폐유지를 이용한 산업용 세척제 제조 및 성능평가

민화인 ( Hwa-in Min ),이재영 ( Jae-young Lee ),김민우 ( Min-woo Kim ),김한석 ( Han-seok Kim ),이신후 ( Shin-hoo Lee ),이기완 ( Ki-wan Lee ),이재춘 ( Jae-choon Lee ) 한국환경기술학회 2018 한국환경기술학회지 Vol.19 No.5

폐유지(동물성, 식물성)를 이용하여 산업용 천연 계면활성제를 제조하였으며, 제조된 산업용 세척제의 유해성 및 성능평가를 실시하였다. 산업용 세척제에 대한 중금속 분석결과 As 0.022 mg/L, Pb 0.429 mg/L로 나타나 인체에 무해할 것으로 판단되며, 형광증백제와 메틸알콜의 분석결과 불검출과 1.0 mg/L기준이하로 측정되었다. 타사의 산업용 세척제와 세척력을 비교분석한 결과 합성계면활성제와 동등하게 나타났다. 부식성 분석결과는 철, 스테인리스스틸, 알루미늄의 시편 모두에서 부식이 되지 않은 것으로 나타나 금속기계류의 세척제로 사용가능할 것으로 판단된다. 또한, 생분해도 분석결과는 합성세제의 생분해도 기준인 90보다 높은 93으로 분석되었다. 세척제 KS규격 평가항목으로 분석한 결과 모든 항목에서 우수한 성능을 보여 석유계 합성계면활성제를 대체할 수 있을 것으로 판단된다. Industrial surfactant was prepared by using waste cooking oil(animal, vegetable), and the harmfulness and performance of the manufactured industrial detergent were evaluated. As a result of heavy metal analysis on industrial detergents, As 0.022 mg/L and Pb 0.429 mg/L were considered to be harmless to human body. Fluorescence brightener and methyl alcohol were not detected and measured below 1.0 mg/L. The comparative analysis of the industrial detergents and cleaning powers of other companies showed that they were equivalent to synthetic surfactants. Corrosion analysis showed that all samples of iron, stainless steel and aluminum were not corroded and could be used as a cleaning agent for metal machinery. Also, the biodegradation analysis result was analyzed to be 93, which is higher than 90, which is the biodegradation standard of synthetic detergent. Analysis of the detergent KS standard endpoint is determined to be able to replace the petroleum-based synthetic surfactant performed well in all the items.

폐식용유를 이용한 산업용 세척제 제조 및 성능평가

이재춘 ( Jae-choon Lee ),이재영 ( Jae-young Lee ),민화인 ( Hwa-in Min ),김한석 ( Han-seock Kim ),김민우 ( Min-woo Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2017 No.-

산업장에서 사용되는 산업용 세척제는 대부분 합성계면활성제를 사용하기 때문에 사람에게 장기간 노출될 경우 피부 갑작자극 면역기 저하를 통해서 비염, 천식, 아토피 등을 유발할 수 있으며, 기계에는 부식성에 의해 기계의 이상을 가져올 수 있다. 가정이나 제조업체에서 대량으로 방출되는 폐식용유를 이용하여 산업용 세척제를 만들 경우 폐자원의 재활용과 수계유입시 발생하는 환경오염을 차단할 수 있다. 또한, 폐식용유는 식물성유지가 대부분의 성분으로 유해화학물질이 거의 없으며 pH가 약알칼리성이기 때문에 산업용 계면활성제로 제조할 경우 인체에 무해하고 기계에 대한 부식성도 없는 특징을 가질 수 있다. 따라서, 본 연구의 목적은 산업용세척제의 재료로 폐식용유를 사용하여 에스테르의 가수 분해에 의해 카르복실산과 알코올을 생성하는 비누화 반응을 촉진하고 유용성 미생물과 발효기술 등을 접목하여 산업용 세척제를 개발하는 것이다. 이렇게 개발된 세척제는 평가 항목으로 표면장력, pH, 수분 및 휘발성 물질, 메틸알콜, 형광증백제, 석유 에테르 가용성분, 생분해성, TOC, 중금속(As, Pb 등), 부식성 등에 대한 성능을 분석 및 평가하고 생산된 시제품을 산업현장에서 사용하여 제품의 현장 적용성을 확인함으로써 성능의 우수성과 단점을 보완하여 제품에 반영하고자 하였다.

