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.

초임계 건식 식각 공정에서 HF수용액을 초임계 이산화탄소에 녹인 식각용액을 사용하여 희생막으로 사용되는 테트라에톡시실란막 (TEOS막) 층에 대한 식각성능을 조사하였다. HF에 대한 물의 조성에 따른산화막 식각률의 비교를 통하여 식각에 가장 효과적인 비율을 조사하였다. 50 wt%의 HF수용액을 이용하여 초임계 이산화탄소에서 TEOS막의 건식식각을 진행 할 경우, 990nm/min의 높은 식각속도와 잔여물이 전혀 남지 않는 우수한 식각성능을 확인할 수 있었다.

본 연구는 1차 아민(MEA, monoethanolamine)으로 개질한 입자상 활성탄(WSC-470)을 이용하여 실내 저농도 이산화탄소를 제거하고자 하였다. MEA 함침농도(6.1~42.7 wt.%)와 용매제(distillate water, ethanol, methanol) 종류에 따라 제조된 흡착제의 특성분석(BET, pore property, XPS)과 각 흡착제의 CO2가스에 대한 최대 흡착능, 3000 ppm의 저농도 CO2분위기에서의 흡착량을 측정하였다. MEA 농도가 증가할수록 물리적 특성인 비표면적, 공극률, 미세기공률 등은 감소한 반면, 표면 염기도 향상에 기여하는 질소 함량은 증가하였다. 이러한 물성변화로 인해 최대 흡착능은 초기 활성탄(RAC: 3.27 mmol/g) 대비 최대 71%(AC-MM(42.7, 40): 0.937 mmol/g)가 감소한 반면, 저농도 이산화탄소에 대한 선택적 흡착량은 45%(AC-MM(15.3, 40): 0.73 mmol/g)의 향상을 보였다.

본 연구에서는 초임계 CO2 추출법을 이용하여 공정변수가 대두유의 수율에 미치는 영향과 초고압 처리가 초임계 추출에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. RSM 실험법을 통한 최적화 실험에서 468.18 bar, 80.23oC, 46.82 g/min의 조건에서 최대값 25.88%를 나타내었다. 초임계 추출법의 최적추출조건에서 초고압 전처리 후 추출 수율은 17.15-23.66%로 전처리 전보다 감소하는 경향을 나타내었다. 462.13MPa, 1분의 추출조건에서 정상점은 최대값으로 24.91%가 예측되었다. 초고압 전처리 후 초임계 추출에서 수율이 증가하지 않은 이유는 초고압 전처리시 입자의 뭉침현상이 일어나 평균입자크기가 증가하여 나타난 현상으로 추론하였다. 결과적으로 초고압 전처리는 초임계 추출 수율 증가에 영향을 미치지 못하는 것을 알 수 있었다. 초임계 CO2 추출법을 이용하여 대두유를 추출할 경우 추출 압력, 유량이 높을수록 추출온도가 낮을수록 더 많은 양의 대두유를 추출할 수 있다.

본 연구는 기후변화에 대응하기 위한 이산화탄소 포집 및 저장(Carbon Dioxide Capture and Storage, CCS)기술의 국내외 추진상황 및 정책마련 현황을 점검하고 국제에너지기구(International Energy Agency, IEA)가 제시한 CCS 규제 프레임워크 가이드라인을 통해 국내 이산화탄소 해양지중저장 실용화 정책에 대한 한계 및 시사점을 제시하였다. 현재 국가차원의 계획이 마련되었으나 실질적인 법개정이나 정책마련은 이루어지지 않았으며 CCS 실용화 추진을 위하여 구성된 총괄협의체는 그 협력체제 및 유연성이 부족하다. 경제성 평가 역시 CCS 과정 별로 분절적으로만 이루어지고 있으며 향후, 실증을 위한 대규모 투자가 예상되나 이를 위한 재정은 마련되지 않고 있다. 또한, CCS 관련 정보공유도 제한적이며 체계적인 대중인식 전략은 마련되지 않은 상황이다. 따라서 성공적인 CCS 실용화 추진을 위해서는 해양환경관리법을 바탕으로 한 신속한 법적체제 마련, CCS 총괄협의체 역할 조정 및 강화, CCS 전주기를 바탕으로 한 다양한 경제 시나리오 분석 및 경제적 인센티브 제도 마련, 대중인식 전략 마련, 그리고 정보교환을 위한 전문기관 설립과 같은 정책적 보완 사항들이 필요함을 본 연구에서 제시하였다.

