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열가수분해 및 수증기증류에 의한 우라늄 화합물 중 염소 분리 및 이온크로마토그래피 정량 (Separation of chlorine in a uranium compound by pyrohydrolysis and steam distillation, and its determination by ion chromatography)

  • 김정석;이창헌;박순달;한선호;송규석
    • 분석과학
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    • 제23권1호
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    • pp.45-53
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    • 2010
  • 우라늄 화합물 중에 함유된 염소를 정량하기 위하여 수증기증류 및 열가수분해를 이용한 량 염소의 분리 및 정량법을 개발하였다. 수증기 증류에 의한 시료 중의 염소를 분리하기 위하여 수증기 발생장치, 증류플라스크 및 냉각기 등으로 구성된 장치를 제작 설치하였다. LiCl 표준용액과 모의사용후핵 연료 일정량을 혼합하여 만든 우라늄 화합물 시료 중의 염소를 분리하기 위하여 혼산(0.2 M ferrous ammonium sulfate-0.5M sulfamic acid 3 mL + phosphoric acid 6 mL + sulfuric acid 15 mL)을 이용하여 $140^{\circ}C$로 증류시키고 $90{\pm}5\;mL$를 수집하였다. 열가수분해에 의한 시료 중의 염소를 분리하기 위하여 공기공급장치, 온수공급장치, 석영반응관, 연소로 및 연소보트, 그리고 휘발 염소 흡수장치로 구성된 열가수분해장치를 제작 설치하였다. 일정량의 우라늄 화합물 시료에 반응촉진제($U_3O_8$)를 가하고 1 mL/min의 공기유속과 $80^{\circ}C$의 공급수 온도를 유지하고 $950^{\circ}C$에서 1시간 반응시켜 시료 중의 염소를 분리하였다. 두 방법에 의하여 수집된 각 흡수용액은 일정부피로 희석하고 이온크로마토그래피로 정량하여 회수율을 측정하였다. 금속전환체 잔류 용융염 중의 미량 염소를 이온크로마토그래피로 정량하기 위하여 시료를 공기 및 건조 산화시키고 분쇄한 후 열가수분해하여 염소를 회수하였다.

경화촉진제를 사용한 콘크리트의 초기강도 발현 특성 검토 (Investigation of Early-Age Concrete Strength Development Using Hardening Accelerator)

  • 김규용;김용로;박종호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.309-316
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    • 2016
  • 본 연구에서는 21~27 MPa 수준의 콘크리트를 대상으로 하여, 양생온도 및 단위결합재량에 따른 초기강도 발현 특성을 검토한 후, 초기강도를 개선하기 위한 방안으로 시멘트의 응결 및 경화를 촉진할 수 있는 경화촉진제의 종류에 따른 성능을 검토하였다. 검토 결과 본 연구의 범위에서는 수용성 무기염이 유기염에 비해 상대적으로 경화촉진 효과가 우수하였으며, 사용량이 낮은 범위에서는 수용성 무기염에 의한 $C_3S$의 수화 반응촉진효과가 초기강도 발현에 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 경화촉진제 중에서는 Pt(Potassium thiocyanate)의 촉진효과가 가장 우수하였으며, 양생온도 $15^{\circ}C$ 조건에서도 약 25시간에 초기동해 제어 강도 확보가 가능하여 공기단축 효과를 기대할 수 있고, 양생온도 $5^{\circ}C$에서도 양생온도 $10^{\circ}C$ 조건의 Plain과 유사한 시간에 5MPa 확보가 가능하여, 동일한 공기를 고려할 경우 연료비용 및 $CO_2$ 가스 발생 저감 등의 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

고세장비 연속주름을 갖는 박판구조물 제작을 위한 다단성형공정 개발 (Development of a Multi-step Stamping Process for the Effective Fabrication of a Thin Sheet for High Aspect Ratio Corrugated Structures)

