• 멤브레인
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• 제8권3호
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• pp.130-137
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• 1998

막결합형 활성슬러지 시스템의 운전에서 운전 시간에 따른 막 여과 특성의 변화를 살펴보았다. 슬러지의 순환 과정에서 전단력에 의한 플럭 크기의 변화가 여과 저항에 미치는 영향을 살펴보기 위해 여과 저항 모델식을 사용하였으며 또한 케이크 층의 특성 변화를 살펴보기 위해 입자의 비저항을 측정하였다. 플럭의 크기는 운전 초기 4~6시간 내에 급격한 감소 양상을 보였으며 이후 서서히 감소하여 20$\mu$m 부근의 값을 유지하였다. 운전 시간에 따른 입자의 비저항의 증가는 시간에 따른 입자 크기의 감소로부터 예상되는 결과와 잘 일치하였다. 플럭의 구성 성분 중에서 용존 유기물과 미생물이 플럭스 감소에 미치는 영향은 상대적으로 작았으며 콜로이드성 입자가 가장 큰 플럭스 감소 요인으로 작용하였다. 미생물 플록과 비교하여 콜로이드성 입자는 높은 비저항을 가졌으며 이로 인해 상대적으로 높은 케이크 저항을 나타내었다.

• 분석과학
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• 제17권6호
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• pp.514-519
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• 2004

BOMARC 미사일 발사대 주변에서 채취한 토양에 대하여 입자크기에 따른 Pu 및 Am 방사능 분석 및 동위원소를 측정하였다. BOMARC 토양에서의 Pu와 Am 방사능 농도는 핵실험에 의해 생성된 방사능 낙진 준위보다 매우 높았으며, 입자크기가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보여주었다. BOMARC 토양에서 측정한 Pu-238 / Pu-239, 240, Pu-241 / Pu-239, 240 및 Am-241 / Pu-239, 240 방사능비는 핵실험에 의해 생성된 방사능 낙진에 대한 방사능 농도비 보다 약간 낮은값을 나타내었다. ICP-MS로 측정한 Pu-240 / Pu-239 질량비는 북반구 대기권 핵실험 및 체르노빌 원전사고에 의한 질량비보다 매우 낮은 값을 나타내었고, Greenland Thule 지역에서 핵무기를 탑재한 B52 비행기 사고로 방출된 핵무기에 대한 질량비와 비슷한 값을 나타내었다. BOMARC 토양에서 측정된 Pu 및 Am 동위원소들의 방사능비 및 질량비로부터 BOMARC 토양에 오염된 Pu는 핵무기용 Pu로부터 생성되었다고 판단된다.

• 공업화학
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• 제8권4호
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• pp.624-630
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• 1997

세탁세제 빌더로 사용되는 제올라이트 A는 수용액 내에서 다가 이온의 이온교환 작용을 발휘하여 세정효과를 높여주고 물에 불용성인 물질로서 수용액 내에서 콜로이드 입자로 존재하므로 그 세정효과를 콜로이드의 분산안정화 이론을 이용하여 정량적으로 측정할 수 있다. 본 연구에서는 제올라이트 A의 입자오염에 대한 세정성능을 상호작용의 포텐셜 에너지 관점에서 평가하고자 각각의 무기염 용액 내에서 카본블랙, 셀룰로오스 및 제올라이트 A의 제타 포텐셜을 측정하고, 헤테로 응집이론에 적용하였다. 제올라이트 A는 탄산나트륨 용액 내에서 섬유 입자와의 정전기적 반발력을 상대적으로 크게 하여 세정효과를 높여주며, 황산나트륨 용액 내에서는 카본블랙과 급속응집을 일으켜 카본블랙이 섬유에 재 부착되는 정도를 낮추어주는 역할을 하는 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.286-286
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• 2010

