• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.43-50
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• 2011

최근 인구 증가 및 경제성장으로 인한 생활수준의 향상과 더불어 산업의 고도화로 인하여 산업폐기물이 매년 증가 추세에 있다. 그중 우리나라의 하수처리장에서 최종산물로 발생하는 하수슬러지는 하수관거정비 및 하수처리장 건설사업의 지속적인 추진으로 인해 하수슬러지의 양은 매년 크게 증가하고 있지만 슬러지의 직매립 금지와 런던협약 '96 의정서가 발효되면서 폐기물의 해양배출규제가 대폭 강화됨에 따라 하수슬러지의 해양배출이 사실상 어려워지고 있으며, 2012년부터는 하수슬러지 및 축산폐수의 해양배출을 전면 금지할 계획에 있어 매립처분 및 해양 배출을 대체할 경제적이면서 실용적인 감량화 및 재활용기술이 절실히 요구되고 있다. 이 연구의 목적은 하수슬러지를 주재료로 사용하고, 지역토사를 혼합재로 사용하면서 복토재 및 쌓기재료로 적합한 혼합 비율을 결정하는 것이다. 적절한 혼합 비율을 결정하기 위해 기본적인 물리적 특성실험, 다짐실험, 일축압축실험, 투수실험을 수행했다. 그 결과 슬러지고화물의 비율이 높을수록 투수 계수가 낮아졌다. 결론적으로 매립지 복토재 상태에 부합하는 최적의 투수 계수는 슬러지 고화물의 혼합비가 13%이거나 그 이상일 때 얻어졌고 쌓기재에 만족하는 슬러지 고화물의 비율은 흙의 종류에 따라 SP일 경우 48% 이하일때, SM일 경우 59% 이하의 비율일 때 충족되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.60-65
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• 2022

본 논문에서는 반도체용 실리콘 기판 가공 과정에서 발생한 슬러지 재활용을 위해 탄화 반응에 의한 탄화규소(SiC) 분말 합성 공정을 적용한 결과를 제시하고자 한다. 입수한 슬러지는 실리콘 기판을 탄화규소 연마재를 사용하여 가공하는 과정에서 발생하므로 실리콘과 탄화규소가 혼합된 형태였으며 가공 설비로부터 발생한 철 불순물이 포함되어 있었다. 슬러지는 절삭유가 포함되어 있어 점성이 있는 유체 형태였으며 대기 건조를 통해 분말 형태로 변화된 후 산 세정을 통한 철 성분 제거 및 탄화에 의한 탄화규소 분말 합성 과정을 거치게 된다. 슬러지에 포함된 실리콘과 탄화규소의 비율에 따라 탄화 반응에 필요한 탄소량이 달랐으며 탄화규소의 함량이 커질수록 탄소 부족 현상으로 인해 비화학량론적 탄화물(SiC_x, x<1) 형성이 촉진되어 순수한 탄화규소 합성이 이루어지지 않는 것을 확인하였다. 이러한 비화학량론적 탄화물은 잉여 탄소 추가와 고에너지 밀링에 의한 탄화 반응성 증가를 통해 제거할 수 있었으며 결과적으로 산 세정과 밀링 과정에 의해 슬러지로부터 순수한 탄화규소 분말 합성이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제14권1호
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• pp.103-111
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• 2006

본 연구는 젖소폐기물인 우분을 톱밥과 혼합한 후 Formiella flaxinea 균사체를 배양하여 이들 원료가 혼합된 배양물을 반추가축사료로 재활용하기 위하여 실시하였다. 생젖소분을 마른 톱밥과 혼합하여 수분 50%(M50; 우분 57%:톱밥 43%), 수분 55%(M55; 우분 64%:톱밥 36%), 수분 60%($\underline{M60}$; 우분 70%:톱밥 30%), 수분 65%($\underline{M65}$; 우분 76%:톱밥 24%), 수분 70%($\underline{M70}$; 우분 83%:톱밥 17%), 수분75%($\underline{M75}$; 우분 90%:톱밥 10%)그리고 수분 80%($\underline{M80}$; 우분 96%:톱밥 4%) 함유한 혼합물을 제조하였다. 혼합물은 $29^{\circ}C$ 배양기에서 Formiella flaxinea균사에 의하여 2주간 및 4주 배양하였다. 배양물에 대한 화학조성분 및 반추위액을 이용한 in vitro 건물소화율을 측정하여 배양처리하지 않은 혼합물과 비교하였다. 혼합물의 조단백질 함량은 균사발효에 의하여 변화가 나타나지 않았다. 배양 4주에서 배양물 $\underline{M50}$,$\underline{M60}$, $\underline{M70}$ 및 $\underline{M80}$에 대한 중성세제섬유소(NDF)함량은 90.6, 85.3, 80.4 및 76.4%로 비배양혼합물 91.1, 89.9, 84.3 및 79.4%에 비해 낮게 나타났다(P<0.05). 그러나 산성세제섬유소(ADF) 함량은 배양물 75.8, 70.4, 67.6 및 59.0% 는 비배양물 70.2, 67.8, 61.7 및 56.3%보다 높게 나타났다(P<0.05). 반추위액을 이용한 in vitro 건물소화율은 배양물이 49.4, 36.8, 28.6, 및 22.3%로 비배양물의 34.1, 27.5, 20.6 및 15.4%보다 높게 나타났다(P<0.05).