  • 최성우;박상후;정호승;민준기;정재헌;조종래;김현준;폴 윌리암
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권2호
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    • pp.219-226
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    • 2010
  • 스탬핑 프로세서는 고생산성과 낮은 가격으로 인해 자동차 차제나 항공기 부품, 그리고 전자제품 등 다양한 장치에 널리 이용된다. 최근에 에너지 산업과 연관되어 연료전지 분리판, 열교환기 등에 사용되는 주름구조를 가지는 박판의 응용이 급속히 증가되고 있다. 그러나 복잡한 형상 때문에 주름구조물을 한번의 성형으로 만들기가 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 다단성형공정을 이용하여 성형성을 향상시키는 방법을 제안하였다. 1 차 박판성형 후 열처리를 통하여 가공경화 부분을 제거하고 다시 성형하는 방법으로 복잡하고 실용성이 높은 박판구조물 제작이 가능하도록 하였다. 본 연구에서는 제안한 방법을 검증하기 위하여 판형 열교환기에 응용이 가능한 두께 $100{\mu}m$를 가지는 박판주름구조를 제작하고 공정변수를 연구하였다.

신재생 대안 에너지로서의 셀룰로스 에탄올 (Cellulosic Ethanol as Renewable Alternative Fuel)

  • 조우석;정유희;김보경;서수정;고완수;최성화
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제34권2호
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    • pp.111-118
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    • 2007
  • 가속도가 붙은 지구온난화 문제와 수 십년 이내로 예상되는 화석연료의 고갈은 지속가능하면서도 환경친화적인 새로운 형태의 에너지 출현을 필요로 하고 있다. 이러한 추세에 맞추어 태양광, 조력, 지열, 풍력, 수소 에너지와 더불어 바이오에너지가 대체에너지로서 주목받고 있다. 바이오에너지는 태양에너지를 유기물로 변환하는 식물을 재료로 하여 바이오 에탄올이나 바이오디젤 등을 생산하여 사용하는 것으로 대체 에너지가 갖춰야 할 조건을 두루 갖춘 최적의 신재생에너지로 고려되고 있다. 하지만 바이오에너지가 진정한 의미에서의 환경친화적이면서 지속가능성을 갖추기 위해서는 아직 기술적으로 해결해야할 문제점들이 많다. 최근 미국에서 바이오에탄올 생산을 위한 옥수수 소비량이 늘어 곡물 및 사료 가격의 급등 현상으로 이어지고 있다. 또한 이러한 현상은 개발도상국 식량자원의 선진국 유입 등으로 빈곤의 심화 등이 새로운 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 곡물이 아닌 비식용 부위를 이용한 에탄올 생산이 대안으로 여겨지고 있는 바 셀룰로스 에탄올은 이러한 문제점을 극복할 수 있는 대체에너지로서 자리매김하고 있다. 셀룰로스 바이오에탄올은 사람 등의 동물이 소화하지 못하는 바이오매스의 대부분을 차지하는 식물 세포벽을 곰팡이 등에서 분리한 효소로 분해한 후 여기서 생성되는 당을 발효과정을 통해 생산되는 에탄올로서 전술한 바와 같은 문제점을 해결할 수 있는 유망한 대안 에너지로 고려되고 있다.

전기방사에 의한 PAN/FA 나노 복합재의 제조 및 휘발성 유기 화합물에 대한 흡착효과 (Fabrication of Electrospun PAN/FA Nanocomposites and Their Adsorption Effects for Reducing Volatile Organic Compounds)

