최근 환경에 대한 관심이 지속적으로 증가함에 따라 실내 공기질에 대한 관심 역시 증폭되었다. 이에 따라 실내 공기질을 결정 짓고 흡연에 이어 폐암 사망률이 높은 라돈에 대한 관심 역시 증가하였다. 따라서 본 연구에서는 실내 라돈가스의 농도를 낮추기 위한 방법을 찾기 위해 RADON EYE RD200을 이용하여 교육연구시설에서의 세 강의동을 대상으로 라돈 방출량을 측정하고, 환기를 통해 라돈의 감소량을 측정한다. 세 강의동 모두 현재 기준치인 148 Bq/m3을 초과하는 수치를 기록하였고, 강의실을 10분간 환기한 결과 1회 환기 시 평균 77 Bq/m3만큼 감소하였고, 2회 환기 시 평균 56 Bq/m3만큼 감소하였다. 본 연구를 통해 라돈의 실태 및 위험성을 인지하고 라돈에 관련된 시설물 지침 및 환기를 강조하는 방안에 대한 마련이 필요하다고 판단된다.
현재 융융탄산염 연료전지의 공기극으로 다공성의 lithiated NiO를 사용하고 있는데 이 재료의 경우 크게 두 가지의 문제점을 안고 있다. 첫 번째는 Ni이 전해질 내로 용해하는 것이고, 두 번째는 낮은 활성으로 인한 높은 공기극의 분극이다. Ni이 전해질로 용해되는 문제는 Co나 Fe를 코팅하여 공기극 표면에 $Li_x(Ni_yCo_{1-y})1-xO_2$나 $Li_x(Ni_yFe_{1-y})_{1-x}O_2$를 형성시켜 NiO의 전해질 내로 용해되는 것을 억제하는 방법이나 ZnO, MgO, $La_2O_3$ 등의 산화물을 NiO 표면에 코팅하여 전해질과 접촉을 막는 방식으로 해결하는 등 많은 연구가 이루어져 왔다. 하지만 연료극의 비해 상당히 높은 공기극의 분극으로 인해 큰 전압손실이 일어나 용융탄산염 연료전지 성능이 낮아지는 문제의 경우 이를 해결하고자 하는 연구는 상대적으로 많이 진행되지 못한 상태이다. 특히 현재 용융탄산염 연료전지의 장기수명화를 위해 기존의 작동온도인 $650^{\circ}C$ 보다 다소 낮은 온도인 $600{\sim}620^{\circ}C$에서 작동하려는 움직임이 있다. 작동 온도가 내려가면 전해질이 휘발되는 속도가 낮아져 전해질 부족에 따른 운전시간이 줄어드는 문제를 해결할 수 있어 장기 수명화를 위해서는 작동온도를 낮추는 것이 매우 유리하다. 하지만 작동 온도가 내려가면서 양 전극에서 일어나는 전기화학 반응 속도가 느려지기 때문에 각 전극에서의 활성화 분극으로 인한 전압손실은 더욱 커질 수밖에 없다. 특히 연료극의 수소산화반응 속도는 공기극의 산소환원반응에 비해 매우 빠르기 때문에 작동 온도가 내려감에 따라 연료극의 분극이 커지는 것에 비해 공기극의 분극이 급격히 커지게 된다. 따라서 운전온도가 낮아지는 상황에서는 낮은 작동온도에서도 성능감소가 적게 일어나 0.8V 이상 운전(150mA/$cm^2$, 단위전지 기준)이 가능한 공기극의 개발이 매우 필요한 실정이다. 이를 해결하고자 본 연구에서는 고체 산화물 연료전지의 공기극의 재료로 많이 연구되고 있는 혼합전도성 물질의 페로브스카이트 구조의 물질을 기존 NiO 전극에 코팅하여 새로운 공기극을 개발하였다. 페로브스카이트 구조의 물질로 대표적인 LSCF 물질을 사용하였으며 LSCF를 코팅한 공기극을 이용한 단위전지에서 150mA/$cm^2$의 전류를 흘려주었을 때 0.84V의 성능을 1000hr 유지하였다. 이는 기존의 NiO 전극을 사용했을 때보다 15~20mV 높은 값이다. 낮은 작동온도에서도 좋은 성능을 보였는데, 기존의 NiO 전극의 경우 $630^{\circ}C$에서 0.79V의 성능을 보인 반면 LSCF가 코팅된 공기극의 경우 $620^{\circ}C$에서 0.811V의 매우 좋은 성능을 보였다. 이는 LSCF의 산소이온전도성 및 전기전도성이 공기극에서의 분극을 낮추어 성능을 증가시키는 것으로 보인다.
