서동철 연구실
경상국립대학교 농화학식품공학과
서동철 교수
바이오차
열분해
흡착 공정
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서동철 연구실
경상국립대학교 농화학식품공학과 서동철 교수
서동철 연구실은 농업환경에서 발생하는 수질 및 토양 오염 문제를 대상으로, 농업·바이오매스 유래 흡착제와 토양개량 소재를 제조·평가하는 연구를 수행합니다. 특히 바이오차, 달걀껍질 소성소재, 리그닌 유래 전환 소재, mealworm frass 등 흡착원의 특성을 바탕으로 인산염과 중금속 흡착·탈착 메커니즘을 규명합니다. 또한 시설원예 및 재배 시스템에서 토양 화학성 변화와 생장 반응을 연결해 투입량 관리 기준을 도출하고, 비순환 수경재배 배액의 영양염 손실과 암모니아 가스 배출 저감을 동시에 검토합니다.
바이오차열분해흡착 공정중금속 제거인산염 제거
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
농업 유래 흡착소재 기반 인산염·중금속 제거 메커니즘 규명 연구
Mechanistic Study of Phosphate and Heavy Metal Removal Using Agricultural-Derived Adsorbents
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농업 부산물 유래 바이오차의 토양개량 및 작물 생산성 향상 연구
Soil Improvement and Crop Productivity Enhancement Using Biochar from Agricultural Wastes
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농업 환경에서 질소·인 영양염 손실 저감과 배출 거동 평가 연구
Evaluation of Nitrogen and Phosphorus Loss Reduction and Discharge Behavior in Agricultural Systems
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 4
·
2025Adsorption characteristics and mechanism of Cd by mealworm frass
Hae-Been Kim, Jae‐Hoon Lee, Ye-Ji Lee, Jun-Suk Rho, Jeong‐Min Lee, Seong‐Heon Kim, Jong‐Hwan Park, Dong‐Cheol Seo
IF 4.2 (2025)
Applied Biological Chemistry
이 실험은 밀웜 분변(mealworm frass, MF)에 의한 중금속의 흡착–탈착 특성과 메커니즘을 평가하기 위해 수행되었다. MF에 의한 Cd의 흡착 특성은 초기 pH, MF 투입량, 온도, 반응 시간의 영향을 주로 받았다. MF에 의한 Cd의 최대 흡착 용량은 48.1 mg/g이었으며, 이는 Langmuir 등온식 및 2차 반응속도( pseudo-second-order ) 모델로 잘 설명되었다. Cd가 흡착된 MF로부터 Cd를 분리하기 위한 최적 탈착 용액은 0.02 M HCl이었고, 이는 90%를 초과하는 높은 탈착 효율을 보였다. 특히, 기능기 변화, 양이온 교환, 침전 실험을 통해 MF에 의한 Cd의 흡착 메커니즘을 확인하였으며, Cd는 MF 표면에서 주로 양이온 교환과 침전에 의해 영향을 받는 것으로 확인되었다. F1(교환성) 및 F2(탄산염에 결합) 용액으로 분획된 총 분획 Cd 양 대비 비율은 각각 58.9%와 25.2%였는데, 이는 MF에 흡착된 Cd가 환경 변화에 의해 쉽게 용출/동원될 수 있음을 의미한다. 이상의 결과를 종합하면 MF는 Cd 제거를 위한 효과적인 흡착제로 사용될 수 있다고 판단된다. 그러나 MF에 의한 Cd의 흡착은 환경 변화에 민감하고 결합 자체가 약하므로, 이를 위한 특별한 관리 계획이 필요하다고 여겨진다.
https://doi.org/10.1186/s13765-024-00977-5
Chemistry
Adsorption
Desorption
Elution
Precipitation
Chromatography
Langmuir adsorption model
Nuclear chemistry
Inorganic chemistry
Organic chemistry
2
Article
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인용수 6
·
2024Conversion of acidified lignin containing sulfur discharged from a biorefinery process into neutralized biochar: Characterization and metal adsorption
Jeong Min Lee, Hae-Been Kim, Jim J. Wang, Baoyue Zhou, Dong‐Cheol Seo, Jong-Hwan Park
IF 8 (2024)
The Science of The Total Environment
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176438
Biochar
Biorefinery
Adsorption
Sulfur
Lignin
Chemistry
Metal
Characterization (materials science)
Charcoal
Pulp and paper industry
3
Article
|
인용수 16
·
2023Agronomic and environmental performance of bottom ash discharged from biomass-based thermal power plant
