• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.510-518
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• 2018

최근에 반도체 산업의 지속적인 발전에 따라 반도체 생산공정에서 발생하는 다양한 오염가스를 처리하는 기술에 대한 관심도 늘어나고 있다. 이처럼 반도체 공정 후 배출되는 폐가스를 제거하는 장치 중의 하나로서 다양한 종류의 스크러버 시스템이 사용되고 있다. 이러한 스크러버 시스템 내 열분해반응기 성능은 폐가스 내 오염원 제거효율과 전반적인 운전안정성에 영향을 미치기 때문에 열분해 반응기의 효율적인 설계가 매우 중요하다. 본 연구에서는 수치해석 방법을 기반으로 반응기 내 폐가스의 열유동 특성을 파악하고자 하였다. 해석기법을 검증하기 위해 온도분포에 대한 해석결과를 실험결과와 비교하였다. 온도결과에 대한 해석과 실험은 약 1.27~2.25% 수준의 낮은 오차를 보였으며 이를 통해 해석결과의 타당성을 확보하였다. 검증된 해석기법을 이용하여, 기존 반응기의 성능개선을 위한 설계 가이드라인을 제시하기 위해 폐가스 형상 변화에 따른 해석을 수행하여 기존모델 및 수정모델에서 폐가스의 거동특성을 비교분석하였다. 본 연구에서 수행한 결과는 다양한 스크러버 시스템 내 열유동 특성을 분석하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 공업화학
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• 제24권3호
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• pp.274-278
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• 2013

자동변속기유(ATF)는 자동차의 자가변속 또는 자동변속에 사용되는 동력전달 유체로서 최근 자동차사에서는 무점검 무교환 또는 80000~100000 km를 주행한 뒤, 교체하도록 권장하고 있다. 하지만 한국석유관리원의 설문조사에 의하면 많은 운전자들이 50000 km 이하에서 자동변속기유를 교환하고 있으며, 이는 차량유지비의 증가 및 폐유에 의한 환경오염으로까지 발전될 수 있다. 본 연구에서는 신유와 실제 차량 주행 후 회수된 사용유(50000 km, 100000 km)에 대한 대표적 물성으로서 인화점, 동점도, 저온점도특성, 전산가, 윤활성 등에 대해 분석하였다. 분석결과 기포성을 제외한 모든 물성이 신유규격에 적합하였으며, 50000 km와 100000 km 주행 후 회수된 자동변속기유의 물성차이는 크지 않았다. 따라서 자동차사에서 권장하고 있는 교환주기(80000 km 이상)에서 자동변속기유를 교환하여도 큰 문제가 없을 것이라 판단되며, 이로 인해 비용절감 및 환경오염 방지에 기여할 수 있을 것이라 사료된다.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.687-693
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• 2019

수소전기차와 발전을 시작으로 수소연료전지 시장이 성장하면서 연료전지와 수소의 수요가 증가하고 있으므로, 조기 상용화와 시장 활성화를 위하여 연료전지의 내구성과 연료 이용효율에 관한 연구가 진행되어야 한다. 본 연구에서는 연료전지의 성능과 연료 이용효율을 최적화하기 위하여 양극 닫힌계의 운전조건에 대한 연구를 수행하였다. 부하 전류에 대한 배출 조건과 수소 공급 압력이 고분자전해질 연료전지의 성능에 미치는 영향에 대하여 평가하였고, 전해질막 두께에 대한 물의 역확산 영향을 분석하였다. 양극 닫힌계에서 수소극에 쌓인 물은 연료전지 전압이 3% 감소한 경우에 솔레노이드 밸브를 열어 배출하였다. 수소 공급 압력은 0.1~0.5 bar, 배출 시간은 0.1~1 s까지 변화시키면서 실험을 수행하였다. NR 211 (25.4 um) 전해질막의 경우 0.1 bar의 수소 공급 압력과 0.1 s 배출 시간 조건에서 수소 이용효율 98.9%의 가장 높은 연료 이용효율을 보였지만 잦은 flooding으로 인하여 장시간 운전 시 연료전지의 성능이 감소하였다. 이에 반해 NR 212 (50.8 um)의 전해질막에서 생성된 물과 질소의 역확산 속도를 늦추어 배출 간격을 늘리고 연료 이용효율을 높일 수 있었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제38권2호
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• pp.136-155
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• 2013

