• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.516-516
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• 2017

기후변화로 인하여, 홍수, 사막화, 엘니뇨 등의 자연재해가 이전보다 더 발생하고 있다. 기후변화 적응은 전 세계적으로 기후변화 대응보다 중요해지고 있다. 기후변화 적응을 위한 이슈 중 하나가 물 순환이다. 각 국가에서는 물 순환을 활성화하기 위한 기술을 개발하고 있다. 특히, 저영향개발(LID, Low Impact Development)이라는 물을 확보하기 위한 정책이 각 국가별로 추진되고 있으며, 이에 따른 기술이 개발되고 있다. 국내에서도 2001년에 국토해양부는 수자원장기종합계획을 발표하고, 환경부에서는 2013년에 LID기술요소 가이드라인과 환경영향평가 시 적용 가능한 저영향개발 매뉴얼을 개발하는 등 LID기술을 개발하고 적용하기 위한 정책을 펼치고 있다. 이러한 LID기술 중 하나가 빗물 집수시스템이며, 이 빗물집수시스템은 주거지역에서 빗물을 배수하고, 집수하여 빗물을 이용하기 위해 적용되고 있다. 현재 적용되고 있는 빗물 집수시스템은 측구 집수시스템과 원형 집수시스템이 있으며, 최근에는 수로형 집수시스템이 적용되는 지역도 있다. 본 연구에서는 전과정 평가(LCA, Life Cycle Assessment)를 이용하여 빗물 집수시스템의 환경성을 평가하고자 한다. 현재, 국내에서는 녹색건축물인증, 탄소성적 표지인증, 환경성적 표지인증 등 LCA를 이용하여 환경성을 평가하고 있다. 특히, 본 연구에서는 기후변화 측면에서 LCA를 적용하여 이산화탄소배출량을 평가하고자 하였다. 본 연구의 범위는 빗물집수시스템 30m로 가정하였으며, 측구 집수시스템, 원형 집수시스템 및 수로형 집수시스템의 건설, 운영 및 유지관리, 해체 및 폐기단계의 전 과정이다. 각 빗물 집수시스템에 대해 각 단계별로 이산화탄소 배출량을 산정한 결과, 수로형 집수시스템은 $2.82\;ton\;CO_2\;eq./set$이며, 원형 집수시스템은 $27.65\;ton\;CO_2\;eq./set$, 측구 집수시스템은 $21.54\;ton\;CO_2\;eq./set$이 배출되었다. 이산화탄소배출량 측면에서는 수로형 집수시스템이 나머지 두집수시스템보다 87~90%가 저감되는 것으로 나타났다. 본 연구는 저영향개발에 대응하는 동시에 기후변화를 대응한다는 측면에서 빗물 집수시스템 정책에 활용되고, 설계시에도 반영될 수 있을 것으로 사료된다. 추가적으로 이산화탄소뿐 만 아니라, 다른 환경성을 평가하는 연구가 진행될 필요가 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권4호
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• pp.790-795
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• 1996

종래의 가열처리 방법에서 발생하는 감귤쥬스의 향기, 색 및 성분파괴 등 품질저하를 방지할 목적으로 감귤쥬스를 가열하는 대신 초임계 이산화탄소로 처리하여 처리시간, 온도, 압력 등 초임계 이산화탄소의 처리조건들이 감귤쥬스 중 PE의 불활성화에 미치는 영향을 측정하였다. $40^{\circ}C$에서 온도 만으로 감귤쥬스를 처리하였을 때는 처리시간에 따라 PE 불활성도가 $15{\sim}55{\%}$인 반면 압력을 138 bar로 증가시켰을 때는 불활성도가 $31{\sim}83{\%}$로 증가하였다. 138 bar에서 $40^{\circ}C$로 처리하였을 때 원료 중의 PE의 83%를 불활성화시키는데 130분이 소요된 반면 $50^{\circ}C$로는 88%가 불활성화되는데 20분이, $60^{\circ}C$로는 87%가 불활성화되는데 10분밖에 소요되지 않았다. $40^{\circ}C$에서는 초임계 이산화탄소가 PE 불활성화에 미치는 영향이 큰 반면 $50,\;60^{\circ}C)$에서는 압력보다는 온도의 영향이 켰다. 압력과 온도에 따른 PE 불활성화 반응속도 상수인 k값과 D값을 계산한 결과 처리조건에 따라 PE 불활성화 반응형태가 다른 것으로 보아 온주밀감쥬스에는 안정성이 다른 2가지 형태 이상의 PE가 존재하는 것으로 추정되었다.

• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.284-288
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• 2012

본 연구는 이산화탄소에 대한 화학적 흡수공정의 새로운 흡수제로서 글리신 수용액의 화학적 특성과 흡수성능을 고찰하였다. 이산화탄소 흡수에 관여하는 작용기인 아미노기를 활성화시키기 위해 세 종류의 알칼리원소(Na, Li, K)를 선택하여 글리신에 함침시켰다. 제조한 흡수제에 대한 IR 분석결과, 글리신 수용액의 암모늄이온(${-NH_{3}}^+,\;1600cm^{-1}$,single )형태로 존재하던 작용기가 아미노기($-NH_2,\;1550{\sim}1650\;cm^{-1}$, scissoring)형태로 전환된 것을 확인할 수 있었다. 또한, $^{1}H-NMR$과 $^{13}C-NMR$ 분석결과, 금속 양이온의 치환에 의한 염화현상(salting)으로 기존 글리신에서의 수소와 탄소원자의 화학적 이동의 차이를 확인할 수 있었다. 즉, 치환된 금속의 전기 음성도에 따라 리튬염, 나트륨염 그리고 칼륨염 순으로 화학적 이동이 나타났다. 한편 상온에서의 이산화탄소 흡수량은 비교대상인 1차 아민이 가장 높았으며, 나트륨 글리신염, 리튬 글리신염, 칼륨 글리신염 순으로 나타났다. 그러나 연소공정 배출가스 내 이산화탄소 포집을 가정하여 온도상승($40,\;60,\;80^{\circ}C$)에 따른 실험결과, 나트륨 글리신염이 MEA보다 높은 흡수량을 보였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권10호
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• pp.901-907
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• 2001

이산화탄소($CO_2$)분해를 위해 $0.2M-FeSO_4{\cdot}7H_{2}O$와 0.5 M-NaOH를 사용하여 공기산화법으로 magnetite를 합성하였다. 합성한 magnetite를 2시간 동안 수소($H_2$)로 환원하여 325, 350, 375, 400, $425^{\circ}C$에서 이산화탄소의 분해반응을 실시하였다. 실험결과 $350^{\circ}C$에서 이산화탄소의 분해율이 88%로 가장 우수한 것으로 나타났으며, magnetite를 이용한 이산화탄소의 분해에 대한 활성화에너지는 30.96 kJ/mol이였다. 이산화탄소의 분해 후 촉매 표면의 탄소와 수소가 반응하여 메탄을 생성하였다.

• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.33-38
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• 2015

본 연구에서는 전과정평가 방법론을 활용하여 액체 이산화탄소 제조 공정에 대한 전과정목록 DB를 구축하였다. 특성화와 정규화 결과, 액체 이산화탄소의 제조는 자원소모, 지구온난화 범주가 주로 영향을 미치며, 다음으로 산성화, 부영양화, 광화학적산화물생성 순이었다. 투입물의 기여도에서는 대부분의 영향범주에서 전력이 가장 높았으며 산성화와 부영양화에는 대기배출이 높은 기여도를 나타내었다. 오존층 파괴 범주의 경우 암모니아가 주된 원인이었다. 본 액체 이산화탄소 LCI DB를 통하여 탄소성적표지 등의 국가적 차원의 환경 전략 활용이 활성화되기를 기대한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제16권4호
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• pp.482-489
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• 2009

본 연구에서는 초임계 이산화탄소를 이용하여 동치미의 살균 특성과 효소불활성화에 대한 조사를 하였다. 초임계 이산화탄소를 처리한 동치미의 생균수 및 젖산균은 초임계 이산화탄소의 온도와 압력이 증가하면 사멸 속도가 증가하여 사멸속도는 1차 반응식을 따랐다. D-값의 경우 초임계상태에서 온도가 압력보다는 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났으며 젖산균의 경우 25MPa, $25^{\circ}C$의 초임계상태에서 가장 낮은 D-값과 생균수를 나타내었고 PGase도 40.3%가 실활 되었다. 이상의 결과로 초임계이산화탄소는 미생물의 살균 및 효소실활을 위한 또 하나의 비열처리기법으로 이용될 수 있음을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.778-784
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• 2003

콘크리트의 탄산화 과정에 있어서 이산화탄소 확산계수는 매우 중요한 부분을 차지하고 있으나 이에 대한 실험적인 연구는 국 내외 적으로 매우 부족한 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 기체확산계수 측정장치의 개발을 통한 이산화탄소 확산계수 실험을 콘크리트, 모르타르 및 시멘트 페이스트에 대해 수행하였다. 실험결과 이산화탄소의 확산은 시편의 탄산화 여부에 관계없이 모든 시편에 대해서 약 5시간 이내에 정상상태에 도달하였다. 또한, 물-시멘트비가 큰 시편의 경우 이산화탄소 확산계수도 커졌지만 상대습도가 높을수록 물-시멘트비에 따른 확산계수 증가폭은 감소하였으며, 물-시멘트비가 일정한 경우에는 상대습도가 높아질수록 확산계수가 감소하였다. 상대습도에 따른 이산화탄소 확산계수 변화량은 물-시멘트비가 낮을수록 감소하였다. 골재의 유 무에 따른 이산화탄소 확산계수는 시멘트 페이스트가 가장 크게 나타났으며, 콘크리트와 모르타르의 경우는 시멘트 페이스트에 비해 매우 작지만 상대습도 10%인 경우를 제외하고는 모르타르의 경우가 콘크리트의 경우보다 작은 것으로 나타났다. 본 연구에서 수행한 이산화탄소 확산계수에 대한 연구결과를 통해 콘크리트 구조물의 탄산화 깊이 예측을 위한 연구가 더욱 활성화될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2021년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.125-126
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• 2021

