음식물류 폐기물 퇴비를 활용한 하수슬러지 Bio-drying의 효율에 관한 연구

안정원 ( Jeong Won An ),오민아 ( Minah Oh ),이재영 ( Jai-young Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2018 No.-

정부에서 재생에너지를 이용한 발전량을 2030년까지 30%로 확대하기로 공표함에 따라 재생에너지에 대한 관심이 지속적으로 증대되고 있다. 그에 따라 신ㆍ재생에너지 공급 의무화제도(Renewable Energy Portfolio Standard, RPS)가 시행되었다. 국내에서 발생되는 하수슬러지는 그 배출량과 처리 비용 또한 지속적으로 상승하고 있는 실정이며 하수슬러지를 연료화하기 위해서는 건조과정이 필수적이다. 하지만 보편적으로 이용되는 가열ㆍ건조기술은 과도한 동력비가 소요되게 된다. 따라서 경제성 확보를 위한 저동력 저비용의 전처리 방법을 개발할 필요가 있다고 사료된다. 일반적인 Bio-drying공정에서는 톱밥, 볏짚 등을 bulking agent로 사용하고 있으나 온도상승률이 낮고 상대적으로 높은 가격에 구매해야하는 단점이 존재한다. 음식물류 폐기물의 경우 전체 발생량의 83%가 사료화와 퇴비화에 의존되고 있으며 퇴비화의 경우 생산량 대비 낮은 품질신뢰성과 부정적 인식으로 인해 소비가 저조한 실정이다. 이러한 연유로 사업체에서는 부숙이 완료되지 않은 퇴비를 무단 투기하여 침출수가 유출되는 등 2차적인 환경오염문제가 지속적으로 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 2차적인 환경오염을 방지하고 음식물류 폐기물 퇴비의 수요처 확보 및 하수슬러지 연료화에 있어 경제적인 전처리를 위해 Bio-drying 공정을 하수슬러지와 음식물류 폐기물 퇴비 혼합물에 적용하였다. 공정 적용을 통해 혼합물 내에 존재하는 호기성 미생물에 의한 유기물 분해 및 대사 열에 의한 수분 건조를 기대하였으며 최적혼합 비율과 최적 송풍량 산정을 위한 Batch test를 7일간 진행하였다. 그 결과 최적 혼합비율은 6:4(하수슬러지 : 음식물류 폐기물 퇴비)로 산정되었고 최적 송풍량은 200 mL/minㆍkg으로 산정되었다. 최적 조건을 바탕으로 15일간 최종 Batch test를 진행한 결과 최고 온도는 68.7℃를 나타내었으며 수분감소율은 16.64%로 파악되었다. 또한 호기성 미생물에 의한 유기물질의 분해를 확인하고 법적 기준 충족 여부를 판단하기 위하여 원소분석기, Kjeldahl, TOC Analyzer를 이용하여 정성·정량 분석을 진행하였다. 사사: 본 연구는 2016년도 중소기업청의 재원으로 중소기업 상용화 기술개발 사업의 지원을 받아 진행된 연구입니다(Project # : 2405744).

송풍량에 따른 하수슬러지 Biodrying의 건조 효율성 평가

안정원 ( Jeong Won An ),오민아 ( Minah Oh ),오승진 ( Seungjin Oh ),오화수 ( Hwa-soo Oh ),김용화 ( Yonghwa Kim ),이재영 ( Jai-young Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2018 No.-

The amount of sewage sludge emission is gradually increasing every year. However, the Ocean dumping of sewage sludge was prohibited since 2012 by london convention 96 protocol. Therefore, ground disposal method for recycling organic waste or utilizing to energy technology was needed. The heat is generated when sewage sludge has decomposed with the aerobic microbes. In this study, the heat would be applied to dehydrate sewage sludge. The drying efficiency was evaluated according to Air Flow Rate(AFR) and themixing proportion of the returned sludge. At the experiments used returned sludge Which was dried at 40% moisture content. As a result, the most high temperature was indicated when it mixed 30% and optimal AFR for maintaining aerobic condition was 200 mL/min.kg. During 14days of Biodrying, the highest temperature of reactor was 46℃ and maintained 5~7days are higher than 40℃. and also 18.8% of moisture was eliminated. These results show that using Biodrying to sewage sludge has economic potential compared to hot-air drying and can be one of the method to produce SRF with additional treatment.

