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열분해 온도가 음식폐기물 바이오차의 이화학적 특성에 미치는 영향
김신실 ( Sin-sil Kim ),노준석 ( Jun-suk Rho ),이수림 ( Su-lim Lee ),이재훈 ( Jae-hoon Lee ),최아영 ( Ah-young Choi ),이슬린 ( Seul-rin Lee ),박유진 ( Yu-jin Park ),박미나 ( Mi-na Park ),박종환 ( Jong-hwan Park ),서동철 ( Dong-cheo 한국환경농학회 2022 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2022 No.-
현재 우리나라 음식 폐기물은 15,000톤/일 가량이 발생하고 있으며 처리 비용만 연간 1조원 이상이 소요되는 것으로 알려져 있다. 기존의 처리방식인 직매립 및 해양투기는 법 개정과 런던협약에 의해 금지되었고, 이에 따라 음식 폐기물의 자원화 기술 개발의 필요성이 대두되었다. 현재 퇴비화, 사료화 등을 통한 자원화를 진행하고 있으나 식물의 염류 장해, 가축 질병 발생 및 긴 처리시간 소요 등의 문제점이 잇따라 발생하며 보다 실용적이고 효율적인 방안이 필요한 실정이다. 이에 본 연구는 열분해를 통해 음식 폐기물 바이오차를 제조한 후, 열분해 온도에 따른 이화학적 특성을 분석하여 자원으로써 활용 가능성을 평가하였다. 음식 폐기물(이하 FW) 일정량을 각각 350℃, 500℃ 및 700℃(이하 FWB350, FWB500, FWB700)에서 4시간 동안 열분해 하여 바이오차를 제조하였고, 각각의 이화학적 특성을 분석하였다. 분석 결과 유기물 함량은 40.85%(FWB700)<46.83%(FWB500)<72.26%(FWB350)<82.69%(FW)로 나타났으며, pH는 5.11(FW)<6.94(FWB350)<10.14 (FWB500)<11.74(FWB700)로 나타났다. 무기성분 함량은 FW에서 T-N(2.58%), P(0.9%), K(0.8%), Ca (3.66%), Mg(0.16%), Na(1.44%)로 나타났으며, FWB에서는 T-N(2.22-2.89%), P(1.78-3.28%), K(1.63- 2.75%), Ca(8.02-13.7%), Mg(0.31-0.56%), Na(2.27-4.26%)로 열분해 온도가 높아질수록 함량이 더 높아지는 경향을 나타냈다. 유해 중금속인 As, Cd, Pb, Hg는 미검출 되었다. FT-IR 분석결과 FW에서는 보이지 않던 C-Cl 결합이 FWB에서 565cm<sup>-1</sup>과 605cm<sup>-1</sup>에서 나타났다. FW, FWB350에서는 관찰되던 2923cm<sup>-1</sup>의 NH<sub>4</sub><sup>+</sup> 작용기는 FWB500, FWB700에서는 사라졌다. 1040cm<sup>-1</sup>에서 C-OH결합, 1634cm<sup>-1</sup>에서 C=C 결합, 3433cm<sup>-1</sup>에서 OH작용기는 공통적으로 나타났으며 온도가 높아질수록 강도가 세지는 경향을 나타냈다. 위의 결과를 토대로 식물 생장에 필수적인 무기성분을 다량 함유하고 있는 양질의 FWB는 식물 생육 증진 및 토양 개량제로서의 잠재성을 가지고 있다고 평가될 수 있다.
