• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.171-180
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• 2013

금속유기구조체(metal-organic frameworks, MOF)는 넓은 비표면적, 규칙적인 구조 및 높게 분산된 금속 성분 등 뛰어난 물리화학적 특성으로 인해 활발한 연구가 이뤄지고 있는 다공성 물질이며, 특히 가스의 흡착, 분리 매체로서 뛰어난 성능이 보고되고 있다. MOF를 이용한 온실가스 이산화탄소의 흡착 연구는 상온 고압 영역에서 이산화탄소 저장 공정과 상온 저압 영역에서 이산화탄소 흡착 공정의 두 범주로 나눌 수 있으며, MOF의 넓은 비표면적 외에도 (1) MOF의 빈 배위결합 자리, (2) MOF의 기능화, (3) MOF의 상호 침투 효과, 및 (4) 이온 교환 효과를 이용한 연구 결과가 보고되고 있다. MOF 물질들은 비교적 낮은 수분 및 열에 대한 안정성이 문제로 제기되고 있으며, 제올라이트 유사 구조체(zeolitic imidazolate frameworks, ZIF) 또는 유기 골격 구조체(covalent organic frameworks, COF) 물질의 이산화탄소 흡착 특성이 거론되고 있다. 본 소고에서는 MOF를 이용한 이산화탄소 흡착에 대한 최근의 연구 결과를 본 연구실의 실험 결과를 중심으로 간략히 소개하고자 한다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권3호
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• pp.668-673
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• 2000

Tsugaru 사과의 품질을 장기간 유지시킬 수 있는 CA 저장조건을 규명하기 위하여 사과를 $0^{\circ}C$에서 1% $O_2$+1% $CO_2$, 1% $O_2$+3% $CO_2$, 3% $O_2$+1% $CO_2$, 3% $O_2$+3% $CO_2$ 및 air 조건하에 5개월간 저장하면서 저장기체조성이 사과의 에틸렌생성, 품질특성 및 저장장해에 미치는 영향을 조사하였다. 에틸렌생성은 이산화탄소농도의 영향 없이 3% 산소보다 1% 산소조건에서 더욱 억제되었다. 과육경도와 적정산도는 저장 3개월까지는 CA 조건간에 유의적인 차이가 없었으나 이후부터는 이산화탄소농도에 관계없이 3% 산소보다 1% 산소조건에서 높게 유지되었다. 가용성 고형물 함량은 저장기체조성의 영향 없이 저장 2개월까지 약간 증가한 후 일정하게 유지되는 경향이었다. 에탄올 함량은 CA 조건에서는 저장중 일시 증가한 후 감소하였으나 품질에 나쁜 영향은 없었고 air 조건에서는 계속적으로 조금씩 증가를 하였다. 저장 5개월 후 관능검사에서 1% 산소저장 사과가 hardness, tartness 및 overall acceptability 등의 항목에서 가장 우수하게 평가되었다. Bitter pit 장해의 발생은 산소농도가 낮을수록 감소되었다. 이상의 결과로 볼 때 Tsugaru 사과의 CA저장에 적합한 조건은 $0^{\circ}C$와 1% $O_2+1{\sim}3%\;Co_2$인 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제44권5호
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• pp.559-567
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• 2012

신선편이 포도 상품의 유통, 판매 중 부패억제 및 품질유지를 위한 환경기체조절포장기법의 활용 가능성을 확인하고자 살균소독, 세척, 절단 과정을 거친 캠벨 포도 시료에 대해 다양한 기체 충진 조건을 적용하여 플라스틱 포장용기에 밀봉한 후 $5^{\circ}C$에 저장하면서 품질변화를 살펴보았다. 고이산화탄소 조건에서 포도의 호흡률은 일반 대기조성에서의 호흡률과 크게 다르지 않았으나, 고산소 조건에서는 산소 소모율이 2배 정도 증가하는 비정상적인 호기호흡이 일어났다. 저온저장 중 포장 내부의 기체조성은 초기 기체충진 조건에 관계없이 $O_2$가 모두 소비되고 고농도의 $CO_2$가 축적되었으나, PE 포장구에서는 약 13% 이상의 $O_2$가 유지되었다. 포도의 품질인자 가운데 생체중량은 대조구인 통기 포장구에서만 1.0% 이상 감소하였고 고산소 처리구에서 가장 낮은 중량감소를 나타내었으며, 과육의 pH, 산도, 가용성 고형분 함량 및 경도, 과피 표면색, 폴리페놀 함량, PPO 활성에서는 기체충진 조건에 의한 유의적 차이를 구분할 수 없었다. 한편 고이산화탄소 처리구에서는 약 $10^1-10^2$ CFU/g 수준의 가장 낮은 미생물 균수를 나타내었으나 저장말기에 이취가 강하게 발생하였고, 고산소 처리구에서는 상대적으로 이취가 적고, 고유의 포도향이 유지되면서 관능검사 평가점수가 다소 높게 나타났다. 결론적으로 적정 농도의 고이산화탄소와 고산소를 병용한 환경기체조절포장은 신선편이 포도의 저장유통 중 품질유지에 효과적임을 확인할 수 있었지만, 최적의 포장조건을 찾기 위해서는 향후 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권4호
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• pp.286-296
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• 2016