4년근 미성숙 인삼열매 분획물의 약리학적 특성 및 치매 마우스 모델에서 인지능 개선효과

안정원(Jeong Won Ahn),장수길(Su Kil Jang),김현수(Hyun Soo Kim),조보람(Boram Jo),성은아(Eun Ah Sung),김승태(Seung Tae Kim),최은경(Ehn-Kyoung Choi),김윤배(Yun-Bae Kim),박희용(Hee Yong Park),주성수(Seong Soo Joo) 대한약학회 2020 약학회지 Vol.64 No.2

In the present study, we aimed to determine whether the processed 4-year ginseng berry extract (SGF) had pharmacological properties with improving learning and memory in an Aβ42-induced Alzheimer’s mouse model. Passive avoidance test (PAT) and Morris water-maze test (MWMT) were performed after the administration with SGF, and assays (acetylcholine, ACh and Aβ) in the brain lysates were followed along with the glial fibrillary acidic protein (GFAP) detection for the brain damage. Acetylcholinesterase (AChE) activity and the gene expression (choline acetyltransferase (ChAT), vesicular acetylcholine transporter (VAChT) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF)) in N2a cells was further analyzed using Ellman’s and qPCR assays, respectively. Results demonstrated that SGF contained a high amount of 3 active ginsenosides (Rg3, Rg5 and F4) and significantly improved PAT and MWMT compared to Aβ42-induced mouse model. Interestingly, AChE activity in the brain lysates was significantly reduced, whereas ACh amounts was escalated in SGF groups. In addition, ChAT, VAChT and BDNF mRNAs were significantly upregulated in the presence of a single Rg3, Rg5 and F4 as well as SGF. Taken together, these findings clearly suggest that SGF can participate in alleviating AD pathogenesis by preventing the brain damage and increasing ACh production which are primitive requirements for a therapeutic candidate of Alzheimer’s disease.

Aβ42로 유도된 알츠하이머 마우스 모델에서 이중 가공 인삼열매 추출물의 학습 및 기억 손실 개선 효과

장수길,안정원,조보람,김현수,김서진,성은아,이도익,박희용,진덕희,주성수,Jang, Su Kil,Ahn, Jeong Won,Jo, Boram,Kim, Hyun Soo,Kim, Seo Jin,Sung, Eun Ah,Lee, Do Ik,Park, Hee Yong,Jin, Duk Hee,Joo, Seong Soo 한국식품과학회 2019 한국식품과학회지 Vol.51 No.2

AD는 뇌의 신경세포 사멸뿐만 아니라 학습 및 기억능 소실을 초래하는 퇴행성 뇌 질환이며, 기억과 관련된 주요 뇌 구역인 해마(hippocampus)는 콜린성 조절(cholinergic modulation)에 의해 영향을 받는다(Konishi 등, 2015). AD 병인에 대한 다양한 해석과 설명이 있으나 크게는 amyloid cascade hypothesis과 함께 cholinergic hypothesis가 주류를 이루고 있다. 몇몇의 연구에서 ChAT 합성, ACh 분비, nicotin 및 muscarinic 수용체 감소가 AD 뇌의 대뇌피질과 해마에서 관찰되어(Tata 등, 2014) 퇴행성 뇌질환에서의 중요성이 제시되었고, 이를 배경으로 한 acetylcholinesterase inhibitors (AChEI)가 AD 증상 완화의 목적으로 미국 FDA로부터 승인되어 시판되고 있다. 본 연구에서는 인삼의 활성 성분인 진세노사이드가 다량 함유된 PGBC가 $A{\beta}42$로 유도된 치매 모델에서 뇌세포 보호, ACh 분비 증가, 학습력/기억력 증가, ChAT 발현 증가를 확인하여 인삼열매 추출물의 치매 적용 여부를 확인하고자 하였다. 결과에서 언급한 바와 같이 PGBC는 익기 직전의 4년근 인삼 열매에 추출 및 발효 단계를 추가하여 확보된 물질로서, $A{\beta}42$ 섭취, 제거 및 ACh 분비 촉진 활성이 있는 Re, Rd, Rg3 함량이 증가되어(Kim 등, 2014; Jang 등, 2015), PGBC 자체로서 치매 인자에 대한 조절 효능이 예측되었다. 특히, 7증 7포 및 발효과정을 거친 이중가공 인삼 열매 추출물이 비 발효 증포 추출물에 비해 Rg3가 현저히 증가하는 사전 연구결과와 Rg3가 $A{\beta}42$ 제거 활성을 가지는 것으로 확인된 결과를 종합할 때 PGBC 투여가 AD 증상 완화의 조절자 역할을 할 것으로 생각된다(Kim 등, 2013; Jang 등 2015). 본 연구에 따르면, 마우스 치매 모델에 PGBC 처리 시 PAT 및 Morris water-maze test를 통해 대조군 대비 유의한 수준의 인지능력 개선, ACh 합성을 유도하는 ChAT 유전자 발현 증가, ACh 분비량 증가 등이 확인되어 전체적인 인지능 개선에 극적인 영향을 준 것으로 판단된다. 특히 $A{\beta}42$를 뇌 실로 주입(intracranial injection) 하여 나타나는 뇌세포 손상이 PGBC 투여를 통해 보호된 것으로 사료되었으며, 이는 주요 뇌세포 중 하나인 성상세포에서 관찰되는 GFAP 분석을 통해 확인되었다. 뇌 균질액을 이용한 AChE 활성 연구에서도 PGBC가 AChE를 현저하게 저해하는 것으로 확인되어, AD 환자에게 처방이 가능한 2대 의약품 군중 하나인 시냅스 내 신경전달물질 ACh bioavailability 증가 목적의 처방 보조요법 적용이 기대된다(${\check{C}}olovi{\acute{c}}$ 등, 2013). 결론적으로, 본 연구에 사용된 PGBC는 학습 및 기억력을 개선하는 활성물질을 포함하고 있어 1차적인 퇴행성 뇌질환 보조재로서 직간접적인 대증요법 역할과 2차적으로는 뇌 세포 보호를 통한 질병 악화 지연 소재로 개발이 기대되며, 보다 심도 있는 기전연구를 통해 천연물 신소재 개발도 가능할 것으로 사료된다. This study aimed to determine whether double-processed ginseng berry extract (PGBC) could improve learning and memory in an $A\hat{a}42$-induced Alzheimer's mouse model. Passive avoidance test (PAT) and Morris water-maze test (MWMT) were performed after mice were treated with PGBC, followed by acetylcholine (ACh) measurement and glial fibrillary acidic protein (GFAP) detection for brain damage. Furthermore, acetylcholinesterase (AChE) activity and choline acetyltransferase (ChAT) expression were analyzed using Ellman's and qPCR assays, respectively. Results demonstrated that PGBC contained a high amount of ginsenosides (Re, Rd, and Rg3), which are responsible for the clearance of $A{\hat{a}} 42$. They also helped to significantly improve PAT and MWMT performance in the $A{\hat{a}} 42-induced$ Alzheimer's mouse model when compared to the normal group. Interestingly, ACh and ChAT were remarkably upregulated and AChE activities were significantly inhibited, suggesting PGBC to be a palliative adjuvant for treating Alzheimer's disease. Altogether, PGBC was found to play a positive role in improving cognitive abilities. Thus, it could be a new alternative solution for alleviating Alzheimer's disease symptoms.

