• KOREAN JOURNAL OF PACKAGING SCIENCE & TECHNOLOGY
• /
• v.29 no.1
• /
• pp.15-25
• /
• 2023

Since the COVID-19 crisis, the use of disposable packaging materials and delivery services, which raise environmental and social issues with waste disposal, has significantly increased. Antimicrobial active packaging has emerged as a viable solution for extending the shelf-life of foods by minimizing microbial growth and decomposition. In this review article, we provide a comprehensive overview of current research trends in antimicrobial active film and coating published over the last five years. First, we introduced various polymer materials such as film and coating that are used in active packaging. Next, various types of antimicrobial (antibacterial, antifungal, and antiviral) packaging including essential oil, extracts, biological material, metal, and nanoparticles were introduced and their activities and mechanisms were discussed. Finally, the current challenges and prospects were discussed. Overall, this review provides insights into the recent advancements in antimicrobial active packaging research and highlights the potential of the technology to enhance food safety and quality.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
• /
• v.31 no.2
• /
• pp.95-106
• /
• 1998

To reduce the environmental contamination and to utilize fly ash massively produced from the coal power plant every year, we synthesized the artificial zeolite using fly ash treated with alkaline, and then analyzed the mineralogical and morphological properties by X-ray, IR, and SEM. The amount of $NH_4{^+}$, $K^+$, and $H_2PO_4{^-}$ adsorbed by the fly ash and the artificial zeolite were determined with reaction time, amount of adsorbate used, ion concentrations. The results obtained from the pot experiments packed with the top soil, amended with granulated artificial zeolite which was made by treatment of 4% polyvinylalcohol, showed that CEC of the artificial zeolite was $257.7cmol^+kg^{-1}$, that was almost 36 times greater than that of fly ash. The ratio of $SiO_2/Al_2O_3$ decreased but the amount of Na increased. The physico-chemical properties analyzed by X-ray, IT, and SEM represented that the artificial zeolite synthesized had a similar morphological structure to that of the natural zeolite. The structures of the artificial zeolite had a significantly enlarged surface having a lot of pores, while the fly ash looked like spherical smooth shape with having not pores on the surface. Thus, the artificial zeolite was successfully synthesized. The results of adsorption isotherms of fly ash and artificial zeolite showed that the amount of $NH_4{^+}$, $K^+$, and $H_2PO_4{^-}$ adsorbed increased as the equilibrium concentration increased, while $NH_4{^+}$ was strongly adsorbed on the surface of fly ash and artificial zeolite than that of $K^+$. The most distinctive growth of Chinese cabbage was found from the top soil(NPK + soils + 20% of granulated artificial zeolite + 5% of compost). Therefore, we concluded that one of the most effective methods to effectively recycle a fly ash was to make the artificial zeolite as we did in this experiment.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.37 no.1
• /
• pp.133-142
• /
• 2004

The purpose of this study is to evaluate a laboratory test on arsenic removal effciency for ARD(Acid Rock Drain-age) using limestone and apatite, and on heavy metals removal efficiencies for AMD(Acid Mine Drainage) using apatite and fish bone. As a result of the laboratory test, pH, arsenic removal rate of limestone & apatite are inversely proportional to flow rates and apatite removes 100% of arsenic while limestone removes 37% of arsenic at 0.6$m{ell}$/min/kg flow rate in case of ARD treatment. And the dissolution amount of apatite is twenty five times higher than that of limestone. In case of AMD treatment, fish bone shows higher dissolution rate than apatite, and pH of outlet water reacted with fish bone is higher than that reacted with apatite. The heavy metal removal rates of fish bone are also higher than that of apatite except arsenic removal rate. The precipitate resulted from fish bone reaction with AMD seems to be biological sludge type while that resulted from apatite with AMD is inorganic solid which can settle easily compared with the biological sludge and can be cemented by gypsum. As the results, apatite can be used as a precipitant for the polluted mine waters showing wide range of pH and fish bone can be used for highly contaminated AMD.

