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열수가압탄화를 이용한 커피찌꺼기 Biochar의 최적 생성 및 Toluene 흡착 평가
김장영 ( Jang Yeong Kim ),조우리 ( Woori Cho ),이재영 ( Jai-young Lee ) 한국폐기물자원순환학회 2021 한국폐기물자원순환학회지 Vol.38 No.2
In this study, biochar was created from coffee wastes with a high moisture content by applying a hydrothermal carbonization (HTC) method. Environmental problems during the treatment and optimal conditions were derived based on the adsorption performance of biochar. In addition, we compared biochar and activated biochar to evaluate their potential as adsorbents for VOCs by chemical activation using KOH to activate micro-secessions of biochar. The highest yield was obtained at 260 ℃ for 1 h and the iodine adsorption performance at approximately 687.11 mg/L. Therefore, the HTC optimal reaction conditions using coffee wastes increased its potential for use as an adsorbent. KOH was used as a chemical activator to activate the biochar under optimal generative conditions. A second batch test was conducted and analyzed for yield and iodine adsorption performance. The second batch test showed that the optimal activation temperature was about 700℃, the optimal mixing ratio of biochar and KOH was 1 : 0.5, and the optimal activation time was 1 h for 1,105.33 mg/g iodine adsorption performance. Toluene adsorption experiments were conducted to evaluate the VOC adsorption potential of coffee wastes, biochar, activated biochar, and GAC (Granular Activated Charcoal, Untreated). As a result, activated biochar, which was adsorbed at 240 minutes, was considered a more efficient adsorbent than coffee wastes, biochar, and GAC. Therefore, this study conducted an adsorbent evaluation of activated biochar produced from the HTC process. The resultant biochar showed higher efficiency in a shorter period and was sufficient to be used as an adsorbent.
김장영 ( Jang Yeong Kim ),조우리 ( Woo Ri Cho ),이진주 ( Jin Ju Lee ),( Sharav Sainzaya ),이재영 ( Jai-young Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
우리나라의 원두 소비량은 약 15만 톤 수준으로 세계 6위 규모로, 2018년에는 2015년에 비해 약 21% 상승하였으며 1인당 커피소비량은 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 커피 제조과정에서 원두의 0.2%만 사용되고99.8%가 찌꺼기로 남게 되어 대부분 폐기처분이 되는 실정으로 효과적인 처리 방안이 시급하다. 일반적으로 커피찌꺼기는 수분함량이 높고 표면이 다공성으로 높은 흡착능력을 띄는 특성을 가지고 있다. 열수가압탄화반응(Hydrothermal Carbonization, HTC)은 산소가 제한된 밀폐된 환경에서 180-300℃의 온도와 고압을 이용하여 탄화시키는 방법이며 열분해법과 달리 비교적 낮은 온도에서 진행하고 원시료 자체의 수분이 증발되어 생기는 수증기 압력을 이용하기 때문에 건조의 전처리가 필요하지 않은 비용편익적인 장점이 있다. 또한 HTC로 생산되는 biochar는 원시료와 비교 시 비표면적, 탄소함량, 발열량, 에너지 밀도가 증가하기 때문에 HTC를 이용하여 커피찌꺼기를 효과적으로 재활용하기가 적합하다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 HTC를 이용하여 커피찌꺼기를 탄화시켜 biochar를 생성하는 공정을 적용하였다. 추가적으로 biochar에 화학적 활성화 과정을 통해 비표면적과 기공 등을 증가시켜 물질의 흡착력을 증가시키고 흡착속도를 개선시켜 오염물질 제거율을 높임으로써 고효율의 활성화물을 생산하였다. 이에 본 연구에서는 중금속 혼합 용액을 제조 후, Column Test를 진행하여 액상 오염물질의 흡착 성능과 암모니아 가스로 가스 흡착 Batch Test를 진행하여 대기오염물질의 흡착 성능을 평가해보고자 한다.
