• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.4.2-4.2
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• 2010

최근 열전달율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 고 열전도성 나노유체가 주목을 받고 있다. 고 열전도성 나노유체는 액상보다 열전도도가 수백~수만 배 높은 고상의 금속 또는 비금속 나노입자를 물이나 오일 등에 미량 균일하게 분산시킴으로써 기존의 유체가 가지지 못한 높은 열전도율과 분산안정성을 갖는 기능성유체를 말한다. 고 열전도성 나노유체는 기존 냉각시스템에서 냉각유체만 교체할 경우에도 열전달 효율을 20% 이상 향상시킬 수 있는 저비용 고효율작동 유체이다. 이 나노유체는 발전설비, 공조설비, 에너지 산업, 석유화학, 화학공업, 제철산업, 가정용 냉난방설비, 자동차 등 산업 전 분야의 열교환시스템에 활용이 가능하다. 따라서 고 열전도성 나노유체는 종래 열효율의 한계를 돌파할 수 있는 에너지 이용 효율 향상 기술의 패러다임을 바꿀 혁신적인 신소재로 여겨지고 있다. 그러나 현재까지 개발된 나노유체는 초기 열전도 특성은 우수하나 장기간 분산안정성이 확보되지 않아 시간이 경과함에 따라 열전도도가 점점 감소하는 경향을 보인다. 또한 탄소나노튜브를 분산한 나노유체의 경우와 같이 유체의 점도가 크게 증가하여 실제 산업에 적용 시 커다란 동력손실을 초래할 수 있으며 열교환시스템에 파울링이 발생할 소지가 크다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 나노유체에서 열전달이 일어나는 메커니즘이 규명되어야 하지만 아직 명확한 이론이나 가설이 정립되어 있지 않다. 이 논문에서는 나노유체가 높은 열전도율을 보이는 현상을 설명할 수 있는 몇 가지 이론을 살펴 보고 지금까지 개발된 안정성이 아주 높은 나노유체의 열전도 특성을 비교 분석하여 획기적인 열전도성 나노유체 개발 가능성을 살펴보고자 한다. 이를 위해 나노입자의 조성, 유체 내 농도 및 자기장 등이 나노유체의 열전도율에 미치는 영향을 연구하였다.

• 멤브레인
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• 제30권5호
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• pp.326-332
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• 2020

본 연구에서는, 혐기성 처리수에 용해된 바이오가스의 회수를 위해 불화 실리카/고분자 중공사 복합막을 제조하고 막접촉기에서의 성능을 평가하였다. 복합막은 상용 폴리에테르이미드인(PEI) Ultem^®을 이용하여 만든 중공사막 표면에 불화 실리카를 강력한 공유 결합을 통해 코팅하는 방법으로 제조되었다. 막접촉기는 바이오가스로 포화된 수용액을 중공사의 외부에 공급하고, 중공사 내부로 기체를 투과시키는 방법으로 운전하였다. 높은 공극률을 가진 중공사막(PEI-fSiO₂-A)은 액상 속도가 0.03 m/s일 때 메탄 회수 유량이 8.25 × 10^-5 ㎤ (STP)/㎠·s에 달했고 불화 실리카에 의해 표면 소수성이 매우 높아져 물과의 접촉각이 75.6°에서 120~122°로 향상되었다. 본 연구에서 제조된 복합막은 바이오가스의 투과 속도와 소수성 모두에서 탈기용으로 제조된 상용 폴리프로필렌 막보다 우수한 성능을 나타냈다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권4호
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• pp.599-609
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• 2012