• Journal of Forest and Environmental Science
• /
• v.17 no.1
• /
• pp.29-36
• /
• 2001

Compared to other industries, pulp and paper industry use a lot of water. As a result, a large amount of the waste water is discharged in the pulp and paper industry. This study was investigated to prevent the environmental pollution terribly faced with our society nowadays. In the waste water of pulp and paper, there are so many things in the waste water, like fiber, filler, and other organic solvent etc. so we must remove them from our environment. This study was investigated to experiment on test of impressed filtration with the kind and quantity of coagulant and the variance of pressure. In this study, we used feds, alums. $CaCl_2$, polymer as a coagulant and these pressure was 49, 98, 147, 196kpa. According to this study, we measured the speed of filtration and turbidity, measuring filtrated water. According to the values, we know the fact that as the consistency of coagulant and pressure were high, the filtration was good.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.113-113
• /
• 2017

최근 많은 산업의 발전으로 인해 환경오염을 유발시키는 폐수가 다량으로 배출되고 있으며, 이러한 폐수 속에는 유기용매, 고분자 물질 및 각종 염 등의 난분해성 물질들이 다량으로 함유되어 있다. 이런 물질들을 분해시키기 위해 물리적, 생물학적 수처리 방법이 많이 이용되고 있지만 이 방법들은 각각 운전비용과 처리비용이 고가인 단점이 있다. 따라서 비용과 효율 측면에서 효과적인 폐수처리를 위해서 전기화학적 폐수처리 방법이 많이 사용되고 있다. 물리적, 생물학적 처리 방법에 비해 비용이 적게 들고, 처리 후 잔류물이 남지 않으며, 독성을 띄는 산화제의 첨가 없이도 높은 폐수처리 능력을 보이기 때문에 친환경적이므로, 전기화학적 폐수산화 처리에 사용되는 불용성 전극에 대한 연구가 많이 진행되어져 오고 있다. 그 중 BDD(Boron-doped diamond) 전극은 표면에서 강력한 산화제인 수산화 라디칼의 높은 발생량으로 인해 뛰어난 폐수처리 능력을 보이므로 불용성 전극 분야에서 활발한 연구가 진행 중이다. 그러나 기존에 BDD 전극의 기판 모재로 이용되던 Si, W, Pb등은 모두 기계적 강도, 폐수처리 능력 및 독성 문제로 인해 한계가 있었고, 특히 Nb기판 위에 형성시킨 BDD 전극은 뛰어난 폐수처리 능력에도 불구하고 비싼 모재 원가로 인해 상용화가 힘든 실정이다. 이런 문제점을 해결하기 위해 높은 기계적 강도와 전기화학적 안정성을 가진 Ti 기판을 사용한 BDD 전극에 대한 연구가 보고되고 있다. 그러나 BDD와 Ti 간의 lattice mismatch, BDD층 형성을 위한 고온 공정시 탄소의 확산으로 인한 기판 표면에서의 TiC층 형성으로 인해 접착력이 감소하여 박리가 생기는 문제점이 있다. BDD와 Ti의 접착력을 향상시키기 위해 융점이 높고, 전기전도성이 우수한 TiN을 diffusion barrier layer로 삽입하면 탄소 확산에 의한 TiC층의 생성을 억제하여, 내부응력에 기인한 접착력 감소를 방지할 수 있다. 또 하나의 방법으로 Ti 기판의 전처리를 통해 BDD층의 접착력을 향상 시킬 수 있다. Sanding과 etching을 통해 기판 표면의 물리, 화학적인 표면조도를 부여하고, seeding을 통해 diamond 결정 성장에 도움을 주는 seed 입자를 분포시킴으로써, 중간층과 BDD층의 접착력을 향상시키고, BDD 결정핵 성장을 촉진시켜 고품질의 BDD박막 증착이 가능하다. 본 연구에서는 기존 Si, Nb 등의 기판 모재를 Ti로 대체함으로써 제조원가를 절감시키고, TiN 중간층을 삽입하여 접착력을 향상 시킴으로써 기존의 BDD 전극과 동등한 수준의 물성 및 수처리 특성을 가진 BDD전극 제작을 목표로 하였다. $25{\times}25mm$의 Ti 기판위에 TiN 중간층을 DC magnetron sputtering을 이용하여 증착 후, BDD 전극 층을 HFCVD로 증착하였다. 전처리를 진행한 기판과 중간층 및 BDD층의 미세구조를 XRD로 분석하였고, 표면 형상을 SEM으로 확인하였다. BDD전극의 접착력 분석을 통해 TiN 중간층의 최적 조성을 도출하고, 최종적으로 BDD/TiN/Ti 전극의 CV특성과 가폐수의 COD분해능력 및 축산폐수, 선박평형수 등의 실제 폐수 처리 능력을 BDD/Si, BDD/Nb 전극과 비교 검토할 것이다.

