본 연구에서는 분리막을 이용하여 안정적인 혐기소화조 전처리 농축공정에 대한 적용성을 평가하는데 목적을 두었다. 실험결과 슬러지 감량율의 경우 혐기조건에서 약 47.16%, 간헐폭기 조건에서 약 41.17%으로 나타났으며, 반류수의 농도의 경우 간헐폭기 조건이 평균적으로 혐기조건보다 낮은 반류수 농도를 나타냈다. Flux 감소에 대한 영향인자로 TTF, MLSS, CODcr, 및 EPS의 상관관계 분석결과 Flux 감소에 TTF가 가장 높은 연관성을 보였으며, 이외에 MLSS, CODcr 및 EPS도 밀접한 관련이 있는 것으로 도출되었다. 이러한 결과 혐기소화조의 전처리 공정으로 관형막을 이용한 경우 막오염 및 반류수 부하를 고려한 농축조 간헐폭기 조건이 안정적 전처리공정으로 적절할 것으로 사료된다.

반도체 공정에서 에칭공정은 실리콘 기판위에 패턴된 절연층을 식각하는 공정으로 분진과 미반응 가스를 배출하며, 다량의 질소와 혼합되어 실질적으로 수 ppm으로 배출되어, 주로 Scrubber를 통하여 후처리가 수행되고 있으나, 처리효율이 저하되는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 막분리 공정을 통하여 질소와 PFCs를 분리회수하는 통합시스템을 개발하여, PFCs 가스 분리,회수에 대한 평가를 수행하였으며, 회수율 95%, 농축비 1을 나타내었다.

HFCs, PFCs 및 SF6 등으로 대표되는 불화가스는 반감기가 길고 지구온난화지수(GWP)가 높아서 그 발생량에 비해 지구온난화에 미치는 영향이 상대적으로 높다. 특히 반도체/LCD 제조공정에서 발생하는 폐 PFCs는 저농도로 분리농축공정의 경우 공정 특성 상 정압제어가 가능한 기술이어야 한다. 본 연구에서는 이를 고려한 분리·농축 시스템으로 분리막시스템과 혼성시스템(분리막+흡착)을 설계, 제작하여 비교연구를 수행하였다. 그 결과, 불화가스 농축도는 분리막시스템이 혼성시스템에 비해 높았으나, 회수율은 낮았으며 혼성시스템의 경우 대체적으로 농축도는 낮은 반면, 회수율은 높은 결과를 보였다.

역삼투법 해수담수화 기술은 에너지 소모 및 농축수 처리 문제로 인하여 기술 활용의 보급에 제한이 있는 실정이다. 해수·하수를 유도용액과 원수로써 사용하는 정·역삼투 융합공정은 별도의 유도용액이 필요하지 않으며 희석된 해수가 역삼투 공정의 원수로써 사용되기 때문에 일반적인 역삼투법 해수담수화 기술보다 낮은 압력에서 운전된다. 또한 역삼투 공정 후단에 정삼투 공정을 추가시킴으로써 농축수를 희석시킬 수 있으며 이로써 농축수 배출로 인한 문제점을 최소화 시킬 수 있다. 현재 국외에서는 Modern water, Porifera사 주도로 정삼투 모듈 개발 및 실용플랜트 개발이 이루어지고 있으며, 국내의 경우 FOHC 연구단에서 해당 공정의 기본 메커니즘 및 실용화에 관한 연구가 이루어지고 있다.

국내에서 생산되는 바이오가스는 경제적 가치를 창출하지 못하고 있어 활용 방안 확대를 위한 고효율의 바이오가스 정제 및 메탄 농축시스템 개발이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 바이오매스 기반의 바이오가스를 도시가스로 공급하기 위한 최적의 정제 및 메탄 농축시스템 개발을 목적으로 하였다. 농축 공법으로는 멤브레인 공법이 최적의 결과를 도출하였고 다단 멤브레인 공법별 비교분석을 통하여 상황별 최적의 시스템을 개발하였다.

