• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.7-18
• /
• 2016

본 연구는 주택이나 창고 등의 내부 마감재로 사용하는 합성 목재의 연소 독성평가에 관한 것으로 SEM, 콘 칼로리미터, FTIR를 활용해 집성판, MDF, 미송합판, 코어합판, 나왕 방부목 5종의 재료별 연소가스 독성을 실험 및 분석하였다. 각 재료별 독성특성 중 나왕 방부목에서 이산화탄소($CO_2$)의 치사농도인 100,000 ppm을 2.5배 초과하는 256,965 ppm, 이산화황($SO_2$)의 치사농도인 400 ppm의 3.6배를 초과하는 1,475 ppm이 검출되었다. 집성판은 이산화질소($NO_2$)가 1,569 ppm으로 치사농도인 250 ppm의 6배가 측정되었고, 암모니아($NH_3$)는 MDF에서 치사농도 값인 750 ppm 대비 795 ppm이 측정되었다. 따라서 대부분의 건축 재료에서 인체에 치명적인 가스가 발생되는 것을 확인하였고, 향후 건축 재료의 위해성을 평가하기 위한 기초데이터로 활용하고자 한다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제32권5호
• /
• pp.141-146
• /
• 2016

The diketopyrrolopyrrole (DPP) pigment is a bicyclic 8-π-electron system containing two lactam units. Typical DPP derivative pigments have melting points of over 350°C and very low solubility in most solvents, and show absorption in the visible region with a molar extinction coefficient of 33,000 dm²mol⁻¹ and strong photoluminescence with maxima in the range 500–600 nm. X-ray structure analyses of DPP show that the whole molecule is almost in one plane. The phenyl rings are twisted out of the heterocyclic plane and the intermolecular hydrogen bonding between neighboring lactam NH and carbonyl units influences the structure of the DPP pigment in the solid state. In this study, mono-N-alkylation and mono-N-arylation were undertaken for Pigment Red 264 or Pigment Orange 73 with alkyl halide and aryl halide, respectively, in the presence of sodium tert-butoxide as a base catalyst to improve the solubility of DPP pigments and their application as CO₂ indicators. The synthetic yield was in the range 11–88%. The indicator dyes are highly soluble in organic solvents and shows pH-dependent absorption (λ_max 501 and 572 nm for the protonated and deprotonated forms, respectively) and emission (λ_max 524 and 605 nm for the protonated and deprotonated forms, respectively) spectra. The mono-N-alkylated and mono-N-arylated DPP pigment was identified by ¹H-NMR (¹H-Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer), FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy), and MS (Mass Spectrometry). According to the results of color and hue properties obtained by a color matching analyzer, the synthesized DPP pigment material can be used as a CO₂ indicator.

• 센서학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.331-336
• /
• 2021

The Non-dispersive Infrared (NDIR) gas sensor has high selectivity, measurement reliability, and long lifespan. Thus, even though the NDIR gas sensor is expensive, it is still widely used for carbon dioxide (CO₂) detection. In this study, to reduce the cost of the NDIR CO₂ gas sensor, we proposed the new optical waveguide structure design based on ready-made gas pipes that can improve the sensitivity by increasing the initial light intensity. The new optical waveguide design is a structure in which a part of the optical waveguide filter is inclined to increase the transmittance of the filter, and a parabolic mirror is installed at the rear end of the filter to focus the infrared rays passing through the filter to the detector. In order to examine the output characteristics of the new optical waveguide structure design, optical simulation was performed for two types of IR-source. As a result, the new optical waveguide structure can improve the sensitivity of the NDIR CO₂ gas sensor by making the infrared rays perpendicular to the filter, increasing the filter transmittance.

• 한국수산과학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.217-222
• /
• 1999

초임계 $CO_2$를 이용한 오징어 내장유 추출은 8.3$\~$13.8 MPa과 $25\~50^{\circ}C$에서 semi-continuous flow extractor로 수행되었다. 그리고 초임계 $CO_2$에 entrainer로서의 $2\%$ (v/v) ethanol을 첨가한 것과 첨가하지 않은 것으로 수행되었다. 초임계 $CO_2$를 이용한 오징어 내장유 추출에서 지질의 최고 추출 수율은 조건 12.4 MPa과 $40^{\circ}C$에서 이루어 졌다. 초임계 $CO_2$를 이용한 오징어 내장유 추출에서 최고 용해도는 압력 12.4 MPa $40^{\circ}C$에서 entrainer를 첨가하지 않았을 때 1.48g oil/kg $CO_2$를 나타내었고, entrainer를 첨가하였을 때 압력 12.4MPa $40^{\circ}C$에서 4.85g oil/kg $CO_2$를 나타내었다. 초임계 $CO_2$를 이용하여 추출된 오징어 내장유의 주요지방산조성은 myristric acid (14:0), palmitic acid (16:0), palmitoleic acid (16:1), oleic acid (18:1), arachidic acid (20:0), eicosapentaenoic acid (20:5), docosahexaenoic acid(22:6)이다. 초임계 $CO_2$ 추출에 의해 추출된 추출물중 비소와 납은 검출되지 않으나 수은은 아주 미량으로 검출되었다.

