생물학적 및 미생물 전기화학적 바이오가스 업그레이딩

( Ajay Thapa ),전항배 ( Hang-bae Jun ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

혐기성소화는 고농도 유기성폐기물을 분해하여 유용한 바이오가스인 메탄을 화수할 수 있는 전통적인 방법이지만 유기물 구성요소 및 분해속도 등 다양한 인자에 따른 메탄가스의 함량변화가 크다는 문제점이 있다. 최근, 혐기성소화조에 전극을 부착하여 미생물의 전기화학적 영향을 통해 메탄의 함량과 수율을 높이는 미생물 전기화학적 소화조(BEAD)가 주목받고 있다. 기존의 다양한 연구에서 BEAD의 전기화학적 영향을 통하여 혐기성 소화조의 유기물 분해 및 메탄생성 효율을 향상시키는 것이 보고되고 있다. 그러나 이러한 전기화학적 영향에도 메탄의 수율은 이론적 메탄 수율인 0.35L-CH₄/g-COD를 초과할 수 없으며 음식물류폐기물의 경우 약 60%의 메탄함량을 넘기 어렵다. 바이오가스는 CH₄:CO₂가 약 60:40으로 존재하고 있으며 CO₂는 H₂와 결합하여 CH₄로의 전환이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 기질의 주입과 함께 추가적인 외부 전자공여체인 H2를 주입하는 In-situ biogas upgrading을 통해 CH₄의 함량을 향상에 대해 연구하였으며, 일반적인 기존 혐기성 소화조와 BEAD반응조를 구성하여 H₂가 CH₄로 전환되는 H₂ methanation에 대한 전기화학적 영향에 대하여 연구하였다. 실험을 위해 구성한 AD 및 BEAD 반응조의 용량은 700ml이고, 유효용량은 500ml이다. BEAD 반응조의 산화전극 및 환원전극은 각각 니켈과 철, 구리가 코팅된 Graphite carbon을 사용하였으며 전극 면적은 각 0.0064 m²이다. 연구 결과, H₂를 주입하지 않은 AD와 BEAD의 메탄함량은 각 60%, 61%로 알려진 CH₄ 함량을 초과하지 못함을 확인하였다. 그러나 H₂를 주입한 AD+H₂와 BEAD+H₂의 경우의 메탄함량은 각 81%, 84%로 향상됨을 확인하였다. CH₄ 발생량 결과에서는 AD에 비해 BEAD에서 더 빠른 메탄함량 향상을 보임을 확인하였으나 이론적 메탄발생량을 초과하지 못하였다. 반면에 AD+H₂와 BEAD+H₂의 경우 이론적 메탄발생량보다 약 1.5배 많은 CH₄가 발생되었으며 이를 통해 공급된 H₂가 CO₂와함께 CH₄로 전환되었음을 알 수 있다. BEAD에서 전극을 통해 공급된 미량의 전압 전기화학적 영향을 통해 미생물의 활성도를 향상시켜 보다 빠른 유기물 처리가 가능함을 알 수 있다. 그러나 이론적 메탄수율인 0.35L-CH₄/g-COD를 초과할 수는 없다. 반면에 H₂를 공급하였을 경우 약80%이상의 CH₄ 함량을 나타내었다. 그러나 더 높은 CH₄ 함량을 달성하지 못하였는데 이는 장치의 한계로 H₂의 용해도가 충분히 높아지지 못하였기 때문으로, 이를 향상시키기 위해 추후 추가연구 수행이 필요하다.

생물학적 및 미생물 전기화학적 바이오가스 업그레이딩

( Ajay Thapa ),전항배 ( Hang-bae Jun ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