ELM 메일 시스템에 기초한 음성 메일 시스템 설계 및 구현

이시진(Si-Jin Lee),안정원(Jeong-Won Ahn),김영찬(Young-Chan Kim) 한국정보과학회 1991 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.18 No.2

본 연구에서는 전통적인 메일 시스템에서 다루던 텍스트 정보뿐만 아니라, 멀티미디어 정보중의 하나인 음성 정보를 처리할 수 있는 음성 메일 시스템을 제안함으로써 사용자가 자유롭게 통신할 수 있는 멀티미디어 통신 수단을 설계 및 구현한다. 본 연구에서 제안하는 음성 메일 시스템은 ELM이라는 전자 메일 시스템에 기초하여 여기에 음성 정보를 처리할 수 있도록 하기 위해서 Soundtool이라는 툴을 사용하여 음성 메일 시스템을 설계 및 구현 한다.

PC 환경에서의 Atomic RPC 설계

이봉하(Bong-Ha Lee),안정원(Jeong-Won Ahn),김영찬(Young-Chan Kim) 한국정보과학회 1990 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.17 No.1

본 논문에서는 PC환경에 적합한 원격 프로시듀어 호출(Remote Procedure Call)을 설계하였다. 컴퓨터들을 분산 환경 시스템에 통합시키는 원격 프로시듀어 호출은 크게 homogeneous RPC 시스템 구조와 heterogeneous RPC 시스템 구조로 나뉘어진다. 본 논문에서는 homogeneous RPC 시스템 환경에서 Resilient Distributed Systems을 위한 Atomic RPC를 설계 한다. 본 논문에서의 RPC 메카니즘은 atomic action을 수행하기 위한 복구와 동시성 제어 알고리즘을 제안하였으며 시맨틱으로 at-most-once-call을 사용하였다. Homogeneous RPC의 구조에는 stub와 communication package가 있는데, communication package를 커널 내에 구현함으로써 사용자 레벨 코드에서 구현된 RPC와 성능 비교하였다.

분산 시스템의 화일 할당 알고리즘에 관한 연구

정진석(Jin Seok Jeong),안정원(Jeong Won An),김영시(Young Si Kim),김영찬(Young Chan Kim) 한국정보과학회 1991 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.18 No.1

본 논문은 분산 환경에서의 리모트 화일에 대한 접근 횟수를 줄이기 위하여 화일들을 중복(replication) 시켜서 최소의 통신비용을 유도한다. 즉, 각 프로세스가 접근하는 화일들에 대한 read와 write 접근 확률, 화일 크기, 각 노드간에 통신 비용등을 고려하여 화일 할당이 가능한 subset들을 구해서 전체 통신 비용이 가장 적게 드는 subset을 결정하여 화일을 할당하는 알고리즘을 제시한다.

