• 전기화학회지
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• 제26권1호
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• pp.11-18
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• 2023

전기자동차 시장의 급속한 성장으로 이차전지의 사용이 급증함에 따라 사용 후 전지의 폐기 및 재활용이 심각한 문제로 제기되고 있다. 사용 후 리튬이온 전지를 처리하기 위해서는 저장된 에너지를 제거하기 위하여 효과적으로 방전하는 과정이 필수적이다. 본 연구에서는 흑연과 LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂ (NCM622)을 사용하여 코인셀 형태로 반쪽전지 및 완전지를 제조하였고, 이를 과방전할 때 발생하는 전기화학적 거동에 대하여 분석하였다. 반쪽전지를 사용하여 양극과 음극을 각각 과방전시키면, 양극에서는 먼저 전이금속 산화물이 금속으로 환원되는 전환반응을 겪게 되며, 음극에서는 SEI 피막의 분해에 이어 집전체인 Cu가 용출되는 부반응이 발생하였다. 또한, 이러한 과방전의 발생 시에는 큰 분극을 필요로 하였다. 완전지의 과방전 시에는 각각의 부반응이 진행되는 시점에 존재하는 큰 분극들로 인하여 부반응의 본격적인 발생 전에 0 V에 도달하여 방전이 종료되었다. 그러나, 사이클을 통하여 용량이 퇴화된 완전지의 경우에는 과방전거동이 변화하여 음극에서 Cu 집전체의 부식이 발생됨을 확인하였다. 따라서, 사용 후 전지는 사용 전의 전지와는 과방전 시에 다른 거동을 지니고 있으므로 이러한 점들이 고려되어야 한다.

• 유기물자원화
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• 제31권3호
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• pp.5-13
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• 2023

본 연구에서는 반도체 공정에서 발생하는 폐실리콘 슬러지를 활용하여 고부가가치의 실리카 나노입자로 합성하는 방법들에 대한 비교 연구를 수행하였다. 상세히는, 폐실리콘 슬러지 내에 존재하는 금속과 유기 불순물을 산세 처리를 통해 제거한 뒤 졸-겔법과 수열합성법을 통해 실리카 나노입자로 제조하였다. 두 가지 합성법을 통해 제조된 실리카 나노입자에 대한 다양한 형상 및 특성 분석을 진행하였다. 그 결과, 졸-겔법으로 제조된 실리카 나노입자는 순도가 높고 균일한 형상으로 합성되었으며, 수열합성법은 수율과 단순한 제조법의 이점을 확인할 수 있었다. 본 비교 연구는 폐실리콘 슬러지에서 실리카 나노입자를 제조하는 두 가지 합성법에 대한 상세한 실험 결과를 제시하여, 반도체 공정에서 발생하는 부산물을 활용한 고부가가치 소재 제조법 정립에 기여할 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제34권2호
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• pp.126-130
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• 2023

플라스틱의 폐기물 및 화학원료로의 재활용 분야에 대한 사회적 관심이 급격히 높아지고 있는 상황에서, 폐플라스틱 열분해유를 이용한 납사 생산은 가장 기술 장벽을 낮춰 시대적 요구에 가장 빠르게 대응할 수 있는 방법이다. 따라서 본 연구에서는 폐플라스틱 열분해유를 이용한 수첨처리, 수첨분해에 대한 연구를 진행하였다. 자세하게는 수첨처리를 통한 불순물 제거, 수첨분해를 통한 납사 수율 증대를 목적으로 연구를 진행하였다. 그 결과 폐플라스틱 열분해유 중 200 ℃ 이하의 비점을 가지는 납사유분은 황화물계 촉매를 이용한 370 ℃, 2시간 조건에서의 수첨처리를 통해 90 wt% 이상의 황 및 질소 전환율, 염소의 경우 거의 100 wt%에 가까운 전환율을 확인하였고, 200 ℃ 이상 비점을 가지는 폐플라스틱 열분해 중질유분은 NiMo/ZSM-5 촉매를 이용한 400 ℃, 2시간의 수첨분해를 통해 35.7 wt%의 납사 수율을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 서비스연구
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• 제13권1호
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• pp.159-175
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• 2023