이 연구의 목적은 초 중등교육에서의 공학교육에 대한 공학전문가들의 인식 분석을 통해 초 중등교육에서 공학교육 적용을 위한 기초자료로 제공하고자 한다. 이를 위하여 3개영역 총 20문항으로 구성된 설문지를 개발하였다. 이를 임의표집된 1,200명의 공학전문가들에게 우편조사와 인터넷 조사를 실시하였으며, 회수된 139부의 설문지 중 117부를 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 공학전문가들은 공학이 국가 경제 발전 및 경쟁력에 미치는 영향이 매우 크다고 인식하고 있다. 공학전문가들은 공학에 대한 어느 정도의 일관된 인식을 갖고 있었으며, 공학교육을 실시하기 위한 공학이 가지고 있는 '설계와 문제해결, 창조성과 혁신, 최적화와 경제성'을 중시하는 고유의 특성을 발견할 수 있었다. 둘째, 공학전문가들은 현재의 초 중등교육에서 공학교육이 거의 이루어지지 않고 있고, 공학에 대한 정보를 제공하지 못한다고 인식하고 있었다. 셋째, 공학전문가들은 초 중등학교에서 공학교육이 필요하며, 이를 통해 학생들은 창의적 설계 및 문제해결 과정 이해할 수 있을 것으로 인식하였다. 또한 공학전문가들은 공학교육이 시작되어야 하는 학교급 수준, 학교급별에 따른 수준별 교육 목적, 효과적인 적용 방법 등의 다양한 교육요구를 갖고 있었다.

• 한국유가공학회:학술대회논문집
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• 한국유가공기술과학회 2005년도 창립 30주년 기념 국제심포지움 - 웰빙시대의 우유.유제품의 새로운 발견
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• pp.107-116
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• 2005

최근 사회의 다변화, 고령화 및 소비자의 다양한 욕구 증대 등으로 인하여 세분화된 소비계층을 겨냥한 다양한 신제품들이 출시, 판매되고 있는 반면, 일반 백색시유를 제외하고는 제품의 라이프사이클이 크게 줄어드는 경향을 보이고 있다. 건강기능식품 시대의 도래와 함께 첨단 기능성 소재들이 속속 등장하고 있으며, 유가공업계도 이들 소재를 응용한 연구개발과 공정개선을 통한 신제품 출시에 박차를 가하고 있다. 그러나 음용유 시장에서 절대적인 비중을 차지하고 있는 시유부문은 저출산율과 수입개방 등의 악재로 인하여 점차적인 감소 추세에 접어들고 있다. 따라서 국내 유가공업체는 원유소비 증대와 유제품 경쟁력을 확보하기 위해 유제품의 다양화, 고급화를 위한 기술개발 및 유제품의 적극적인 홍보 등의 전략이 필수적이다. 이를 위해서는 종래 단순가공에 의한 유제품 생산에서 탈피하여 새로운 공정 개발, 신물질 탐색 등으로 생산비 절감, 수율 증대, 다양한 형태의 유제품 개발, 그리고 기능성 소재의 탐색 등 건강 지향적 기능성 식품 개발에 노력을 해야 할 것이며 국공립 및 사립대학교 및 정부 출연기관과 일반 유업체의 공동과제 실시 확대로 기능성 식품에 대한인식제고가 필요할 것이다. 또한, TV 매체를 통한 홍보, 우유의 교과서 반영, 자조금 활성화 등으로 어릴 때부터 우유 먹는 습관을 형성하여 시유 소비기반 확대를 도모해야 할 것임과 아울러 교육당국과 협력하여 학생과 영양교사를 대상으로 한 우유에 대한 체계적인 교육프로그램 실시 및 중 ·고등학교 급식화대 추진 등 관련 기관과의 협력체계 구축을 통한 낙농진흥활동을 전개하여야 한다.유아의 창의성수준을 더 높게 평가하였다. 그러나 아버지와 교사간 평가의 상관은 유의하지 않았는데 이는 아버지의 평가수준이 매우 객관적인 것은 아님을 시사한다. 셋째, 창의적인 유아와 일반 유아 아버지 양육태도에서는 유의한 차이를 보였는데 특히 애정-적대요인과 자율-통제요인에서 창의적인 유아와 일반 유아간의 차이가 있는 것으로 나타났다. 넷째, 유아의 창의성과 아버지 양육태도간의 상관관계분석결과 애정적 양육태도와 유창성, 독창성간의 상관이 유의하였다. 집단별 분석시 창의적인 유아를 둔 아버지의 양육태도와 유아의 창의성간에는 상관이 없는 것으로 나타났고, 일반 유아의 아버지 양육태도와 유아의 창의성간의 상관에서는 아버지 양육태도의 성취-비성취 요인에서와 창의성제목의 추상성요인에서 상관이 있는 것으로 나타났다. 따라서 창의성이 높은 아동의 아버지의 양육태도는 일반 유아의 아버지와 보다 더 애정적이며 자율성이 높지만 창의성이 높은 아동의 집단내에서 창의성에 특별한 영향을 더 미치는 아버지의 양육방식은 발견되지 않았다. 반면 일반 유아의 경우 아버지의 성취지향성이 낮을 때 자녀의 창의성을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다. 이상에서 자녀의 창의성을 향상시키는 중요한 양육차원은 애정성이나 비성취지향성으로 나타나고 있어 정서적인 측면의 지원인 것으로 밝혀졌다.징에서 나타나는 AD-SR맥락의 반성적 탐구가 자주 나타났다. 반성적 탐구 척도 두 그룹을 비교 했을 때 CON 상호작용의 특징이 낮게 나타나는 N그룹이 양적으로 그리고 내용적으로 더 의미 있는 반성적 탐구를 했다용을 지원하는 홈페이지를 만들어 자료 제공 사이트에 대한 메타

