• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.157-164
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• 2021

최근 미세먼지와 관련된 환경문제를 개선하기 위해 유해물질을 제거할 수 있는 광촉매와 흡착제에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 전체 공극량이 일반 건설재료에 비해 상당히 큰 폼 콘크리트에 다량의 마이크로 공극를 갖는 야자계 활성탄소를 이용해서 다공성 폼 복합체를 제작하였다. 미세먼지 흡착 가능성을 평가하기 위해 제작된 폼 복합체에 대해 공극 구조를 분석하였다. 폼 복합체의 공극구조 분석은 측정된 질소 흡착등온선으로부터 BET와 Harkins-jura이론을 적용하였다. 분석결과 활성탄소를 혼입한 폼 복합체의 비표면적과 마이크로 공극 부피가 Plain보다 크게 증가하였다. 활성탄소 혼입율이 증가할수록 폼 복합체의 비표면적과 마이크로 공극 부피가 증가하는 경향을 나타냈다. 이는 폼 복합체가 가스상의 미세먼지 전구물질 NO_X에 대한 흡착성능이 높을 것으로 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권9호
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• pp.1259-1265
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• 2022

최근 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷 기술이 안전사고 예방을 위한 화재 감지, 가스나 유해 물질 감지 등 다양한 솔루션에서 활용되고 있다. 2021년 고용노동부에서 발간한 산업 재해 발생 현황에 따르면, 2020년과 비교해 재해율, 재해자 수, 사망자 수가 증가하였으며 최근에는 중대재해 처벌 등에 관한 법률과 같은 안전조치를 강화하는 등 제도적, 사회적 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 한국지능정보사회진흥원(NIA)에서 제공한 데이터셋 구축 가이드라인을 참고하여 현장에서 직접 수집해 데이터셋을 직접 구축하고 YOLOv4로 학습하여 객체 탐지를 통해 충돌위험 객체 탐지 시스템을 제안하고자 한다. 위험 상황 규칙 위반에 대한 정확도는 실내 88%, 실외 92%의 탐지 성능을 보였다. 이러한 시스템을 통해 산업 현장에서 발생하는 안전사고를 사전에 분석해 지능형 플랫폼 연구에 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.47-56
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• 2023

수소 에너지는 높은 에너지 효율로 열과 전기를 생산하면서도 온실가스와 미세먼지 등 유해물질 배출이 없는 친환경 에너지로서, 전 세계적으로 탄소중립으로의 전환을 위한 핵심으로 주목받고 있다. 특히 스마트 수소에너지는 경제적이고 지속 가능하며, 안전한 미래 스마트 수소에너지 서비스로써 수소 에너지의 기반 시설이 디지털로 통합되어 '데이터' 기반으로 안정적으로 운영되는 서비스를 의미한다. 본 논문에서는 데이터 기반 수소 충전소 수요예측 모델 구현을 위해 강원도 내 설치되어 있는 수소 충전소 3곳(춘천, 속초, 평창)을 선정, 수소 충전소의 수요공급 데이터를 확보하였고, 머신러닝 및 딥러닝 알고리즘 7개를 선정하여 총 27종 입력 데이터(기상데이터+수소 충전소 수요량)로 모델을 학습하였고, 평균 제곱근 오차(RMSE)로 모델을 평가하였다. 이를 통해 본 논문에서는 최적의 수소 에너지 수요공급을 위한 머신러닝 기반 수소 충전소 에너지 수요 예측 모델을 제안한다.

• 공업화학전망
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• 제19권5호
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• pp.1-11
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• 2016