최근에 환경 오염과 화석 에너지의 고갈 문제를 해결하기 위하여 태양광을 전기 에너지로 변환하는 태양전지 연구에서 가장 이슈가 되는 부분은 저가격화와 고효율이다. 상용화 되어 있는 대부분의 태양전지는 단결정 실리콘 웨이퍼와 다결정 실리콘 웨이퍼를 사용한다. 실리콘 웨이퍼의 원자재 가격을 낮추는 방법에는 한계가 있기 때문에 태양전지 제작 공정에서 공정 단가를 낮추는 방법이 많이 연구되고 있고, 실리콘 웨이퍼가 가지는 재료의 특성상 화합물을 이용한 태양전지 보다 낮은 효율을 가질 수밖에 없기 때문에 반도체 소자 공정을 응용하여 실리콘 웨이퍼 기판에서 고효율을 얻는 방법으로 연구가 진행 되고 있다. 본 연구에서는 마이크로 블라스터를 이용하여 태양전지 cell 상부에 AG(anti-glare)를 가지는 유리 기판을 형성하여 낮은 단가로 태양전지 cell의 효율을 향상시키기 위한 연구를 진행 하였다. 태양전지 cell 상부에 AG를 가지는 유리 기판을 형성하게 되면 태양의 위도가 낮아 표면에서 대부분 반사되는 태양광을 태양전지 cell에서 광기전력효과가 일어나게 하여 효율을 향상시킨다. 이때 사용한 micro blaster 공정은 고속의 입자가 재료를 타격할 때 입자의 아래에는 고압축응력이 발생하게 되고, 이 고압 축응력에 의하여 소성변형과 탄성변형이 발생된다. 이러한 변형이 발전되어 재료의 파괴 초기값보다 크게 되면 크랙이 발생되고, 점점 더 발전하게 되면 재료의 제거가 일어나는 단계로 이루어지는 기계적 건식 식각 공정 기술이라 할 수 있다. 먼저 유리 기판에 마이크로 블라스터 장비를 이용하여 AG를 형성한다. AG는 $Al_2O_3$ 파우더의 입자 크기, 분사 압력, 노즐과 기판과의 간격, 반복 횟수, 노즐 이동 속도 등의 공정 조건에 따른 유리 기판 표면에서의 광학적 특성 및 구조적 특성에 관하여 분석하였다. 일반적인 태양전지 cell 제작 공정에 따라 cell을 제작 한후 AG 유리 기판을 상부에 형성시키고 솔라시뮬레이터를 이용하여 효율을 측정하였다. 이때 솔라시뮬레이터의 광원이 고정되어 있기 때문에 태양전지 cell에 기울기를 주어 태양의 위도 변화에 대해 간접적으로 측정하였다. AG 유리 기판이 태양전지 cell 상부에 형성 되었을 때와 없을 때를 각각 비교하여 AG 유리 기판이 형성된 태양전지 cell에서의 효율 향상을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권7호
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• pp.1263-1271
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• 2000

Alum을 이용한 응집 과정에서 탁도 및 유기물 제거와 응집 floc의 특성을 파악하였다. 본 실험에서 구한 탁도 제거영역을 Amitharajah의 연구결과와 비교했을 때 sweep floc 및 charge neutralization의 제거영역이 낮은 pH 영역으로 이동하였는데 그 원인은 원수에 포함된 유기물 농도가 다른데서 찾을 수 있다. 대체적으로 탁도 및 유기물($UV_{254}$와 TOC)의 제거영역은 비슷하였으나 탁도 제거에 비해 낮은 pH에서 유기물 제거의 효과가 높았다. Floc의 특성은 AIA, SALLS 방법을 이용하여 volume diameter과 fractal dimension을 측정하였다. AIA 방법에 비해 SALLS 방법의 측정이 용이하고 신뢰성도 높았다. SALLS 방법을 이용하여 floc을 측정한 결과 sweep floc 영역의 floc이 charge neutralization 영역의 floc 보다 fractal dimension과 평균 직경이 크게 측정되었으며, 오염물질의 제거율이 높을수록 floc의 fractal dimension과 평균 직경도 크게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권2호
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• pp.323-329
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• 2000

막결합형 활성슬러지 공정은 막오염으로 인한 플럭스 감소 때문에 시스템의 경제성과 효율성이 떨어지는 문제점을 지니고 있어 막오염에 대한 체계적인 연구가 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 한외여과막과 결합된 활성슬러지 시스템을 운영하면서 막오염 유발 인자를 규명하고자 하였다. 활성슬러지 공정의 운전 초기에 급격한 플록 크기 감소와 동시에 급격한 플럭스 감소가 관찰되었다. 초기 플럭스 감소현상은 활성슬러지 플록의 입자 크기 감소로 인한 케이크 저항의 증가가 주요 원인이었다. 이것은 운전시간에 따른 각 여과 저항값을 측정하여 확인하였다. 또한, 플록 해체로 인하여 EPS 양이 운전 전보다 약 150 % 가량 증가한 것을 볼 때 EPS 양의 증가가 케이크 저항 증가의 또 다른 원인이 될 수 있음을 제시하였다.