  • 갈준총;왕자건;윤삼기;최낙정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.702-708
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    • 2018
  • 휘발성 유기 화합물(VOCs: volatile organic compounds)은 대기 오염 물질 중 하나로 주로 화석연료 연소, 도료를 사용하는 건축물 자재 등에서 발생한다. VOCs를 흡입하면 두통, 메스꺼움, 구토 등을 발생시켜 인체에 유해하며 심한 경우에는 기억상실을 유발하고, 백혈병의 발병율을 증가시킨다. 따라서 대기 중의 VOCs를 저감하기 위한 방법의 하나로 우리는 전기방사를 이용하여 폴리아크릴로니트릴과 플라이 애쉬 (PAN/FA: polyacrylonitrile/fly ash) 나노복합재를 성공적으로 제조하였다. 또한 이 복합재의 VOCs에 대한 흡착능력을 관찰하기 위해서 주사형 전자현미경(FE-SEM)을 통해 PAN/FA 나노 매트들의 형태학적 구조 관찰과 클로로폼, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 (chloroform, benzene, toluene and xylene) 등 VOCs 성분에 대한 흡착력 실험을 수행한 후 정성 및 정량 (chromatography/mass spectrometry: GC/MS)적으로 분석하였다. 그 결과 40wt%의 FA가 들어있는 PAN 나노섬유가 가장 작은 섬유 지름을 가지고 있었으며, 그 크기는 약 283nm인 것을 확인할 수 있었고, 다른 복합 멤브레인들과 비교하여 VOCs에 대한 흡착력이 우수하다는 것을 실험적으로 규명하였다.

갈바닉 산화와 황철석 용해를 이용한 친환경 원위치 광미 무해화 기술 (Application of Galvanic Oxidation and Pyrite Dissolution for Sustainable In-Situ Mine Tailings Treatment)

  • 주원정;조은혜;남경필
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제3권4호
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    • pp.279-284
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    • 2016
  • 선광 및 제련과 같은 광산활동 과정에 발생하는 광미는 고농도의 중금속을 함유하고 있고, 그 중 황철석을 함유한 광미는 광산주변 수계 및 토양 오염의 주요 원인이다. 이러한 황철석을 함유한 광미의 무해화를 위해 화학전지 (연료전지)의 개념을 활용할 수 있다. 화학전지에서 황철석의 자발적인 산화, 즉, 갈바닉 산화를 통해 황철석이 용해되면서 $Fe^{3+}$와 황산이 생성되어 pH가 감소하게 된다. 이는 황철석 함유 광미 내 중금속의 용출 촉진 효과를 가져올 수 있다. 본 연구에서는 $23^{\circ}C$ 조건에서 4주 간 산성용액과 갈바닉 반응기를 이용해 황철석을 처리하며 총 용존 철 농도와 용액의 pH를 확인하였다. 또한 주사전자현미경을 이용해 처리 후 황철석 표면을 관찰하였다. 갈바닉 반응기를 이용한 황철석의 용해가 산성용액을 이용한 황철석의 용해에 비해 약 2.9배 높은 총 철을 용출시킨 것을 확인하였고, pH 저감 효과도 더 큰 것을 확인하였다. 또한 표면 분석 결과 갈바닉 반응기 내에서 반응한 황철석의 표면에서 더 많은 홈을 발견되었다. 본 연구를 통해 갈바닉 산화에 의해 황철석의 용해가 촉진된 것을 확인하였으며, 갈바닉 산화가 황철석 함유 광미의 무해화 기술로 사용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

실과의 식품영양 단원에 관한 교사 학생의 인지 및 학생의 지식, 태도, 기능간의 상관 연구 -인천직할시 공립국민학교를 중심으로- (An Evaluation of the Student Performance and Perception of the Food and Nutrition Subject in the Elementary School Curriculum in Incheon, Korea)