• Membrane Journal
• /
• v.16 no.3
• /
• pp.182-187
• /
• 2006

The purpose of this study was to investigate effect of coagulation on filtration performance of membrane in submerged MBR system and influence of continuous aeration to reduce fouling of membrane surface on coagulated floc. For this purpose, aeration tank sludge of MBR system was compared with jar-test sludge. The experimental results were analysed in terms of floc size and SRF (Specific resistance of Filtration). The more alum was added, the more content of floc below $10{\mu}m$ reduced and SRF decreased. But compared with jar-test results, it was found that effect of coagulation on MBR floc was reduced. Operation time of membrane in alum added MBR was longer than that in control MBR. But operation time was not proportional to alum dose. It was thought that the result was reason that floc below $10{\mu}m$ was not reduced sufficiently by shear force of continuous aeration. Moreover it was founded that if alum is added more than proper dose, it brings filtration resistance to increase.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.28-28
• /
• 2011

우리나라의 주력산업인 반도체 및 디스플레이의 경우 그 생산 설비의 1/3이상이 진공 장비이며 진공 공정을 통해 만들어진다. 이들 산업 분야에서는 우리나라가 세계 최고의 생산 기술을 가지고 있으므로 자체적인 기술 개발 확보가 중요하다. 최근에는 기존에 개발되어 있는 장비의 성능을 뛰어넘어야 하는 공정 기술력이 요구되면서, 진공 공정 기술 개발이 매우 중요한 이슈가 되었다. 반도체나 디스플레이 산업 등 기존 주력산업의 전후방 산업의 경쟁력 강화 측면에서뿐 아니라 태양전지, LED 등 진공기술을 이용한 신성장 동력 산업의 생산 시스템 경쟁력 확보 측면에서도 진공 공정 기술 개발 중요성은 매우 크다. 지금까지 양산에 적용되는 증착, 식각, 확산 등 진공 공정 운영은, 사전 시험을 통해 얻은 최적 공정의 입력 파라미터들을 정해 놓고 그대로 공정을 진행한 뒤, 생산되어 나오는 제품의 상태를 사후 측정하여 공정 이상 여부를 점검하고 미세 조정하는 형태로 진행되고 있다. 실질적으로 현재 진행 중인 진공 공정에 대한 직접적인 정보가 없으므로 공정 중 발생되는 문제들에 대한 대처는 그 공정이 끝난 후에 이루어지는 상황이다. 공정 미세화 및 대구경화에 따라 기존의 wafer to wafer 제어 개념 보다 발전된 개념으로 센서 기반 실시간 공정 진단 제어 기술의 필요성이 대두되었으며 이를 위한 오류 인식 및 예지기술 (Fault Detection & Classification, FDC) 그리고 이 정보를 이용한 첨단 제어 기술(Advanced Process Control, APC)을 개발하는 노력들이 시작되었다. 한국표준과학연구원에서는 수요기업인 대기업과 장비업체, 센서 개발 중소기업 및 학교 연구소와 공동으로 진공 공정 실시간 측정 진단 제어와 관련된 연구를 하고 있다. 진공 공정 환경측정 기술, 플라즈마 상태 측정 기술, 진공 공정 중 발생하는 오염입자 측정 원천 기술 개발과 이를 구현하기 위한 센서 개발, 화학 증착 소스 및 진공 공정 부품용 소재에 대한 평가 플랫폼 구축, 배기 시스템 진단기술 개발 등 현재 진행되고 있는 기술 개발 내용과 동향을 소개한다. 진공 공정 실시간 측정 기술이 확보되면 차세대 반도체 제작에 필요한 정밀 공정 제어가 가능해지고, 공정 이상에 바로 대응 혹은 예방 할 수 있으며, 여유분으로 필요 이상으로 투입되던 자원(대기시간, 투입 재료, 대체용 장비)을 절감하는 등 생산성을 향상을 기대할 수 있다. 또한 진공 환경에서 이루어지는 박막 증착, 식각 공정 과정에 대한 이해가 높아지고, 공정을 개발하고 최적화하는데 유용한 정보를 제공할 수 있으므로, 기존 장비와 차별화된 경쟁력을 가진 고품위 진공 장비 및 부품 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