혐기성소화는 고농도 유기성폐기물을 분해하여 유용한 바이오가스인 메탄을 화수할 수 있는 전통적인 방법이지만 유기물 구성요소 및 분해속도 등 다양한 인자에 따른 메탄가스의 함량변화가 크다는 문제점이 있다. 최근, 혐기성소화조에 전극을 부착하여 미생물의 전기화학적 영향을 통해 메탄의 함량과 수율을 높이는 미생물 전기화학적 소화조(BEAD)가 주목받고 있다. 기존의 다양한 연구에서 BEAD의 전기화학적 영향을 통하여 혐기성 소화조의 유기물 분해 및 메탄생성 효율을 향상시키는 것이 보고되고 있다. 그러나 이러한 전기화학적 영향에도 메탄의 수율은 이론적 메탄 수율인 0.35L-CH₄/g-COD를 초과할 수 없으며 음식물류폐기물의 경우 약 60%의 메탄함량을 넘기 어렵다. 바이오가스는 CH₄:CO₂가 약 60:40으로 존재하고 있으며 CO₂는 H₂와 결합하여 CH₄로의 전환이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 기질의 주입과 함께 추가적인 외부 전자공여체인 H2를 주입하는 In-situ biogas upgrading을 통해 CH₄의 함량을 향상에 대해 연구하였으며, 일반적인 기존 혐기성 소화조와 BEAD반응조를 구성하여 H₂가 CH₄로 전환되는 H₂ methanation에 대한 전기화학적 영향에 대하여 연구하였다. 실험을 위해 구성한 AD 및 BEAD 반응조의 용량은 700ml이고, 유효용량은 500ml이다. BEAD 반응조의 산화전극 및 환원전극은 각각 니켈과 철, 구리가 코팅된 Graphite carbon을 사용하였으며 전극 면적은 각 0.0064 m²이다. 연구 결과, H₂를 주입하지 않은 AD와 BEAD의 메탄함량은 각 60%, 61%로 알려진 CH₄ 함량을 초과하지 못함을 확인하였다. 그러나 H₂를 주입한 AD+H₂와 BEAD+H₂의 경우의 메탄함량은 각 81%, 84%로 향상됨을 확인하였다. CH₄ 발생량 결과에서는 AD에 비해 BEAD에서 더 빠른 메탄함량 향상을 보임을 확인하였으나 이론적 메탄발생량을 초과하지 못하였다. 반면에 AD+H₂와 BEAD+H₂의 경우 이론적 메탄발생량보다 약 1.5배 많은 CH₄가 발생되었으며 이를 통해 공급된 H₂가 CO₂와함께 CH₄로 전환되었음을 알 수 있다. BEAD에서 전극을 통해 공급된 미량의 전압 전기화학적 영향을 통해 미생물의 활성도를 향상시켜 보다 빠른 유기물 처리가 가능함을 알 수 있다. 그러나 이론적 메탄수율인 0.35L-CH₄/g-COD를 초과할 수는 없다. 반면에 H₂를 공급하였을 경우 약80%이상의 CH₄ 함량을 나타내었다. 그러나 더 높은 CH₄ 함량을 달성하지 못하였는데 이는 장치의 한계로 H₂의 용해도가 충분히 높아지지 못하였기 때문으로, 이를 향상시키기 위해 추후 추가연구 수행이 필요하다.

생물학적 및 미생물 전기화학적 바이오가스 업그레이딩

( Ajay Thapa ),전항배 ( Hang-bae Jun ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-

혐기성소화는 고농도 유기성폐기물을 분해하여 유용한 바이오가스인 메탄을 화수할 수 있는 전통적인 방법이지만 유기물 구성요소 및 분해속도 등 다양한 인자에 따른 메탄가스의 함량변화가 크다는 문제점이 있다. 최근, 혐기성소화조에 전극을 부착하여 미생물의 전기화학적 영향을 통해 메탄의 함량과 수율을 높이는 미생물 전기화학적 소화조(BEAD)가 주목받고 있다. 기존의 다양한 연구에서 BEAD의 전기화학적 영향을 통하여 혐기성 소화조의 유기물 분해 및 메탄생성 효율을 향상시키는 것이 보고되고 있다. 그러나 이러한 전기화학적 영향에도 메탄의 수율은 이론적 메탄 수율인 0.35L-CH₄/g-COD를 초과할 수 없으며 음식물류폐기물의 경우 약 60%의 메탄함량을 넘기 어렵다. 바이오가스는 CH₄:CO₂가 약 60:40으로 존재하고 있으며 CO₂는 H₂와 결합하여 CH₄로의 전환이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 기질의 주입과 함께 추가적인 외부 전자공여체인 H2를 주입하는 In-situ biogas upgrading을 통해 CH₄의 함량을 향상에 대해 연구하였으며, 일반적인 기존 혐기성 소화조와 BEAD반응조를 구성하여 H₂가 CH₄로 전환되는 H₂ methanation에 대한 전기화학적 영향에 대하여 연구하였다. 실험을 위해 구성한 AD 및 BEAD 반응조의 용량은 700ml이고, 유효용량은 500ml이다. BEAD 반응조의 산화전극 및 환원전극은 각각 니켈과 철, 구리가 코팅된 Graphite carbon을 사용하였으며 전극 면적은 각 0.0064 m²이다. 연구 결과, H₂를 주입하지 않은 AD와 BEAD의 메탄함량은 각 60%, 61%로 알려진 CH₄ 함량을 초과하지 못함을 확인하였다. 그러나 H₂를 주입한 AD+H₂와 BEAD+H₂의 경우의 메탄함량은 각 81%, 84%로 향상됨을 확인하였다. CH₄ 발생량 결과에서는 AD에 비해 BEAD에서 더 빠른 메탄함량 향상을 보임을 확인하였으나 이론적 메탄발생량을 초과하지 못하였다. 반면에 AD+H₂와 BEAD+H₂의 경우 이론적 메탄발생량보다 약 1.5배 많은 CH₄가 발생되었으며 이를 통해 공급된 H₂가 CO₂와함께 CH₄로 전환되었음을 알 수 있다. BEAD에서 전극을 통해 공급된 미량의 전압 전기화학적 영향을 통해 미생물의 활성도를 향상시켜 보다 빠른 유기물 처리가 가능함을 알 수 있다. 그러나 이론적 메탄수율인 0.35L-CH₄/g-COD를 초과할 수는 없다. 반면에 H₂를 공급하였을 경우 약80%이상의 CH₄ 함량을 나타내었다. 그러나 더 높은 CH₄ 함량을 달성하지 못하였는데 이는 장치의 한계로 H₂의 용해도가 충분히 높아지지 못하였기 때문으로, 이를 향상시키기 위해 추후 추가연구 수행이 필요하다.

