• 청정기술
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• 제28권3호
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• pp.203-209
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• 2022

본 연구에서는 태양광 폐모듈 해체과정에서 회수한 실리콘을 재활용하여 기계구조용 메커니컬 실을 제조하는 공정에 대해 전과정평가 방법에 의한 환경성평가를 수행하였다. 재활용 실리콘은 고순도 정제 후 탄소와 반응시켜 β-SiC 입자로 합성하고 압축 성형, 소결 및 열처리를 거쳐 제품을 생산한다. 현장 데이터 수집 및 환경부 LCI DB를 활용하여 각 단계별로 자원고갈, 산성화, 부영양화, 지구온난화, 오존층파괴, 광화학산화물 등 6개 영역의 환경영향을 산정하였다. 영향범주 별 환경영향은 지구온난화 45 kg CO₂, 광화학산화물 2.23 kg C₂H₄으로 크게 나타났으며 가중화 분석결과 광화학산화물, 자원고갈 및 지구온난화에 의한 환경영향이 98.7%로 높은 기여도를 차지하였다. 원료 실리콘과 탄소를 미분쇄 혼합하는 습식공정과 β-SiC 과립화 공정이 주요한 환경영향 유발요인이므로 건식공정으로 전환 및 대기 배출되는 용매는 회수하여 재이용하는 시스템으로 개선이 필요하다. 폐모듈 실리콘의 재활용에 의해 자원고갈의 영향은 53.9%, 지구온난화는 60.7% 감소하며 가중화 결과 전체적인 환경영향이 27% 감소하는 것으로 분석되어 폐모듈 재활용은 자원절약과 탄소중립 실현의 주요 수단이 될 수 있음을 LCA 분석으로 확인하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권1호
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• pp.220-237
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• 2021

국가민속문화재 전 순정효황후 주칠 나전가구(傳 純貞孝皇后 朱漆 螺鈿家具) 매트리스의 제작 기법 및 사용 재료의 특성을 확인한 후 보존처리를 진행하였으며, 창덕궁 대조전 매트리스와 비교하여 1920~30년대 국내에서 사용된 매트리스의 특징을 확인해보고자 하였다. 전 순정효황후 매트리스 분석 결과, 프레임은 소나무과 솔송이 사용되었으며, 구조부인 웨빙, 트와인은 마섬유로 확인되었다. 충전재인 버랩은 마섬유, 초석은 벼속, 그 외 충전재는 면섬유로 확인되었다. 커버 상단은 레이온, 하단은 면섬유가 사용되었다. 사용된 재료와 내부 구조를 확인한 결과, 서양 가구인 데이베드와 의자에서 주로 사용되는 업홀스터리로 제작되었다. 보존처리 과정에서는 분석 결과를 바탕으로 유사한 재료를 사용하였으며, 해체 → 세척 → 보수 및 보강 → 조립의 순으로 진행하였다. 해체 과정에서 상단의 커버가 새롭게 발견되었으며, 충전재인 버랩에서 요코하마, 고베, 조선의 단어가 발견되었다. 하지만 제작사나 제작 장소를 특정할 수 있는 추가적인 흔적은 발견되지 않았다. 구조부와 충전재, 커버는 건식 세척을 진행한 후 업홀스터리 구조에서 기존 재료는 제거하지 않고 유사한 재료를 사용하여 보수 및 보강을 진행하였다. 구조부 웨빙은 동종의 재료를 사용하여 보강하였으며, 스프링의 배열 및 고정은 트와인을 사용하여 목재 프레임에 고정하였다. 손상된 면천과 버랩은 유사한 소재의 보강재를 덧댄 후 바느질하였다. 상단 커버는 손상부에 보강 직물을 마름하여 안쪽에 넣고 바느질하였다. 조립은 해체의 역순으로 진행하였다. 스프링과 닿는 부분에 동일 소재의 버랩을 삽입하여 고정한 후 충전패드, 보강천, 초석, 면천, 솜포, 커버 보호용 광목천, 커버를 씌워 택으로 마무리하였다. 순정효황후가 사용한 2개의 매트리스는 제작 시기의 차이가 있을 뿐 프레임과 충전재, 커버로 구성된 서양의 업홀스터리로 제작되었다. 보존처리 과정에서 새로운 벨벳 커버가 발견되었고 이전 수리 흔적이 확인되었으며, 충전재로 초석, 가마니와 짚풀 등이 확인됨에 따라 제작 환경에 따른 사용 재료의 변화를 확인할 수 있었다. 향후 근대문화재 업홀스터리 의자 또는 소파의 보존처리에서 사용 재료 및 제작 방법의 변화를 살펴볼 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.504-509
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• 2018