재활용 비누와 지방산유지를 활용한 저영향 포소화약제 개발

이재영 ( Jae-young Lee ),주현진 ( Hyun-jin Ju ),이재춘 ( Jae-choon Lee ),민화인 ( Hwa-in Min ),최경축 ( Kyung-chug Choi ),김민우 ( Min-woo Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2019 No.-

포소화약제는 화재 발생 시 발포된 소화약제는 전부 자연으로 방류된다는 점을 감안하여 원료조사 및 주요성분 연구를 통하여 유해성분을 차단하고 환경적 요소를 고려하기 위해 제품의 원료가 중요하다. 과불화합물이 포함되지 않은 폐유지(폐자원)로 만든 재활용 비누와 지방산유지를 이용하여 환경에 영향을 주지 않으며, 작업자의 인체에 유해한 성분이 첨가되지 않은 저영향 포소화약제 개발을 최종목표로 하였다. 화재진압 거품으로 성능개선 후 개발된 제품에 대해 환경표지 인증기준(EL768) 적합성 여부를 확인하고자 목표를 설정하였으며, 항목별 개발목표는 비중 0.90 Kg/dm³ 이상 ~ 1.20 Kg/dm³, 이하, 점도 200 mm²/s 이하, 유동점 2.5℃ 이하, pH 6.5 이상 ~ 8.5, 침전량 0.1 vol% 이하, 인화점 60℃ 이하, 포수영역에 대한 발표성능 6배 ~ 20배 이하(1분이상), 유해원소 Pb(5 mg/L), As(2.5 mg/L), Cd(0.05 mg/L), Hg(0.05 mg/L), Cr(15 mg/L), Cu(20 mg/L), Ni(2.5 mg/L), Zn(50 mg/L), 생분해도 70% 이상에 대해 분석을 통해 성능평가하고 최종개발목표를 달성하기 위해 개발제품을 개선하는 노력을 진행하였다. 최적의 포소화약제를 개발하기 위해 고형비누의 수분함량, 재활용비누와 지방산유지를 물비누로 만들기 위해 분쇄 및 원료의 최적의 혼합비율을 매뉴얼화하였다. 개발제품에 대한 성능평가는 소방청고시 제2017-1호의 “소화약제의 형식승인 및 제품검사의 기술기준”에 의해 분석하였으며 그 결과는 다음과 같다. 원료와 제품에서의 유해원소는 불검출, 비중은 1.059 Kg/dm³, pH 9.08, 점도 35.7 cSt, 유동점 -12.5℃, 침전량 0.05 vol% 이하, 인화점 65℃이상, 발포시험 6.7배로 분석되어 pH 항목만 목표치에 도달하지 못하는 것으로 나타나 추가적은 개선이 필요하며, 기준에 부합된 포소화약제를 생산을 위해 pH를 낮출 수 있는 방법을 고안하여 개선하여야 할 것으로 사료된다.

고밀도 미생물을 담지한 수처리용 무소성 세라믹 담체 개발

이재춘 ( Jae-choon Lee ),이재영 ( Jae-young Lee ),최경축 ( Kyung-chug Choi ),민화인 ( Hwa-in Min ),주현진 ( Hyun-jin Ju ),송주환 ( Joo-hwan Song ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2017 No.-

