This study investigated the impact of hydrolyzed plant proteins on the physical, thermal, and rheological properties of rice flour (RF) for protein fortification for the elderly and general food systems. Faba bean protein concentrate and chickpea flour were first treated with polysaccharide hydrolyzed enzymes (control; CTFP and CTCF, respectively) and subsequentially with protease hydrolyzed enzymes (hydrolyzed protein material; HZFP and HZCF, respectively). The addition of CTFP and HZFP enhanced the swelling power of RF, whereas the CTCF and HZCF exhibited the opposite trends. Adding all controls and hydrolyzed protein materials to RF increased the solubility and gelatinization temperature and decreased the gelatinization enthalpy. The HZFP addition successfully developed the pasting viscosity of RF, whereas the others did not. The RF-HZFP mixture had a higher peak viscosity than RF but lower trough, breakdown, final, and setback viscosities. These findings suggest that the controls and hydrolyzed protein materials studied here could be used as sources for protein fortification of foods, particularly for the elderly, with minimal changes in textural and rheological characteristics, thereby contributing to the development of nutritious and palatable food products.

This study investigated the physicochemical properties of protein-fortified rice flour by mixing rice flour (RF) with untreated and fermented plant proteins. Fermented faba bean protein concentrate (FMFP) and chickpea flour (FMCF) were prepared by solid-state fermentation of faba bean protein concentrate (UTFP) and chickpea flour (UTCF) using Bacillus subtilis. FMFP and FMCF exhibited higher crude protein, reducing sugar and starch contents more than their counterparts. The increased rate of essential and branched-chain amino acids in FMFP and FMCF exceeded that of crude protein. Adding plant proteins to RF decreased swelling power (SP) and increased solubility in RF-UTFP and RF-FMFP mixtures, while SP and solubility increased in RF-UTCF and RF-FMCF mixtures. All RF-plant protein mixtures showed higher gelatinization temperature and lower gelatinization enthalpy than RF. Thermal gelation was found in all RF-plant protein mixtures, but the RF-FMCF mixture may form weak and unstable gel structures. The increase in pasting viscosity was minimal for the RF-UTFP and RF-FMFP mixtures but more pronounced for the RF-UTCF and RF-FMCF mixtures. Overall, FMFP may be a potential protein source to supplement the protein deficiency in RF with minimal changes in RF-based foods’ rheological and textural properties.

토석 채취 후 식생복구지의 토양 특성은 복구 식생의 생육에 중요하다. 본 연구는 토석 채취 후 식생복구지와 인접 소나무 및 굴참나무 임분을 대상으로 0∼10cm, 10∼20cm, 20∼30cm 깊이에 토양의 물리·화학적 특성을 조사하였다. 토양용적밀도와 토양 pH는 식생복구지가 소나무나 굴참나무 임분에 비해 유의적으로 높았으나(P<0.05), 유기탄소와 전질소농도는 인접 산림지에 비해 낮았다. 유효 인은 0~10cm 깊이에서 식생복구지 와 산림지 간 유의적인 차이가 없었으나, 교환성 칼슘은 식생복구지가 인접 산림지에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 토양 유기 탄소저장량은 식생복구지가 9,896 kg C ha-1로 소나무 임분 131,368 kg C ha-1나 굴참나무 임분 154,381 kg C ha-1에 비해 유의적으로 낮았으며 질소저장량도(식 생복구지: 2,406 kg N ha-1; 소나무: 10,496 kg N ha-1; 굴참나무: 8,081 kg N ha-1) 유사한 경향을 보였다. 그러나 인, 포타슘, 마그네슘 저장량은 식생복구지와 인접 산림 간 유의적인 차이는 없었다. 한편, 칼슘저장량은 식생복구지가 8,998 kg Ca ha-1로 소나무 임분 697 kg Ca ha-1나 굴참나무 임분 660 kg Ca ha-1에 비해 유의적으로 크게 나타났다. 본 연구 결과에 따르면 토석 채취 후 식생복구지는 토양용적밀도와 토양 pH를 낮추고 유기물의 증가와 질소 시비 같은 양분관리가 필요한 것으로 나타났다.