• 유기물자원화
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• 제31권3호
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• pp.15-25
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• 2023

본 연구에서는 반도체 패키지 다이싱 공정에서 발생하는 실리콘 슬러지를 재활용하여 실리카 나노입자를 제조하였으며 이를 전기감응형 스마트유체의 분산 물질로 적용하였다. 상세히는, 실리콘 슬러지에 산처리를 통해 금속불순물을 제거한 고순도의 실리콘 분말을 얻고, 수열합성법을 통해 실리카 나노입자를 합성하였다. 실리카 나노입자의 크기를 조절하기 위해 수열합성법의 반응시간을 8, 15, 20, 30시간으로 진행하였으며, 반응시간이 증가할수록 실리카 나노입자의 크기가 증가하였다. 수열합성의 반응시간이 길어질수록 실리콘의 가수화 및 탈수 반응이 증가하며 입자의 크기를 증가시킨다. 실리콘 슬러지에서 제조한 실리카 나노입자를 실리콘 오일에 분산하여 전기감응형 스마트유체로 응용하였다. 그 결과, 30시간의 수열합성으로 제조된 실리카 나노입자가 동일한 전기장 하에서 21.4Pa의 가장 높은 전단응력을 나타내었다. 이는 큰 실리카 나노입자의 사이에 작은 입자들이 배치되는 보강효과 효과를 통해 단단한 사슬구조의 형성 때문이다. 본 연구를 통해 반도체 다이싱 공정에서 발생하는 실리콘 슬러지를 성공적으로 재활용하여 실리카 나노입자를 제조하였고, 이를 전기감응형 스마트유체에 적용함으로써 산업현장에서 친환경성을 강조하는 ESG 경영의 일환으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.67-76
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• 2021

바이오가스화는 유기성폐기물을 안정적으로 분해하여 처리하는 과정에서 발생하는 메탄(CH₄)가스를 이용해 환경친화적인 연료를 생산하는 기술이다. 바이오가스화는 수분함량이 높은 유기성폐기물의 에너지화에 가장 많이 활용되는 방법이며, 직매립(2005) 및 해양투기(2013) 등의 금지에 따른 유기성폐기물 처리에 유용한 공법이다. 최근 국내에서 발병한 아프리카돼지열병(ASF, African Swine Fever)으로 습식사료화 재활용이 금지되고, 건조 사료화 및 퇴비화 등의 생산제품 수요처가 부정적으로 인식되면서 음식물류폐기물의 처리에 어려움을 겪고 있다. 이에, 음식물류폐기물의 처리 및 자원화를 위해 바이오가스화가 더욱 주목받고 있다. 우리나라 에너지소비 규모는 268.41 10⁶toe에 이르며 세계 9위 수준이다. 하지만 공급에너지의 약 95.8 %를 해외수입에 의존하고 있는 에너지 빈곤 국가이다. 따라서 국내에서는 신·재생에너지 공급의무화제도(RPS, Renewable energy portfolio standard)를 도입하고 있다. 국내의 RPS 제도는 다른 신재생에너지와 비교하여 폐기물에너지의 신·재생에너지 공급인증서(REC, Renewable energy certificate)의 가중치를 낮게 설정하고 있다. 따라서 폐자원에너지의 활성화를 위한 추가적 인센티브 제도가 요구된다. 본 연구에서는 음식물류폐기물, 음폐수 및 다양한 유기성폐기물이 처리되는 혐기소화조의 운영방식을 알아보고, 일정 기간의 정밀모니터링을 통해 폐자원에너지 인센티브제도를 마련하는 기초자료로써 활용하고자 하였다. 유기성 폐기물로 바이오가스를 생산하여 발전과 중질가스로 활용하는 4개소를 대상시설로 선정하였고, 현장조사 및 시료채취를 실시하였다. 채취된 유기성폐기물의 유입물 시료와 처리공정에 따른 유출물 시료의 기초 성상분석을 수행하였다. 성상분석 결과, 소화조 유입물의 총 고형물은 평 균 12.11 %이며, 총 고형물 중 휘발성 고형물은 85.86 %로 확인되었다. BOD와 CODcr 제거율은 소화조의 유입·유출 대비 각각 60.8 %와 64.8 %로 나타났으며, 유입물의 휘발성지방산은 평균 55,716 mg/L로 나타났으며, 혐기소화 후 감소율이 평균 92.3 %로 대부분 분해되어 제거된 것을 확인할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.145-151
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• 1991