본 연구에서는 광범위로 사용되고 있는 황색안료 중에서 고기능성을 갖는 티탄옐로우 제조하고자 하였다. Anatase Type의 $TiO_2$를 골격제로 하고 발색제 산화물인 $Cr_2O_3$을 고용시키기 위하여 $Sb_2O_3$ 산화물을 발색보조제로 사용하였으며, 안료의 제조에 사용된 출발원료로는 $TiO_2$(98%), $Sb_2O_3$(99.5%), $Cr_2O_3$(99.5%)를 사용하였다. 출발원료를 건식으로 혼합하고, 고온($1,000{\sim}1,200^{\circ}C$)으로 소결하여 결정화하고 Jar Mill을 이용하여 $1{\mu}m$이하로 습식분쇄한 후에 건조온도 $100^{\circ}C$로 12시간 건조하고 믹서기로 미분쇄하여 안료를 제조하였다. 안료의 최적 소결온도를 선정하기 위하여 소결온도 $1000^{\circ}C$, $1100^{\circ}C$, $1150^{\circ}C$, $1200^{\circ}C$의 4구간을 설정하고, X선 회절분석을 통하여 결정상을 확인한결과 $1150^{\circ}C$에서의 결정구조 Peak가 가장 좋은 것을 확인할 수 있었다. 이렇게 제조된 Rutile구조를 갖는 황색세라믹안료를 컬러강판의 코팅재료로 적용하고자 하였다. 제조된 안료에 대하여 내후성, 내산성, 내알카리성, 내열성 시험을 하여 색상변화를 측정하였으며, 유해중금속($Cr^{+6}$)검출시험을하였다. 내후성(2000hr)시험결과의 색상변화(${\Delta}E$)는 0.74, 내산성, 내알카리성, 내열성시험의 색상변화(${\Delta}E$)는 각각 0.16, 0.07, 0.29로 거의 변색되지 않은 것을 알 수 있었으며, 유해중금속($Cr^{+6}$)검출시험결과는 34ppm이었다.

• 청정기술
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• 제24권1호
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• pp.77-84
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• 2018

리튬이온전지의 음극활물질로 사용되는 $Li_4Ti_5O_{12}$를 건식 볼밀법으로 합성하였고, $Li_4Ti_5O_{12}$의 전기화학적 특성을 향상시키기 위하여 탄소소재인 polyvinyl chloride (PVC)를 첨가하였다. PVC는 $Li_4Ti_5O_{12}$를 합성하고 난 후에 첨가하였을 때 스피넬 구조를 갖는 물질이 잘 합성되었음을 X-ray diffraction (XRD) 실험으로 확인하였다. 합성하기 전에 탄소재를 첨가하여 열처리를 한 경우에는 탄소재가 미량 첨가되더라도 다른 결정구조의 물질이 합성되는 것을 확인할 수 있었다. 탄소재를 첨가하지 않은 $Li_4Ti_5O_{12}$의 경우 전기전도도 값이 약 $10{\mu}S\;m^{-1}$으로 부도체에 가까운 매우 작은 값을 보였다. 탄소를 첨가함에 따라서 전기전도도가 크게 향상되었으며, 압력을 증가시킬 경우에 최대 10,000배 이상 증가되었다. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) 분석결과 탄소를 첨가할 경우 저항에 해당하는 반원의 크기가 감소하였으며, 이는 전극내의 저항이 감소하였음을 보여준다. Cyclic voltammetry (CV) 분석에 의하면 탄소를 첨가할 경우에 산화피크와 환원피크의 전위차가 줄어 들었으며, 이는 리튬이온의 삽입과 탈리의 속도가 증가하였음을 의미한다. PVC를 9.5 wt% 첨가한 물질의 경우, 0.2 C-rate에서 $180mA\;h\;g^{-1}$, 0.5 C-rate에서 $165mA\;h\;g^{-1}$, 5C-rate에서 $95.8mA\;h\;g^{-1}$의 용량을 나타냄으로써 우수한 출력 특성을 보여주었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제9권4호
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• pp.63-73
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• 2009

