboxyl groups in cellulose and hemicellulose causes it to be incompatible with non-polar thermoplastics. SHS-treatment was found to be able to remove hemicellulose, which is the most hydrophilic and most thermally unstable component in WSF, since it has the lowest thermal resistance. Removal of hemicellulose makes the fiber less hydrophilic and this will potentially increase the compatibility of treated WSF and polymers and improves the mechanical properties and water resistance of composites.

세계적으로 환경문제를 해결하기 위한 새로운 바이오 계 그린 제품의 개발을 위한 연구가 대학 및 기관에서 활발하게 진행되어지고 있다. 그 중에서도 합성 석유계 물질인 고분자(Polymer) 재료를 대체 할 목적 및 환경 오염의 개선을 위하여 바이오매스인 천연섬유를 적용한 복합체 연구에 주목하였다. 바이오계 천연섬유강화(FRP) 복합체는 경량, 저비용, 적당한 강도와 경도를 얻는 장점이 있으나, 바이오계 섬유의 표면이 친수성을 가지고 있어 소수성을 가진 폴리머 재료와의 낮은 호환성은 제작된 복합체의 물리적, 화학적 특성을 저하시키는 문제를 가지고 있다. 또한 얼마나 저렴한 비용으로 공급할 수 있는지와 원료가 되는 바이오매스의 공급이 일정해야 한다는 문제점 역시 가지고 있다. 현재 전반적인 산업에 적용되고 있는 재료로서 목질계(Lignocellulosic) 자원이 바이오 복합체의 재료로서 사용되어지고 있지만 안정적인 공급을 위한 시간이 매우 오래 걸리고 그에 따른 생산성의 결실이 낮거나 비용이 증가되는 문제점을 가지고 있어 활발하게 적용되지 못하는 문제가 있다. 최근 안정적인 공급 및 낮은 가격을 가진 천연섬유(예: Kenaf, Jute, Hemp, EFB 등)를 이용한 섬유강화 재료로서 FRP(Fiber Reinforced Plastics)를 제작하는 연구가 활발하게 진행되고 있지만, 충진제(Filler) 재료로 사용되는 천연섬유의 친수성(Hydrophilic) 표면과의 호환성 문재로 인하여 전처리를 하여 호환성을 높이는 공정이 필요한 문제가 있다. 이는 제작 가격의 상승과 화학물질 사용 혹은 처리시간의 증가로 인하여 문제점을 발생시킨다. 본 연구는 낮은 가격 및 안정적으로 공급이 가능한 바이오매스 중에서 전 세계적으로 가장 많이 확보 가능한 천연농업 폐기물인 밀짚과 환경적 부하를 줄이기 위하여 생분해가 가능한 생분해성 플라스틱인 PLLA (L,L-lactide)를 선정하여 복합체 개발을 목적으로 진행하였으며, 매트릭스 폴리머와 섬유의 호환성을 증가시키기 위하여 새로운 전처리 방법으로 과열수증기(Super-Heated-Steam : SHS)방법을 적용하였다. SHS 처리된 섬유는 PLLA 매트릭스와 복합화를 위해 1 : 9, 1.5 : 8.5, 3 : 7 비율로 각각 복합화 하였고, 제작된 바이오 복합체는 열 중량 분석, SEM을 이용하여 섬유와 매트릭스 폴리머와의 결합 단면을 확인하였다. SHS 처리이후 섬유의 열 안정성과 분해 온도의 증가 및 매트릭스 폴리머와의 호환성이 증가되어 화학적, 물리적 특성이 증가된 것을 확인되어 SHS를 이용한 전처리는 섬유와 매트릭스(polymer) 사이의 좋은 계면 접착을 충분히 기대할 수 있는 전처리 방법인 것으로 나타났다.

유자즙액을 이용한 식초생산을 위하여 초산생성능이 우수한 초산균을 재래초로부터 분리, 동정하고 유자식초 제조를 위한 최적 발효조건을 검토하였다. 재래초로부터 분리한 25균주 중 초산 생산균 분리용 배지에서 초산 생성능이 가장 우수한 균주로 최종 선정된 균주는 Acetobacter sp. V-16으로 동정되었다. 이 균주의 유자식초 생산용 액체 배지에서 배양조건을 살펴본 결과, 최적온도는 이었으며, 초산생성에 적합한 배지의 조성은 초기산도2%, 알코

유자의 부위별 주요 화학적 성분을 조사하기 위하여 ,일반성분, 무기질, 유리당, 유기산, 아미노산 및 향기성분 등을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 유자의 부위별 비율은 과피가 44.7%, 과육이 42.9% 및 씨가 12.4%로 나타났다. 조단백질, 조지방 및 조회분은 과피가 과육에 비하여 더 높게 나타났으며, 수분, 탄수화물 및 가용성물질은 과육이 과피보다 높게 나타났다. 당은 과피에 6.2%, 과육에 9.8% 이며 과피는 과당이 3.3%

흑오미자를 이용하여 음료를 제조하는데 필요한 여러 가지 가공적성 가운데 가공제품의 생산과 상품성에 관련이 깊은 몇 가지 특성을 한국산, 중국산 오미자와 비교 조사하였다. 흑오미자로부터 온도(80, 40℃), 추출시간 (3, 4, 5, 7시간), 추출용매(증류수, 20% 에탄올)를 사용하여 즙액의 추출 수율과 색도, 당도(가용성 고형분) pH을 측정하여 한국산 오미자와 중국산 오미자를 비교한 결과, 수율을 기준으로 한 흑오미자의 추출조건은 20% 에탄올 수용액으로 80℃ 물 중탕에서 3시간 추출이 가장 적합하였다. 추출액의 색도 측정에서 L값(투명 도)은 80℃로 4시간, 20%에탄올 추출액이 낮고 40℃로 물 추출액이 높았다. a값(적색도)은 80℃, 4시간 20% 에탄올 추출물이 가장 높았으며, b값(황색도)은 온도가 높고 (80℃, 5시간)장시간 증류수 추출액이 높아 적색색소의 추출방법과 차이를 나타내었다. 흑오미자 추출물의 당도는 2.0에서 2.6%Brix 범위로 오미자 추출물보다는 낮았으며, pH는 3.39­3.62 범위로 산성을 나타내었고 오미자 즙액 의 안정한 적색을 나타내는데 충분한 pH 범위이었으며, 흑오미자 줄기의 즙액도 증량제로 이용할 수 있는 가치가 있는 것으로 사료되었다.

칡뿌리를 이용한 건강식품의 개발 가능성을 탐색하고자 항균활성과 isoflavonoid 화합물을 분석한 결과는 다음과 같다. 항균활성은 칡뿌리의 methanol 추출물의 용매분획물중 에틸아세테이트 분획물에서 나타났으며 암칡보다는 숫칡에서 활성이 높고 그람 음성균에서 활성이 크게 나타났다. 그리고 ethyl-acetate분획물은 7~9% 수율로 얻어졌고 silical gel TLC에서 CH2Cl2 : CH3OH=7 : 3 전개용매로 puerarin은 Rf치 0.60 daidzin은 Rf치 0.69를 나타내었으며 isoflavonoid중 purearin의 함량이 가장 많고 daidzin 그리고 daidzein은 소량 함유된 것으로 나타났으며 이들의 함량은 숫칡보다 암칡에서 높게 나타났다.