이 연구의 목적은 버려진 굴 패각을 재활용하여 감소시키는 것으로 굴 패각과 해조펄프를 이용하여 식품의 보존에 대한 항산화비드를 활용하는데 있다. 이 연구는 두 부분으로 나누었다. 첫 번째는 파일럿 규격조건으로 설계하고 제조하였다. 둘째는 [A],[B],[C-a],[C-b]화합물에 대한 최적제조 조건을 다루어 확립하고 이들 생성물을 분석하였다. 파일럿 규격 제조는 해조펄프의 분자수식합성과/Cl-전분 그리고 그의 다양한 비드 형태들이 극성용매에서 다양한 중량비율로 액상 혼합하여 제조되었다. 부가적으로, 혼합과정에서 해조펄프의 비율이 증가함으로서, 해조펄프/Ag-굴 패각을 섞인 것의 항균성은 감소되었으나 항산화와 비드의 견고성 성질은 증가되었다. 파일럿 규격의 생성라인은 해조 펄프와 Cl-전분을 분자수식으로 합성하였다. 그리고 극성용매를 사용하여 여러 가지 중량비율로 다양한 형태의 비드를 제조하였다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 2003년도 추계국제학술대회
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• pp.151-151
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• 2003

토양에 방치된 농업용 폐비닐은 거의 분해가 되지 않으며, 수분과 공기의 유통을 차단하고 토양 내 미생물들의 흐름을 막아 토양을 더욱 황폐화시키게 된다. 불법적인 소각 때는 산불의 위험에다 다이옥신, 염소 및 염화수소가스 등을 배출해 대기오염을 유발시킨다. 폐비닐을 열분해과정으로 처리하여 아주 작은 입자로 미분쇄하고 겔상태로 용융된 원료물질속으로 완전히 균일하게 혼합하여 골재로 활용하는 과정에서 가스상과 액상의 여러 가지 중간생성물질이 발생하게 되며, 농약의 살포에 의한 잔류농약 둥 인체에 유해가능한 요소들이 있을 수 있다. 본 연구에서는 개발공정이나 제품에서 인체에 영향을 미칠 수 있는 물질에 대하여 유해성을 평가하고 용응 겔 및 가스와 오일에 함유된 화학성분을 분석하였기에 보고하고자 한다 시험동물의 혈액생화학적 검사에서는 농업용 폐비닐물질 및 열분해 파생물질의 혈청 Cholesterol, 혈청 Alanine aminotranseferse와 Aspartate aminotransferse, Albumin 수치, LDH, Glucose, Uric acid, A/C 비 등의 생화학적 활성도를 측정한 결과들에서는 농업용 폐비닐물질을 투여한 시험군에서 나타난 결과와 비교하여 열분해 파생물질을 투여한 시험군에서 나타난 결과가 감소된 통계결과를 보였다. 이 결과들은 농업용 폐비닐물질을 투여한 시험군보다 열분해 파생물질을 투여한 시험군의 외부독성물질 투여에 의한 생체독성의 영향과 생체에 가해진 스트레스강도가 작았음을 의미하는 것이다. 잔류농약분석에서는 시료로부터 농약을 추출하는 용매추출과정, 시료추출물 중 공존하는 방해성분을 제거하는 정제과정, 폐비닐물질 및 열분해 파생물질 성분을 100mg/kg 이상군의 투여 후 시험동물의 부검시 모든 투여군에서 독성소견이 인정되지 않았다. 이와 같은 결과로 열분해 및 연소과정에서 발생하는 파생물질의 분석결과를 응용하여 대기오염을 방지하고 인체 유해물질을 차단하는 공해 방지 설계의 기초자료를 제안하고자 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권6호
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• pp.407-414
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• 2013