최근 건설생산현장에서는 경제가 성장함과 동시에 사회적으로 급격하게 증가하는 건축물의 수요를 충족시키기 위해서 표준화, 대량 생산화가 가능한 건식 공법이 각광을 받고 있다. 이러한 현실에 부응하여 에너지 절감효과 및 공사기간 단축, 다양한 형태로 적용이 가능하고 경제성을 가지는 샌드위치 패널이 많이 사용되고 있다. 샌드위치 패널의 형태는 양면 도장 강판 사이에 유기계 및 무기계 단열재를 합성한 복합 자재이다. 유기계 단열재는 PUR(Poly-uretane foam) 및 EPS(Expanded poly-stylene foam) 등이 사용되며, 무기계 단열재는 Glass wool 및 Mineral wool 등이 사용된다. 유기계 단열재는 화재 시 불이 잘 붙어 대피할 수 있는 시간 부족과 유독가스의 발생으로 인명피해가 크게 발생할 수 있지만, 무기계보다 가격이 싸서 유기계 재료를 사용한 샌드위치 패널이 많이 사용되고 있다. 반면, 무기계 단열재 중 경량기포콘크리트는 단열성과 내화성, 경량성 등이 뛰어나기 때문에 샌드위치 패널에 적용하여 유기계의 단점을 해결하기 위한 많은 연구가 수행되어져 왔다. 단열성 및 내화성, 경량성이 뛰어난 경량기포콘크리트는 기포제를 활용하여 시멘트 경화체 내에 다량의 공극을 발생시켜 제조한 것으로서 역학적 특성은 사용되는 기포제와 발포제의 종류에 따라 많은 영향을 받게 된다. 기포제는 계면활성작용에 의해 물리적으로 기포를 도입하는 것으로써 공기량은 최고 85%까지 생성될 수 있으며, 크게 계면활성제계, 가수분해 단백질계로 구분될 수 있다. 계면활성제계 기포제는 수용액 상에서 기포시키면 안정되고, 점성이 높은 기포가 생기지만 시멘트 슬러리와 혼합 시 안정성이 저하되어 서로 연속된 형태의 기포를 형성한다. 가수분해 단백질계 기포제는 계면활성제계 기포제와는 달리 시멘트 슬러리와 혼합 시 안정되고 서로 독립적인 형태의 기포를 형성하게 된다. 발포제는 금속분말이 알칼리 용액과 접촉하여 수소가스를 발생시키는 원리를 이용하는 것으로써 현재 Autoclaved Light-Weight Concrete(ALC)의 제조에 사용되고 있다. 이와 같이 경량기포콘크리트 제조에 사용되는 기포제 및 발포제는 특성이 각기 다르기 때문에 내부 공극이 변화되고 이에 따라 경량기포콘크리트의 물리적, 단열특성이 변화될 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 기포제와 발포제를 사용한 경량기포콘크리트를 샌드위치 패널의 내부 단열재로 활용하는 기초적자료를 제공하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 즉, 경량기포콘크리트를 제조하는데 가장 일반적으로 사용하고 있는 기포제 및 발포제를 대상으로 하여 각각의 첨가량에 따른 경량기포콘크리트의 기포구조 및 열적특성을 검토함으로써 경량기포콘크리트의 높은 단열성능을 확보하기 위한 최적조건을 제시하기 위한 실험 실증적 연구를 수행하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권1호
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• pp.5-10
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• 2012