Hydrothermal Carbonization(HTC)을 이용한 커피찌꺼기 Biochar의 중금속 흡착 성능에 관한 연구
김장영 ( Jang Yeong Kim ),조우리 ( Woo Ri Cho ),이진주 ( Jin Ju Lee ),( Sharav Sainzaya ),이재영 ( Jai-young Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
커피는 세계적으로 가장 인기있는 기호성 음료이며 국내의 커피 원두 소비량은 약 15만 톤으로 세계 6위 규모이다. 또한, 2018년에는 2015년에 비해 약 21% 상승하였으며 해마다 커피 원두의 소비량은 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 커피 음료 추출과정에서 사용된 원두의 99.8%가 찌꺼기로 남게 되어 대부분 일반 생활폐기물로 버려지는 실정이며 효과적인 처리 방안이 시급하다. 커피찌꺼기는 커피 원두에서 음료를 추출한 성분을 제외한 나머지를 일컫는 폐기물이며 일반적으로 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 리그닌을 포함한 섬유질, 단백질, 당류의 성분이 풍부하며 수분함량이 높고 표면이 다공성인 특성을 가지고 있다. 열수가압탄화(Hydrothermal Carbonization, HTC)반응은 산소가 제한된 밀폐된 환경에서 180 - 300 ℃의 온도와 고압을 이용하여 탄화시키는 방법이며 열분해법과 달리 비교적 낮은 온도에서 진행하고 원시료 자체의 수분이 증발되어 생기는 수증기 압력을 이용하기 때문에 건조의 전처리가 필요하지 않은 비용편익적인 장점이 있다. 또한 HTC로 생산되는 Biochar는 원시료와 비교 시 비표면적, 탄소함량, 발열량, 에너지 밀도가 증가하는 특징이 있다. 따라서, 커피찌꺼기의 특성과 HTC의 공정 및 장점을 이용하여 커피찌꺼기를 효과적으로 재활용하기가 적합하다고 판단되며 본 연구에서는 HTC를 이용하여 커피찌꺼기 Biochar를 생성하는 공정을 적용하였다. 추가적으로 생성된 Biochar의 활용 방안으로 화학적 활성화 공정을 통해 비표면적과 기공 등을 증가시켜 물질의 흡착 성능을 증가시키고 흡착속도를 개선시켜 오염물질 제거율을 높임으로써 고효율의 활성탄을 생산하였다. 이에 본 연구에서는 중금속 혼합 용액을 제조 후, Column Test를 진행하여 중금속 흡착 성능을 평가해보고자 한다.
수열탄화를 이용한 커피찌꺼기 Biochar의 최적 생성 조건 및 중금속 흡착 평가
김장영 ( Jang Yeong Kim ),조우리 ( Woori Cho ),이진주 ( Jin Ju Lee ),최정우 ( Jeong Woo Choi ),이재섭 ( Jae Seop Lee ),이재영 ( Jai-young Lee ) 한국폐기물자원순환학회 2020 한국폐기물자원순환학회지 Vol.37 No.8
Coffee drinks are one of the most popular beverages around the world, and coffee beans are grown in about 80 countries. In addition, the consumption of coffee beans in Korea is about 150,000 tons as of 2018, the world's sixth largest, and the annual consumption of coffee per capita by people over 20 years old is about 353 cups, up 21 percent from 291 cups in 2015, which is about three times the consumption per capita of 132 cups by the world's population. However, despite the continued increase in coffee bean consumption, 99.8% of the coffee beans used remain as dregs, with the cost of handling them reaching 764.2 billion won a year, and environmental problems caused by CO<sub>2</sub> from the process cannot be ignored. Common coffee wastes have the advantage of high moisture content and high absorbency due to porous surface. Here, hydrothermal carbonization (HTC) is one of the thermal treatment methods and is a method of carbonation using temperatures of 180 ~ 300℃ and high pressure in a closed environment with limited oxygen. Unlike other pyrolysis methods, thermo-degradation methods have the advantage of cost-benefit that does not require pre-treatment of dryness because they conduct at a relatively low temperature and use water vapor pressure caused by evaporating moisture in the raw material itself. Therefore, it is suitable to recycle coffee wastes effectively using thermal water pressure carbonation reaction. We also want to evaluate the performance of adsorption by generating Activated Biochar through chemical activation as a method of utilizing Biochar produced after HTC reaction. Therefore, in this study, the optimum generation conditions of Biochar are derived by applying HTC method, which is suitable for utilizing the high moisture content and porous properties for recycling coffee wastes, and after deriving the optimal generation conditions for chemical activation of the Biochar produced, PAC(Powdered Activated Carbon) is compared with the characteristics analysis of coffee wastes and Biochar and Activated Biochar to check and evaluate the absorption performance of heavy metals.