Fly ash, has been widely used as one of the main supplementary cementitious materials (SCMs) in the world, to replace part of cement to significantly save energy and reduce greenhouse emission. Via mechanical activation, fly ash can replace more cement without impairing early age compressive strength. This study focuses on the strength-based evaluation of carbon dioxide emission for blended cement composite containing mechanically activated fly ash. Results indicate that under similar compressive strength, a prominent drop has been witnessed in embodied energy of binary cement and CO2 emission of the composite containing mechanically activated fly ash compared with those containing ordinary fly ash.

• 한국식품과학회지
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• 제28권4호
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• pp.750-755
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• 1996

종래의 가열처리 방법에서 발생하는 감귤쥬스의 향기 및 성분 파괴 등 품질저하를 방지할 목적으로 감귤쥬스를 고온에서 가열하는 대신 초임계 이산화탄소로 처리하여 감귤쥬스의 품질에 해당하는 pH, $^{\circ}Brix$(가용성고형분), 총산도, 아스코르빈산, 색도, PE 활성도, 관능적 성질 등을 측정하였다. 초임계 이산화탄소로 138bar에서 감귤쥬스를 처리하면 $93^{\circ}C$보다 훨씬 낮은 온도인 $50^{\circ}C$에서도 거의 동일하게 PE가 불활성화되었다. 감귤쥬스의 pH, $^{\circ}Brix$, 총산도는 초임계 이산화탄소 처리온도와 압력에 관계없이 처리 전과 후에 거의 유사하였다. 아스코르빈산 함량은 초임계 이산화탄소 처리 전과 후에 거의 변화가 없었으나 $93^{\circ}C$/40초 처리한 경우는 12%가 감소되었다. 감귤쥬스의 색도는 초임계 이산화탄소로 처리하였을 때가 온도만으로 처리했을 때보다 L과 b값이 증가하였고 a값은 감소하였다. $4^{\circ}C$에서 저장 중 $93^{\circ}C$/40초 처리한 감귤쥬스의 PE활성도는 서서히 감소한 반면 초임계 이산화탄소로 처리한 감귤쥬스의 PE 활성도는 가역적이었다. 순위기호검사법으로 색, 향, 맛, 종합적 선호도에 대하여 관능검사를 실시한 결과 초임계 이산화탄소 처리가 감귤쥬스의 관능적 성질에 나쁜 영향을 미치지 않았다.

• 청정기술
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• 제22권1호
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• pp.35-44
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• 2016

본 연구에서는 이론화학 또는 분자모델링이라 불리는 계산화학을 기존에 연구된 촉매반응 실험결과를 해석하는 데 접목시켜 보았다. 온실효과의 주범인 이산화탄소를 에폭사이드와 반응을 통해 고정화하고 카보네이트를 생성하는 반응을 선택하였는데 이 반응은 활성화 에너지(55~59 kcal/mol)가 높아 촉매의 사용이 불가피하다. 많은 기존 연구들 중에 ZIF-90/ionic liquid immobilized ZIF-90 (IL-ZIF-90), polystyrene-supported quaternized ammonium salt, KI/KI-glycine, dimethylethanolamine (DMEA)를 촉매로 사용한 경우에 대해 반응의 각 단계를 계산하여 반응의 경로를 예측하고 단계별로 구한 에너지를 바탕으로 에너지도를 구성함으로써 실험결과를 열역학적으로 해석하였다. ZIF-90/IL-ZIF-90과 KI/KI-glycine의 경우는 실험적으로 후자들이 상대적으로 높은 수율을 얻었는데 계산 결과 활성화에너지가 낮아진 이유가 아니라 전자들의 경우 반응 중간체가 높은 에너지를 가져 반응물로 되돌아가는 역반응에 의해 정반응의 진행이 방해를 받은 것으로 밝혀졌다. DMEA를 촉매로 사용하였을 경우는 활성화 에너지를 ~42 kcal/mol로 낮춰줌으로써 금속이나 할로겐염 없이도 촉매의 활성이 잘 일어남을 증명하였다. 폴리스티렌(polystyrene)으로 지지된 quaternized 암모늄염 촉매의 경우 클러스터 가정을 사용하여 계산을 진행하였으며 암모늄염의 -NH기와 에폭사이드의 O 원자 사이의 상호작용의 가능성을 확인할 수 있는 반응경로를 제시하였다.