고온기 분식 칼랑코에 재배에 있어 문제는 고온 스트레서에 의한 생장의 억제로, 본 연구는 지하부 및 지상부의 생장을 촉진을 시킬 수 있다고 알려진 근권 생장촉진미생물(Pseudomonas sp. B와 Pseudomonas sp. D2)을 선발하여 사용하였으며 천연물로서는 alginoligosaccharide와 glucosamine oligosaccharide를 사용하였다. 또한 이들의 AG-용액과 단일 및 복합 처리하여 재배 온도차이를 부여한 경우 칼랑코에의 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 상이한 지하부 온도조건은 25℃, 30℃ 및 35℃로 처리하여, 2주후 초장, 엽장,엽폭, 엽면적, 엽중, 지상부 생체중, 근장, 근중을 조사하였다. 25℃처리구에서는 초장, 엽면적, 엽중, 근중 모두 Pseudomonas sp. B와 glucosamine oligosaccharide를 혼합한 처리구가 가장 높았고, 30℃의 경우 초장과 엽중은 glusosamine oligosaccharide처리에서, 엽면적과 근중은 Pseudomonas sp. D2와 algin-oligosaccharide를 처리구에서 가장 좋은 생장 효과를 나타내었다. 35℃의 경우는 초장, 엽면적, 엽중, 근중 모두 Pseudomonas sp. B와 glucosamine oligosaccharide를 혼합한 처리구에서 효과가 컸다. 이상의 결과로 보아 고온기 칼랑코에의 분화 재배시 문제가 되는 생장억제현상은 천연제재와 미생물 제재를 혼합처리 함으로써 크게 개선시킬 수 있었다.

HIP처리가 가스터빈 고정익 등 고온부품에 적용되는 열차폐 코팅층의 접착강도 및 고온특성에 미치는 영향을 조사하였다. 시편은 IN738LC 초합금 표면에 8wt%Y2O3-ZrO2분말을 플라즈마 용사법으로 코팅한 후 1200˚C, 100MPa의 고온, 고압에서 4시간 동안 HIP 처리하여 준비하였다. 실험결과 HIP 처리된 코팅의 경우 미세균열과 기공이 상당량 감소하였으며 EDX분석을 통해 계면에서 원자간 상호확산이 발생한 것을 확인하였다. 이러한 코팅층의 치밀화 및 상호확산으로 인해 HIP처리된 코팅층의 접착강도는 48% 이상 크게 증가하였으며 조직 또한 균질화 되었다. 반면 가열과 냉각이 반복되는 환경에서 코팅층의 내구력은 HIP 처리된 경우가 다소 저하되었다. 이는 코팅과 모재와의 열팽창 차이로 인한 변형을 완화시켜주는 기공과 미세균열이 감소되었기 때문으로 판단된다.

Fe계 합금의 적층결함에너지를 감소시키는 것으로 알려진 Mn이 Fe-20Cr-1C-Si 경면처리 합금의 변형유기 상변태거동과 상온 및 고온 마모저항성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 15ksi의 접촉응력에 대하여 0~25wt.% Mn을 첨가한 시편은 모두 상온에서 마모손실량이 적은 우수한 마모저항성을 보였는데 Mn 첨가량이 5wt.% 이하인 시편의 경우 마모표면에서 γ→α'변형유기 상변태가 발생한 반면 15wt.% 이상 Mn을 첨가한 시편에서는 γ→ε변형유기 상변태가 발생하는 것으로 나타났다. 250˚C까지 고온 마모시험결과 γ→α'변형유기 상변태가 발생한 5wt.% 이하 Mn 첨가시편은 Mn 첨가량이 증가할수록 마모손실량이 증가하는 것으로 보아 Mn 첨가는 γ→α'변형유기 상변태에 있어서 고온 마모저항성을 저하시키는 것으로 생각되며 이는 Mn이 γ→α'변형유기 상변태의 M(sub)d 온도를 감소시키기 때문으로 생각된다. 반면에 γ→ε변형유기 상변태가 일어난 15wt.% 이상 Mn 첨가 시편의 경우 Mn 첨가량 증가에 따른 고온 마모손실량의 차이가 없는 것으로 보아 γ→ε변형유기 상변태는 γ→α'변형유기 상변태에 비해 온도의 존성이 적은 것으로 생각된다.