The aim of this study was to determine the responses of some selected wheat varieties to high ambient C02 under salinity stress at seedling stage. The results revealed that applied salinity affected the growth of all the varieties while high (700 ppm) concentration of C02 substantially reduced the adverse effect of salinity and enhanced growth, by improving osmolytes (free proline, glycinebetaine and soluble sugars) accumulation. Furthermore, elevated C02 increased the contents of K+ and enhanced K+ INa+ ratio, whilst decreasing the contents Na + and cr as compared to respective control, although varietal differences were evident. Overall, there was a 6016% increase in growth attributes and 15020% increase in the K+ contents and K+/Na+ ratio, while reducing the toxic ionic contents. For all the parameters, relatively salt sensitive varieties benefitted greatly from C02 enrichment than the tolerant varieties. In conclusion, increased ambient C02 concentration acted as foliar fertilizer for salinity grown wheat varieties and substantially enhanced the growth, osmotic and ionic characteristics.

본 연구는 이산화탄소를 효율적으로 분리하기 위한 이온성액체 지지분리막 제조를 목적으로 한다. 공칭크기 0.1 mum PVDF 정밀여과막에 이온성액체인 [bmim][PF6] (1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate)를 분리막 세공내로 흡입시켜 고정화하였다. 제조된 이온성액체 지지막에 대한 N2, H2, CO2 기체의 투과도는 0.075, 0.203, 1.380 GPU로 측정되었으며 CO2/N2, H2/N2의 선택도는 각각 14.2와 2.69이었다. 또한 이온성액체 지지분리막은 이온성 액체가 운전압력 2.0 bar까지 세공 내에 고정되어 안정적으로 운전 가능하였다.

본 실험에서는 초임계 추출법을 이용하여 탈지미강으로부터 얻은 주요한 표면활성 물질 분획(3 fractions: 1-HS, 6-HS 및 18-HS)의 유화성질을 평가하였다. 유화성질의 평가는 표면활성분획을 이용하여 유화액을 제조한 후 이들의 여러 가지 물리화학적 성질(지방구 크기 및 변화, 크리밍 안정도, oil-off, 분산안정성 등)을 조사하였다. 그 결과 각 추출 분획을 이용하여 제조한 유화액은 서로 다른 물리화학적 특성을 나타내었는데, 그중 가장 작은 지방구 크기 특성을 나타낸 1-HS 유화액이 크리밍안정도, oil-off 및 분산안정성 측면에서 우수한 것으로 평가되었다. 또한 1-HS 추출물의 유화 기능성을 보강하기 위한 co-surfactant 검토 결과, GMS(glyceryl monostearate)를 추가적으로 첨가할 경우 1-HS 유화액의 지방구 크기가 현저하게 작아지는 것을 확인할 수 있었고, 적절한 첨가 농도는 0.05% 이상으로 확인되었다. 결론적으로 본 연구를 통하여 미강 추출물의 우수한 표면활성능을 확인할 수 있었으며, 이 천연의 표면활성물질은 초임계추출법을 이용하면 성공적으로 분리할 수 있는데, 향후 식품유화산업에서 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구와 관련하여 다음의 실험 목표는 이 물질의 구성 성분분석 및 상업화 연구이다.