대량 생산은 오랫동안 다양한 제품 생산방법으로서 기업의 전략을 수립하는 데 있어 가장 중요한 생산 패러다임이었다. 하지만 기업의 경쟁 환경과 소비자의 요구가 다양화함에 따라 이제는 대량 생산이 가장 중요한 패러다임이 될 수 없다. 특히 소비자들의 요구사항은 더욱 다양해지며, 빠르게 변화하여 기업들은 소비자들의요구에 대응하기 힘들어 지고 있다. 대량 맞춤(Mass Customization)은 이런 흐름을 반영하여 가장 주목 받는 패러다임으로서 대량 맞춤은 고객의 요구에 맞춘 다양한 제품을 저렴한 비용으로 생산해 내는 것이 목적이다. 본 연구에서는 프로덕트 아키텍처 시스템(Product Architecture System)의 이론과 개념을 활용하여 대량 맞춤형 서비스를 실현하는 방법을 구체화하였고 이를 캠핑카의 내부 퍼니처 모델 중심으로 사례 연구하였다. 특히 기존에 기업에서 생산성을 중심으로 제품 플랫폼(Product Platform)과 모듈(Module)을 개발하던 것과는 달리, 소비자의 요구사항을 최우선으로 반영하여 제품 플랫폼(Product Platform)과 모듈(Module)을 개발하고 구성하는 방법을 제시하였고, 그 효용성에 대해 고찰하였다. 연구 결과로는 프로덕트 아키텍처 시스템의 내부 요인을 통해 디자인하고 외부 요인으로 결과물의 효과성을 검증하여 교체성, 재활용성, 라인업, 충전성 등에서 효과적임을 확인할 수 있었다. 추후 프로덕트 아키텍처 시스템을 활용한 디자인 프로세스를 통해 추가적인 실증연구로 이어지길 기대한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.33-40
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• 2024

해양폐기물 중 하나인 패각의 발생량은 매년 증가하고 있으나, 대부분이 해안 근처에 야적되거나 방치되어 환경적·사회적으로 문제가 되고 있다. 천연 골재 부존량 감소에 따른 골재 대체재로서 패각이 사용된다면 재료 수송에 따른 물류비용을 효과적으로 감축시킬 수 있어 자원 재활용을 활성화할 수 있다. 본 연구에서는 3D 콘크리트 프린팅 기술을 활용한 해양 구조물의 건설 재료로서 패각 잔골재의 사용 가능성을 분석하였다. 패각을 활용한 3D 프린팅 콘크리트는 패각 잔골재와 시멘트 풀 계면 등의 공극 요인으로 일반 콘크리트 대비 낮은 강도를 가지기 때문에 역학적 성능 평가를 위한 미세구조 특성 분석이 요구된다. 유동성, 출력성 및 적층성을 고려하여 3D 프린팅 콘크리트의 배합을 선정하였으며, 패각 잔골재를 활용한 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성과 미세구조를 분석하였다. 시편의 물성을 평가하기 위해 3D 프린터로 압축강도와 부착강도 시편을 제작하였고 강도 시험을 진행하였다. 미세구조를 분석하기 위해 고해상도 이미지를 얻을 수 있는 SEM 촬영을 수행하였으며, 히스토그램 기반 상 분리 방법을 적용하여 공극을 분리하였다. 패각 잔골재 종류에 따른 공극률을 확인하고 확률함수를 활용하여 공극 분포 특성을 정량화하였으며, 패각 잔골재의 종류에 따른 시편의 역학적 물성과 미세구조 특성 간의 상관관계를 확인하였다.

• 인삼문화
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• 제6권
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• pp.51-79
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• 2024