• 공업화학
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• 제21권5호
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• pp.509-513
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• 2010

최근 들어 전자산업의 발전과 함께 LED, 삼파장 형광등 등의 폐전기전자 제품들이 증가하고 있고, 이트륨 및 유로피움과 같은 희토류 금속이 이러한 폐전기전자 제품에서 발견되고 있다. 이에 이트륨과 유로피움의 분리회수를 위하여 탄소사슬 길이가 다른 지방산인 versatic acid, dodecanoic acid, tetradecanoic acid 및 hexadecanoic acid를 추출제로 사용하여 추출제의 농도변화 및 수용액의 pH 변화 등의 조건으로 용매추출실험을 행하였다. 실험결과에 의하면 이트륨과 유로피움의 추출 시 농도가 낮을수록 동일 pH에서 추출률이 저하되고 이에 따라 추출성분의 50%가 유기상으로 추출되는 pH ($pH_{0.5}$)는 높은 pH쪽으로 이동하고 tetradecanoic acid를 추출제로 사용했을 때 이트륨과 유로피움의 분리능이 가장 높았다. tetradecanoic acid에 의한 이트륨과 유로피움의 추출기구는 추출제의 농도에 따라 변하고 있다. 즉 추출제의 농도가 0.1 M 이하일 때는 용매화가 없는 단일화학종 $MR_3$로 추출되고, 0.1 M 이상일 때는 3개의 유기산 단위체가 용매화된 화학종 $MR_3{\cdot}$ 3RH로 추출된다.

• 공업화학
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• 제25권2호
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• pp.121-133
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• 2014

ABA형태의 삼중블록공중합체는 고무상과 유리상의 상대적 성분에 좌우되는 열가소성 탄성체와 강화 플라스틱으로써 유용하다. 이러한 물질은 다른 고분자와 혼합하여 첨가제, 강화제, 상용화제로써 기능성을 줄 수 있다. 상업적으로 유용한 대부분의 블록 공중합체는 석유로부터 유래된다. 지구상의 유한한 화석자원 공급과 석유 사용 및 채굴에 관련된 경제, 환경적 비용을 고려하면 그 대안은 매력적이다. 이러한 흐름에 더하여 미래 지속 가능한 물질의 최종 용도를 위한 설계 및 그 실행이 요구되고 있다. 본 총설에서는 재생 가능한 ABA 형태의 삼중블록 공중합체 합성과 특성을 살펴보고, 특히 공중합체의 경성부분을 위한 높은 유리 전이온도 혹은 녹는점을 지닌 식물 유래 폴리올레핀과 다당류 유래 폴리락타이드와 공중합체의 연성부분을 위한 바이오 기반, 낮은 유리 전이온도, 무결정의 탄화수소계 고분자에 대해 논의하려고 한다. 이를 위해서 다양하게 제어된 고분자 중합법은 강력한 도구임이 증명되고 있다. 이러한 혼성 고분자의 정교한 합성에 관한 연구는 재생가능성, 생분해성, 고성능을 지닌 새로운 탄성체와 강화 플라스틱의 발전을 이끌고 있다.

• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.259-265
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• 2012

석탄 화력발전소에서 발생되는 석탄회 중에서 약 10~15%를 차지하는 바닥재는 산업폐기물로서 대부분 매립 처리되거나 콘크리트의 첨가제로 일부 활용되고 있다. 바닥재 골재는 발생 특성상 기존의 모래나 자갈보다 가볍고, 흡수율이 높아 강도 등 물리적 성질이 다소 떨어지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 바닥재의 이러한 단점을 보완 할 수 있고 매립되는 바닥재의 활용율을 극대화하기 위한 연구의 일환으로 바닥재와 유황을 이용한 산업건설용 자재를 제작하기위한 기초 자료를 제시하고자 한다. 가온형 혼합기 사용에 따른 바닥재 잔골재 입도와 유황함량을 실험 변수로 국내 4개 발전사에서 발생되는 바닥재를 이용하여 고형화 성형물을 제작한 후 압축강도 테스트를 수행하였다. 그 결과 압축강도는 유황의 함량, 바닥재 입도에 동시에 영향을 받는 결과를 보였으며, 최대 약 92 MPa의 결과를 나타내었다. 압축강도는 세골재와 미립분이 혼합된 1.2 mm 이하의 입도와 높은 유황함량에서 높은 결과를 나타내었다.