최근에 많이 사용되어지고 있는 치과용 접착제는 산 부식 후 수분이 있는 상태에서 적용하는 wet-bonding 술식을 많이 추천하고 있다. 하지만 self-etching primer의 경우 산부식과 priming 과정이 동시에 시행되고, 제조자들은 건조된 치아표면에 적용할 것을 추천하고 있다. 그러나 건조된 정도에 대하여서는 별다른 추천사항이 없으며. 수분이 self-etching primer에 어떤 영향을 미치는지에 대하여서는 별다른 연구가 이루어져 있지 않은 상태이다. 이에 본 연구에서는 치질 삭제 후 남아있는 수분이 self-etching primer의 레진 접착 강도에 어떤 영향을 미치는 지를 알아보고자 하였다. 발거한 대구치 96개를 이용하여 물기가 있는 상태에서 #600 사포로 표면을 연마하고, 법랑질 면을 노출시킨 군과 상아질을 노출시킨 군으로 분류 후, 30분 공기 중 방치 군 (1군), 5초 공기 건조 군 (2군), 1초 공기 건조 군 (3군), 솜으로 약간의 물기를 제거한 군(blot dry) (4군) 등 총 8개의 군으로 나누었다. Self-etching adhesive system인 Clearfil SE Bond primer를 20초간 적용하고, bonding제 도포 후 10초간 광중합 시행하였다. 접착제 처리한 치아면에 몰드를 고정한 후 Clearfil AP-X 복합레진을 2mm 충전하고, 40초간 광중합을 시행하였다. 24시간 후 전단 응력 결합강도를 측정하였으며, 그 결과는 다음과 같이 나타났다. 법랑질과 상아질 모두에서, 30분 건조군과 5초 공기건조군이 1초와 blot drying 군보다 높은 결합강도를 보였으며 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 본 실험 결과에 의하면 self-etching adhesive system을 사용함에 있어서 법랑질과 상아질군 공히 건조된 상태에서 사용하여야 하며 수분의 존재시 치아와의 결합력이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 임상에서 접착제의 적용시 수분의 조절에 주의하여야 할 것으로 사료된다.
본 연구는 사물인터넷(IoT) 센서를 이용해 실내공기질에 주요한 영향을 미치는 미세먼지, 초미세먼지, 이산화탄소, 유기화학물과 온도, 습도 데이터를 실시간으로 수집/분석할 수 있는 실시간 실내공기질 모니터링 서비스를 클라우드 플랫폼으로 구현하였다. 이를 실내공기 정화시설인 청정환기장치와 연동하여 실시간 실내공기질 상태에 따라 환기장치 최적관리할 수 있도록 하였다. 본 플랫폼은 청정환기장치 내외부에 장착된 실내공기질 측정 센서로부터 실시간으로 데이터를 수집하는 IoT 데이터 수집부, 수집된 데이터를 클라우드 환경에서 가공/처리/적재하는 클라우드 데이터 처리부, 적재된 빅데이터를 분석하고 공기질 현황을 웹과 모바일에 시각화하여 보여주는 데이터 분석 서비스부로 구성된다. 그리고 이러한 플랫폼의 가동과 효과를 검증하기 위해 공기질에 민감한 영유아의 교육 생활환경인 국공립 어린이집 교실을 대상으로 실증을 실시하였다. 모든 분석 결과는 웹과 모바일에서 실시간으로 시각화 서비스될 수 있도록 실증 구현하였고, 환기장치의 실내공기질 개선효과는 실내공기질 측정 센서들의 측정값을 통계적으로 검증하여 공기질 개선에 기여하고 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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