• 환경영향평가
• /
• 제26권2호
• /
• pp.93-104
• /
• 2017

CCS (Carbon Capture and Storage)는 공업용 자원이나 에너지 기반의 자원으로부터 $CO_2$를 포집하여 고갈 유 가스전, 석탄층, 바다, 심부 대염수층 등에 저장하는 기술이다. 그러나 잠재적인 $CO_2$ 누출은 환경문제를 유발할 수 있기 때문에 저심도에서 $CO_2$의 누출을 검출할 수 있는 모니터링 기술이 필요하다. 따라서 본 연구는 인위적인 $CO_2$ 누출실험을 통해 지표면 부근에서 토양 $CO_2$가 확산되는 경향을 분석하고자 실시하였다. 시험대상지 "The Environmental Impact Evaluation Test Facility (EIT)"는 2015년에 충북 음성군 대소면에 설치되었다. 총 5개의 구역 중 2, 3, 4구역에서 약 34 kg $CO_2$/day/zone의 $CO_2$를 2015년 10월 26일부터 30일까지 주입하였다. $CO_2$ 플럭스는 LI-8100A를 이용하여 3구역의 누출구로부터 0m, 1.5m, 2.5m, 10m 지점의 지표면에서 11월 13일까지 매 30분마다 측정하였으며, $CO_2$ 농도는 GA5000을 이용하여 3개 구역의 누출구로부터 0m, 2.5m, 5.0m, 10m 지점의 15cm, 30cm, 60cm 깊이에서 11월 28일까지 1일 1회 측정하였다. $CO_2$ 플럭스는 누출시작 5일 후에 누출구로부터 0m 지점에서 확인되었으며 누출이 종료된 이후에도 11월 13일까지 계속 증가하였다. 2.5m, 5.0m, 10m 지점의 $CO_2$플럭스 간에는 유의한 차이를 보이지 않았다. 한편, $CO_2$ 농도는 인위적인 $CO_2$ 누출이후 둘째 날에 3구역의 누출구로부터 0m 지점의 60cm 깊이에서 38.4%로 측정되었다. $CO_2$ 농도는 시간이 지날수록 수평적으로 더 넓게 확산되었으나, $CO_2$ 누출을 종료할 때까지 모든 구역에서 누출구로부터 5m 지점까지만 검출되었다. 또한, $CO_2$ 누출 마지막 날에 30cm와 60cm 깊이에서 $CO_2$ 농도는 각각 $50.6{\pm}25.4%$와 $55.3{\pm}25.6%$로 유사하게 측정되었으나, 15cm 깊이에서는 $31.3{\pm}17.2%$로 다른 지점에 비해 유의하게 낮은 것으로 나타났다. $CO_2$ 누출을 종료한 후 모든 구역의 모든 깊이에서 $CO_2$ 농도는 약 1달 동안 서서히 감소하였지만 누출 직후보다는 여전히 높았다. 결론적으로 누출구로부터 가깝고 깊이가 깊을수록 $CO_2$ 플럭스와 농도는 높은 것으로 나타났으며, 누출이 된 $CO_2$ 기체는 누출이 멈추더라도 장기간 토양 내에 잔류할 수 있기 때문에 장기 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제54권5호
• /
• pp.363-368
• /
• 2012