우리나라는 1970년대를 기점으로 하여 급격한 경제성장과 산업기술의 발전이 이루어졌다. 경제성장과 함께 주택의 보급 또한 급격하게 증가하게 되었고, 주택의 보급을 위한 건축자재 및 생활용품의 개발이 급속도로 이루어졌다. 이에 따라 실내에서 사용하는 기구 및 건축재료가 매우 다양해졌으며, 이로 인한 새로운 오염물질의 배출이 급격히 증가하게 되었다. 최근 새로운 기술로 소개되고 있는 촉매 산화법의 경우 제거하려는 대상 실내대기오염물질을 촉매를 이용하여 CO₂나 H₂O 등으로 산화시켜 제거하는 방법이며, 최근 많은 연구가 활발하게 수행되고 있다. 촉매를 이용하는 촉매 산화법은 광촉매 산화법과, 촉매의 성능만을 이용하여 대상물질을 산화하는 촉매산화법으로 구분된다. 광촉매 산화법은 특정 파장에서 반응하는 촉매에 자외선을 조사하여 실내오염물질을 산화제거하는 방법으로, 산화성능이 우수하여 여러 가지 실내오염가스에 적용되고 있으나, 별도의 광원이 필요하며, 포름알데히드 산화 시 CO₂와 H₂O 이외에도 dichloroacetyl chloride (C₂HCl₃O), trichloroethylene (C₂HCl₃), phosgene (COCl₂) 등과 같은 부수적인 2차 유해물질이 발생함에 따라 이를 처리하기 위한 대책이 수반되어야 한다. 반면, 촉매 산화법의 경우 별도의 광원이나 에너지원 없이, 촉매를 이용하여 대기오염물질을 인체에 무해한 물질로 완전 산화시키는 방법으로써, 최근 많은 연구가 수행되어 상온에서 구동 가능한 촉매가 개발되었고, 이의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이에 상온산화촉매기술의 연구동향 및 사례를 확인하고, 향후 상온산화촉매기술이 나아가야 할 방향을 제시하고자 한다. 본 연구는 환경부 환경산업선진화기술개발사업의 지원을 받아 수행되었습니다(2016000140004).

• 한국가스학회지
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• 제22권3호
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• pp.74-83
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• 2018

국소배기장치를 설치하려는 경우 환경부 허가를 받더라도 고용노동부 허가를 새로 받아야 한다. 이는 대기환경보전법 뿐만 아니라 산업안전보건법 제48조2에 따른 제조업 유해위험방지계획서를 착공 15일 전까지 제출하도록 되어 있기 때문이다. 현행 환경부 대기환경보전법에서는 국소배기장치의 오염원을 대기 중으로 배출되는 부분만 규제하고 산업현장 내에서의 근로자 안전보건에 관한 내용은 산업안전보건법 등 고용노동부 소관 법률로 관리된다. 환경부의 승인을 받은 것임에도 고용노동부의 불승인 사례가 증가하여 생산지연 및 추가 개선비용에 따른 사업장의 불만이 커지고 있다. 또한, 화재 폭발의 위험성이 큰 국소배기장치의 경우 화재 폭발에 의한 중대산업사고 위험성이 증가하고 있다. 원인은 배풍량, 제어속도, 반송속도, 덕트구경, 화재폭발 위험성 등의 설계가 미흡했기 때문이다. 이는 국소배기장치 승인기준 및 절차는 대동소이 하나 산업안전보건법에서 근로자의 안전보건 및 화재 폭발에 대한 심사항목이 추가되어 있기 때문이다. 본 연구에서는 환경부와 고용노동부에서 이원화 되어 있는 국소배기장치 설치 승인기준을 비교 분석하여 합리적인 제도운영 방안을 모색하고자 한다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2001년도 춘계학술강연 및 발표대회
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• pp.9-10
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• 2001