Jong‐Hwan Park, Jim J. Wang, Dong‐Cheol Seo
IF 5.5 (2023)
Sustainable Chemistry and Pharmacy
https://doi.org/10.1016/j.scp.2023.101097
Biochar
Biomass (ecology)
Nutrient
Environmental science
Pellet
Agronomy
Soil water
Crop
Pulp and paper industry
Chemistry
최신 정부 과제
10
과제 전체보기
1
주관|
2021년 4월-2023년 12월
|863,250,000원축사바닦 바이오차 발효 깔짚 소재와 퇴비사 연계 핵심기술 개발
1. 축사바닦 깔짚 소재 제조 원천기술개발
- 다양한 수분조절재 및 보조제들의 이화학적 특성 평가
- 축사바닦 깔짚 소재의 최적화
- 축사바닦 깔짚 소재 적용 가축분뇨 퇴비화 기술 확립
2. 축사바닦 깔짚 소재와 퇴비사 연계를 위한 핵심기술 개발
- 계분뇨 전용 깔짚 소재 최적화 및 퇴비화 기술 확립
- 개발된 깔짚 소재 적용 축사내 부숙화 단계 검증
- 가축분뇨 혼합된 깔짚의 축사에서 퇴비사로 연계방안 확립
- 축사바닦 깔짚 소재 적용 가축분뇨 퇴비화 과정 중 환경위해성 평가
- 축사바닦 깔짚 소재 적용 친환경 가축분뇨 퇴비화 시스템 개발
3. 개발된 축사바닦 깔짚 소재와 퇴비사 연계시스템의 효과 검증
- 축사바닦 깔짚 소재 특성 및 안전성 시험
- 축사바닦 깔짚 소재와 퇴비사 연계시스템 효율 평가
- 축사바닦 깔짚 소재 적용 가축분뇨 퇴비의 비해시험
- 축사바닦 깔짚 소재 적용 가축분뇨 퇴비의 작물재배 효과시험
축사바닦
가축분뇨
발효깔짚
바이오차
기능성 미생물
2
협동|
2021년 4월-2023년 12월
|270,000,000원랜더링 가축사체 잔여물 전용 친환경 biochar 제조시스템 개발
[1차년도]
○ 랜더링 가축사체 잔여물 적용 아미노산 액비 제조시스템 개발을 위한 기반기술 확립
- 랜더링 가축사체 잔여물의 기초 성상 평가
- 고농도의 아미노산 액비 생산을 위한 전처리 기술 확립
- 최적 랜더링 가축사체 잔여물 적용 아미노산 액비 제조시스템의 설계
○ 랜더링 가축사체 잔여물 적용 biochar 제조시스템 개발을 위한 기반기술 확립
- 랜더링 가축사체의 일반 biochar 제조장치 운영 및 문제점 도출
- 랜더링 가축사체 전용 바이오차 장치 개발을 위한 필수 제어인자 원천기술 개발
- 랜더링 가축사체 전용 biochar 제조시스템의 개발
○ 아미노산 액비 제조시스템 및 바이오차 제조시스템 설계 참여 및 생산 현장 적용성 보완
- 아미노산 액비 제조시스템의 설계인자 도출
- 랜더링 가축사체 전용 바이오차 제조시스템의 설계인자 도출
[2차년도]
○ 랜더링 가축사체 잔여물 적용 아미노산 액비 제조시스템 개발
- 랜더링 가축사체 아미노산 액비 제조장치의 제작 및 시운전
- 제조된 아미노산 액비의 시용 효과
- 주성분 보증을 통한 아미노산 액비의 주비료 가능성 검토
○ 랜더링 가축사체 잔여물 전용 biochar 제조시스템 개발
- 랜더링 가축사체 biochar 제조장치의 제작 및 시운전
- 제조된 가축사체 biochar의 연속적 및 장기적 품질특성 평가
- 제조된 가축사체 잔여물 biochar의 비료학적 가치 평가
- 랜더링 가축사체 잔여물 biochar 장치의 호환성
○ 아미노산 액비 제조장치 및 바이오차 제조장치 시험 운전
- 아미노산 액비 제조장치 시험 운전
- 랜더링 가축사체 전용 바이오차 제조장치 시험 운전
[3차년도]
○ 랜더링 가축사체 잔여물 적용 아미노산 액비 제조시스템의 효율성 평가
- 랜더링 가축사체 잔여물 적용 아미노산 액비 제조시스템의 현장 설치 및 지도
- Scale-up된 아미노산 액비 제조시스템에서
랜더링
열분해
가축사체
아미노산 액비
바이오차
3
협동|
2019년 5월-2020년 12월
|174,000,000원소각, 랜더링 등 열처리 과정에서 발생한 잔류물 활용 기술 개발
이 과제는 가축 사체 등을 고온으로 처리하여 기름과 고형물로 분리하는 랜더링 과정과 같은 열처리 후 발생하는 잔류물을 유용하게 활용하는 기술을 개발하는 연구임. 특히, 이 잔류물을 토양개량제나 비료로 만드는 방안을 모색함.
연구 목표는 열분해 기술을 활용하여 랜더링 고형잔류물(RACR-C)을 토양개량제 및 비료로 개발하는 것임. 핵심 연구 내용은 열분해 온도에 따른 RACR-C의 물리적, 화학적, 표면 특성 및 병원균 사멸, 위해성분 변화를 분석하여 최적의 비료 가공 기술을 확립하는 데 있음. 또한, 축종 및 부위별 특성을 비교하고, 뼈/육질 분리 원천기술과 영양원 손실 억제 기술을 통해 작물 맞춤형 고기능성 RACR-C 비료 및 토양개량제를 개발하는 것임. 기대 효과는 고기능성 비료 생산을 통한 고부가가치 창출 및 친환경 농자재 선도 기술 확보임. 이를 통해 폐사가축 처리 관련 현장 애로사항을 해결하고, 환경친화형 자원 재순환 시스템을 구축하며, 자원화 원천기술 확보를 통한 국내 농업 및 산업 경쟁력 강화에 기여할 것으로 전망됨.
랜더링
열분해
가축사체
비료
가수분해
최신 특허
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전체 특허
수소 생산 공정에서 발생하는 탄소를 이용한 고체연료의 제조 시스템 및 방법
상태
등록출원연도
2023출원번호
1020230046946수소 생산 공정에서 발생하는 탄소를 이용한 유기탄소비료의 제조 방법 및 시스템
상태
공개출원연도
2023출원번호
1020230046944수소 생산 공정에서 발생하는 탄소를 이용한 탄질비료의 제조 시스템 및 방법
상태
공개출원연도
2023출원번호
1020230046945