일반적으로 mesa 구조의 발광다이오드 제작은 MOCVD법으로 수행되고 있다. 특히 개개의 발광다이오드 칩을 식각하고 분리하기 위해서 발광다이오드는 반응성이온식각(RIE)공정과 절단(scribing) 공정을 거치게 된다. 플라즈마를 이용한 건식식각공정인 RIE 공정은 결함, 전위, 표면의 댕글링 본드 형성과 같은 몇 가지 문제점을 유발하고, 이러한 이유로 인해 소자 특성을 저하시킨다. 선택영역성장법은 사파이어 기판 위에 고품질의 GaN 에피층을 성장시키는 방법으로써 주목받고 있다. 본 논문에서는 고품질의 막을 제작하고 공정을 간소화하기 위해서 선택영역성장법을 도입하였고, 기존의 발광다이오드 특성에 영향을 주지 않는 선택영역의 크기를 규정하고자 한다. 실험에 사용된 원형의 선택성장영역의 직경크기는 2500, 1000, 350, 200 ${\mu}m$이고, 선택성장 된 발광다이오드의 소자 특성을 얻고자 SEM, EL, I-V 측정을 시행하였다. 주된 발광파장의 위치는 직경크기 2500, 1000, 350, 200 ${\mu}m$에서 각각 485, 480, 450, 445 nm로 측정되었다. 직경 350, 200 ${\mu}m$에서는 불규칙한 표면과 기존 발광다이오드보다 높은 저항 값을 얻을 수 있었지만, 직경 2500, 1000 ${\mu}m$에서는 평탄한 표면과 앞서 말한 350, 200 ${\mu}m$의 특성보다 우수한 전류-전압 특성을 얻을 수 있었다. 이러한 결과들로 기존 발광다이오드의 특성에 영향을 주지 않는 적당한 선택성장 직경크기는 1000 ${\mu}m$ 이상임을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제29권4호
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• pp.255-261
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• 2023

파워반도체는 전력의 변환, 변압, 분배 및 전력제어 등을 감당하는데 사용되는 반도체이다. 최근 세계적으로 고전압 파워반도체의 수요는 다양한 산업분야에 걸쳐 증가하고 있는 추세이며 해당 산업에서는 고전압 IGBT 부품의 최적화 연구가 절실한 상황이다. 고전압 IGBT개발을 위해서 wafer의 저항값 설정과 주요 단위공정의 최적화가 완성칩의 전기적특성에 큰 변수가 되며 높은 항복전압(breakdown voltage) 지지를 위한 공정 및 최적화 기술 확보가 중요하다. 식각공정은 포토리소그래피공정에서 마스크회로의 패턴을 wafer에 옮기고, 감광막의 하부에 있는 불필요한부분을 제거하는 공정이고, 이온주입공정은 반도체의 제조공정 중 열확산기술과 더불어 웨이퍼 기판내부로 불순물을 주입하여 일정한 전도성을 갖게 하는 과정이다. 본 연구에서는 IGBT의 3.3 kV 항복전압을 지지하는 ring 구조형성의 중요한 공정인 field ring 식각실험에서 건식식각과 습식식각을 조절해 4가지 조건으로 나누어 분석하고 항복전압확보를 위한 안정적인 바디junction 깊이형성을 최적화하기 위하여 TEG 설계를 기초로 field ring 이온주입공정을 4가지 조건으로 나누어 분석한 결과 식각공정에서 습식 식각 1스텝 방식이 공정 및 작업 효율성 측면에서 유리하며 링패턴 이온주입조건은 도핑농도 9.0E13과 에너지 120 keV로, p-이온주입 조건은 도핑농도 6.5E13과 에너지 80 keV로, p+ 이온주입 조건은 도핑농도 3.0E15와 에너지 160 keV로 최적화할 수 있었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제24권3호
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• pp.230-242
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• 1991