본 실험은 in-vitro 실험을 통해 반추위 발효 성상에서 채소류 및 약용식물 중 사료 소화율을 저해시키지 않고 $CH_4$ 발생의 저감효과를 보인 마늘과 산사를 시험물질로 선정하여 섬유질배합사료로 공시한 후 $CO_2$ 및 $CH_4$ 발생량에 미치는 영향을 조사하기 위해 실시하였다. 시험기간은 3개월간 진행되었으며 반추위 cannula가 장착된 한우 암소 4두를 공시하였다. 호흡가스의 측정은 Hood-type chamber를 이용하여 다중가스검출기를 통해 24시간 동안의 호흡대사시험을 실시하였으며 챔버 내 환경온도는 $20^{\circ}C$를 유지하였다. 시험처리는 마늘과 산사를 첨가하지 않은 시판 섬유질배합사료를 급여한 대조구 (C), 마늘을 건물기준 0.5% 첨가한 섬유질배합사료 처리구 (T1), 마늘을 건물기준 1% 첨가한 섬유질배합사료 처리구 (T2), 산사를 건물기준 0.5% 첨가한 섬유질배합사료 처리구 (T3), 산사를 건물기준 1% 첨가한 섬유질배합사료 처리구 (T4), 마늘 및 산사를 0.5%씩 혼합 첨가한 섬유질배합사료 처리구 (T5), 마늘 및 산사를 1%씩 혼합 첨가한 섬유질배합사료 처리구 (T6)으로 구분하였다. 실험결과 $CO_2$와 $CH_4$ 발생량은 전체적으로 대조구보다 낮았다. 산사를 0.5% 단일 첨가한 처리구 3에서 가장 낮았으며 (p<0.05) 시간당 발생패턴도 타 처리구들에 비해 가장 변화가 적었다. 다음은 마늘을 1% 단일 첨가한 처리구 2에서 낮게 나타났으며 (p<0.05), 사료급여 후 1시간동안 급격한 변화를 나타내다가 2시간 이후부터 차츰 감소하였으며 하루 중 변화패턴과 유사하였다. 마늘 및 산사분말의 혼합으로 $CH_4$ 저감의 시너지 효과를 보기 위해선 첨가수준에 따른 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 플랜트 저널
• /
• 제18권4호
• /
• pp.58-65
• /
• 2023

본 연구에서는 난지물재생센터에서 공급되는 바이오가스의 메탄 함량을 높이고 불순물을 정제하기 위해 3단 분리막 정제 공정을 설계하고 설치하여 실증 운전하였다. 2 Nm³/h 정제 공정에서 생산되는 바이오메탄의 메탄농도를 95%, 96.5%, 98%의 3가지 경우로 설정하고 분리막의 막면적비를 1:1, 1:2, 1:1:1, 1:2:1, 1:2:2의 5가지로 변경하여 분리막의 막면적에 대한 최적조건을 도출하였다. 2 Nm³/h의 최적조건을 반영하여 30 Nm³/h 규모의 3단 분리막 공정을 설치하였으며 메탄농도 98% 이상의 바이오메탄 생산을 실증하였다. 2 Nm³/h의 정제장치 운전결과 메탄 설정농도 98%에서 메탄 회수율은 분리막 2단 운전결과 막면적비가 1:1인 경우 95.6%이며 1:2에서 메탄의 회수율은 96.8%로 증가하는 결과를 나타내었고 분리막 3단 운전의 메탄 회수율은 막면적비를 1:2:1로 운전하였을 때 96.8%로 가장 높게 나타났다. 이산화탄소 제거율은 2단공정 막면적비 1:1에서 96.4%이며 1:2에서 95.7%였다. 3단공정에서 막면적비 1:2:1에서 95.4%로 2단공정이 3단공정보다 높은 결과를 보였다. 30 Nm³/h 규모의 바이오가스 정제 실증운전에서 정제 후 메탄농도는 98%이었으며, 메탄의 회수율은 97.1 %, 이산화탄소의 제거율은 95.7%이며 부식의 원인인 황화수소는 검출되지 않았으며 막면적비 1:2:1의 실증운전에서 메탄농도 98%이상의 바이오메탄 생산이 가능했다.

• 한국광물학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.289-300
• /
• 2011

규산염 물질의 탄소 용해도에 대한 미시적 연구는 규산염 물질의 성질 변화와 지구 시스템 진화에 탄소가 미치는 영향의 이해에 매우 중요하다. 본 연구에서는 탄소가 용해된 엔스테타이트 시료에 대하여 라만(Raman) 분광분석을 실시하고, 양자 화학 계산을 통해 결정구조 내에 용해된 탄소의 원자 환경과 핵자기공명 분광 특성을 예측하였다. 1.5 GPa $1,400^{\circ}C$의 온도 압력 조건에서 2.4 wt%의 비정질 탄소와 함께 합성한 엔스테타이트의 라만 실험에서 엔스테타이트의 진동양상은 확인할 수 있었으나, $CO_2$나 탄산염 이온의 진동양상에 대한 정보는 획득하지 못하였다. 이는 엔스테타이트 내에 용해된 탄소의 양이 매우 적어 시료를 구성하는 원자들의 집합적인 진동양상을 측정하는 라만 분광분석으로는 검출이 어려움을 지시한다. 특정 핵종 중심의 핵자기공명 분광분석을 이용하면, 구조 내에 존재하는 탄소만 선택적으로 측정할 수 있다. 특히 $^{13}C$ NMR 화학 이동(chemical shift)은 원자 환경에 따라 민감하게 변하므로, 양자 화학 계산을 이용하여 $CO_2$와 C가 치환된 엔스테타이트 클러스터의 $^{13}C$ NMR 화학 차폐 텐서(chemical shielding tensor)를 계산하였다. 계산 결과 $CO_2$의 피크는 125 ppm에서 나타나며 이는 기존의 실험결과와 일치하며, 상압에서는 생성이 어렵지만 고압환경에서 생성될 가능성이 있는 배위수가 4인 C의 화학 이동 값은 ~254 ppm으로 예측되었다. 이와 같은 양자 화학 계산 결과는 고분해능 $^{13}C$ NMR 실험의 이해를 돕고 탄소의 원자 환경을 연구하는데 도움을 줄 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.180-184
• /
• 2000