Fe 계 합금의 적층결함에너지를 감소시키는 거승로 알려진 vanadium이 Fe-20Cr-1.7C-1Si합금의 미세조직과 고온 마모저항성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. Fe-20Cr-1.7C-1Si-xV (x=0, 1, 3, 6, 10wt.%)조성에서 오스테나이트 기지상을 유지하면서 첨기될 수 있는 V의 최대 첨가량은 약 3wt.%이었으며 오스테나이트 기지상을 갖는 합금은 상온에서 낮은 적층결함에너지와 γ->α 변형유기 상변태에 의해 페라이트 합금보다 높은 마모저항성을 보인 것으로 생각된다.225˚C에서 α 생성량도 많은 것으로 보다 V은 Fe-20Cr-1.7C-1Si 합금의 온도에 따른 적층결함에너지 증가율를 억제하고 Md온도도 증가시킴으로써 고온 마모저항성을 증가시키는 것으로 생각된다.

토도로카이트(todorokite)는 MnO6 팔면체가 모서리를 공유하는 터널구조에 Mg2+가 포함된 망간산화광물 로, 이의 Cs 흡착 및 고정물질로의 적합성과 효율성을 알아보기 위해 합성된 토도로카이트에 Cs을 이온교환시킨 후 고온 처리 및 용출 실험을 통해 Cs의 용출양을 측정하였다. 본 연구에 사용된 토도로카이트는 Na-버네사이트 (birnessite)를 Mg-부저라이트(buserite)상태로 조성 후 이를 전구물질로 이용하여 합성하였다. Cs을 이온교환시킨 토도로카이트를 고온 처리한 결과, 온도가 증가함에 따라 버네사이트, 하우스마나이트(hausmannite)로 광물상의 변 화가 나타났다. Cs이 이온교환된 토도로카이트는 증류수와 1 M NaCl 용액과 반응 시간을 달리하여 용출량을 측 정하였는데 용출량 변화는 온도구간에 따른 광물상 변화, 반응시간, 반응 용액의 종류에 따라 상이한 용출량을 보 였다. 전반적으로 1 M NaCl과 반응한 시료에서 Na와의 이온교환 반응에 의하여 용출이 더 컸으나 어느정도 Cs의 고정 효과가 있는 것으로 나타났다. 처리 온도가 높을수록 Cs의 용출량은 증가하다 다시 감소하였는데 이는 각 온 도에서 형성된 광물상과 밀접한 관련이 있으며 버네사이트가 형성되면서 용출량은 증가하나 버네사이트가 감소함에 따라 용출량은 다시 감소하고 고온에서 하우스마나이트로 상변화되면서 Cs의 용출량은 급격히 줄어들었다. 이러한 연구 결과는 Cs을 이온교환시킨 토도로카이트의 고온 처리를 통하여 Cs을 효과적으로 고정하고, 확산을 막는 물 질로 활용할 수 있음을 보여준다.

A Cultivation method to minimize the damage caused by high temperatures was studied by investigating the effects of groundwater cooling treatment on the growth, yield, and quality of strawberries. In the groundwater cooling treatment, the daily average temperature of the rhizosphere was reduced from 26.9°C to 24.9°C . The root length increased by 0.3–9.2 cm, depending on the cultivar and growth period. The leaf number, leaf area, leaf length, leaf diameter, and plant height also increased, especially in the cultivars ‘Seolhyang’ and ‘Maehyang’, resulting in higher fresh and dry weights. The number of fruit per plant increased from 7.7 to 12.5 in ‘Seolhyang’, and the fruit weight increased by 0.3 g in ‘Seolhyang’ and 1.3 g in ‘Maehyang’. The fruit hardness increased, but no significant difference in fruit coloration was observed. The sugar content of the fruit was improved by 0.2–0.3 °Brix. Therefore, groundwater cooling of the rhizosphere was effective in improving the growth and productivity of strawberries under abnormally high temperature conditions and can be considered a cost-efficient cooling system.