  • 김수자
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.97-111
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    • 1993
  • 본 연구는 국민학교 실과 과목의 식품 영양 단원에 관한 교사, 학생의 인지 및 학생의 지식, 태도, 기능 평가를 위하여 71개 인천시내 공립 국민학교 4,5,6학년 교사 510명과 12개교학생 1,754명을 대상으로 설문조사를 통한 내용을 분석한 것으로 연구의 목적은 1)실과의 정해진 교육목표에 관한 교사의 인지정도 규명 2)식품, 영양 단원에서 교사가 중요하다고 인지하는 내용과 가르치기에 어려움을 느끼는 내용 규명 3)교사가 인지하는 식품영양 단원학습을 증진하기 위한 요소 4) 학생들이 흥미를 느끼는 내용 5)본 단원 학습 후 학생의 지식, 태도, 기능 정도 6)지식, 태도 기능간의 상호 상관관계 규명 등이며 그 연구결과는 다음과 같다. 1. 교사들이 인지하는 실과의 정해진 교육목표는 거의 모두가 중요한 것으로 나타났다. 2. 교사들이 인지하는 식품 영양 단원의 중요한 내용은 영양과 질병과의 관계, 식품위생, 식품저장 등이며, 가장 중요하지 않은 내용으로는 영양 필요량이었다. 또한, 지도에 어려움을 느끼는 내용은 영양 필요량, 조리준비, 식품구성/함유량 등이며 어려움을 느끼지 않는 내용은 영양과 질병과의 관계, 식품위생, 식품저장 등이었다. 3. 교사가 인지하는 단원 학습 증진을 위한 긍정적 요소는 적합한 실습설비와 자료, 시청가자료등이었고 부정적 요소는 남교사, 실험 실습이 필요한 부분은 숙제로 미루는 것 등이었다. 4. 학생들이 흥미를 느끼는 내용으로는 간단한 음식 만들기, 영양소의 기능, 영양문제 등이었고, 쥬스나 차 준비, 조리연료, 부엌용구 사용법 등은 흥미를 느끼지 못하는 내용이었다. 5. 학생의 학업성취 중 지식은 4학년이 식품위생, 기초식품군이, 5학년은 알맞은 조리용구, 조리원리, 6학년은 여가활용의 뜻, 올바른 예절 등이 90% 이상 바르게 답하였고 5학년의 삶은 달걀의 화학적 변화, 감자의 주된 영양 등은 60%이하였다. 6 태도 테스트 결과는 5학년이 4,6학년보다 약간 높은정도(Mn=3.653) 였으나 기능테스트에서는 4학년이 5,6학년보다 약간 낮게 (Mn=3.0) 나타났다(구체적인 것은 본문 참조). 7, 4, 5, 6학년 모두 지식, 태도 기능 간에 정적 상관을 나타내었는데 특히 태도와 기능 사이에는 4학년 r=.7166, 5학년 r=.5175, 6학년 r=.6796을 나타내었고 지시과 태도(4학년 r=.1546, 5학년 r=.0872, 6학년 r=.2192)와 지식과 기능사이에서는 (4학년 r=.1631, 5학년 r=.0585, 6학년 r=.2521)태도와 기능간보다 약한 상관관계를 보였다.

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아민계 추출제에 의한 아크릴산의 추출 평형 (Extraction Equilibria of Acrylic Acid with Amine Extractants)

  • 이용화;이준;홍연기
    • 청정기술
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    • 제20권2호
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    • pp.103-107
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    • 2014
  • 각종 고분자 화합물과 섬유산업에 응용되어왔던 아크릴산은 지금까지 화석원료를 이용하여 생산되어 왔다. 그러나 최근 화석원료의 가격 불안정성과 화석연료 유래 제품의 전주기에 걸친 온실가스 배출로 인해 재생 가능한 바이오매스로부터 아크릴산을 생산하는 공정에 관심이 높아지고 있다. 재생 가능한 탄소원으로부터 경제적으로 아크릴산을 생산하기 위해서는 효율적인 분리공정 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 수용액 내의 아크릴산을 추출하기 위해 3차 아민추출제인 TOA를 사용하여 반응추출을 실시하였다. 각종 변수들이 추출능에 미치는 영향을 알아보고자 희석제의 극성과 TOA의 농도, 수용상에서 아크릴산의 농도에 변화를 주며 실험을 진행하였다. 아크릴산의 추출능은 TOA의 농도와, 알콜의 극성에 비례하였으며 최대 추출능은 95% 이상인 것으로 나타났다. 추출 후 산과 아민의 복합체의 형성을 확인하기 위해 적외선분광법을 실시하였고, 적외선분광법을 바탕으로 평형모델 식을 세워 추출평형 데이터를 해석하였다. 적외선분광법을 통하여 TOA의 농도가 높아질수록 (1, 1) 복합체의 비율이 증가하는 반면 아크릴산 이합체의 비율이 감소하는 것을 확인하였으며 이를 바탕으로 수립된 평형모델은 평형데이터를 잘 모사하였다.

