• 생태와환경
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• 제42권3호
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• pp.404-406
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• 2009

본 연구노트는 우리나라의 원천기술로서 개발된 녹조제거용 특수선박을 소개하고자 하였다. 녹조제거용 특수선박은 +자형으로서 크게 선박 본체와 탈부착 가능한 보조체로 구성되어 있다. 선박의 특징은 초경량 및 저홀수이다. 주요 세부장치는 흡입장치, 집수장치, 여과장치 및 수집장치의 4가지로 구성되어 있다. 이 중에서 여과장치는 스크린 필터(망목크기 30${\mu}m$)를 사용하였고 압축에어 분사작용에 의해 물과 녹조를 순수 분리 및 제거할 수 있다. 농축된 녹조입자의 함수율은 85%이었다. 최종적으로 녹조와 분리된 물은 하천과 저수지의 공공수역으로 배출된다. Chlorophyll-$\alpha$ 농도로 비교한 제거효율은 약 57% (유입수 83.2 ${\mu}g\;L^{-1}$, 배출수 35.8 ${\mu}g\;L^{-1}$)이었고, 향후 녹조제거장치의 효율성 제고와 기술적 향상을 위해 다양한 조건(조류 생물량, 유량 등)에서 효과분석을 수행할 필요가 있다. 다발성 녹조발생 우심지역을 효과적으로 관리하고, 저수지 하류수역으로 확산을 방지하는 녹조현상의 사전예방체제 구축에 기여하고자 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5947-5955
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• 2013

본 연구에서는 급속시공이 가능한 모듈러 도로포장 시스템에서 포장체 모듈 사이의 조인트에서 발생하는 축방향 변형량을 평가하고, 시멘트 페이스트, 에폭시, 폴리우레탄을 매트릭스로 하는 2성상 복합재료에 대하여 조인트 연결재료로서의 적용가능성을 검토하였다. 포장체 모듈 하부에 받침이 있는 경우와 노반에 직접 접촉하는 경우에 대해 FEM해석을 실시하여 발생 변형량을 평가하였다. 변형 유발 요인으로 자중 및 활하중, 온도변화 및 건조수축을 고려하였으며, 그 중 온도변화에 의한 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 2성상 복합체의 변형성능 예측은 수정 전단지연 모델을 이용하여 수행하였다. 모래 혼입 부피비율에 따른 복합체의 탄성계수와 최대 인장변형률 변화를 검토한 결과, 15~20 mm의 조인트 폭에 대해, 폴리우레탄을 사용할 경우 모래를 20~30 % 비율로 치환함으로써 소요 변형성능을 확보하면서 동시 경제적인 조인트 연결재료로 활용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 수산해양기술연구
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• 제39권2호
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• pp.99-111
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• 2003

선망어업의 생산성 향상에 관한 기초 연구로서 제주도 주변 해역어장(33$^{\circ}$37.8' N, 126$^{\circ}$31.1' E)에서 단선조업이 가능하도록 건조된 시험 조업선인 제주대학교 해양과학대학 실습선 아라호(990톤)를 사용하여 투망과 양망 등의 실험을 실시했다. 실험에 사용한 선망은 뜸줄의 길 829.1m, 발줄의 길이 995.7m이다. 초소형 메모리 계측기와 망심계, 장력계를 사용하여 그물 아랫자락의 수심과 선망의 장력을 측정하였으며, 측정한 자료를 이용하여 투망과 양망할 때의 그물어구의 운동특성과 장력특성을 해석하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 단선식 조업방법에 의해 실시한 시험조업에서 선망의 투망과 양망이 가능했다. 2. 선망을 투망할 때 그물 아랫자락의 침강수심(Dp)과 경과시간(Et)의 관계는 값의 설정범위에서 다음과 같은 실험식으로 나타낼 수 있다. Dp=7.58Et-6.48 3. 죔줄을 죌 때 그물 아랫자락의 침강수심과 경과 시간의 관계는 값의 설정 범위에서 다음과 같은 실험식으로 나타낼 수 있다. Dp=-0.8Et$^2$＋7.42Et＋92.04 4. 죔줄을 죌 때 선망의 장력은 경과시간 8분일 때 최대값(14.7톤)을 나타냈으며, 장력과 경과시간의 관계는 값의 설정범위에서 다음과 같은 실험식으로 나타낼 수 있다. T=-0.13Et$^2$＋3.23Et-5.72