화력발전소에서 부산되는 석탄회의 매립 성토재로서의 활용이나 폐기된 회사장의 재활용을 위 한 연구의 일환으로, 석탄회의 동적성질을 구명하기 위하여 석탄회를 시료토로하여 진동감쇠비를 구하였으며, 현장(회사장)에서 지반개량 전후 지중벽에 의한 감쇠 특성을 검토한 것이다. 석탄회에 시멘트 12%, 시멘트 9% 또는 약액(물유리), 시멘트 6%를 섞은 공시체 순으로 감쇠비가 크고, 동일 시료의 경우 공극비가 작을수록 감쇠비가 증가하는 것으로 보아 재질의 강성 증대에 따라 감쇠비가 커짐을 알 수 있었다. 회사장에서는 진동전파경로 대책으로 공구를 설치할 경우가 감쇠효과가 가장 크고, 지반을 개량할 경우는 개량지반의 장성이 클수록 감쇠효과가 있다. 이와같이 지반개량을 하게 되면 차수 및 강도증대효과 외에도 진동감쇠효과도 상당히 있는 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권6호
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• pp.46-53
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• 2019

본 연구에서는 국내에 적절한 환경처리 없이 방치되어 있는 중석광미를 활용하여, 중석 광미 입도별 시멘트 모르타르 제조 후 수열합성온도별 물리적 특성을 확인하였다. 시멘트 모르타르 혼합 시 물-시멘트비는 75 %로, 모래-시멘트비는 400 %로 고정하였으며, 광미는 모래(모래 중량 대비 0 ~ 50 % )를 치환하여 사용하였다. 저비소 및 고비소 광미의 입경은 9.3 ~ 53.0 ㎛로 제어하였고 수열합성온도는 승온 속도 2 ℃로 고정하여 60 ~ 180 ℃에서 6시간 동안 유지하였다. 수열합성 온도가 증가에 따라 압축강도는 상승하였으며, 60분 분쇄 저비소 및 고비소 광미를 30 % 혼합 시 압축강도는 각각 55.2 MPa 및 54.5 MPa로, 비교시편 보다 300 % 이상 향상되는 결과를 도출하였다.

• 에너지공학
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• 제21권1호
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• pp.68-74
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• 2012

국내 석탄화력발전소의 아역청탄과 역청탄의 혼소는 일반화되어 있으며 아역청탄의 비율이 무게 기준으로 50%가 넘는 경우도 있다. 저급탄인 아역청탄의 혼소 비율이 높아짐에 따라 연소 부산물인 비회에서 미연물질이 다량 발생하고 있으며 이는 콘크리트 혼화제로서의 비회 재활용을 가로막는 중요한 인자로 작용하고 있다. 본 연구에서는 아역청탄 혼소율이 높은 국내 500MW 표준 석탄화력발전소에서 미연물질이 포함된 비회를 입수하여 이에 대한 분석을 수행하였다. 이러한 미연물질은 석탄의 열분해 생성물인 검댕(soot)인 것으로 나타났으며 실제 석탄화력발전소에서 사용하고 있는 석탄과 혼탄의 성상 데이터와 CPD모델을 사용하여 혼탄별 검댕(soot)의 발생가능성을 분석하였다.