The purpose of this study is to estimate the applicability of a stable anaerobic digester using a separator membrane to the preprocessing thickening process. The results of the experiments showed about a 47.16% weight loss rate for the sludge under anaerobic condition, and about 41.17% under intermittent aeration condition. The concentrations of rejection water were SCODCr 25 mg/L, T-N 16.6 mg/L, and T-P 1.4 mg/L on the average under the intermittent aeration condition, which were lower than the concentrations of rejection water under an anaerobic condition. As for the factors affecting the reduction of the flux, correlation analyses of TTF, MLSS, SCODCr, and EPSProtein, EPSPolysacchride resulted in -0.97, -0.95, -0.84 and -0.86, -0.95, respectively, which showed that TTF had the highest correlation to the reduction of the flux. In addition, it was concluded that MLSS, SCODCr and EPSProtein, EPSPolysacchride also have close correlations. The results are considered to show that, in the case of the process using a tubular membrane in the preprocessing process of an anaerobic digester, an intermittent aeration condition of the thickener considering the contamination of the membrane and load of rejection water is appropriate for the stable preprocessing process.

본 연구에서는 농축유청단백질을 이용하여 내부젤화 방법으로 나노크기(<~200 nm)의 W1/O/W2 다중 에멀젼을 제조하고, 제조 공정요인(가교제인 CaCl2 농도, 초음파처리, 유화제)에 따른 나노다중에멀젼의 형태학적, 물리화학적(입자크기, 다분산지수, 제타전위) 특성 평가와 모델 유식품(우유, 요구르트, 치즈)을 이용한 저장 안정성을 연구하였다. 나노다중에멀젼의 형태학적 특성은 투과전자현미경을 이용하여 관찰하였으며 물리화학적 특성 및 유식품 저장 안정성 평가는 입도분석기를 이용하여 수행되었다. 실험 결과 가교제인 CaCl2을 첨가함에 따라 다중에멀젼의 크기가 유의적으로(p<0.05) 감소하였으며, 이용된 CaCl2 모든 농도(0, 4, 6, 8 mM)에서 음전하를 지닌 다중에멀젼은 다분산지수 0.2 이하의 균질의 입자 분포를 지니고 있음을 알 수 있었다. 또한 투과전자현미경을 이용하여 관찰한 결과, ~ 180 nm 크기의 내부에 오일상이 포함된 구형의 나노다중에멀젼이 성공적으로 제조되었음을 확인하였다. 초음파 처리시 다중에멀젼 크기는 유의적으로(p<0.05) 감소하였으며, 다분산지수 0.2 이하의 나노다중에멀젼이 생성됨을 확인하였다. 또한 수상 내 유화제 첨가 시 입자크기가 유의적으로(p<0.05) 감소하였고, 다분산지수 0.2 이하의 나노다중에멀젼이 생성됨을 확인하였다. 모델 유식품 저장 환경에서의 안정성 평가 결과 14일 동안 나노다중에멀젼은 물리화학적 안정성을 유지하였으며, 결과적으로 농축유청단백질 나노다중에멀젼은 유식품 적용성이 뛰어남을 확인하였다.

This study investigated the quality characteristics of fermented wines using a selected strain to obtain basic data on sugarfree tomato wine production. Alcohol content of the tomato and commercial wine was 8.2~12.9%, whereas tomato wine showed a relatively low alcohol content of 8.2%. For total phenol content, Chile wine showed the highest value of 162.89 mg/100 g, followed by persimmon wine at 122.33 mg/100 g. Tomato wine showed a relatively high total phenol content of 96.57 mg/100 g. In all sections, xylose was not detected, although there were differences in free sugars depending on each product. Acetic and citric acid contents were highest in tomato wine, and the six kinds of commercial wine and tomato wine showed acetic acid content of 800.6 mg/100 g and citric acid content of 1,064.4 mg/100 g. The total free amino acid content was 100.63 mg/100 g in tomato wine, which was 2~3 times higher compared to that in commercial wine (26.33±52.15 mg/100 g).