Background : This study was carried out to secure technology for stable production of ginseng by developing technology to reduce the high temperature in response to climate change. Methods and Results : Polyethylene film (PE film), scattering film and blue-white double-sided film (85% shading rate) were tested for ginseng rain-shielding materials. The shading materials used were a black shading net (90% shading rate) in the first, and an aluminum screen (40% shading rate) in the second. The first shading materials were installed on April 10 with PE film + black light shielding net, and scattering film + black light shielding net. As the treatment for high temperature injury relief, an aluminum screen was installed under a scattering film + black light shielding net and a blue-white double-sided film at a high temperature. The amount of transmitted light was 12.9% at scattered film, 14.5% at double sided film, and 12.5% at PE film when the primary rain-shielding material was covered. In secondary shading, scattering film + aluminum screen and blue-white double-sided film + aluminum showed 8.6% and 7.6% of light transmitting, respectively. In the case of temperature, the average temperature was lower than the outside temperature at the scattering film + aluminum screen, clear double sided film + aluminum screen and PE film recovery. The differences among the cultivars were significant in plant height, stem height, stem diameter, leaf length, leaf width and leaf area. There were significant differences in the plant height, stem height, leaf length, and leaf width between treatments, but there was no interaction effect between varieties and treatments. The interactions between treatments were found only in the number of brach root. Conclusion : High temperature damage was influenced by the amount of irradiation in the facility rather than the temperature, which was presumed to be due to the accelerated aging of the ginseng leaf as the light transmittance increased.

Background : The use of the rain shelter facility gets more prevalent in the Ginseng cultivation area these days. This study is designed to establish a technique for the stable cultivation of Ginseng in the rain shelter facilities in high temperature (above 30 ℃) without the damage from high temperature Methods and Results : This study was carried out on 3-year Ginseng roots in 2016 in order to find out how to stably cultivate Ginseng in high temperature without suffering the high temperature damage during the cultivation of Ginseng under rain shelter facilities. The rain shading materials were coated with scattering film (scattering film + black shading net 90%), bluish white double-sided film (shading 85%) and PE film (PE film + black shading net 90%). The damage reduction by high temperature was made to the scattering film and bluish-white double-ended film only. An aluminum screen (shading rate: 40%) was installed when the high temperature (above 30℃) was reached while the isoprene (solution of 2000 times) was sprayed 4 times every 7 days from the full development stage. The light transmittance was 12.6 - 13.4% for the scattering film, 10.5 - 10.8% for the bluish-white double sided film and 7.1% for the PE film in the first coating while it was 7.3% for the scattering film and 7.1% for the bluish-white double-sided film when the aluminum screen was installed in high temperature. The high, average and low values in the relative humidity were higher inside the facility than in the outside during the survey period. The area of leaf was the largest under the scattering film. The area of leaf was the largest for the scattered film under the aluminum shade of 40% shading followed by that of spraying of isoprene 4 times, and that of the no-treatment. As for the growth under ground, the growth of underground shoots increased by 40% in aluminum screen, 53.7% in shading and 26.1% in the spraying of isoprene 4 times than non-shading while there was no difference among other rain shelter materials. Conclusion : The result of the research showed that when the scattering film is selected as the rain shelter material film for the cultivation of Ginseng, it is necessary to shade the sunlight as much as 40% by using the aluminum screen or the shading net to reduce the high temperature damage.