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권2호
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• pp.61-70
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• 2011

본 연구는 한우사육 305 농가에 대하여 우사바닥상태, 습기제거방법, 급이시설, 방역실태 등과 같은 사육환경을 조사 분석하여 환경개선을 통한 효율적인 농장관리 프로그램에 필요한 지표를 설정하고자 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째는, 한우농가의 우사바닥 상태는 "보통이다" 으로 관리하는 경우가 가장 많았으며(46.4%), 건조한 편 (35.5%)도 많이 있어 비교적 잘 관리되고 있으나, 질척거리는 수준(18.1%)도 많이 있는 것으로 보아 아직도 바닥관리에 톱밥이나 송풍홴을 설치하여 습기를 제거해야 할 것으로 생각된다. 둘째는, 우사바닥 습기제거는 "송풍홴" 을 이용 (36.4%)하는 경우가 가장 많은 것으로 나타나 시설구입이나 에너지 비용을 절감할 수 있는 자연빛이나 통풍을 이용하도록 권장해야 한다. 셋째는, 축사 내 냄새 악취는 "깔짚교체"로(33.7%) 제거하는 경우가 가장 많았으나, 자연송풍 등을 효율적으로 이용하여 환기를 시켜야 할 것으로 생각된다. 넷째는, 여름철 축사내 "송풍홴 설치" 않은 농가 (37.7%)가 비교적 많았는데, 체온조절이나 습기제거용으로 적절히 설치되어야 할 것으로 판단된다. 다섯째는, 사료급이시설은 "수동식" (88.2%)이 가장 많은 것으로 조사되었는데, 자동화시스템으로 전업화 농장 경영관리가 이루어져야 할 것이다. 여섯째는, 농가의 사양관리기술수준은 5점 만점 중 "2.80점" 으로 중등수준으로 평가되고 있어서 경쟁력을 갖춘 기술 습득이 요구된다. 일곱째로, 농장의 방역시설 중 "분무기" 사용 (80.8%) 농가가 가장 많았으나 소독장비가 없는 농가도 3.0%나 되었다. 그리고 "1주 1회" 방역실시 (40.0%) 농가가 가장 많았으나, 방역을 전혀 실시 않는 농가도 5.2%나 되는 것으로 조사되어 방역의 중요성 인식과 최적 방역 프로그램 개발이 더욱 요구된다. 따라서 아직도 열악한 환경에서 사육하는 우리나라 한우농가는 악취, 우사바닥, 송풍, 온도, 방역시스템 등과 같은 사육환경 관리시스템이 효율적으로 구축되어야 할 것으로 생각된다.

• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.96-101
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• 2020

이 논문에서는 3세대 바이오매스 중 거대조류, 즉 해조류 바이오매스로부터 유래된 바이오가스를 연료로 사용하여 열, 전력 및 수소를 생산하는 삼중발전의 타당성 평가를 수행하였다. 이를 위해 3 MW급 고체산화물 연료전지와 가스터빈, 그리고 유기 랭킨 사이클로 이루어진 상용 규모의 열, 전력 및 수소 생산공정을 공정모사기를 사용하여 설계, 모사하였고, 공정모사로 부터 얻은 열 및 물질 수지를 통해 각 단위조작 장치의 가격을 추정하고 경제성을 분석하였다. 수소를 생산하기 위해 고체산화물 연료전지의 설계를 수정하였는데, 연료전지 내 애프터-버너를 제거하고 수성-가스 전환 반응기를 추가하였다. 공정모사 결과 설계된 삼중발전 공정은 시간당 3.47톤의 건조 갈조류 원료로부터 생산된 2톤의 바이오가스를 이용하여 2.3 MW의 전력과 50 kg hr^-1의 수소를 37%의 효율로 생산한다. 이 결과를 토대로 가장 현실적인 시나리오에 대해 경제적으로 평가하고 BESP (breakeven electricity selling price)를 계산하였는데, ¢10.45 kWh^-1로 기존의 고정 발전 대비 동등 이상의 수준으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.191-199
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• 2012