바이오가스로부터 폴리설폰 분리막을 이용한 메탄 농축 특성을 수치해석 방법으로 분석하였다. 향류 흐름 분리막공정의 지배 방정식을 유도하고 무차원화 한 후 Compaq Visual Fortran 6.6 소프트웨어을 이용하여 공정모사하였다. 공급 기체의 메탄 몰분율이 0.5인 경우 주어진 전형적 운전조건 상태에서 분리막 길이에 따른 잔류 측의 메탄 몰분율은 시점에서 종점으로 이동하면서 0.5에서 0.8로 증가하였으며 공급유량 대비 잔류유량 비율은 1.0에서 0.57으로 감소하였다. 공급 메탄 몰분율을 0.9로 변화시킨 경우 잔류 측의 최종 메탄 몰분율은 0.93으로, 공급대비 잔류유량은 0.91로 증가하였다. 공급 측 압력이 증가하여 투과 측 압력 대 공급 측 압력 비 값이 0.33에서 0.17로 변경될 경우 단 수율이 0.1과 같이 낮은 영역에서는 잔류 측 메탄 농도 변화가 거의 없는 반면, 단 수율이 0.3과 같이 높은 영역에서는 증가함을 확인할 수 있었다. 분리막 면적이1.14 m2에서 2.57 m2로 증가되면 단 수율의 변화에도 불구하고 잔류 측 메탄 농도가 비교적 높게 유지됨을 알 수 있었다.

It is essential to decrease energy consumption and excess sludge to economically operate sewage treatment plant. This becomes more important along with a ban on sea dumping and exhaustion of resource. Therefore, many researchers have been study on energy consumption reduction and strategies for minimization of excess sludge production from the activated sludge process. The aeration cost account for a high proportion of maintenance cost because sufficient air is necessary to keep nitrifying bacteria activity of which the oxygen affinity is inferior to that of heterotrophic bacteria. Also, additional costs are incurred to stabilize excess sludge and decrease the volume of sludge. There were anoxic, aerobic, membrane, deairation and concentration zone in this MBR process. Continuous aeration was provided to prevent membrane fouling in membrane zone and intermittent aeration was provided in aerobic zone through ammonia sensor. So, there was the minimum oxygen to remove NH4-N below limited quantity that could be eliminated in membrane zone. As the result of this control, energy consumption of aeration system declined by between 10.4 % and 19.1 %. Besides, we could maintain high MLSS concentration in concentration zone and this induced the microorganisms to be in starved condition. Consequentially, the amount of excess sludge decrease by about 15 %.

The feasibility of incorporating jujube concentrate (JC) as a value-added food ingredient in convenience food prod-ucts was investigated using a model system of gelatin jelly. With an increasing level of JC added, the pH, moisturecontent, and lightness gradually decreased while the soluble solids content increased (p<0.05). Hardness and totalpolyphenol content also increased significantly with a higher amount of JC in the formulation (p<0.05). A con-sumer acceptance test indicated that the addition of JC had a favorable effect on consumer preferences in allattributes. Jelly with 20% JC is recommended (with respect to the overall preference score) for taking advantage ofthe functional properties of JC without sacrificing consumer acceptability.