사출구의 기하학적 구조와 탄산가스 주입량이 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 사출구의 기하학적 구조를 사출구상수로 산출하여 사출구상수와 수분함량, 용융물의 온도, 탄산가스 주입량에 따른 압출성형물의 물리적 특성을 분석하였다. 압출성형 공정변수는 수분함량 30%, 스크루 회전속도 150 rpm, 원료 투입량 100 g/min, 용융물의 온도(95, 110oC), 탄산가스 주입량(0, 100, 200 mL/min), 사출구 길이(2, 5 mm), 내벽에서 좁아지는 각(57, 95o)이었다. 비기계적 에너지 투입량은 사출구 상수 3.36×10-10 m3, 탄산가스 주입량 200 mL/min, 용융물의 온도가 110oC 일 때 159.31 kJ/kg으로 가장 낮은 비기계적 에너지 투입량을 나타내었다. 또한 직경팽화율은 내벽에서 좁아지는 각이 57o(3.36×10-10, 6.82×10-10 m3)일 때 95o(3.64×10-10, 8.09×10-10 m3)보다 높은 경향을 보였으며, 탄산가스 주입량이 0 mL/min에서 200 mL/min으로 증가함에 따라 직경팽화율은 증가하였다. 탄산가스 주입량이 증가할수록 비길이는 증가하는 경향을 나타냈으며, 사출구 상수가 낮을 때 밀도와 파괴력, 겉보기 탄성계수는 낮은 경향을 나타내었다. 압출성형물의 미세구조를 관찰하였을 때 용융물의 온도 110oC에서 내벽에서 좁아지는 각이 95o(3.64×10-10, 8.09×10-10 m3)일 때 57o(3.36×10-10, 6.82×10-10 m3)보다 기공의 수가 많았다.

본 연구에서는 hydroxy polyimide (HPI)로 용매 증발법에 의해 제조가 되었다. 비다공성막의 기체투과성능측정 결과로써, CO2 투과도는 약 85 Barrer이고, CO2/N2선택도는 23으로 측정되었다. 고분자, 용매, 비용매-첨가제의 3성분계 시스템을 도입하여 평막과 중공사막을 제조하였고, 모폴로지와 기체투과성능을 전계방출형전자주사현미경과 버블플로우메타로 측정하였다. 평막과 중공사막에서 CO2투과도와 CO2/N2 선택도는 각각 18.28 GPU, 70 GPU를 6.72, 8.63으로 나타남을 확인하였다. 중공사막이 평막보다 기체투과특성이 우수하다는 것을 확인하였다.

본 연구는 가지(Solanum melongena L.) 과실의 수확 후 품질보전을 위한 기술개발을 목적으로 MAP 저장 중 내 외부 저온장해의 발생에 미치는 1-MCP 및 이산화탄소의 영향을 구명하기 위하여 실시하였다. 가지의 저온장해 증상은 1-MCP 처리 후 4 및 8℃ 저장구에서 과실의 저온저장기간 경과에 따른 장해의 진전을 현저히 늦추었고 1.0μL·L-1 처리구는 8℃ 저장구에서 10일간 저온장해가 전혀 발생하지 않았고 4℃ 저장구에서는 현저히 장해의 진전을 늦추었으나 1℃ 저장 처리구에서의 장해경감 효과는 보이지 않았다. 또한 1-MCP 0.1~1.0μL·L-1 처리구의 경우, 4 및 8℃에서 15일간 저온저장 후 무처리구에 비해 감모율이 낮고 경도가 높게 유지되는 것으로 조사되어 품질적 측면에서 긍정적 효과를 보였다. 드라이아이스(5g/3과)를 이용하여 MAP 가지에 이산화탄소를 처리하였던 경우, 처리 3일 후에 저온장해가 급격히 증가하였고 1-MCP 처리는 장해의 진전을 막지 못하는 것으로 조사되었다. 반면, 가지 과실의 MAP 저장 시 이산화탄소 흡수제(5g/3과)의 단용처리 및 1.0μL·L-1 농도의 1-MCP를 복합처리 하였던 경우, 4 MAP 저장 중 과실의 외부장해는 6일간 전혀 발생하지 않았고 내부장해는 복합처리의 경우 15일간 방지할 수 있었다. 종합적으로 본 연구 결과, 가지 과실에 대한 1-MCP 및 이산화탄소흡수제 처리는 가지 과실의 품질 악화를 지연시키며 유통기간 연장을 위한 저장온도의 범위를 넓혀주는데 실용성이 높다고 판단된다.