다시마 유래 이취 및 휘발성 유기 성분을 효과적으로 저감 또는 제거하기 위하여, 초임계 이산화탄소의 연속적인 처리 공정이 실험적으로 적용되었다. 다시마 시료는 동결 건조 후 $710{\mu}m$의 크기로 균질화하여 사용하였으며, 초임계 이산화탄소 처리에 의한 효과를 평가하기 위하여 다양한 압력(10~25 MPa) 및 온도(35~$55^{\circ}C$) 조건에서 실험을 수행하였다. 한편, 실험에 사용된 이산화탄소의 유입 유속은 26.81 g/min으로 일정하게 고정하였다. 초임계 이산화탄소 처리 전과 후, 다시마 유래 이취 및 휘발성 유기 성분은 기체 크로마토그래피-질량분석기에 의하여 동정되었으며, 다시마 원료에서 알코올, 알데하이드, 에스터 및 산, 케톤, 할로젠 화합물 그리고 탄화수소계를 주 성분으로 하는 총 47종의 이취 및 휘발성 유기 성분이 동정되었다. 초임계 이산화탄소 처리 후 모든 실험 조건에서 이취 및 휘발성 유기 성분이 저감 또는 제거되었고, 그 중 25 MPa, $55^{\circ}C$의 실험 조건에서 87.48%로 가장 높은 제거율을 보여주었다.

• 청정기술
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• 제17권3호
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• pp.259-265
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• 2011

섬유 염색 산업은 공장 주변의 주민들이 악취로 인하여 고통을 받고 있으며 반드시 해결해야할 대기오염 문제이며, 특히 텐타공정에서 발생하는 백연과 악취를 저감하여야 한다. 섬유 염색 산업의 주된 대기 오염물질은 탄화수소로 이루어진 유연제, 가소제, 발수제등을 사용하는 후처리 공정에서 주로 발생한다. 화학 물질이 처리된 섬유를 텐타공정에서 건조하는 동안 섬유에 포함된 오염물질들이 기화하여 대기로 배출된다. 백연은 주로 1 마이크론 미만의 작은 고상 혹은 액상물질로 이루어져 있으며, 텐타공정에서 발생된 오염물질 분자들이, 이들 입자에 붙어서 상당히 먼 거리까지 이동하며 악취를 유발하게 된다. 텐타공정의 악취를 줄이는 가장 효과적인 방법은 이러한 미세한 오일 미스트를 제거하는 것이다. 본 연구에서는 700 CMM의 Full-scale EFC (Electric Fume Collector) 운전을 통하여, 악취 및 백연이 효과적으로 제거되었으며 많은 양의 오일을 회수 할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제17권3호
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• pp.266-272
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• 2011

초임계 이산화탄소 및 유기용매를 이용하여 동결 건조된 멸치 시료로부터 오일을 추출하였으며, 시료는 700 ${\mu}m$로 균질화 시켜 사용하였다. 다양한 압력 (15~25 MPa) 및 온도 ($40{\sim}60^{\circ}C$) 조건에서 실험을 수행하였으며, 22 g/min의 일정한 유량을 추출기로 유입시켰다. 추출된 오일의 지방산 조성을 확인하기 위하여 가스 크로마토그래피를 이용하여 분석한 결과 추출된 멸치 오일에는 myristic acid, palmitic acid, stearic acid, palmitoleic acid, eicosapentaenoic acid (EPA), 그리고 docosahexaenoic acid (DHA)가 주요 지방산으로 확인되었다. 추출된 오일 내 EPA 및 DHA와 같은 고도불포화지방산(PUFAs)함량을 비교하였을 때, 유기용매 추출 오일보다 초임계 이산화탄소를 이용하여 추출한 오일의 고도 불포화 지방산 함량이 더 높았다. 산화도 비교 실험인 산가 및 과산화물가 값을 측정한 결과, 유기용매 추출 오일보다 초임계 이산화탄소를 이용한 추출 오일의 산화도가 유의적으로 낮았으며, 산화되는 속도 또한 느리게 진행되는 것을 확인할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제23권2호
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• pp.196-204
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• 2017