혈전성 양측 신동맥 폐쇄로 인한 급성 신부전증 환자에서의 성공적인 스텐트 삽입술
최정욱 ( Choe Jeong Ug ),김장영 ( Kim Jang Yeong ),이승환 ( Lee Seung Hwan ),유종명 ( Yu Jong Myeong ),한병근 ( Han Byeong Geun ),최승옥 ( Choe Seung Og ) 대한신장학회 2004 Kidney Research and Clinical Practice Vol.23 No.3
Renal artery disease is one of the significant factors that lead to compromise renal function and/or aggravate hypertension in the elderly population. Since the non-surgical treatment of renal artery stenosis,percutaneous transluminal renal angioplasty, is available, it is possible to cure the decreased renal function and exacerbated hypertension. However, bilateral renal artery occlusion (BRAO) that brings about anuria and azotemia is rare. In this communication, we`d like to describe a patient who developed acute renal failure due to BRAO. His renal function was completely recovered after successful implantation of stents into both renal arteries. We are unaware of prior reports documenting the beneficial effect of a distal embolic protection device, the Percu-Surge GuardWire system (Medtronic, Minneapolis, MN, USA), in a clinical setting as described here. The GuardWire arm, a device for transient distal balloon occlusion during angioplasty or stent placement, allows recovery of any liberated plaque by aspiration before restoration of antegrade flow, and thereby performs a double service. We`d like to strongly recommend that stent implantation with adjunctive distal protection is essential to obtain a complete restoration of distal blood flow although there is sufficient collateral blood flow in elderly patients with BRAO and azotemia.
이진주 ( Jin Ju Lee ),조우리 ( Woo Ri Cho ),센자야 ( Sharav Sainzaya ),김장영 ( Jang Yeong Kim ),이재영 ( Jai-young Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
국내 휴·폐광산 및 산업시설의 주변 토양에서 비소 및 중금속의 오염상태가 매우 심각한 것으로 조사되었으며 중금속의 동·식물 및 인체 등 생태계에 미치는 악영향이 알려지며 중금속으로 오염된 환경문제 및 오염복원에 대한 관심이 높아지고 있다. 최근 중금속으로 오염된 토양에 효과적이며 효율적인 안정화/고형화 공법적용을 위해 많은 연구가 진행되고 있으나 대부분 단일 중금속을 대상으로 안정화제의 효율을 평가하는 실험이 주로 진행되고 있어 본 연구에서는 인위적으로 복합오염토양을 제조하여 중금속의 안정화 효율을 평가하고자 한다. 오염물질은 폐광산 및 산업단지에서 많이 발생될 수 있는 중금속인 비소(Arsenic), 납(Lead), 크롬(Chromium)으로 선정하였으며, 안정화제는 폐자원(달걀껍질, 동물뼈, 제강슬래그)을 사용하여 중금속의 안정화 효율 및 자원의 재순환을 통해 고효율의 경제성을 고려하였다. 여러 가지 화학물질을 투입함으로써 중금속의 안정화 효율을 높일 수는 있으나 유해한 화학물질들로 인해 생태환경의 위해성 및 고비용으로 인한 문제점을 배재할 수 없으며, 폐자원을 이용하는 것은 환경친화적이며 자원의 재순환 및 비용절감의 효과를 기대할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 폐자원을 이용하여 중금속 오염토양의 안정화 효과를 확인하고 토양 및 식물 내 중금속으로부터 인체로의 생물학적 접근성을 감소시키기 위해 SPLP(Synthetic Precipitation Leaching Procedure), TCLP(Toxicity Characteristic Leaching Procedure), SBRC(Solubility Bioavailability Research Consortium)를 실시하였다.
Hydrothermal Liquefaction (HTL)를 이용한 폐플라스틱의 유류자원화 기술에 관한 기초연구
최정우 ( Jeong Woo Choi ),윤성열 ( Seong Yeol Yun ),조우리 ( Woori Cho ),김장영 ( Jang Yeong Kim ),김수향 ( Su Hyang Kim ),이재영 ( Jai-young Lee ) 한국폐기물자원순환학회 2021 한국폐기물자원순환학회지 Vol.38 No.1
Hydrothermal Liquefaction (HTL) was applied to convert plastic into oil resources. Polyethylene, Polystyrene, Polypropylene, which are the most commonly used and discharged of various types of plastics, respectively, in the ratio of 1:9 to water and oil under optimal conditions (PE=240℃-40min, PS=270℃-60min, PP=240℃-60min) Was extracted. Then they evaluated their potential for use as liquid fuel. The characteristics of the liquid fuel changed according to the HTL reaction temperature and time. Therefore, it is believed that HTL can be used to convert plastic into oil resources.