용융공정 $YBa_2Cu_3O_{7-x}$(123) 초전도체는 고자장 하에서도 통전특성이 우수하다 그러나 123 초전도체에는 미세균열이나 기공과 같이 초전도체의 통전특성에 유해 한 요인들도 다수 포함된다. 미세균열은 고온 정방정 상이 저온 사방정상으로 상변 태 시 발생하는 웅력에 의해 생성된다. 반면, 기공은 123 성형체를 녹이는 과정에서 123 상에 포함된 산소원자들이 격자로부터 이탈되고, 이 산소원자들이 모여 액상에서 기공을 형성한다. 제조공정에 따라 기공의 크기와 밀도가 다르지만 대략 수십 이크론 정도로 대단히 크다 생성된 기공 중 일부는 열처리 중에 소멸되나, 어떤 것들은 그대로 남아 초전도체의 치밀화를 방해한다. 본 연구에서는 123의 용융 및 $YBa_2Cu_3O_{7-x}$(211)과 액상으로의 분해 과정 및 포정반응과 관련된 미세조직을 조사하여 기공생성과 소멸과정을 조사하였고, 123의 최종 미세조직에 대한 기공의 영향에 대 하여 연구하였다. 열처리 스케쥴은 123-211-액상의 그림 l의 2원 상태도를 기초로 하여 결정하였다. 먼저 부분 용융상태에서의 기공의 분포를 알고자 시편을 105$0^{\circ}C$에서 0.5-1 시 간 유지한 후, 액체 질소통에 넣어 냉각하였다 (그림 2의 열처리 경로 CD)$\circled1$부분 용 융상태에서 급랭할 경우 211과 액상 상태가 그대로 유지되므로 액상에서의 기공분 포를 관찰할 수 있다. 또 다른 시편들은 그림 2의 @$\circled2$경로로 열처리하였다. 이 시편에서는 고온에서 생성된 211과 액상이 반웅하여 123 결정이 생성, 성장하므로 123 결정립 내의 기공분포를 알 수 있다. 그림 3은 시편에서의 기공과 액상포켓의 분포를 모식도와 각 부위의 미세조직 사진이다. 시편에는 산소가스 발생으로 인해 생성된 수형의 기공이 관찰된다. 기공은 시편의 중앙에 집중되며, 시편 바깥부분은 기공에 액상이 채워진 액상포켓이 관찰된다. 기공의 생성과 소멸과정은 다음과 같다. 출발물질인 123 분말이 211과 액상으로 분해될 때 산소가스가 배출되며, 이로 인해 액상에서 구형의 기공이 생성된다. 이들 중 일부는 액상으로 채워져 소멸되나, 나머지는 그대로 남는다. 특히, 시편 중앙에 서는 수십-수백 마이크론 크기의 커다란 기공이 다수 관찰된는데, 이는 기공의 합체로 만들어진 것이다. 포정반응 열처리 시 기공 소멸로 만들어진 액상포켓들은 주변 211 입자와 반응하여 123 영역으로 변한다. 이곳은 다른 지역과 비교하여 211 밀도 가 낮기 때문에, 미반응 액상이 남거나 211 밀도가 낮은 123 영역이 된다. 액상으로 채워지지 못한 구형의 기공들 중 다수가 123 결정 내로 포획되며, 그 형상은 액상/ 기공/고상 계면에너지에 의해 결정된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.132-137
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• 2018

2015년 화학물질관리법 시행 이후 화학 사고 발생 수는 감소 추세에 있으나, 최근 인쇄회로기판(PCB) 제조시설에서 유사한 유형의 사고가 반복적으로 발생함에 따라 실험을 통해 사고 원인을 조사 분석하였다. 해당 사고는 인쇄회로기판 제조공정 내 에칭용액으로 사용한 유해화학물질인 염산과 과산화수소가 월류하여 발생한 사고로 작업자 부주의와 시설 관리 미흡이 주된 사고 원인으로 조사되었다. 사고 원인을 규명하기 위해 실시한 $Cl^-$의 함량 분석 결과 과산화수소 시료에서 66.85 ppm로 측정되어 사고 물질인 염산과 과산화수소의 혼합경로를 확인할 수 있었으며, 반응실험을 통해 반응열이 $50.5^{\circ}C$까지 발생함에 따라 PVC 저장탱크의 변형과 유독가스인 염소가스 발생을 확인하였다. 본 연구를 통해 인쇄회로기판 제조시설의 에칭공정에서의 과충전, 역류방지, 누출감지장치와 혼합방지를 위한 저장탱크 분리 설계 등 시설 안전 관리 방안과 해당 장치의 장외영향평가 검토 필요성을 제시하고자 하였다. 또한 동일 유형의 사고 재발 방지를 위하여 주기적인 시설 안전점검과 작업자의 안전교육 강화의 필요성에 대하여 논의하였다.