• 공업화학
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• 제19권4호
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• pp.413-420
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• 2008

전기방사에 대한 연구는 지난 10여 년간 의료, 산업용에 적합한 적용 기술 연구로 많은 발전을 하고 있다. 본 연구에서는 용액전기방사법으로 다중벽탄소나노튜브(MWNT)를 함유하는 폴리카보네이트(PC) 나노섬유와 복합필라멘트 섬유를 제조하였다. 폴리카보네이트 나노섬유 내에서의 분산성을 향상시키기 위하여 다중벽탄소나노튜브를 in-situ 방법으로 개질하였다. THF와 DMF의 혼합용매를 사용하여 다중벽 탄소나노튜브가 함유된 폴리카보네이트(PC/mMWNT) 나노섬유를 제조하였다. 제조된 PC/mMWNT 나노섬유의 TEM 사진 분석결과 다중벽 탄소나노튜브가 폴리카보네이트 나노섬유 내에 잘 분산되어 있음을 확인하였다. 또한, 다중벽탄소나노튜브의 함량이 증가할수록 순수 폴리카보네이트 섬유에 비해 열안정성이 우수하였으며, 표면저항기 측정결과 3 wt%와 5 wt%에서 109.1~109.5 ${\Omega}$의 대전방지효과를 기대할 수 있는 전기적 특성을 확인하였다. 또한 PC/mMWNT를 이용하여 제조된 멀티필라멘트 섬유는 SEM을 분석결과 직경 $60{\sim}100{\mu}m$, 길이 4~5 cm의 멀티필라멘트(Multi-Filament yarn)가 제조되었음을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.10-17
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• 2013

중질탄화수소를 부가가치가 높은 경질탄화수소로 전환하는 업그레이딩 공정은 기존 정유공정에서 사용되고 있는 기술이다. 최근 석유자원의 한계로 비재래형 에너지(Non conventional energy)기술 개발의 중요성이 증가하고 되었고, 그 생산기술이 점차 상용화되어 기존 정유제품의 수요를 대체하고 있다. 향후 자원 부국과의 경쟁입지를 확보하기 위해서는 이러한 비재래형 에너지를 이용하기 위한 기술개발이 매우 중요하다. 대표적인 비재래형 에너지로는 오일샌드 (oil sands), 초중질유(extra heavy oil), 셰일가스(shale gas) 등이 있으며, 이 중 오일샌드 및 초중질유는 원유를 대체할 수 있는 비재래형 에너지원으로, 이들 이용기술은 캐나다 및 베네수엘라에서 상업적으로 개발되었다. 특히, 비튜멘 (bitumen) 및 GTL (Gas-To-Liquid) 합성공정의 중간산물인 FT (Fischer-Tropsch) wax는 업그레이딩(upgrading) 혹은 정제 (refining) 공정을 거쳐 가솔린이나 디젤유과 같은 고부가가치 정유 제품으로 생산된다. 이러한 업그레이딩 공정은 기존 원유 정제공정에서 이루어지고 있는 저급 중질탄화수소의 고도화 공정에 해당되는 기술이다. 비튜멘은 상온에서도 유동성이 없는 고점성의 초중질유와 비슷한 물성을 가진 물질로 기존 정유플랜트에서 처리하기 어려운 성분들이 다량 포함되어 있어, 원유 정제 기술의 고도화 설비와는 차별화된 기술의 적용이 필요하다. 또한, 생산, 수송 및 판매에 많은 비용과 기술적 제한 사항이 존재하며, 특히 비튜멘 생산과 고부가화 합성원유 생산을 위해 필요한 많은 에너지 비용과 플랜트 건설 투자비용은 오일샌드 개발의 큰 장애 요소로 작용되고 있다. 그러나 비튜멘의 생산, 수송, 고부가화 부문의 기술적, 사업적 발전 방향에 대한 연구, 검토가 기존 정유사업 고도화와 연계하여 활발히 진행 중에 있다. 오일샌드의 경우, 비튜멘의 일반적인 시장 판매 방법으로 단순히 희석제와 혼합하여 판매하는 방법이 있고, 업그레이딩을 통하여 합성원유의 형태로 판매하는 방법이 있다. 전자의 경우엔 원유가 대비 희석 비튜멘의 가격차가 커지고, 희석제의 가격이 올라가는 시장상황에서는 불리하다. 또한, 플랜트의 용량이 증가하면, 더욱 경제성이 없어진다. 그래서 처리용량에 맞는 업그레이딩의 적용은 이러한 시장 환경 변화에 대한 대비라 할 수 있다. 이러한 비재래 에너지원의 고부가화(upgrading) 기술에 대하여 알아보고자 한다.