초피(Zanthoxylum piperitum DC.) 품종과 수확시기에 따른 화학성분의 변화
김용두(Yong-Doo Kim),강성구(Seong-Koo Kang),최옥자(Ok-Ja Choi),정현숙(Hyun-Sook Jung),장미정(Mi-Jeong Jang),서재신(Jae-Sin Seo),고무석(Moo-Seok Ko) 한국식품영양과학회 2001 한국식품영양과학회지 Vol.30 No.2
초피의 품종과 수확시기에 따른 전통 향신료로서 이용의 최적 시기를 결정하고 한국인의 식습관에 맞는 새로운 향신료 등을 개발하는데 기초 자료를 제공하고자 2품종을 수확시기별로 주요성분을 분석, 비교하였다. 초피와 민초피의 일반성분은 과피와 잎에서 채취시기가 경과할수록 수분함량과 조단백질 함량이 공통적으로 감소하였으나, 조섬유 및 회분함량은 증가하는 경향을 나타냈다. 조지방과 가용성무질소물은 채취시기에 따른 변화가 관찰되지 않았다. 또한 무기질은 채취시기가 경과할수록 초피 및 민초피의 과피와 잎에서 공통적으로 증가하는 경향이었고, K와 P의 함량이 Ca, Na, Mg의 함량보다 높았다. 총 아미노산의 함량은 초피 및 민초피의 과피와 잎에서 15~16종의 성분이 검출되었는데, 과피와 잎에서 공통적으로 채취 초기에 가장 높았고 그 후 점차 감소하였다. 개별 아미노산의 함량은 채취 초기를 기준으로 비교해 볼 때, 과피와 잎에서 공통적으로 aspartic acid의 함량이 가장 높았고, cysteine은 흔적 정도로 가장 낮게 나타났다. 유리아미노산은 총 아미노산의 함량에 비해 평균 약 1/30정도였으며, 초피와 민초피의 과피와 잎에서 각각 9~15이 검출되어 성분의 종류도 총 아미노산에 비해 적었다. 채취 시기가 경과함에 따라 두 품종 모두 과피의 경우 유리아미노산의 총량이 상당히 감소하였고, 잎의 경우는 반대로 증가하였다. Chopi, Zanthoxylum piperitum DC., has been used as natural spice traditionally in the Far East countries including Korea. This study was performed with the object of providing basic data, firstly for the decision of the appropriate harvesting time for traditional use of chopi and secondly for developing a new spice satisfying the national dietary custom from chopi as raw material. Concerning the content and its change of the proximate composition, the content of moisture and crude protein decreased in all sample, while the content of fiber and ash tended to increase with the lapse of harvest time. The content of mineral elements tended to increase in every sample with the lapse of harvest time, and contents of K and P were higher than that of Ca, Na and Mg. Every sample showed the highest content of 15~16 components of total amino acids at the first period and the content decreased gradually with the lapse of harvest time. On the basis of the first period, every sample showed the highest content of aspartic acid, the lowest content of methionine and the trace of cysteine. Free amino acids increased considerably with the lapse of harvest time for peels of chopi and minchopi broth, while the amount for leaves increased on the contrary.
Levilactobacillus brevis B737을 종균으로 사용한 갈색거저리 유충 분말 첨가 쌀 요구르트 제조 조건 탐색 및 품질특성 분석
김봉신(Bong-Sin Kim),김현영(Hyeon-Young Kim),박여옥(Yeo-Ok Park),하기정(Gi-Jeong Ha),최재혁(Jae-Hyeok Choi),김정환(Jeong Hwan Kim) 한국식품과학회 2022 한국식품과학회지 Vol.54 No.5
쌀과 갈색거저리 유충의 소비 촉진과 새로운 기능성 발효식품 개발을 위해 쌀가루와 갈색거저리 유충 분말 혼합액에 L. brevis B737를 접종하여 유산발효를 시도하여 액상 요구르트 제조를 시도하였다. L. brevis B737은 전구체인 MSG나 L-glutamate들을 효율적으로 GABA로 전환하는 균주로 김치에서 분리되었다. 쌀가루 8%, 갈색거저리유충 분말 5%, 그리고 포도당 3% 혼합이 유산발효를 위한 최적 조성으로 결정되었고 최적 발효시간은 24시간이였다. 최적 조건에서 발효한 쌀 요구르트의 관능검사와 발효 후 4℃에서 저장중 변화들을 조사하였다. 쌀 요구르트의 GABA 함량은 발효 전 1.09 mg/100 mL에서 24시간 발효 후에는 7.09mg/100 mL로 발효를 통해 6.5배 증가하였다. 발효 후 쌀 요구르트의 GABA, ornithine 함량은 증가하였고, glutamic acid, tyrosine 함량은 감소하였다. 이상 결과들은 L. brevis B737을 종균으로 사용한, 갈색거저리 유충 분말 첨가 쌀 요구르트의 새로운 발효식품으로서의 가능성을 보여주었다. 추후 쌀 요구르트의 관능적 특성 및 색상 개선 연구들이 이루어 질 경우 쌀과 갈색거저리 소비 촉진에 기여할 수 있을 것으로 생각된다. A drink-type rice yogurt fortified with mealworm powder was produced by γ-aminobutyric acid (GABA) producing Levilactobacillus brevis B737 to promote rice and mealworm consumption. Rice contains oligosaccharides that promote growth of lactic acid bacteria. Mealworm has potential as an ingredient in food because of its high protein content. The optimal contents of rice and mealworm powders were 8% and 5%, respectively. The optimal fermentation time for rice yogurt (8% rice powder, 5% mealworm powder, and 3% glucose) was determined as 24 h. Rice yogurt was stored at 4℃ for 72 h after fermentation, and no significant changes in appearance and sensory properties were observed. GABA content of rice yogurt at 0 and at 24 h of fermentation was 1.09 and 7.09 mg/100 mL, respectively. The ornithine content increased, but the tyrosine content decreased. The results demonstrated the possibility of producing novel rice yogurt fortified with mealworm powder.