지금까지 개발된 대부분의 세라믹 담체의 재료는 크게 알루미나와 실리카의 두 부류로 나누어지는데 소다유리를 원료로 하는 실리카 담체는 800℃ 정도의 온도에서 소결시켜 제조하나, 알루미나 원료의 담체는 1,300℃ 이상의 고온에서 소결 제조하여 원재료 및 제조비용이 높아 상업적 이용에 있어 경제성이 비교적 낮다는 단점이 있다. 따라서 본 연구개발은 소성을 하지 않고 무소성으로 압축강도가 향상된 세라믹담체를 제조하고 오염물질을 제거할 수 있는 미생물을 담체 제조시에 같이 혼합 제조하여 미생물담체를 제조하는 것이 1차 목표이며 다음으로 담체를 이용하여 수질오염물질을 제거하는 장치를 개발하는 것이다. 세라믹 담체의 원료가 되는 천연재료에 대한 녹조저감성능에 대한 시간대별로 흡착성능실험을 실시하고 이를 통해 녹조저감에 가장 우수한 재료을 선택하여 무소성 미생물 세라믹 담체를 개발 및 제조하였으며 비표면적과 흡수율, 압축강도, 미생물 균밀도에 대한 성능을 검사하였다. 또한, 개발된 세라믹담체의 수처리 효율을 분석하기 위해 Lab scale과 Pilot plant의 규모로 T-N, T-P, Chl-a, BOD 제거효율을 수질오염공정시험기준에 의거하여 분석하였다. 향후 무소성 세라믹 담체의 제조원료로 하수처리장에서 나오는 슬러지 및 다른 폐기물 등을 활용할 경우 폐기물의 재자원화와 생산단가 절감 등의 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

축산폐수 처리수 재활용 시스템 적용을 통한 축산농가 악취 및 수질 개선 효과 분석

이재영 ( Jae-young Lee ),이재춘 ( Jae-choon Lee ),오상근 ( Sang-geun Oh ),민화인 ( Hwa-in Min ),고준일 ( Joon-il Ko ),엄선미 ( Sun-mi Oum ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-

축산분뇨는 자체에 함유 및 발생되는 악취성분이 대기를 오염시키고, 해충의 서식처로 제공이 되어 위생적인 문제를 야기시킴으로써 지역주민들로부터 축산업 자체가 혐오산업으로 인식하게 된다. 2015년 기준 전국의 돼지 사육농가 9,941개소 중 전남이 1,052개소로 10.6% 차지하고, 전국의 돼지 사육두수 총 10,678 천두 중 928 천두로 약 8.7%의 점유율을 보인다. 전남지역 258개 농가에서 2,440 ㎥/일을 액비처리하고 있으며, 최근 축사 허가신청의 급격한 증가에 따라 악취문제 등으로 인한 민원이 많이 발생하고 있다. 따라서 본 연구개발은 순천만, 함평만 등의 갯벌과 장도습지 등 자연습지로부터 악취제거 기능을 가지는 다양한 종의 미생물 채취하여 채취한 미생물을 대상으로 암모니아, 황화수소 등 악취물질 분해능 test를 통해 대상 미생물 선정·배양하여 악취제어 미생물을 담체를 개발하고 리빙랩 운영을 통해 악취저감 및 수질 개선효과를 분석하여 확인하고자 하였다. 본 연구과제 수행을 위 해 돼지 사육농가들을 대상으로 사전 수요조사를 실시하여 그 중 ‘K 축산’의 경우 돼지 사육규모는 4 천두로 중ㆍ소규모 농장으로 분류되지만, 축사내부의 근원적 악취저감을 필요로 하고 있으며, 처리수의 재활용 의사가 있어 본 연구과제 기술개발 방향과 가장 근접한 개선 희망사항을 보였기 때문에 현장 실증대상으로 선정하여 적용ㆍ평가하였다. 기존 액비 저장조로 운영중인 축산폐수 처리시설을 시설개선을 통해 호기성 액비화 시설로 변경하였으며 악취분해 미생물을 배양 후 배양담체에 고정시켜 축산폐수 처리시설에 설치하였다. 리빙랩 실증시설 설치 후 처리수 축사 살포를 통한 악취 개선효과를 확인하기 위해, 실증시설이 설치된 농장과 미설치 농장의 악취시료 채취 및 분석을 전라남도 보건환경연구원에 의뢰하여 분석 실시하였다. 또한, 처리수의 축사 살포로 인한 수질개선 효과를 분석하기 위해 축산폐수 원수와 미생물 배양을 통해 처리한 처리수의 수질을 BOD, COD, TOC, SS, TN, NH₄-N, NO₃-N, T-P를 수질오염공정시험기준에 의거하여 분석하였다. 향후 리빙랩 실증시설을 통해 처리수를 축사에 살포함으로써 처리수 재활용(Recycle)효과로 인하여 외부로 배출되는 폐수의 양을 저감시킴으로써 축산폐수처리비용 절감 등의 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