CdZnS/ZnO 복합체를 저온에서의 침전 및 건조 과정을 거쳐 제조한 다음, 가시광선 조사하에서 로다민 B 염료의 광분해에 대한 광촉매로서의 활성 특히 광촉매 재활용 특성에 대해 중점을 두고 고찰하였다. 광반응 과정에서의 광촉매 변화를 조사하기 위해 X선 회절분석기, 전계방사형 주사전자현미경, X-선 광전자 분광법, UV-vis 확산반사 분광법 그리고 광자발광 분광기 등을 이용하여 반응 전후의 광촉매 시료에 대해 물성분석을 행하였다. 계속적으로 반복되는 반응을 통하여 CdZnS/ZnO 광촉매는 보다 향상되고 안정된 활성을 나타냄을 볼 수 있었다. 로다민 B의 광분해반응에 대해 가능한 두 가지의 반응기구 중에서도 본 연구에서는 발색단 골격의 탈알킬화 반응보다는 발색단 콘쥬케이트 구조의 절단 과정을 거쳐 주로 반응이 진행되는 것으로 확인되었다. 이러한 결과들로부터 단순 침전법으로 용이하게 제조할 수 있는 CdZnS/ZnO는 비교적 높은 활성과 재활용성을 지닌 가시광선용 광촉매로 사용 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제22권4호
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• pp.312-320
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• 2020

도시 환경문제 및 개발사업 환경영향 저감을 위하여 자연적 물 순환 기능을 가진 다양한 LID가 적용되고 있다. 그러나 LID 시설의 과도한 침투와 증발산은 LID 내부 토양을 건조화시켜 식물과 미생물 활동성을 떨어뜨리고 환경저감 능력을 감소시킨다. 본 연구는 LID 시설의 관리 방안을 도출하기 위하여 복합적인 센서를 적용한 실시간 측정 시스템을 개발하고자 하였다. 측정 가능한 센서와 사물인터넷(IoT) 적용 실험은 아크릴 상자에 형상화한 인공습지에서 수행되었다. 적용되는 센서는 분산형으로 설치되는 LID를 고려하여 저비용으로 구축하고자 하였으며 비교적 저렴하면서 상용화되어있는 아두이노와 라즈베리 파이를 기반으로 하였다. 그리고 LID 시설의 현재 상태와 유지관리 및 이상기후 시 영향을 분석하기 위해 복합적인 센서 측정 개발에 목표를 두었다. 센서는 풍향·풍속, 강우량, 이산화탄소, 미세먼지, 온도·습도, 산성도, 위치 정보 등을 실시간으로 측정하도록 하였다. 또한 측정된 데이터의 수집, 전송 및 결과 확인을 위하여 데이터 수집 장치, 저장 서버 프로그램 및 PC와 모바일 활용 결과 확인 프로그램을 개발하였다. 각 센서를 통해 얻은 측정값들은 Wifi 모듈을 통해 관리 서버로 전달되고 실시간으로 데이터베이스 서버에 저장된다. 본 연구에서 수행한 4개월간의 측정 결과를 분석한 결과 LID 시설에 ICT 기술 적용의 안정성과 적용 가능성을 확인하였다. 실시간으로 측정된 값은 LID 시설의 기능 평가 및 유지관리 방안 도출을 위한 빅데이터 활용이 가능한 것으로 나타났다.