해양 CCS는 화력발전소에서 배출되는 $CO_2$를 포집하여 해양 지중의 대수층이나, 고갈 유가스전까지 수송하여 저장하는 기술이다. 시간 경과에 따라 지중 저장소로 주입 및 저장되는 $CO_2$의 누적 양이 증가하며, 이는 저류층 압력의 상승을 동반한다. 저류층 압력의 상승은 수송 및 주입 시스템의 운전조건 변화를 유발한다. 따라서 초기 설계단계에서 이러한 사업시간의 경과에 따른 운전조건 변화를 반영한 분석이 요구된다. 본 연구에서는 국내 동해 대륙붕에 위치한 가스전을 $CO_2$ 저장소로 활용할 경우 시간 경과에 따른 해양 수송 및 주입 시스템 내 $CO_2$ 거동을 수치해석적 방법을 이용하여 분석하였다. 전체 시스템을 해저 파이프라인, 라이저, 탑사이드, 주입정으로 구성하고, 이를 OLGA 2014.1을 이용하여 모델링 및 해석하였다. 약 10년의 주입 운전기간동안 해저 파이프라인, 라이저, 탑사이드, 주입정에서의 $CO_2$ 압력과 온도, 상거동의 변화를 분석하였다. 이를 통해 해저 파이프라인 입구 압축기, 탑사이드 열교환기 및 주입정 정두 제어 등의 설계 방안을 제시하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권2호
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• pp.69-75
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• 2005

PE box, wrap, 그리고 25um와 50um 두께의 LDPE(low density polyethylene) 필름으로 포장한 치콘을 저장온도 $1^{\circ}C$ 와 $10^{\circ}C$에서 광조건과 암조건으로 나누어 저장성을 비교하였다. 치콘의 저장 중 생체중 감소는 $2\%$ 수준에서 외관상 품질 저하가 발생하였는데, 밀폐되지 않는 PE box의 경우 $1^{\circ}C$에서는 $2\%$, $10^{\circ}C$에서는 $3\%$의 생체중 감소를 보였다. 이에 반해 무공필름이었던 wrap, 그리고 25um와 50um 두께의 LDPE(low density polyethylene) 필름에서는 $1^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$ 모두에서 $1\%$미만의 감소를 나타내었다. 포장재내 공기 조성은 이산화탄소의 경우 $1^{\circ}C$의 50um LDPE 필름과 10"C에서는 25um LDPE 필름 처리구가 $3\~4\%$ 수준을 보였다. 에틸렌은 가장 높은 함량을 보인 50um LDPE 필름에서 온도별로 $1^{\circ}C$에서 0.3ppm, $10^{\circ}C$에서는 0.5ppm으로 낮은 수준을 보였다. 저장중 greening은 암처리에서는 나타나지 않았으나 광처리의 경우는 $10^{\circ}C$에서는 저장 3일만에 $1^{\circ}C$의 경우도 6일만에 판매하기 곤란한 상태까지 진전되었는데, $1^{\circ}C$의 경우 포장재 종류별로 포장재가 두꺼울수록 greening의 진행이 지연되는 경향을 보였다. Greening을 수치화 할 수 있는 엽록소 함량은 역시 저장온도가 낮은 $1^{\circ}C$가 $10^{\circ}C$보다 낮았고, 역시 이산화탄소 농도가 가장 높았던 50um LDPE필름에서 가장 낮은 함량을 보였는데 포장재 내부의 이산화탄소 함량과 총 엽록소 함량과의 상관관계를 조사한 결과 상관계수(r)가 $1^{\circ}C$에서 0.926 $10^{\circ}C$에서는 0.997로 고도의 상관이 있음을 알 수 있었다. Greening을 제외한 외관상 품질은 저온인 $1^{\circ}C$에서 높게 유지되었고 포장재별로는 $1^{\circ}C$에서는 50um LDPE 필름이 $10^{\circ}C$에서는 25um LDPE필름에서 가장 높은 점수를 나타내었다. 비타민 C 함량도 저온에서 높게 유지되었으며 필름종류별로는 25um와 50um LDPE 필름에서 가장 높았다. 이상의 결과로 보아 치콘의 저장 및 유통시 $1^{\circ}C$에서는 50um LDPE 필름이 $10^{\circ}C$에서는 25um LDPE 필름이 포장재로 적합한 것으로 사료된다. 또한 약간의 빛으로 greening이 급격히 진행되므로 판매과정에서 암조건을 유지하는 것이 필요하리라 생각된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권1호
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• pp.25-31
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• 2018