하수슬러지의 고형연료 생산을 위한 호기성 전처리 적용 가능성 평가

오민아 ( Minah Oh ),이영진 ( Youngjin Lee ),안정원 ( Jeong Won An ),오승진 ( Seungjin Oh ),오화수 ( Hwa-soo Oh ),이재영 ( Jai-young Lee ) 한국폐기물자원순환학회 2017 젊은 연구자 학술연구발표회 Vol.15 No.0

MICP 토착미생물과 산업폐기물을 이용한 고화제가 오염토양 정화시 중금속에 미치는 영향에 관한 연구

안현규 ( Hyeon Kyu An ),김준하 ( Joon-ha Kim ),윤성열 ( Seong Yeol Yun ),안정원 ( Jeong Won An ),이재영 ( Jai-young Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2017 No.-

중금속으로 오염된 토양과 광미는 지하수 및 생태계에 추가적으로 피해를 발생시킨다. 이러한 독성 금속의 축적은 식물의 성장억제 및 인체의 발달이상, 발암과 같은 다양한 질병의 원인이 된다. 오염된 토양에서 중금속을 정화하는 방법으로는 고형화/안정화, 토양세척, 토양경작법 등과 같이 다양한 방법이 있다. 하지만 부지 및 오염특성에 따라 적절한 방법을 사용해야 한다. 적절한 방법 중 하나는 오염된 토양의 고형화/안정화이다. 본 연구의 목적은 오염된 토양 및 광미 내 존재하고 있는 중금속을 고형화/안정화 공법을 적용하여 정화하는 방법을 제안하는데 있다. 본 연구에서는 오염토양 내 중금속을 고형화/안정화 시키고 강도 증진을 위해 MICP 토착미생물과 산업폐기물인 굴패각, 폐석고를 배합하여 고화제로 사용하였다. 국내의 중금속 오염토양과 광미에서 MICP 토착미생물을 분리하였고 균체 지방산 분석을 통하여 동정을 진행하였다. 각각의 시료에서 분리한 균주를 동정한 결과 가장 많이 유사성을 보이는 균주는 Brevibacillus centrosporus 와 Bacillus megaterium 이었다. 또한 MICP 토착미생물의 최적 성장 조건을 도출하였으며, 산업폐기물과 MICP 토착미생물의 최적 배합비를 적용한 공시체의 일축압축강도 분석을 진행하였다. 그 결과 28일 경과 후 일축압축강도는 미국 EPA 폐기물처리 표준 기준을 만족하였으며, 위해성 평가를 위한 TCLP, SPLP 분석 결과 미국 EPA 기준을 만족하였다.

YBa2Cu3O7-δ 고온초전도 고주파 소자 제작에 관한 연구

이상영 ( Sang Young Lee ),정채성 ( Chae Sung Jung ),안정원 ( Jeong Won Ahn ) 건국대학교 기초과학연구소 1995 理學論集 Vol.20 No.-

고온초전도 마이크로파 공진기 및 필터의 액체질소온도에서 작동하는 X-band용 마이크로파 소자로서의 응용성을 살피고 또한 직접 제작한 YBa2CU3O7-δ(YBCO) microstrip ring resonator와 parallel plate resonator 및 YBCO microstripline two-pole filter의 륙성을 측정하였다. YBCO ring resonator의 경우 40K에서의 공진주파수는 7.85 GHz, Qu는 490, YBCO parallel plate resonator의 경우 80K에서의 공진주파수는 약 8.5 GHz, Qu는 402, 그리고 YBCO two-pole filter의 경우 액체질소 온도에서 삽입손실 (IL)은 1.8 dB, 통과대역 (passband)의 중심주파수는 10.7 GHz이며 2.3%의 bandwidth를 지닌 것으로 관측되었다. 본 연구를 통하여 고온초전도 박막의 마이크로파 소자로서의 응용성이 매우 큼을 알 수 있었다. The applicability of high-Tc microwave resonators and filters operating at the liquid nitrogen temperature at frequencies in the X-band, and the characteristics of our high-Tc microwave passive devices including a YBa2Cu3O7-δ(YBCO) microstrip ring resonator, a parallel plate resonator and a YBCO microstripline two-pole filter, are studied. It appeared that the YBCO ring resonator had the resonant frequency of 7.85 GHz and Qu of 490 at 40K, and that the YBCO parallel plate resonator had the resonant frequency of 8.5 GHz and Qu of 490 at 80K. Also, the YBCO filter turned out to operate at the liquid nitrogen temperature with the center frequency of 10.7 GHz, the insertion loss of 1.8dB and the bandwidth of 2.3%. This study reveals that the applicability of high-Tc superconducting thin films for microwave devices is very prospective.