In zinc-air batteries, the gel polymer electrolyte (GPE) is an important factor for improving performance. The rigid physical properties of polyvinyl alcohol reduce ionic conductivity, which degrades the performance of the batteries. Zinc acetate is an effective additive that can increase ionic conductivity by weakening the bonding structure of polyvinyl alcohol. In this study, polymer electrolytes were prepared by mixing polyvinyl alcohol and zinc acetate dihydride. The material properties of the prepared polymer electrolytes were analyzed by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and thermogravimetric analysis (TGA). Also, Electrochemical impedance spectroscopy was used to calculate ionic conductivity. The electrolyte resistances of GPE, 0.2 GPE, 0.4 GPE, and 0.6 GPE were 0.394, 0.338, 0.290, and 0.213 Ω, respectively. In addition, 0.6 GPE delivered 0.023 S/cm high ionic conductivity. Among all of the polymer electrolytes tested, 0.6 GPE showed enhanced cycle life performance and the highest specific discharge capacity of 11.73 mAh/cm2 at 10 mA. These results verified that 0.6 GPE improves the performance of zinc-air batteries.

리튬 금속 기반 전극의 높은 용량에도 불구하고, 제어가 어려운 덴드라이트 성장은 낮은 쿨롱 효율, 안전 문제를 야기해, 리튬금속 배터리의 상용화를 제한한다. 본 연구에서는 압전 복합체인 BaTiO3/PVDF (BTO@PVDF) 기반 보호층을 리튬금속에 코팅, 덴드라이트에 의한 부피팽창으로 발생한 변형을 분극을 이용하여, 리튬 금속 전극의 안정성 및 성능을 향상 하고자 한다. 이를 통해, 균일한 리튬이온의 증착이 가능해졌으며, BTO@PVDF 전극은 100 사이클 동안 약 98.1% 이상의 쿨 롱 효율을 나타내었다. 또한, CV를 통해 향상된 리튬이온의 확산계수(DLi+) 증가를 보였으며, 본 연구에서 제시된 전략은 리 튬 금속 전극의 성능 향상에 새로운 길을 나타내준다.

This study was conducted to compare the quality characteristics of commercial tofu products from the market in Korea. Seventeen types of commercial tofu samples were taken and their physicochemical properties, including soluble solid contents, salinity, pH, total acidity and moisture (total solid contents), were analyzed. The hardness of tofu was negatively correlated with the moisture contents of tofu (r=－0.667**). The commercial tofu showed pH 5.80~6.24, total acidity of 0.016~0.034%, soluble solids of 1.50~3.45 °Brix, salinity of 1.20~2.30%, and moisture content of 79.91~87.57%, respectively. All 17 tofu samples sold in the Korean market were prepared using crude MgCl2 and sea water as a coagulant. The quality characteristics vary depending on the constituent’s of soybeans, and the ratio and amount of coagulants of tofu used. The origin of soybean seeds affected the yellowness of tofu; tofu made from imported soybean showed a higher b value than domestic soybean. These results are expected to be useful for understanding trends in the domestic tofu industry.

국내 음식물류폐기물의 1일 발생량은 14,143 톤으로 약 30%는 퇴비로 재활용하고 있으며, 그중 석회안정화공법을 통해 제조된 석회처리비료는 작물의 수량 증가, 산성 토양 개량 및 유기물 공급 등의 효과가 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 석회처리비료 시용량에 따른 작물 생육 및 토양의 화학적 특성에 대한 영향을 평가하고자 하였다. 처리구는 무처리구(CT), NPK 처리구(NPK). NPK+소석회 처리구(CH), NPK+석회처리비료 처리구 1, 2, 4, 8 및 16배(LTF1, 2, 4, 8 및 16)로 설정하였다. 석회처리비료는 석회소요량 기준으로 처리를 하여 상추 포트 재배실험을 진행하였다. 상추의 생육조사 결과 전반적으로 LTF1 처리구의 생육(수량 5,050 kg ha-1)이 가장 좋았던 반면, 석회처리비료 시용량이 증가할수록 생육이 저하되는 경향이었으며 수량도 LTF16 처리구(1,600 kg ha-1)에서 유의한 수준으로 감소하였다. 시험 후 토양의 pH, EC, OM, 교환성 양이온은 모두 시험 전보다 상승하였고 석회처리비료의 시용량이 증가함에 따라 증가하였다. 상추의 질소, 인산 및 칼륨의 양분흡수량은 LTF1 처리구에서 NPK 처리구 대비 각각 6.1, 0.5 및 4.0 kg ha-1 증가했으나, 석회처리비료 시용량이 증가함에 따라 감소하는 경향이었다. 이를 통해 석회처리비료는 석회소요량 기준 2배량 이하로 시용하는 것이 적합하다고 판단되나 석회처리비료의 적정사용량 설정을 위해 연용 포장실험을 통한 추가적인 모니터링이 필요하다고 사료된다.