Profile of Skin Biopsies and Patterns of Skin Cancer in a Tertiary Care Center of Western Nepal

Kumar, Ajay,Shrestha, Prashanna Raj,Pun, Jenny,Thapa, Pratichya,Manandhar, Merina,Sathian, Brijesh Asian Pacific Journal of Cancer Prevention 2015 Asian Pacific journal of cancer prevention Vol.16 No.8

Background: Skin biopsy is the method to assist clinicians to make definite dermatological diagnosis which further helps in holistic management. Skin cancers are relatively rare clinical diagnosis in developing countries like Nepal, but the prevalence is on rise. Objectives: To investigate the profile of skin biopsies and frequencies and pattern of skin cancers in a tertiary care centre of Western Nepal. Materials and Methods: The materials consisted of 434 biopsies (1.37%) out of 31,450 OPD visits performed in the Department of Dermatology, Manipal Teaching Hospital, Pokhara, Nepal, during the period of Dec 2011-Nov 2014. Data were collected and analyzed using SPSS-16 with reference to incidence, age, sex, race and clinical and histopathological features. Results: The commonest disorders observed in biopsies were papulosquamous lesions, skin tuberculosis of different types, benign skin tumors, leprosy, collagen and fungal diseases. Viral diseases were rarely seen, probably due to straight forward clinical diagnosis. Dermatological malignancies accounted for 55/434 (12.67%) of biopsies. Skin disorders in general were commoner in females 280/434 (64%), including malignancies 32/55(58.2%). Mean age of patients with skin cancer was 54.5 years. Facilities for proper laboratory investigation of dermatological disorders will improve the quality of life. Conclusions: The most prevalent lesion in skin biopsies was papulosquamous disorders followed by skin tuberculosis of different types. Dermatological malignancy constituted 55/434 (12.67%) cases. The prevalence of skin malignancy is on rise in Nepalese society probably due to increase in life expectancy and better diagnostic services.

NaOH 용액과 폐 알루미늄의 반응에 의한 수소가스 생산

( Weiqi Shi ),( Thapa Ajay ),이범 ( Beom Lee ),전항배 ( Hang-bae Jun ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-

신에너지 중 하나인 수소 에너지는 많은 에너지를 발생시키며, 다양한 방법을 통해 생성할 수 있어 주목을 받고 있다. 수소는 알칼리용액과의 반응으로써 생성할 수 있으며, 본 연구에서는 폐 알루미늄과 NaOH 용액의 반응에 의한 수소가스 생산을 관찰하였다. 알루미늄 생산 공장에서 공급받은 폐 알루미늄은 잘게 자른 형태(T 4.3 μm×L 0.5 mm×W 0.5 mm)로 준비되었고 NaOH용액은 1~5 M로 제작하였다. 용액의 용량에 따른 차이를 확인하고자 용액의 용량을 60 mL, 500 mL로 하였으며 500 mL의 멸균병 내에서 반응이 진행되었다. 5 g의 폐 알루미늄과 500 mL의 1 M, 3 M, 5 M의 NaOH 용액과의 반응 시 각각 5.7 L, 5.9 L, 6.2 L의 수소가 발생되었으며 발생속도는 각각 0.1 L-H₂/min·5gAl, 1 L-H₂/min·5gAl, 5.6 L-H₂/min·5gAl으로 나타났다. 이를 통하여 용액의 농도에 따라 수소가스의 총 발생량의 차이는 크지 않지만, 가스 발생속도에서는 농도의 영향을 받는 것을 알 수 있다. 또한 10g의 폐 알루미늄과 60 mL의 NaOH 5 M과 반응 시 총 발생량은 15.6 L로 나타났다. 따라서 본 연구를 통하여 용액의 용량이 가스 발생량에 미치는 영향은 미미하며, 수소 발생량은 폐 알루미늄의 양과 용액의 농도에 의해 결정됨을 확인하였다.