가축분뇨 공공처리시설 및 개별농가에서도 적용이 가능하도록 경제적이고 운영이 비교적 쉽고 간단하며 부지가 적게 소요되는 컴팩트한 처리시설을 개발하기 위하여 안성에 있는 M농가에 실규모의 처리시설(100톤/일)을 설치하고 공공처리시설 방류수 수질기준까지 처리할 수 있도록 운영하였다. 벨트프레스 탈수기를 통해 고액분리된 액상 가축분뇨는 MBR/NF/RO를 통해 처리되고 NF/RO농축수 및 가축분뇨처리 슬러지는 혼합한 뒤 탈질을 거쳐 응집가압부상을 통해 처리된다. MBR/NF/RO처리수와 가압부상조 유출수를 혼합 방류하면 공공처리장 수질기준 BOD 30 mg/L, T-N 60 mg/L, T-P 8 mg/L 이하가 달성된다. 가압부상 농축 슬러지는 벨트프레스 탈수기로 유입되어 고상 가축분뇨와 함께 탈수되어 분리된 고형물의 수분함량은 90%로 톱밥과 혼합되어 퇴비로 활용된다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권2호
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• pp.53-60
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• 1998

주요 토양 및 지하수 오염물질인 가솔린에 대해 순수한 액상으로 존재할 경우와 오염된 토양으로 존재할 경우 물에 대한 용해거동을 각각 살펴보았다. 특히 휘발에 의한 가솔린 성분조성의 변화가 용출거동에 미치는 영향을 살펴보았다. 가솔린 오염토양을 공기흐름으로 통기시켰을 때 토양 중 용출거동의 변화는 공기 중 휘발농도의 변화양상과 비슷하게 나타나며 그 경향은 두 가지로 요약될 수 있다. 첫째 총량으로서의 가솔린 농도(TPH-GRO)는 휘발이 진행됨에 따라 급격히 감소하다가 75%정도의 무게감소 이후 점차적으로 감소하는 경향을 보이고 있다. 둘째 가솔린 개별성분의 농도는 일반적으로 증가하다가 감소하는 경향을 보이는데 분자량이 높을수록 상대적인 농도증가폭이 크고 최고농도에 도달하는데 많은 시간이 걸렸다. 한가지 특이한 점은 휘발이 진행될수록 공기 중 가솔린 농도가 용출 농도보다 훨씬 빠르게 감소한다는 점이다. 이것은 휘발에 의해 상당량의 가솔린이 제거되었을 경우 잔류가솔린으로 인한 위해성의 초점은 인근 대기오염보다도 지하수 오염에 맞추어져야 함을 시사한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.259-259
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• 2012

Mo-Cu 합금은 열전도도, 전기전도도가 우수하고 합금조성에 따라 열팽창계수의 조절이 가능하여 반도체소재, 방열소재, 접점소재 등에 적용가능성이 높은 재료로 주목받고 있다. 또한 상태도 상에서 고용도가 전혀 없기 때문에 박막을 제작하였을 경우, 나노 복합체 형성이 용이하고 질소 분위기에서는 MoN-Cu로 상분리가 가능하여 하드상과 소프트상의 물성을 동시에 보유한 박막 제작이 가능하다. 또한 고온에서 산화반응에 의해 생기는 $MoO_3$, $CuO_3$와 같은 준안정상의 산화물들은 육방정계 구조(HCP)를 가지며 전단특성이 우수하여 자동차 저마찰 코팅재료로써 많은 연구가 진행되고 있다. 반면, Mo-Cu 는 상호간에 고상은 물론 액상에서도 고용도가 전혀 없기 때문에 일반적인 방법으로는 합금화 또는 복합화가 어렵다. 또한 Mo-Cu 박막을 제작할 경우 복수의 타겟을 이용해야 하기 때문에 성분조절과 구조적 제어가 불리하고 공정의 복잡화라는 단점을 가지고 있으며 추가적으로 다른 원소를 첨가하여 3원계, 4원계 이상의 박막을 형성하는 것에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상호간의 고용도가 없는 재료의 합금화가 용이한 기계적 합금화법(Mechanical Alloying)을 이용하여 Mo-Cu 합금분말을 제조하였고, 준안정상태의 구조의 유지가 가능한 방전 플라즈마 소결법(Spark Plasma Sintering)을 이용하여 합금타겟을 제작하였다. Mo-Cu 박막은 제작된 합금타겟을 사용하여 DC 스퍼터링 공정으로 제작하였다. Mo-Cu 박막의 공정조건으로는 타겟조성, 공정분위기, 가스 비율로 정하여 실험을 진행하였다. 제작된 박막은 자동차 코팅재료로써의 적용가능성을 보기 위해서 내열성, 내식성, 내마모성의 특성을 평가하였다.