더덕의 실용적 활용방법을 모색하고, 기능성 가공식품 소 재를 개발하기 위하여 더덕 껍질 농축액을 제조하고, 양갱 제 조에 활용하여 품질특성을 연구하였다. 더덕 껍질 농축액을 첨가한 양갱의 수분 함량은 무첨가군이 51.66%이고, 100% 첨가군이 46.92%로 가장 낮았다. 색도는 유관상 차이를 보이 지 않았으며, 가용성 고형분은 더덕 껍질 농축액을 첨가할수 록 미비하게 증가하였다. pH는 더덕 껍질 농축액이 증가할수 록 유의적으로 증가하였다. 더덕 껍질 농축액이 증가함에 따 라 DPPH free radical 소거능 무첨가 52.72에서 100% 첨가군 이 61.30으로 유의적으로 증가하였으며, SOD 유사활성도 39.31%에서 49.23%로 증가하여 더덕 껍질 농축액을 첨가할 수록 항산화력이 증가되는 것으로 사료된다. 기계적 품질특 성은 경도는 더덕 껍질 농축액이 증가할수록 유의적으로 증 가하였으며, 응집성은 차이를 보이지 않았으며, 씹힘성은 더 덕 껍질 농축액이 증가할수록 유의적으로 증가하였다. 전체 적인 기호도는 80%>60%>0%>100%>40% 순으로 더덕 껍질 농축액을 60~80% 첨가하는 것이 적당한 것으로 보인다.

쌀 도정시 발생하는 미강의 부가가치를 높이기 위하여,미강내 생리기능성 물질를 고농도로 농축하기 위한 전처리방법 및 농축조건을 확립하고자 하였다. 미강으로부터 추출한 조미강유중 지방산을 분리하기 위하여 산 또는 효소촉매를 이용하여 지방산 에틸 에스터를 제조하였다. 산 촉매 에스터 반응시 tocopherol류의 함량은 크게 영향을 받지 않았으나, tocotrienol류의 함량은 크게 감소하였고, 특히 γ-tocotrienol은 52% 감소하였다. 효소 촉매 에스터반응시 tocopherol류와 tocotrienol류 모두 크게 변화가 없었으므로 효소촉매를 이용한 에틸 에스터 반응이 생리활성물질농축에는 더 적합하였다. 효소 촉매 반응을 이용하여 생산한 미강유 에틸 에스터를 초임계 이산화탄소를 이용하여분리하고, 생리활성물질을 농축하였다. 온도 조건은 45oC,50oC, 55oC, 압력조건은 9.62MPa, 10.34MPa, 11.03MPa이었다. Tocols는 소량이지만, 1-5번 추출 분획에서 모두검출되었으며, 5번 분획에 가까워질수록 더 많은 양의tocols이 추출되었다. γ-Oryzanol도 매우 소량이기는 하나 1-5번 분획에서 추출되었다. Policosanol과 phytosterol은 1-5번 분획에서 전혀 추출되지 않았다. 특히 초임계 이산화탄소의 밀도와 지방산 에스터와 함께 추출되는 tocols 및 γ-oryzanol의 양은 높은 상관관계를 가지고 있었다(R2tocols=0.9306, R2oryzanol=0.7934). Tocols와 phytosterol은 55oC,9.62MPa에서 농축시 농축률이 가장 높았으며, γ-oryzanol과policosanol은 각 조건별로 농축률에 변화가 없었다. 또한초임계 이산화탄소의 밀도가 클수록 농축속도는 매우 빨랐으나 농축물질의 선택성은 낮았다. 따라서 생리활성물질을농축하는데에는 상대적으로 낮은 밀도의 초임계 이산화탄소를 적용하는 것이 더 효과적이었으며, 이러한 결과는 건강기능식품등에 이용하는 생리활성물질의 농축 및 정제 공정에 효율적으로 적용될 수 있을 것이다.