신기후체제의 출범과 중국 항만의 온실가스 규제에 관한 연구 (A Study on Launching of New Climate System and Greenhouse Gas Emissions Regulations in China's Ports)

  • 김성국;박명섭
    • 한국항만경제학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.73-90
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    • 2016
  • 기후 변화는 전지구적인 대응이 필요한 글로벌 문제이다. 기후 변화에 대한 주요 대책 중에 하나인 온실가스(GHG) 배출량은 국제 사회의 관심을 받고 있다. 기후 변화를 해결하기 위한 중요한 글로벌 노력 중 하나는 적용 할 규칙, 규범, 원칙과 절차를 포함하는 국제 기후 변화 체제의 확립이다. 국제해사기구(IMO) 협약 및 해양법에 관한 유엔 협약은 또한 해양에서의 온실가스 배출규제를 함께 제공한다. IMO는 위임받은 권한을 행사하기 위해서 규제 이니셔티브를 개발했다. 한편, 중국은 배출통제구역(ECA)을 설정하는 새로운 항만 규제를 발표하였다. 원양구역을 항행하는 선박 등에서 배출되는 오염을 통제하기 위해서 주강삼각주, 장강삼각주, 발해만 등 일원에 황함유 0.5% 이하의 연료유를 사용하도록 하였다. 이 연구에서는 IMO 및 중국 항만에서의 새로운 온실가스 규제를 분석하여 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 이러한 규제를 통해 중국의 해운업계는 국제 해운 시장의 온실가스 대책에서 상당한 영향을 미치게 될 것이다.

중개궤도를 이용한 지구-달 천이궤적의 설계 및 분석 (The Earth-Moon Transfer Trajectory Design and Analysis using Intermediate Loop Orbits)

  • 송영주;우진;박상영;최규홍;심은섭
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제26권2호
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    • pp.171-186
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    • 2009
  • 이 연구에서는 미래 한국의 달 탐사에 대비, 지구-달 천이궤적을 설계하고 분석하였다. 궤적 설계는 최소연료로 지구 주차궤도에서부터 달 임무궤도까지 도달하는 모든 단계에 대해서 실시하였으며 미래 한국의 달 탐사 개발 계획에 실질적인 도움이 되기 위해 2017년, 2020년, 2022년으로 각각 나누어 설계를 하였다. 탐사선의 운동방정식의 구현을 위하여 태양, 지구, 달의 중력에 의한 섭동력이 포함된 N체 운동 방정식을 사용하였으며 보다 실질적인 우주환경의 모사를 위하여 지구의 비대칭 중력장(Geopotential), 태양 복사압(Solar radiation pressure) 그리고 달의 J2 섭동에 의한 영향도 고려하였다. 임무 설계를 위해 가정된 추력은 순간 추력(Impulsive thrust)으로 가정하였으며 발사체의 성능은 현재 개발 예정인 KSLV-2로 가정하였다. 미래 한국의 가상 달 탐사선이 지구-달 천이 궤적(Trans Lunar trajectory)에 진입하는 방법으로는 지구 주차 궤도에서 직접 진입 하는 방법과 여러번의 타원 중개 궤도를 거친 후 지구-달 천이 궤적으로 진입하는 방법을 모두 이용하였다. 아울러 TLI(Trans Lunar Injection) 기동시 탐사선의 대전 지상국에서의 가시성에 따른 기동의 크기에 대한 영향이 분석되었다. 이 연구를 통한 임무 설계 결과는 달 탐사 임무 설계를 위한 발사 가능 시기(launch opportunity), 성공적인 임무 수행을 위한 임무 단계별 최적의 기동량 및 해당 궤도의 특성 그리고 다양한 임무 파라미터등의 해석을 포함하고 있다. 임무 설계 결과, 미래 한국이 쏘아 올릴 수 있는 달 탐사선의 전체 질량은 해당 임무의 수행시기 보다는 초기 지구 출발 궤도의 초기 고도와 발사제의 초기 궤도 투입 성능에 따라 더욱 크게 좌우됨을 확인하였다.