신선편의 양상추의 포장 시 산소투과율이 서로 다른 필름을 적용하여 저온저장 중 품질 변화를 조사하여 신선편의 식품의 제품설계 및 유통 중 품질 관리를 위한 기초 자료로 활용하고자 하였다. 신선편의 양상추는 산소투과율 각각 5,000, 8,000 및 $10,000cc/m^2{\cdot}day{\cdot}atm$인 OPP 필름을 리드로 하여 용기 포장하고 $10^{\circ}C$에서 7일간 저장하면서 품질변화를 조사하였다. 필름의 산소투과율에 따른 통계적 유의차는 나타나지 않았으나, 표면온도를 제외하고 모든 품질 항목이 저장일 경과에 따른 통계적 유의차를 나타내었다(p <0.05). 저장 중 신선편의 양상추의 표면 온도는 평균 $13^{\circ}C$ 내외로, 산소투과율이 높을수록 표면온도는 낮게 유지되고 있었다. 저장 7일경 중량감소율은 2.8~5.4% 수준으로 산소투과율 $5,000cc/m^2{\cdot}day{\cdot}atm$에서 가장 높았다. pH는 저장에 따라 유의적으로 증가하였으며(p <0.05), 산소투과율이 높을수록 pH의 변화는 작았다. 저장에 따라 포장 내부의 산소는 감소하고, 이산화탄소는 증가하고 있었는데, 필름의 산소 투과율이 높을수록 잔존산소 함량이 높고, 이산화탄소 함량이 낮게 나타났다. 저장에 따른 총페놀 함량 및 DPPH 라디칼 소거능은 감소하고 있었는데, 필름의 산소투과율이 높을수록 총페놀 및 항산화성도 높게 유지되고 있었다. 저장 7일경 일반세균은 5.48~6.59 log CFU/g 수준으로, 산소투과율이 높을수록 높게 나타났다. 전반기호도를 기준으로 저장 5일경까지 상업적 품질을 유지하고 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제17권4호
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• pp.319-324
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• 2008

우리나라 수출 작물로 가장 큰 비중을 차지하는 파프리카의 두 품종을 성숙 정도와 저장 조건을 달리하여 저장성을 비교하였다. 국내에서 많이 재배되는 'Special'과 'Fiesta' 두 품종을 수경재배하여 미숙과와 완숙과 상태로 수확한 후 무공 필름과 유공 필름으로 포장하여 $4^{\circ}C$와 $9^{\circ}C$에 저장하였다. 가장 긴 저장 수명을 보인 저장 조건을 $4^{\circ}C$에 포장 내 5%의 이산화탄소와 10%의 산소 농도를 보인 무공처리였다. 무공 처리의 경우 저장온도, 품종, 숙기정도에 관계없이 $3{\sim}9{\mu}l/l$ 에틸렌 농도를 보였으나 경도와 생체중 유지에 효과적이었으며 유공처리와 비교해서 부패율에도 차이가 크지 않았다. 50% 착색된 반숙과의 과피색은 $9^{\circ}C$와 무공 필름 처리에서 많이 착색되었으나, 완숙과 수준까지 진전되지는 못하였다. $4^{\circ}C$에서 20일간 저장한 후 상온에서 3일간 정치한 완숙 'Special'의 저온장해 정도를 전해질 용출량과 호흡 속도로 비교한 결과, 무공필름 포장에서 가장 효과적으로 억제되었다. 따라서 파프리카의 장기 유통 및 저장을 위해서는 적절한 무공 필름 포장과 저온장해가 발생하지 않는 범위의 저장장이 필요하리라 생각된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_3호
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• pp.1187-1195
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• 2019

우리는 처음으로 이산화탄소 지중 저장소에서 지표로 누출되는 이산화탄소를 원격으로 탐지 및 농도를 측정하는 라만 라이다 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 라만 라이다의 송신단은 355 nm 파장에서 80 mJ의 에너지를 가진 레이저, 빔 익스펜더(Beam expender)로 구성되어 있으며 수신단은 망원경, 광학 수신기 및 검출기 등으로 구성된다. 실내 이산화탄소 셀 측정에서 라만 라이다의 이산화탄소 농도 측정 정확도는 99.89%였다. 또한, 우리는 라만 라이다의 이산화탄소 원거리 측정 능력을 평가하기 위해서 부경대학교에서 2019년 10월에 일주일간 야외 측정을 수행하였다. 이산화탄소 지점 측정 장비는 라만 라이다로 부터 300 m, 350 m 떨어진 곳에 위치하였다. 야외 측정 결과에서 라만 라이다로 측정된 이산화탄소 농도와 지점 측정 장비로 측정된 이산화탄소 농도와 좋은 상관관계를 보여준다. 라만 라이다와 지점 측정 장비로 측정된 이산화탄소 농도도 사이의 상관 계수(R), 평균 절대 오차(Mean Absolute Error; MAE), 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error; RMSE), 는 각각 0.67, 2.78 ppm, 3.26 ppm 이다.

• 기계저널
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• 제54권1호
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• pp.43-47
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• 2014

이 글에서는 이산화탄소 포집 및 저장 기술에 반드시 고려되어야 하는 $CO_2$의 이송에 관계되는 가스배관의 설계기술, 그리고 안전하고 신뢰성 있는 배관설계에 반드시 고려되어야 하는 중요한 인자를 소개하고자 한다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2011년도 학술대회 및 정기총회
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• pp.169-172
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• 2011