Relationship of Metabolic Diseases with Physical Activity Depending on Age

임효경,설재웅,박범석,문지영,홍민화,이유리,황민지,이미나,이지영,김인식,Lim, Hyo Kyung,Sull, Jae Woong,Park, Beom Seok,Mun, Ji Young,Hong, Min Hwa,Lee, Yoori,Hwang, Min Ji,Lee, Mi Na,Lee, Ji Young,Kim, In Sik Korean Society for Clinical Laboratory Science 2018 대한임상검사과학회지(KJCLS) Vol.50 No.2

본 연구의 목적은 2014년 조사되어진 제 6기 2차 국민건강영양조사 자료를 바탕으로 연령별 신체활동에 따른 대사성질환과의 관계를 파악하여 연령별 신체활동에 따른 대사성질환과의 관련성을 규명하여 예방적 기초자료를 제공하기 위한 연구이다. 본 연구는 제 6기 2차(2014) 국민건강영양조사의 자료를 이용하여 수행되었다. 정상군의 382명과 대사질환군의 1,525명을 총 9,701명의 설문 응답자 중 관련 자료가 없는 2,506명을 제외하고 총 7,295명을 분석했다. 본 연구에서 신체활동은 국제신체활동 설문지 (IPAQ)를 기반으로 재분류 되었다. 대사증후군의 정의는 2004년 개정 된 NCEP-ATP III에 근거하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 연령에 따른 대사성질환과 신체활동과의 관계에서 10~29세 정상군과 50~69세의 대사질환군에서 혈색소, 적혈구용적, 크리아티닌의 수치는 고강도 신체활동이 수행되었을 때 증가했고 저강도 신체활동을 수행되었을 때 감소했다. 30~49세의 정상군과 대사질환군에서 고밀도 지단백 콜레스테롤 수치는 고강도 신체활동이 수행되었을 때 증가했지만, 저강도 신체활동이 수행되었을 때 감소하였다. 따라서 연령과 운동강도가 고밀도 지단백 콜레스테롤 수치에 미치는 영향을 조사하였다. 결과는 정상군에서 연령과 운동강도에 따라 고밀도 지단백 콜레스테롤 수치에 차이는 없었지만 대사질환군에서는 연령에 따라 고밀도 지단백 콜레스테롤 수치가 감소하였고 운동강도에 따라 증가하였다. 종합하면, 본 연구의 결과는 대사질환군에서 고밀도 지단백 콜레스테롤 수치는 고강도 신체활동에서 긍정적인 효과를 나타내고 연령은 부정적인 효과를 나타냈다. 이러한 결과는 우리가 신체활동과 연령에 따라 대사성질환을 더 잘 이해하는데 도움이 될 수 있다. Metabolic disease is associated with abdominal obesity, high blood pressure, and dyslipidemia. Physical activity has beneficial effects on a variety of diseases. This study examined the relationship between metabolic diseases and physical activity according to age. Among a total of 7,295 subjects, the data from 382 individuals in the normal group and 1,525 persons in the metabolic disease group were analyzed. The data were analyzed statistically by one-way ANOVA, the Pearson's correlation coefficient, and multiple regression analysis. The levels of hemoglobin (HB), hematocrit (HCT), and creatinine (CR), were elevated when a high-intensity physical activity was performed, but they were reduced when a low-intensity physical activity was performed in the normal group aged 10~29 years and the metabolic disease group aged 50~69 years. In the normal group and metabolic disease group aged 30~49 years, the level of high density lipoprotein cholesterol (HDL-C) was elevated when high-intensity physical activity was conducted, whereas it was reduced when low-intensity physical activity was performed. No difference in the level of HDL-C depending on age and exercise intensity was observed in the normal group; the level of HDL-C decreased with age and increased with exercise intensity in the metabolic disease group. Physical activity has different effects in metabolic disease depending on age.