• 한국기록관리학회지
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• 제1권1호
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• pp.231-243
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• 2001

Methyl bromide(MB)와 Ethylene oxide(ETO) 혼합기체를 사용하는 훈증소독방법이 일반적으로 사용되어져 오고 있다. 본 연구에서는 기록물에서 분리해 낸 미생물을 이용하여 MB와 ETO 혼합기체의 훈증소독효과를 검증하였고, 또한 미생물들에 대한 독성도 조사하였다. 미생물과 곤충에 대한 훈증소독의 살균 및 살충 효과를 검증하기 위해 기록물에서 분리한 미생물 및 해충에 대해 MB와 ETO 혼합기체[86 : 14(Vol.%)를 농도별, 처리시간별로 조건을 설정하여 훈증을 실시하였다. 해충은 모든 조건의 실험에서 전부 살충되었다. 그러나, 미생물의 경우는 MB와 ETO 혼합가스농도 $120g/m^3$에서 24시간 이상을 처리했을 때만 살균효과가 있었다. 기록물에서 분리해 낸 미생물들에 대해 독성을 조사하기 위해 효모, 무씨, 암 세포 주를 대상으로 독성 시험을 수행하였다. 그 결과, Apergillus oryzae 한 종류만 독성 효과를 보였다. 본 연구 결과를 통해 MB와 ETO 혼합가스에 의한 훈증소독은 해충의 경우는 낮은 농도에서도 효과가 있으나, 미생물은 높은 농도로 훈증을 해야만 효과가 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 기록물에서 분리해 낸 대부분의 미생물들은 인체에 유해한 가능성이 낮을 것이라고 예상할 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.159-169
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• 2016

본 연구에서는 함산소기재 중 MTBE를 휘발유에 첨가하여 산소함량(0, 1.0, 2.3 및 2.7 wt %)의 변화에 따라 MPI 및 GDi 차량에서 배출되는 유해한 배출가스와 연비를 분석하였다. 국내 및 미국의 연비시험방법인 FTP-75 mode와 HWFET mode를 적용하였다. CO, NMHC, NOx 배출량은 산소함량의 변화에 따라 미미한 차이는 있었지만 상관관계는 없었다. FTP-75 mode에서 CO2 배출량은 산소함량의 변화에 따라 증감의 경향성은 없었다. 하지만 차량이 예열된 상태이고 고속 운전영역이 포함된 FTP-75 mode의 phase-3와 HWFET mode에서는 산소를 함유한 연료의 CO2 배출량이 적었다. 입자개수 배출량은 산소함량과 음의 상관관계를 보였으며 산소함량 2.3 wt %에서 가장 적었다. 카본발란스법에 의해 계산된 연비는 산소를 함유한 연료가 높았으며 2.3 wt %에서 가장 높았다.

• 한국가스학회지
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• 제20권2호
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• pp.35-42
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• 2016

포름아미드(formamide)는 암모니아 냄새의 무색 액체로 흡입 시 자극성이 강하며, 급성독성 $LD_{50}$ 5,577 mg/kg(랫드), 표적장기(간장) 전신독성의 무유해영향농도(NOAEL)는 113 mg/kg/day) 및 생식독성물질(1B)로 작업환경 노출기준은 10 ppm이었다. 포름아마이드 취급사업장에 대한 작업환경 측정결과는 25개 시료 모두가 노출기준보다 매우 낮은 농도를 보였다. 그러나 작업강도, 국소배기장치의 가동 및 보호구(방독마스크)의 착용 여부 등 작업환경에 따라 노출농도가 변할 수 있어 가상 노출 시나리오별 노출량을 산출한 결과 노출량은 $5.16mg/m^3$, $1.72mg/m^3$, $0.43mg/m^3$으로 산출되었다. 이를 전신독성 및 생식독성의 유해성을 고려한 위험성을 평가한 결과 평균값은 0.02-0.58, 누적 90% 값은 0.02-0.66, 95% 값은 0.02-0.69로 모두 1보다 낮은 대체로 안전한 값으로 산출되었다. 단, 작업 상황에 따라 순간적 고농도에 노출될 위험도 있으며, 간독성 및 생식독성 물질이기에 건강장해 예방을 위해 노출되지 않도록 취급 시 주의가 요망된다.