• 분석과학
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• 제12권1호
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• pp.53-60
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• 1999

토양 중에 존재하는 무기 오염물질의 용출 특성을 조사하였다. 현재 토양환경보전법에서 오염물질로 규정하고 있는 중금속들을 중심으로 As, Cd, Cu, Pb, Zn, Cr 등 6성분에 대하여 그 오염도를 측정하는 과정에서 수반되는 용출 시험의 기초자료 확보와 오염토양 분석법 개선을 위해 모래, 점토 및 양토 시료에 대해 다양한 용출 조건 변화에 따른 각 오염성분들의 용출 특성을 조사하였다. 용출 특성에 가장 큰 영향을 주는 요소는 용출시험시 사용되는 산 농도와 토양시료 자체의 흡착능력을 좌우하게 되는 구성 광물의 조성인 것으로 나타났다. 반면, 산의 종류나 용출 시간 및 토양을 구성하고 있는 입자의 크기는 용출 효율에 크게 영향을 주지 않았다. 실험 전반에 걸쳐 Cd 성분은 토양종류에 상관없이 매우 낮은 산 농도에서도 높은 용출 효율을 나타내었고 As 성분은 가장 낮은 용출 효율을 보였다.

• 환경영향평가
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• 제28권2호
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• pp.113-128
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• 2019

2018년 가을철(9월 5일~10일, 6일간) 수도권대기오염집중측정소에서 미세먼지와 함께 블랙카본(BC, black carbon)의 농도 및 코팅두께를 파악하였다. 가을철 $PM_{10}$은 $23{\pm}12.6{\mu}g/m^3$, $PM_{2.5}$는 $12{\pm}5.8{\mu}g/m^3$으로 다른 계절보다 낮은 수준이었다. Aethalometer로 측정한 BC는 $0.73{\pm}0.43{\mu}g/m^3$, SOCEC로 측정한 EC(elemental carbon)는 $0.34{\pm}0.18{\mu}g/m^3$, SP2로 측정한 rBC(refractory-BC)는 $0.32{\pm}0.18{\mu}g/m^3$으로 측정방법에 따른 농도차이를 보여주었으나, 시계열 분포와 일 변동은 동일한 경향을 나타내었다. 수도권대기오염집중측정소에서 측정된 블랙카본은 자동차와 같은 일차오염원의 영향을 강하게 받았고, 주간과 야간의 출퇴근으로 인한 교통 혼잡 시간대에 높은 특징을 보였다. SP2로 측정한 $PM_{1.0}$ 단일입자에 대한 블랙카본의 개수농도는 84 nm에서 최고치로 관측되었으며, 코팅두께는 43 nm로 산정되었다. 특히 블랙카본 입자의 직경이 작을수록 코팅두께는 증가하였고, 입자의 직경이 증가할수록 코팅두께는 작아지는 특성을 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제34권3호
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• pp.271-281
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• 2001