우리나라 유기성 폐기물처리의 가장 큰 비중을 차지하던 해양투기 방법이 폐기물 해양배출을 금지하는 런던협약으로 인해 2012년부터 해양투기가 전면 금지됨에 따라 안정적이고 지속적인 육상처리 시설이 요구되고 있다. 환경부는 폐기물 관리법으로 온실가스 발생 억제 및 재활용 촉진을 위하여 유기성 슬러지의 직매립을 금지하였다. 그동안 유기성 폐기물을 자원화하기 위한 방법으로 퇴비화 기술이 많이 연구되어 왔으나 여러 가지 문제점들이 야기되고 있다. 소각방법은 다이옥신과 같은 2차 오염의 우려가 있으며, 퇴비화 과정에서는 발생되는 악취로 인하여 민원이 잦아지고 결국 퇴비화 시설이 폐쇄되는 경우가 많았다. 우리나라에서 쓰이고 있는 퇴비화는 비 연속식 처리로 퇴비 원료(유기성 폐기물)의 제한적 처리와 퇴비화 활성에 요구되는 시간이 길어 부지요구도가 높은 문제, 불안정한 최종 생성물, 감량화 실패, 장시간 온도조절 및 공기주입으로 인한 에너지 소비증가로 상용화에 어려움이 많다. 본 연구에서는 강릉시 하수종말처리장에서 배출되는 하수슬러지를 대상으로, 초고온 호기성 발효과정을 통해 하수슬러지의 퇴비화 진행에 따른 온도변화, 발효가스 분석, pH, C/N비, 수분함량, 고형물 유기물 변화, 부피 및 무게변화, 중금속 분석, 혼합 및 교반과 같은 반응인자들을 도출하여 운전 변수를 알아보았다. 한편 하수슬러지의 퇴비화 진행에 따른 시료와 발효 종료된 퇴비의 중금속 및 유해인자 분석을 통하여 퇴비의 발효 메커니즘 및 안정성을 검증하였다. 초고온 퇴비화 기술의 새로운 정립과 국내 연구가 전무한 초고온 발효공정의 data base 확보를 목적으로 하였다. 또한 퇴비화 과정에서 발생되는 악취도와 악취를 발생시키는 원인물질을 밝히고자 하였다.

국내 대표적인 유기성 폐기물은 음식물류 페기물이며, 음식물쓰레기는 환경적, 경제적, 사회적으로 많은 문제를 나타내고 있다. 음식물쓰레기는 파쇄-탈수-선별 전처리를 통해 고형물과 수분을 분리하여, 고형물은 재활용하고 수분은 음폐수로 배출되어 별도처리하며, 부형제(톱밥, 왕겨 등) 등을 섞어 처리하고 있다. 또한 매립, 소각, 바이오가스화 공법은 각각 2차적으로 대기, 수질, 토양에 오염을 일으킬 수 있다는 점과 최종 부산물(BGP,바이오가스부산물)의 처리가 어려움을 겪고 있다. 그동안 유기성 폐기물을 자원화하기 위한 방법으로 퇴비화 기술이 많이 연구되어 왔으나, 이 역시 퇴비화 과정에서 발생되는 악취로 인하여 민원이 잦아지고 결국 퇴비화 시설이 폐쇄되는 경우가 많았다. 그러나 초고온 호기성 발효공법(발효온도 95℃ 이상)은 수분조절제가 불필요하고, 음폐수가 발생하지 않으며, 악취저감 효과 및 폐기물 감량효과가 기존의 공법과 비교해 탁월하다. 본 연구에서는 강릉시 하수종말처리장에 초고온 호기성 발효 Pilot Plant를 설치하여, 강릉시에서 배출되는 음식물 쓰레기를 대상으로 초고온 호기성 발효공정을 통해 음식물쓰레기의 퇴비화 진행에 따른 온도변화, 발효가스 분석, pH, C/N비, 수분함량, 고형물 유기물 변화, 부피 및 무게변화, 중금속 분석, 혼합 및 교반과 같은 반응인자들을 도출하여 운전변수를 분석하였다. 음식물쓰레기의 퇴비화 진행에 따른 시료와 발효 종료된 퇴비의 중금속 및 유해인자 분석을 통하여 퇴비의 발효 메커니즘 및 안정성을 검증하고, 초고온 호기성 퇴비화 기술의 정립과 데이터베이스 확보를 목적으로 하였다. 또한 퇴비화 과정에서 발생되는 악취물질 및 악취도를 알아보기 위하여 악취방지법에 지정되어있는 복합악취와 지정악취물질 12개 항목을 알아보고자 하였다.