최재신(Jae Sin Choi),김영조(Young Jo Kim),김영석(Young Seok Kim) 대한전기학회 2007 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.10
This paper proposes new control method of maximum power point tracking for the seaflow generation system. This control system is performed by using the duty ratio control of DC/DC converter. An advantage of MPPT(Maximum Power Point Tracking)control method presented in this paper is not necessary to use the seaflow turbine characteristic at various seaflow speed and measure the tidal speed and/or the rotation speed of the seaflow generator. Therefore the resulting system ha s the characteristics of lower cost, higher efficiency and lower complexity. The fuzzy controller is used to control the duty ratio of DC/DC converter. So the reactivity and the reliablilty of the generation system is developed. Proposed control method was analyzed mathematically and tested by computer simulation by using Matlab Simulink<SUP>?</SUP>.
피트모스, 코코피트 및 바이오차 혼합 깔짚의 우사에서 발생하는 악취 저감 효율
이재훈 ( Jae-hoon Lee ),이수림 ( Su-lim Lee ),노준석 ( Jun-suk Rho ),최아영 ( Ah-young Choi ),김신실 ( Sin-sil Kim ),이슬린 ( Seul-rin Lee ),박유진 ( Yu-jin Park ),이시연 ( Si-yeon Lee ),박종환 ( Jong-hwan Park ),서동철 ( Dong-che 한국환경농학회 2022 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2022 No.-
국내의 우분뇨 배출량이 지속적으로 증가하고 있으며, 악취로 인한 주민들의 민원 건수가 증가하고 있다. 또한 우사에서 주로 사용하던 톱밥 깔짚에 대한 문제들이 제기되면서 대체 깔짚이 필요한 실정이며, 피트모스, 코코피트 및 바이오차의 단일 소재에 대한 악취 저감 특성은 본 연구진에 의해 조사된 바 있다. 따라서 깔짚의 악취 저감 효율을 증진하기 위하여 피트모스, 코코피트 및 바이오차를 일정한 비율로 혼합하여 제조한 깔짚의 악취 저감 특성을 평가하였다. 깔짚은 톱밥, 코코피트, 피트모스 및 바이오차의 단독 처리구와 코코피트:피트모스:바이오차=4:4:2(CP4:PM4:BC2), 2:6:2(CP2:PM6:BC2)의 비로 혼합한 혼합 처리구를 두어 실험을 수행하였다. 악취는 환경부령으로 고시된 지정악취물질 22종을 분석하였다. 악취 채취를 위하여 밀폐가 가능한 용기에 깔짚과 우분뇨를 투입하여 혼합한 뒤 휴대용 악취 샘플러를 사용하여 기체를 포집하여 분석을 수행하였다. 깔짚과 우분뇨를 혼합하고 7일 후에 악취를 채취하였다. 우분뇨만 처리한 대조구 대비 톱밥, 코코피트, 피트모스 및 바이오차 단독 처리구의 악취 저감 효율은 각각 70, 67, 78 및 76% 였으며, 혼합 처리구인 CP4:PM4:BC2 및 CP2:PM6:BC2의 악취 저감 효율은 각각 85 및 92%로 나타났다. 단독 처리구에서는 피트모스 및 바이오차의 악취 저감 효율이 톱밥 및 코코피트의 악취 저감 효율보다 높게 나타났다. 혼합 처리구는 단독 처리구에 비해 악취 저감 효율이 더욱 뛰어났으며, 특히 CP2:PM6:BC2의 악취 저감률이 92%로 다른 깔짚보다 효과적이었다.