본 논문은 다양한 시설내에 적은 농도의 CO2 제거를 위한 선택적 CO2 흡수능력을 향상시킨 흡착제의 효율평가에 관한 것이다. 직경 4mm의 구형 흡착제는 시판용 제올라이트에 첨가제, 물, 바인더, LiOH를 섞어 제조하였다. 칼럼테스트에서 400분 이내에 90% 이상의 CO2흡착효율을 나타내었고, 흡착필터모듈 흡착능력을 평가하기 위해 회분식과 연속식타입의 챔버테스트가 시행되었다. 회분식테스트에서 30분 이내에 약 92%의 CO2가 제거되는 것을 확인하였다. 연속식테스트에서 30분 이내 70%의 CO2가 제거효율을 보였으며, 2,500ppm 이상의 CO2가 제거되는 것을 확인하였다. 재현성테스트를 수차례 수행한 결과 15일동안 1,000ppm 이상의 CO2가 연속적으로 제거됨을 보였다. TGA 분석법을 이용한 흡착량 분석에서 흡착제 g당 5.0mmol의 CO2를 흡착하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 흡착제는 상온에서 저농도 CO2 실내환경에 적용가능한 것으로 판단된다.

초임계 CO2유체를 이용하여 미강 중 표면활성물질을 추출하고 추출물의 표면활성능을 최적화하는 추출 조건을 반응표면분석법을 통해 조사하고자 하였다. 추출수율은 독립변수인 압력, 온도, 보조용매량이 많을수록 높았으며, 보조용매량이 추출수율에 가장 큰 영향을 주었다. 회귀분석을 통해서 얻은 최적 추출 조건은 추출압력 330 bar, 추출온도 65oC, 보조용매량 250 g이었다. 표면활성능 지표인 계면장력은 추출압력과 추출온도가 증가할수록 그리고 보조용매량이 높을수록 낮았으며, 추출수율과 마찬가지로 보조용매량이 계면장력에 가장 큰 영향을 주었지만 추출압력과 추출온도 등의 변수에 의한 영향은 비교적 적었다. 회귀분석을 통해서 얻은 최적 추출 조건(낮은 계면장력)은 추출압력 350 bar, 추출온도 65oC, 보조용매량 50 g이었다. 또한 D-optimal design을 통해 얻은 실험 결과를 바탕으로 회귀분석을 하였을 때 예측모델식은 실제 측정값과 비교해 높은 유의성을 나타내는 것으로 판단되었다. 보조용매량이 많을수록 극성 물질이 더 많이 추출되어 낮은 계면장력 값을 예상하였지만 실제 측정 결과 보조용매량이 가장 낮은 조건인 50 g에서 계면장력은 가장 낮게 측정되었다. 이의 규명을 위하여 TLC 및 HPLC 분석을 통한 추출물에 대한 성분 조사, 추출물을 이용한 유화액 제조, 유화액 특성 평가 등 추가 실험이 필요한 것으로 사료되었다.

국제기후변화협약 및 정부의 저탄소 정책은 기본적으로 과학이 제시한 이산화탄소 증가에 대한 기후민감도에 근거해야 한다. 그러나 기후민감도의 추정치는 현재까지 연구 단위별로 차이가 커서, 이에 대한 과학적 배경, 한계, 전망을 고찰할 필요가 있다. 본 연구에서는 지금까지의 기후민감도에 대한 국내외 연구 결과를 객관적으로 종합하여 검토한다. 기후민감도를 결정하는 것은 대기와 지면의 각종 물리과정에 의한 기후피드백 작용이며, 이 중 특히 태양 단파복사량을 조절하는 구름, 해빙과 관련된 물리과정은 불확실성이 가장 커서, 부정확한 민감도 추정을 야기하는 것으로 보인다. 이 때문에, 최근 인공위성 자료를 이용하여 추정한 기후민감도는 기후모델들이 갖는 범위(대기 중 이산화탄소 2배 증가당 지구평균기온 2-5 K 증가)에 들거나, 그보다 훨씬 작은 값을 갖는다.