• 발명하는 사람들
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• 53호
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• pp.1-16
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• 2006

'여성기업지원에 관한 법률' 개정 한 목소리/발행인 칼럼/'제4회 여성발명경진대회' 수준 높아졌다/심사착수 예정시기 직접 통지 서비스 실시/특허청.한국기계연구원, 업무협약체결/낙도어린이들에게 꿈과 희망 심어주는 초청 행사 가져/특허청 팀장 선발 방식 변화 통한 팀제 강화/디자인 권리화 지원사업 실시한다/'DMB 특허품과 지재권전략 세미나'/'2006 독일 국제발명품 전시회' 회원 4명 수상/고성능 하이브리드 보호복, 출원 증가/'이달의 기능 한국인' 박순복 씨 선정/모방상표, 더 이상 등록 받을 수 없다/국내제약업계, 유사브랜드 너무많아/'2006 여성 재활용 발명경진대회' 개최/순수 한방재료로 만든 헤어 클리닉 화제/발명자에게 편리한 특허제도 마련/차로 마시는 '허브 추출물'로 살충제 만들어/종이컵에도 웰빙 바람이 불고 있다/특허공보 통해 '나의 발명' 확인가능/지역특산품도 지리적 표시로 보호 받는다/한미약품,'비만치료제 특허권 분재' 연승/국내특허, 해외에서 신속하게 심사 처리/'스판덱스 특허소송'에서 일본업체 패소/아모레, 다국적 화장품회사 로레알에 승소/제7차 한국.유럽 특허청장 회담 개최/고부가가치 창출하는 단백질 의약품 개발 필요/한방 진료에도 변화의 새바람 분다/에너지 절감'기능성 유리' 출원 급증/역사 속의 발명품/하루 10분 발명교실/특허Q&A/세상을 밝히는 여성들의 발명 아이디어/'특허넷' 정부기관 최초 CMMI 레벨4인증 획득/'해외지재권 보호 가이드북' 제작배포하다/아이디어 착상 및 발명 기법/고정관념을 깨트려 블루오션을 장악하라/에반스의 증기제분기/50년 후엔 동물과도 대화할 수 있다/첩보용 도구 전달 '발명팀' 실제 존재/중소기업 위한'2006 특허유통 페스티벌' 개최/출원료.심사청구료 반환제도 도입, 시행/'지재권 e-러닝 콘텐츠' 전 세계특허청 교육 자료로 활용/대한변리사회, 미 특허법 세미나 개최/한국여성발명협회 회원사 발명품 가이드

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.464-468
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• 2005

산업활동으로 인해 발생하는 슬래그 등의 폐기물을 적절히 처리하는 방법으로서는 저비용 처리형태와 자연계에서 슬래그 등의 특성을 고려한 Filter 기능을 수행할 수 있도록 수질이 악화된 하천이나 정체수역에 투입시켜 수질을 개선시킬 수 있는 방법의 도입이 필요하다. 현재 POSCO에서 발생하는 슬래그와 폐콘크리트의 화학적 성분은 주로 $CaO,\;SiO_2,\;Al_2O_3,\;Fe_2O_3$ 등으로 이루어져 있으며, 침전유발물질 및 흡착성물질이 공존하고 있다. 다공질 형태의 비표면적을 가지고 있어서 정화용 필터로 이용하기에 좋은 이점을 가지고 있다. 슬래그나 폐콘크리트를 Mattress/Filter 채움재 및 수질정화용 여재로 활용하면 폐기물처리, 자원 재활용 그리고 수질 환경 개선의 세 가지 효과를 동시에 얻을 수 있는 방법이 된다. 본 연구에서는 슬래그와 폐콘크리트를 활용한 정체수역에서 정화시스템의 정화특성을 조사하기 위하여 유입수와 유출수의 pH, 용존산소, 질소, 인 등을 측정하여 비교하였다. 수질개선을 위한 Mattress/Filter 시스템의 기본개념은 하천의 오염된 물이 Mattress/Filter의 공극사이를 통과하면서 채움재에 형성된 생물막이 수질 개선과정에서 나타나는 접촉작용, 생물 흡착작용, 생물산화의 분해작용 등을 촉진시키도록 하였다. Mattress/Filter를 이용한 수중 수질개선시스템에서 채움재로 제철폐기물인 슬래그와 건설폐기물인 폐콘크리트를 사용함으로써 Mattress/Filter의 다공성 및 넓은 표면적이라는 특성에 따른 물리적$\cdot$화학적$\cdot$생물학적 작용이 촉진되고 있음을 확인할 수 있었으며, 그 결과 정체수역에 설치한 Mattress/Filter는 다공질 속에서 쉽게 생물막을 형성시키고 유기물의 흡착을 촉진시켜 오염물질을 정화하는데 필요한 자정작용의 효과 증대와 수질개선을 촉진시킬 수 있는 자연생태적 하천정화시스템임을 확인할 수 있었다.