팔봉광산 주변 지역의 오염 특성을 밝히기 위해 선광광미와 주변 토양의 중금속 오염 특성을 조사하였다. 연구 지역의 토양은 일부 토양을 제외한 대부분의 토양이 롬 토양이었으며, 하천 주변 토양 일부도 상류 지역에서 하류쪽으로 가면서 로미 샌드_샌디 롬 토양에서 롬토양으로 점이한다. 토양 내의 유기물 함량은 평균 2% 정도로 낮았으며, 토양의 pH는 모든 시료에 걸쳐 약간 산성을 띄는 6.0$\pm$0.1이다. 연구 지역에서 분석된 암석, 일반토양, 광미 및 퇴적시료에서는 암석으로부터 기인된 일반토양에서는 중금속의 함량이 암석 자체에 포함된 농도보다 약간씩 낮아져 이들이 지표수나 지하수에 의해 침출되어 나감을 보여준다. 광석으로부터 분리된 광미 더미 시료에서는 납, 구리, 비소의 농도가 높다. 하천 퇴적시료에서도 정상적인 확산 특성을 보이나, 상류 시료에서 납, 구리의 농도는 광미 더미에서 보다 훨씬 높은 농도를 보이는 한편, 비소는 그 농도가 급격하게 떨어지는 특성을 보인다. 카드뮴과 구리, 비소의 농도 변화는 운반 매체로서의 지표수 혹은 지하수의 매질 특성에 기인한 것으로 해석된다. 중금속 농도 분포와 퇴적입자 크기는 카드뮴, 구리 및 납 등은 모래 및 실트와 비교적 높은 상관관계를 보이는 반면, 비소와 수은은 점토입자와는 상관관계가 높았다. 연구 지역에서 측정된 중금속의 거리별 확산 특성은 하천 주변 토양 중 표토 및 심토층에서는 광미 더미로부터 100m~200m에 구간에서 측정된 중금속 농도가 광미 더미에서 먼 다른 지역과는 현격하게 높은 농도를 보이는 점이다. 카드뮴과 구리, 납 및 수은의 농도가 차이가 많으며, 비소는 차이가 크지 않다. 육가 크롬은 전 구간에 걸쳐 검출되지 않는다. 중금속의 농축은 광산 개발지나 광미 더미로부터 기인되어, 물에 의해 이동, 침전되었을 것이다. 하천 주변 표토 및 심토층에서는 모든 중금속 농도가 광미 더미에서 하류쪽으로 이동한 600m~2000m 구간에서 상승하였다. 광미 확산 토양 시료에서는 중금속의 농도가 광미 더미로부터 멀어질수록 비교적 일정하게 감소한다. 600~2000m 거리구간에서의 각 중금속의 농도 상승은 지하수에 의해 이동되었을 것으로 추정된다. 중금속의 유동에는 유동 지하수의 pH, Eh 및 콜로이드 입자의 양, 산화망간 및 산화철의 존재에 따른 지하수의 상태 변화가 밀접하게 연관되었을 것이다. 지하수 조건은 3 정도의 비교적 낮은 pH와 +3~+5에 해당되는 산화 조건과 콜로이드는 적고 산화망간 및 산화철이 같이 유동하지 않은 상태였다. 중금속의 유동은 과거의 광산활동과 연관되었을 것이다. 연구지역에서는 오염 토양이 식생의 중금속 오염에는 영향을 미치지 않는다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.401-406
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• 2020

자동차에서 배출되는 배기가스 중 질소산화물은 요사이 문제가 되는 미세먼지의 주요 요인 중 하나이다. 질소산화물(NOx)은 고온 조건에서 연소가 진행될 때 발생하므로 연소시 온도를 낮추는 방법으로 발생을 억제하고 있다. 자동차에서는 일반적으로 배기가스 재순환(EGR)을 사용하여 연소 온도를 낮추는 방법으로 감소시킨다. 그러나 EGR 비율이 높아질수록 NOx의 양은 저감되나 연소 안정성의 하락으로 인한 불완전연소 가능성의 증가로 일산화탄소와 미연탄화수소의 양이 증가하여 오히려 오염물질이 증가하는 문제를 발생시킬 수 있다. 여기에서는 연료 입자에 음파를 조사하여 연료 입자의 운동성을 향상시켜 연소가 원활히 진행되게 하여 연소의 안정성을 향상시키는 방안에 대하여 해석적 및 실험적 방법으로 연구하였다. 해석적 방법으로는 유동해석 소프트웨어를 사용하여 연료 입자에 다양한 주파수의 음파를 조사하여 연료 입자의 움직임 변화에 대한 연구를 진행하였다. 해석 결과, 작은 연료 입자의 조건에서는 고주파의 음파에 의해 영향을 많이 받고, 연료 입자가 큰 조건에서는 저주파의 음파에 의해 영향을 많이 받아 운동성이 증가함을 알 수 있었다. 실험적 방법으로는 연소실을 구성하여 정해진 당량비 조건에서 연소시키며 다양한 주파수의 음파를 조사하며 연소실내 압력을 측정하는 연구를 진행하였다. 측정된 압력으로부터 열방출량을 계산하면 연소의 진행 상황에 대한 정보를 얻을 수 있는데, 실험 결과 초기 연소시 상대적 저주파 조사 조건에서 열방출량이 증가한 것을 확인할 수 있었다.