This study was conducted to evaluate the effects of physical characteristics. Twelve specific odorous compounds and various sources of bacteria were tested via treatment of food waste using an ultra-thermophilic aerobic composting process. Food waste was mixed with seed material and operated for 47 days. During composting, the temperature was maintained at 80-90°C. The variations in O2, CO2 and NH3 production suggested typical microorganism-driven organic decomposition patterns. After composting, the concentrations of 12 specific odorous compounds other than ammonia did not exceed the allowable exhaust limits for odor. After composting, thermophiles represented 50% of all bacteria. After composting, the percentage of thermophile bacterial increased by 15%. Therefore, both stable composting operation and economic benefit can be expected when an ultra-thermophilic composting process is applied to food waste.

가축(돈)분뇨는 고농도의 유기성폐기물로서 높은 함수율을 나타내고 있기 때문에 처리에 중점을 두어야 할 부분이 수분 처리 방법이다. 이에 기존 가축분뇨 처리방법으로 고상과 액상을 분리하여 고상은 퇴비화, 액상은 액비화 또는 정화 처리 후 하천에 방류하여 방류수 기준을 만족하는 방법을 사용하고 있다. 하지만 본 연구에서는 기존기술개발의 차별화 및 기존기술의 회피 전략을 위해, 돈분뇨의 유기물을 고온발효미생물에 의해 분해하여 85℃ 이상의 열에너지를 발생시켜 수분을 제거하는 무방류시스템이다. 여기에 유기물 BOD, COD의 농도변화는 발효조 진행방향에 따라 현저하게 감소되어 90%, 80%의 제거효율을 나타내었으며, 질소 성분인 T-N, NH3-N 역시 발효조 진행방향에 따라 각각 72%, 74%의 제거효율을 나타내었다. 뿐만 아니라 고체연료의 발열량을 높이기 위해 무연탄, 코크스, 기름 등의 열량보조제를 첨가하는 기존 방법 대신에 돈분에 적당량의 퇴비를 첨가한 고체연료 제조방법으로 4,500kcal/kg 이상의 높은 발열량을 얻을 수 있었다. 화석연료의 연소 등에 의한 2차 오염을 방지할 수 있으며, 생산 단가가 저렴한 친환경 기술이다. 따라서 본 무방류시스템은 고온발효미생물의 발열반응에 의해 가축분뇨를 저렴한 비용으로 고액 동시에 처리 할 수 있으며, 높은 발열량의 고체연료를 제조할 수 있는 새로운 기술이다.

파극천은 전통적으로 피부염증 치료에 사용되어온 약초이다. 본 연구에서는 파극천 뿌리를 고온(132˚C) 및 고압(1.2kgf/cm2)에서 15분 동안 처리한 후 추출물을 분리하여 이들의 MMP-1 효소 억제 효능을 확인하였다. 고온고압 처리된 파극천 추출물의 성분변화를 확인한 결과, 고온고압 처리가 파극천 추출물의 페놀 및 플라보노이드 함량을 약 1.5배 이상 증가시키는 것으로 나타났다. DPPH 및 superoxide 라디칼 소거능을 확인해 본 결과 500μg/mL에서 각각 79.25%, 94.5%의 라디칼 소거 효과가 나타났으며, 기존 추출물 대비 농도 의존적으로 활성 증가를 확인하였다. 또한, 항염 효과를 5-LOX 및 COX-2 저해능을 통해 확인한 결과 고온고압 처리된 파극천 추출물에서 약 45% 증가된 저해능이 나타났다. 이에 자외선에 대한 고온고압 처리된 파극천 추출물의 피부 콜라겐 단백질 분해효소 발현 저해 양상도 농도 의존적으로 발현이 억제되었으며 약 16% 정도 저해 효과가 유의적으로 증가되었다. UVB의 세포보호 효과도 고온고압 처리된 파극천 추출물을 함께 처리하였을 때 세포생존율이 증가됨을 확인할 수 있었다. 결론적으로 파극천 추출물에 고온고압 처리를 통해 기존 추출물보다 뛰어난 항산화, 항염 및 MMP-1 발현 억제 효과의 증가를 확인하였으며, 앞으로 기능성 소재로서 화장품에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.