제지폐수 처리장에는 공정내에서 순환하는 분산성 미생물이 존재하는데 환경조건에 따라 이상중식 현상이 일어나 처리수질의 악화와 악취가 발생되는 현상이 발견되었다. 본 연구에서는 이러한 문제를 일으키는 분산성 미생물을 파악한후 우검종 분산성 미생물을 분리동정하고 각 폐수처리 공정중에서 호기 및 혐기적 미생물의 생태분석 및 그 생육특성을 조사하여 이를 토대로 안정적인 폐수처리를 위한 미생물관리 모델시스템 개발의 기초적인 연구를 수행하였다. 제지폐수내 1차 처리수중 주요 우점종 분산성균들의 분리동정 결과 호기성균으로 Pseudomonas carboxydohydrogena, Cardiobacterim hominis. Micrococcus lylae, Xantomonas cam-pestris pv juglandis, Micrococcus diversus, Comamaonas terrigena, 혐기성균으로는 Streptococcus bovis, Prevotella buccae등의 균이 동정되었다 3회의 분석때마다 서로 다른 buccae등의 균이 동정되었다. 호기적 균이 혐기성 균보다 더 많은 종류가 검출되었다 이중 주요 균의 생리특성을 관찰한 결과 온도는 $37^{\circ}C$에서 생육이 가장우수하였고 적정 pH는 균종에 따라 다르게 나타났으며 특히 1차 폐수처리시에 첨가되는 alumi-nium sulfate에 의한 sulfate의 요구 균주가 많았다 따라서 제지 폐수내의 분산성 미생물은 매우 다양한 균들로 이루어져 있으며 외부의 환경변화에 의하여 microflora 가 변하고 있음을 확인할 수가 있었다 그리고 이들 호기적처리 공정중에서도 많은 혐기성 미생물이 생육하들 호기적처리 공정중에서도 많은 혐기성 미생물이 생육하고 있으며 이들이 폐수처리에 많은 역할을 하고 있는 것으로 나타났다. 특히 1차 침전조에서의 긴 체류시간에 의하여 상등액에서 원폐수보다 호기성미생물보다 혐기성미생물의 생육이 3배나 많이 이루어졌고 1차침전조에서의 긴 체류시간에 의하여 상등액에서 원폐수보다 호기성미생물보다 혐기성미생물의 생육이 3배나 많이 이루어졌고 1차침전조 하부 슬러지액에서는 혐기성균이 10배나 많이 존재하였다 따라서 혐기성균이 침전된 유기물로부터 황화수소가스와 이산화탄소등의 가스를 발생시키고 이 가스가 하부에서 상부로 부상하면서 미생물의 침전성을 악화하여 분산성미생물을 증가시켜 폐수처리효율을 떨어뜨리며 아울러 심한 악취까지 발생시킬 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.54-61
• /
• 2007

pH가 혐기성 수소 발효에 미치는 영향을 고찰하기 위해 배양기간 동안 pH를 $3\sim10$까지 일정하게 유지시킨 상태에서 수소생산 효율을 살펴보았다. 유입기질을 sucrose로 하여 생성된 가스는 이산화탄소와 수소였으며 메탄가스는 검출되지 않았다. 수정 Gompartz 방정식을 이용하여 수소가스 발생량$(P_h)$과 최대수소 생성율$(R_h)$을 회귀분석하였을 때 pH 5에서 수소가스 발생량$(P_h)$은 약 1182 mL이고 최대수소 생성율$(R_h)$은 112.46 mL/g dry wt biomass/hr이였다. 수소 전환율은 22.56%이였으며 butyrate/acetate 비가 pH 5에서는 1.63, pH 6에서는 0.38로 ratio값이 높은 pH 5에서 효율이 더 좋다는 것을 확인할 수 있었다. Haldane equation을 이용하여 비수소생산율을 산정해 본 결과 최대 비수소생산율은 119.61 mL/g VSS/hr이였고, 최대 비수소생산율을 나타내는 pH는 5.5로 판명되었다.