본 연구는 GIS․RS를 기반으로 무주군 산림의 이산화탄소 (CO2) 흡수량 및 바이오에너지 공급 잠재량을 추정하기 위하여 수행하였다. 추정 결과, 무주군 산림은 7,800,130 tCO2를 흡수한 것 으로 추정되었으며, 이용 가능한 전체 바이오에너지 공급 잠재량은 11,868,202,837 M㎈인 것으 로 추정되었다. 또한, 연간 바이오에너지 공급 잠재량은 314,876,637 M㎈/year이었으며, 이는 겨울철 난방용 바이오에너지로 무주군 전체 가구수 10,902 가구보다 많은 11,214 가구에 공급할 수 있는 것으로 추정되었다. 본 연구는 국가단위 산림의 CO2 흡수량 및 바이오에너지 공급 잠 재량 추정에 있어서 그 방법론을 제시하였으며, GIS․RS 등의 최신 기법을 기반으로 정밀한 산림 정보를 이용한 국가단위의 추정은 신뢰도를 더욱 높일 수 있을 것으로 판단되었다.

Magnetite and inorganic sludge were mainly composed of Fe2O4 and Fe2O3, respectively. Initial specific surface areas of magnetite and inorganic sludge were 130 m2/g and 31.7 m2/g. CO2 decomposition rate for inorganic sludge was increased with temperature. Maximum CO2 decomposition rates were shown 89% for magnetite at 350℃ and 84% for inorganic sludge at 500℃. Specific surface area for magnetite was not varied significantly after CO2 decomposition. However, specific surface area for inorganic sludge was greatly decreased from initial 130 m2/g to approximately 50~60 m2/g after reaction. Therefore, it was estimated that magnetite could be used for CO2decomposition for a long time and inorganic sludge should be wasted after CO2 decomposition reaction.

팽이버섯 병재배에서 재배사 내의 탄산가스 농도를 조절하여 소비자 요구에 맞는 버섯을 안정적으로 생산하고, 생육과 수확에 관련하여 적정기준 설정을 위해 실험을 수행한 결과이다. 공시균주 특성 값을 종합해보면 탄산가스 농도가 높아지면 초발이소요일수, 생육일수, 수확일수는 증가하는 경향이고, 백색계열보다 갈색계열이 탄산가스 농도에 상관없이 초발이소요일수, 생육일수, 수확일수가 전체적으로 짧으며, ASI 4103 균주와 같이 균주의 유전적 형질이 재배적 특성에 많은 영향을 주는 것으로 판단된다. 병당 수량성은 균주에 따라 처리농도에 따른 증감의 차이는 있으나, 전반적으로 탄산가스 농도가 높아지면 수확량은 감소하였다. 개체중은 균주에 따라 약간씩 차이는 있으나 대체적으로 탄산가스 농도가 증가하면서 약간씩 감소하는 경향이다. 병당 개체수에서는 균주간의 차이가 커서 탄산가스 농도 증가에 따른 일정한 경향을 확인 할 수 없었다. 자실체의 수분함량은 균주에 따라 약간의 차이는 있으나 탄산가스 농도의 증가에 따라 수분함량이 감소되었다.

In order to capture the indoor CO₂ gas from public indoor spaces, a commercial zeolite(4A) was modified with alkali metals useful for adsorption. The prepared sorbents showed somewhat improved adsorption capacity. A few isotherm models were reviewed to characterize the adsorption mechanism of test sorbents. Sips model was found the most appropriate for low level indoor CO₂ adsorption, but revealed a significant error in low pressure regimes and required numerical analysis for quantitative evaluation. Thus, a parameter(qm) in the equation was empirically recorrelated with a operation temperature. As a result, the final model equation including a simple linear function presented less errors for evaluation of the potential capacity of adsorption.

This research was conducted to estimate the characteristics of carbon dioxide decomposition using an inorganic sludge. The inorganic sludge was composed of high amount (66.8%) of Fe2O3. Hydrogen could be reduced with 0.247, 0.433, 0.644, and 0.749 at 350, 400, 450, and 500℃, respectively. The carbon dioxide decomposition rates at 250, 300, 350, 400, 450, and 500℃ were 32, 52, 35, 62, 75, and 84%, respectively. High temperature led to high reduction of hydrogen and better decomposition of carbon dioxide. The specific surface area of the sludge after hydrogen reduction was higher than that after carbon dioxide decomposition. The specific surface area of the sludge was more decreased with increasing of temperature.