인삼 병해 방제 연구 초기 단계였던 1970~1980년대에는 병원균을 분리하고 동정한 후 병원균의 생리와 발병 특성을 구명하였다. 그에 따라 지상부 주요 병해인점무늬병, 탄저병, 역병, 그리고 주요 토양 병해인 모잘록병, 모썩음병, 균핵병, 잘록병 등에 대한 경종적(耕種的) 예방법과 화학적 방제를 병행하는 방제법이 수립 될 수 있었다. 1980년대에 해가림 피복물이 기존의 볏짚 대신 polyethylene(P.E) 차광망으로 바뀌었다. 이에 따른 병 방제법 개선 연구가 1987~1989년에 진행되었다. 이때의 연구를 통하여 점무늬병 발병 억제를 위한 빗물 누수 최소화 4중직 P.E 차광망 소재가 도입되었다. 1990년부터는 줄기속무름병균을 동정하였고 발병을 억제하는 화경제거법이 수립되었다. 또한 연작장해 원인균인 뿌리썩음병균을 구명하고 연작지 재활용을 위한 토양 훈증방법, 성토방법의 기초 및 응용연구가 진행되었다. 2000년에 들어서는 급속한 기후 변화에 대응하기 위한 방제법 수정과 보완 연구가 수행되었는데 출아기 강우 과다에 의한 줄기점무늬병의 작물보호제 방제법과 잿빛곰팡이병의 경종적 예방법이 수립되었다. 또한 모잘록병, 잘록병의 방제법 개선 방안이 확립되었다. 지난 50년 동안 초기에는 인삼 병의 원인과 방제법의 개발에 주력하였고, 후기에는 개발된 방제법의 개선이 이루어졌다. 이러한 연구 결과를 경험삼아 앞으로 기후변화, 인삼 초작지 고갈, 인건비 상승, 소비자의 안전성 의식제고 등과 같은 여건 변화에 능동적으로 대응할 수 있는 새로운 인삼 재배법과 병해 방제법이 개발되어야 할 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.29-37
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• 2024

본 연구는 산화칼슘 개질제로 제강슬래그를 사용하여 연약점토와 혼합 시 발생하는 화학적 성분의 변화가 수경성 및 양생시간에 따른 압축강도 발현 특성을 파악하고자 XRF시험과 SEM 촬영, 베인전단강도, 일축압축강도시험을 수행하였다. 제강슬래그로부터 용출되는 칼슘(Ca)은 점토 내 Ca 함량을 증가시키고, SiO₂ 및 Al₂O₃ 성분과의 화학적 반응으로 칼슘실리카게이트 수화물 (CaO-SiO₂-H₂O) 반응으로 점토의 피막층이 형성되어 결정체 입자수를 증가시킨다. 따라서, 중량혼합비 Rss 30%(제강슬래그 30% + 점토 70%) 상태에서 초기 비활성영역의 베인전단강도는 4.4~18.4kN/m²로 나타났다. 활성영역의 경우 양생시간 480시간 경과 시 최대일축압축강도는 431.8kN/m²까지 증가되었으며, 이는 포졸란 반응에 의해 점토의 겉보기 점착(Attraction) 강도를 증가시킨다. 본 연구를 통해 토목현장에서 제강슬래그의 재활용을 위해 연약점토와 혼합 시 제강슬래그의 혼합율(Rss)에 따라 연약점토는 강도발현이 되므로 활용성을 높일 수 있다.

• 전기화학회지
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• 제17권2호
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• pp.111-118
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• 2014

본 연구에서는 폐 리튬이차전지의 스크랩으로부터 순도 높은 황산코발트($CoSO_4$) 용액을 회수하고, 회수된 용액을 이용하여 리튬이차전지의 양극활물질인 $LiCoO_2$를 제조하여 전기화학적 특성을 평가하였다. 황산코발트의 제조는 황산과 과산화수소수를 이용하여 원료물질로부터 금속물질을 녹여내기 위한 침출단계, 가성소다를 이용한 pH 조절로 1차 불순물을 제거하기 위한 중화공정 및 D2EHPA와 $CYANEX^{(R)}272$를 이용하여 2차 불순물을 제거하기 위한 용매추출공정을 거쳐 고순도의 용액을 회수한다. 회수된 황산코발트는 증류수와 희석하여 6 wt.% 황산코발트 용액으로 만들고, 다시 옥살산과 혼합 및 교반 후 건조, 하소 및 리튬의 원료가 되는 $Li_2CO_3$ 분말과 혼합 후 합성 공정을 거쳐 이차전지의 양극활물질인 $LiCoO_2$를 제조하였다. 이를 이용하여 전극을 조립하고, 전기화학적 특성을 평가하였다. 전기화학적 특성은 본 실험에서 합성된 $LiCoO_2$와 상업용 $LiCoO_2$(Aldrich사)를 비교하였으며, 결과는 유사하거나 혹은 합성된 $LiCoO_2$가 더 우수한 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 실험을 통해 양극활물질의 재활용 가능성을 확인하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권5호
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• pp.81-87
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• 2008