본 실험에서는 한외여과법(막 분획분자량: 50 kDa, 100 kDa)을 이용하여 미강단백질 농축물을 제조함에 있어서 한외여과의 공정변수(압력, 시간, 부피농축비) 변화에 따른 농축물의 이화학적 조성 및 투과플럭스의 변화를 조사하였다. 이화학적 조성 변화에 있어서 미강 단백질 농축물은 탈지미강과 비교하여 단백질 함량은 약 4배 증가하였으며, 반면 회분 및 피틴산 함량은 다소 감소한 것으로 나타났다. 한외여과 공정에 있어서 공정압력이 증가할수록 투과플럭스는 거의 직선적으로 증가하였고, 공정시간이 증가하고 단백질 농축이 진행됨에 따라 농도분극 현상에 의해 투과플럭스는 감소하였다. 또한, 막의 분획분자량이 클수록 투과플럭스는 상대적으로 높았으며, 분획분자량 100 kDa, 공정압력 2 kgf/cm2에서 최대의 투과플럭스(32 L/m2·h)를 나타내었다. 농축물 중의 단백질 함량은 부피농축비(VCR)가 증가할수록, 막의 분획분자량이 작을수록 높았다. 미강 단백질 추출물을 부피농축비 8(VCR : 8)로 농축할 경우(공정 압력 2.0 kgf/cm2) 한외여과막의 분획분자량이 2배 증가하였을 때(50 kDa→100 kDa) 공정시간은 40% 감소하였으며, 평균 투과플럭스는 약 2배 정도 증가하였다.

The optimization of dewatering and impregnation soaking (DIS) process for a concentrated Aloe vera product was investigated using Taguchi method in combination with desirability function analysis. Polyethylene glycol (PEG) as osmotic agent was adopted, and soaking temperature (T), immersion time (t), PEG concentration (C), PEG molecular weight (MW), and thickness of Aloe vera leaf slice (x) were selected as affecting variables. L16 (45) orthogonal array was designed by Taguchi method with four parameters such as water loss, solid gain, glucomannan, and anthraquinone contents as objective functions. An overall quality index was transformed from individual objective functions, and was optimized finally. The optimal setting for maximum overall desirability was obtained at 55oC (T), 2 hr (t), 40% w/v (C), 0.5 cm (x), and 4,000 Da. (MW). The obtained overall desirability was 0.7842. The order of affecting factors was T>C>x>MW≈x>t and the experimental results under optimum condition were similar to the prediction of an overall desirability of 0.8384. Also, it was found that the optimized DIS condition could be reproduced for a minimally processed Aloe vera product with high quality.

Yacon (Smallanthussonchifolius) is a root crop that contains high amounts of fructo-oligosaccharides (FOS). FOS has a sweet taste, is low in calories, and is known to promote intestinal tract health. In this study, various yacon concentrates were substituted for sugar in white pan bread to obtain healthy benefits from the use of FOS. The quality characteristic changes during storage of the white pan breadswith 0, 25, 50, 75 and 100% of added yacon concentrates instead of sugar were investigated. During storage, the water contents and water activities of the breads made with high amounts of yacon concentrates changed less than in those made with only sugar. The hardness and chewiness of the breads made with high amounts of yacon concentrates had lower values than those made with only sugar. Thus, bread made with yacon concentrates might exhibit increased moisture retention and decreased aging velocity. The substitution of yacon concentrates for sugar in pan bread improved the bread quality.

나프탈렌(Naphthalene)과 같은 다환방향족탄화수소류(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)는 수계에 유입되어 해양생물들에게 영향을 미치게 된다. 나프탈렌은 유류속의 PAHs 내에서 함량이 가장 높으며, 독성이 강하다. 본 연구에서는 대조구(0 μg/L), 1000, 1800, 3200, 5600, 10000 μg/L의 6개 나프탈렌 농도구를 설정하고 넙치 치어에 대한 나프탈렌의 24시간 반수치사농도(24h-LC50)을 구했으며, 아가미, 간, 신장, 근육내의 나프탈렌 농도를 분석하였다. 넙치 치어의 24h-LC50은 Large 그룹에서 2410.76 μg/L, Small 그룹에서 2230.67 μg/L을 나타내었다. 각 조직에서의 나프탈렌 농도는 간 및 신장에서 아가미 및 근육보다 높았다.