• 미생물학회지
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• 제42권4호
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• pp.294-298
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• 2006

Streptomyces somaliensis가 생산하는 phospholipase D (PLD)를 정제하기 위하여 펩티드 항체 결합 면역 친화 크로마토그래피용 칼럼을 개발하였다. 단백질 구조 예측 프로그램과 Streptomyces PLD X-선 결정구조를 참조하여, S. somaliensis PLD의 1차 구조로부터 항원특성이 높고. 표면에 위치하는 것으로 예상된 5종류의 펩티드들을 epitope로 선정한 뒤, 이에 대한 항체로 면역친화 크로마토그래피용 칼럼을 제작하였다. 배양 농축액을 칼럼에 통과시켜 정제한 활성 분획을 SDS-PAGE 및 Western blot 결과, 칼럼 종류에 따라 순수한 PLD또는 35 kDa의 단백질 불순물만을 포함하는 PLD 정제 분획을 보여 면역친화 칼럼의 높은 항원결합 특이성을 보여주었다. 그러나 수용액상에서 PLD 자체의 구조적 불안정성 때문에 정제 후 PLD의 특이적 활성 및 정제 수율은 낮았다.

• Applied Microscopy
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• 제29권3호
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• pp.281-289
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• 1999

교반관법으로 제조한 $AZ91HP/SiC_p$ Mg 복합재료를 틱소포팅하여 미세조직과 존재상들을 조사하였다. $AZ91HP/SiC_p$ Mg 복합재료를 반응고 가공시 액상율 50% 이상에서 완전 충전이 이루어겼으며 전형적인 반응고 조직을 보였다. 복합재료내의 강화상이 초정 $\alpha$상의 합체, 조대화를 억제하여 보다 용이하게 thixotropic 조직을 가질 수 있었다. TEM 관찰결과, 복합재료내의 계면반응 생성물은 MgO, $Mg_2Si$ 및 $Al_{12}Mg_{17}$등이며, 직접 가압시 정출상으로 나타나는 비평형상인 decagonal T상이 관찰되었으며, 이 상은 간접가압시 안정상인 $Al_6Mn$의 형태로 관찰되었다. 이는 간접가압시 승온시간이 직접가압보다 상대적으로 길어, 비평형의 decagonal T상이 안정한 $Al_6Mn$상으로 생성된 것으로 판단된다. 아직까지 생성과정이 명확하진 않으나 교반관법으로 제조 후, 2차가압 성형시 비평형상의 존재는 재료의 강화에 기여할 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제24권6호
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• pp.650-655
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• 2013

본 연구에서는 Pd/C 촉매를 이용하여 무수말레인산(maleic anhydride) 수용액상에서 수소화 반응을 통해 호박산(succinic acid) 합성을 진행하였으며, 그에 따른 최적 공정 조건을 도출하고자 하였다. 반응 온도 및 반응시간에 따른 호박산 순도의 차이는 크지 않았으나 압력과 교반속도가 증가함에 따라 불순물의 생성이 줄고, 호박산의 순도가 증가함을 확인하였다. 실험 결과 본 수소화 반응에서는 압력과 교반속도가 기체-액체 간 물질전달저항을 감소시켜 반응속도를 증가시킬 수 있는 가장 중요한 변수임을 확인하였으며 이에 따라 압력과 교반속도에 대한 반응속도를 구하였다. 반응압력이 5 bar에서 10 bar로 2배 증가 시, 반응속도는 2.14배 증가하였으며 교반속도가 300 rpm에서 700 rpm으로 2배 증가 시, 반응속도는 2.36배 증가함을 확인할 수 있었다.