Tin-antimony sulfide nanocomposites were prepared via hydrothermal synthesis and a N2 reduction process for use as a negative electrode in a sodium ion battery. The electrochemical energy storage performance of the battery was analyzed according to the tin-antimony composition. The optimized sulfides exhibited superior charge/discharge capacity (770 mAh g-1 at a current density of 100 mA g-1) and stable lifespan characteristics (71.2 % after 200 cycles at a current density of 500 mA g-1). It exhibited a reversible characteristic, continuously participating in the charge-discharge process. The improved electrochemical energy storage performance and cycle stability was attributed to the small particle size, by controlling the composition of the tin-antimony sulfide. By optimizing the tin-antimony ratio during the synthesis process, it did not deviate from the solubility limit. Graphene oxide also acts to suppress volume expansion during reversible electrochemical reaction. Based on these results, tin-antimony sulfide is considered a promising anode material for a sodium ion battery used as a medium-to-large energy storage source.

본 연구는 고추 재배 시험을 통해서 발전소로부터 배출되는 저회 (BA, bottom ash)의 농업적 활용 가능성을 평가하고자 수행되었다. 저회의 시용수준은 5 (BA5), 10 (BA10), 15 (BA15) 및 20 (BA20) ton ha-1으로 조절하였으며, 대조구는 퇴비를 일반 기비로 사용한 관행처리 방법으로 하였다. 고추의 생육 특성은 퇴비 처리구가 저회 처리구에 비해 생육이 증가되었고, 저회 사용수준에 따른 고추의 생육은 전반적으로 BA15 ≓ BA10 > BA20 > BA5 처리구 순으로 증가되었다. 고추 재배 후 조사된 토양의 화학적 특성은 저회의 시용수준이 증가될수록 pH, EC, SOC, 그리고 CEC 함량이 증가되는 경향을 보였다. 특히, 작물의 생육과 관련이 깊은 pH, SOC 및 CEC의 지표는 저회 처리구가 대조구에 비해 각각 0.20~0.82, 1.16~8.92 g kg-1 및 0.29~0.74 cmolc kg-1 범위로 증가되어 저회가 토양 탄소 함량 증진을 포함한 토양 비옥도 개선에 효과적인 역할을 한 것으로 판단된다. 따라서 본 시험의 결과로 미루어 볼 때 저회의 시용은 관행처리에 비해 고추의 수확량은 적지만 토양환경을 개선하는데 효과적인 것으로 판단되어 토양개량제로서 저회의 농업적 활용은 가능하다고 판단된다.

There is ongoing research to develop lithium ion batteries as sustainable energy sources. Because of safety problems, solid state batteries, where electrolytes are replaced with solids, are attracting attention. Sulfide electrolytes, with a high ion conductivity of 103 S/cm or more, have the highest potential performance, but the price of the main materials is high. This study investigated lithium hydride materials, which offer economic advantages and low density. To analyze the change in ion conductivity in polymer electrolyte composites, PVDF, a representative polymer substance was used at a certain mass ratio. XRD, SEM, and BET were performed for metallurgical analyses of the materials, and ion conductivity was calculated through the EIS method. In addition, thermal conductivity was measured to analyze thermal stability, which is a major parameter of lithium ion batteries. As a result, the ion conductivity of LiH was found to be 106 S/cm, and the ion conductivity further decreased as the PVDF ratio increased when the composite was formed.

최근 전기자동차용 이차전지 등의 수요가 급증하면서 효율적인 리튬 화합물의 생산이 큰 주목을 받고 있다. 바이 폴라막 전기투석은 친환경적이며 경제성 및 효율성이 우수한 전기화학적 리튬 화합물 생산공정으로 알려져 있다. 바이폴라막 전기투석 공정의 효율은 바이폴라막의 성능에 의해 좌우되기 때문에 바이폴라막의 선택이 매우 중요하다. 본 연구에서는 세 계적으로 가장 널리 사용되고 있는 대표적인 상용 BPM인 Astom사의 BP-1E 및 Fumatech사의 FBM을 비교 분석함으로써 전기화학적 LiOH 생산을 위한 BPED 공정에 적합한 BPM의 특성을 도출하고자 하였다. 체계적인 평가를 통해 BPM의 특성 중 막의 이온전달저항 및 co-ion leakage를 줄이는 것이 가장 중요하고 이러한 관점에서 BP-1E가 FBM보다 더 우수한 성능 을 가지고 있음을 확인하였다.