시판 도시락의 이용도가 크게 증가함에 따라, 시판 중인 한국형 도시락의 영양가와 염분량 등을 조사하고자 백화점, 체인점, 열차 등에서 10가지 종류의 도시락을 구입하였다. 영양가는 식품분석표에 의하여 계산하였고 염분은 원자흡광법에 의하여 Na 함량을 분석한 후 환산하였다. 도시락은 두가지를 제외하고는 모두 밥과 반찬이 따로 포장되어 있었고, 그 무게는 각각 304.6g, 312.4g으로 무거운 편이었다. 반찬의 수는 평균 12가지였는데 그중 단백질 식품이 6가지로 가장 많았고, 칼슘 식품은 3도시락에만 있었고 그것도 멸치 볶음 한기지였다. 열량은 평균 840.7kral로 남녀성인이 1끼 권장량보다 많았고, 단백질 38.9g, 지질 22.7g, 칼슘 300.8mg, 인 410.8mg, 철분 6.61mg, 비타민 A 219.8R.E., 티아민 0.46mg, 리보플라빈 0.67mg, 나이아신 10.5mg, 비타민 C 27.5mg으로 비타민 A만이 남녀성인 1끼 권장량에 약간 미달하였고, 다른 영양소들은 평균적으로 권장량이상 이었다. 또한 3000원 이상의 도시락은 2000원 이하의 도시락에 비해 동물성 식품이 많아서 단백질, 칼슘, 철, 나이아신이 유의적으로 더 많았다(P<0.05). 탄수화물, 단백질, 지질의 열량비율은 평균 57.4%, 18.3%, 24.3%로 양호하였다. 조리법은 전(22.3%)과 튀김(16.0%)이 가장 많았고 조림, 구이, 볶음 등 건식 조리법이 주로 이용되어 많은 반찬가짓수에 비해, 실제 식단은 단조로운 편이었다. 염분의 함량은 3.53g에서 8.80g으로 평균 5.76g이나 되어, 한끼 필요량을 크게 초과하고 있었다. 앞으로 도시락의 염분함량을 줄이는 동시에 다양한 조리법과 식단으로 맛있고 보기좋고 영양적으로 균형잡힌 도시락 식단을 개발하는 데 노력을 기울여야 하겠다.에 세계적 기술 경쟁력도 확보할 수 있을 것이다. 본 해설에서는 로봇 및 시스템 제어에 관한 기초 이론과 신경회로 적용기술을 소개하고 기존방법과 비교했을 때의 우월성, 전세계적인 응용연구, 국내외 연구개발 현황, 상업화 가능성, 산업계 응용례, 기술상의 문제점, 향후 전망 등을 다루기로 한다.중에 의한 천이 구조응답 해석을 위한 효과적인 방법에 대해서도 연구결과를 발표할 계획이다.이 무거울수록 우화율이 높은 편이었다. 이앙시기별 월동유충에서 우화시기까지의 기간은 조기이앙답이 44일, 중기이앙답이 47일, 후기 이앙답이 51일간으로 늦게 이앙할수록 기간이 더 긴 경향이었다.-35.6dB였다. 또, 50kHz에서 말쥐치, 민어, 노래미, 넙치에 대한 그 값은 각각 -37.2dB, -37.3dB, -31.9dB, -36.0dB였다. 한편, 어체의 평균반사강도의 추정정도는 자원량추정치의 신뢰도를 좌우하는 직접적인 요인이 되므로, 앞으로 이 문제에 대해서는 보다 체계적인 연구가 필요하다고 판단된다. 그물베도라치 Dictyosoma burgeri Van der Hoeven 및 황점 베도라치Dictyosoma wbrimaculata Yatsu, Yasuda et Taki, 그리고 황줄베도라치란 Pholididae의 황줄베도라치 Phoris taczanowskii(Steindachner), 오색베도라치 Phoris omotus (Girad), 베도라치 Pholis nebuloso(Temminck et Schlegel), 횐베도라치 Pholisfangi(Wang et Wang) 및 점베도라치 Pholis crossispino(Temminck et Schlegel)의 17속 25종이 분류되었다. 이중에서 Zoarchias glaber, Chirofophis oui, Alectrias benjamini, Dictyosoma