최근 주한미군기지 이전에 따른 토양오염도 조사결과, 유류저장시설에서의 누출 및 사격장내 중금속에 의한 오염이 심각한 것으로 보고되었으며 오염토양 정화에 대한 관심이 증대되고 있다. 다단연속탈착기법과 교반탈착기법을 적용한 현장규모의 유류오염토양 세척공정 성능향상에 관한 연구를 위해서 각각 다른 세지역의 정화대상부지 오염토양 중 미세토사가 29.3, 16.6, 7.8% 함유된 토양을 사용하였으며, 초기 오염농도는 각각 5,183, 2,560, 4,860 mg/kg이였다. 세척실험에 사용한 세척제로는 물을 이용하였으며 세척수를 6개월 이상 100% 재활용하여 세척공정을 운영하였다. 현장규모 세척 실험 결과 각기 다른지역의 오염토양 중 3.0 mm 이상의 오염토양은 세척수 분사압력 3.0 kg/$cm^2$의 고압분사를 통한 습식분리 후 TPH 농도는 280, 50, 356 mg/kg으로 초기농도 대비 각각 85.2, 98.2, 89.9%의 TPH 제거율을 보였다. 3.0${\sim}$0.075 mm의 모래입경에 대하여 1차 물리적 탈착 후 TPH 농도 [초기 입경별 오염부하량 대비]는 834, 1,110, 1,460 mg/kg 이었으며, 추가적인 세척공정의 2차 연속 물리적 탈착인 다단연속탈착기법을 통한 TPH 농도는 각각 330, 385, 245 mg/kg으로 초기농도 대비 각각 92.4, 90.6, 90.1%의 세척효율을 보였다. 미세모래 입경(0.075${\sim}$0.053 mm)에 대한 다단연속세척 후 TPH 농도는 791, 885, 1,560 mg/kg으로 나타났으며, 추가적인 교반 탈착 후 TPH 농도는 각각 428, 440, 358 mg/kg으로 초기농도 대비 92.0, 93.9, 92.9%의 제거율을 보였다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 토양세척기법은 TPH 법적기준을 맞출 수 있는 전략적 복합공정을 통해 다양한 오염토양에 폭넓게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 농촌의학ㆍ지역보건
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• 제21권1호
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• pp.61-73
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• 1996

본 조사는 포항시민의 환경에 대한 인식과 환경오염실태를 조사 분석하여, 이를 통하여 포항시의 환경정책을 펴 나가는 데 기초자료로 활용할 목적으로 읍 면 동의 시청업무 당당 공무원의 면담조사를 통하여 1995년 9월 6일부터 9월 20일까지 포항지역에 거주하고 있는 만 20세이상의 남여 1,059명을 대상으로 하였다. 통합포항시의 가장 중요한 당면문제는 응답자의 47.3%가 교통문제를 꼽고 있으며 다름으로 환경문제가 22.7%, 문화시설문제 11.6%, 식수문제 9.9% 교육문제 5.1%, 민생치안문제 2.1% 순으로 나타났다. 환경오염 책임에 대한 질문에서 응답자의 55.1%가 시민각자에게 책임이 있다고 대답했다. 가정에서 배출되는 쓰레기중 음식물 쓰레기 48.1%, 문화생활 쓰레기 21.8%, 재활용가능 쓰레기 15.6%, 1회용품 14.5% 순으로 나타났다. 규격봉투를 사용시 불편한 점은 66.9%가 봉투가 잘 찢어지는 재질에 문제가 있다고 했다. 수도물에 대한 이상 경험 조사에서 '이물질발생'과 '앙금이 생긴다'가 가끔 또는 자주 있다고 반응했다. 현재 식수로 사용하고 있는 실태를 조사한 결과 약수를 떠와서 마시는 사람이 45.9%로 가장 않았고, 수도물 26.7%, 지하수 17.0%, 생수(사서 마심) 9.3% 순으로 나타났다. 포항시의 공기오염원에 대한 조사에서 78.0%가 포항제철을 비롯한 연관단지를 들고 있으며, 16.6%가 자동차 매연 및 가스, 공사장 먼지 1.7% 순으로 나타났다. 남구지역은 호흡 장애가 더 많았고, 북구지역은 시야방해, 악취발생피해가 유의하게 높았다(P<0.05). 포항시의 수질오염의 주원인에 대해서, 공장폐수 56.2%, 가정하수 36.4%, 축산폐수 5.6% 순으로 나타났다. 북구지역 남구지역은 자동차소음, 남구지역은 오후에 공장과 항공기 소음 공해를 호소했다(P<0.05).