• Clean Technology
• /
• v.19 no.4
• /
• pp.401-409
• /
• 2013

BBiodegradable polymers have attracted great attention because of the increased environmental pollution by waste plastics. In this study, PLA (polylactic acid)/Clay-20 (Cloisite 20) and PLA (polylactic acid)/PBS (poly(butylene succinate)/Clay-20 (Cloisite 20) nanocomposites were manufactured in a twin-screw extruder. Specimens for mechanical properties of PLA/Clay-20 and PLA/PBS (90/10)/Clay-20 nanocomposites were prepared by injection molding. Thermal, mechanical, morphological and raman spectral properties of two nanocomposites were investigated by differential scanning calorimetry (DSC), tensile tester, scanning electron microscopy (SEM) and raman-microscope spectrophotometer, respectively. In addition, hydrolytic degradation properties of two nanocomposites were investigated by hydrolytic degradation test. It was confirmed that the crystallinity of PLA/Clay-20 and PLA/PBS/Clay-20 nanocomposite was increased with increasing Clay-20 content and the Clay-20 is miscible with PLA and PLA/PBS resin from DSC and SEM results. Tensile strength of two nanocomposites was decreased, but thier elongation, impact strength, tensile modulus and flexural modulus were increased with an increase of Clay-20 content. The impact strength of PLA/Clay-20 and PLA/PBS/Clay-20 nanocomposites with 5 wt% of Clay-20 content was increased above twice than that of pure PLA and PLA/PBS (90/10). The hydrolytic degradation rate of PLA/Clay-20 nanocomposite with 3 wt% of Clay-20 content was accelerated about twice than that of pure PLA. The reason is that degradation may occur in the PLA and Clay-20 interface easily because of hydrophilic property of organic Clay-20. It was confirmed that a proper amount of Clay-20 can improve the mechanical properties of PLA and can control biodegradable property of PLA.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.157-157
• /
• 2016

최근 많은 산업의 발전으로 인해 환경오염을 유발시키는 폐수가 다량으로 배출되고 있으며, 이러한 폐수 속에는 유기용매, 고분자 물질 및 각종 염 등의 난분해성 물질들이 다량으로 함유되어 있다. 이런 물질들을 분해시키기 위해 물리적, 생물학적 수처리 방법이 많이 이용되고 있지만 이 방법들은 각각 운전비용과 처리비용이 고가인 단점이 있다. 따라서 비용과 효율 측면에서 효과적인 폐수처리를 위해서 전기화학적 폐수처리 방법이 많이 사용되고 있다. 물리적, 생물학적 처리 방법에 비해 비용이 적게 들고, 처리 후 잔류물이 남지 않으며. 독성을 띄는 산화제의 첨가 없이도 높은 폐수처리 능력을 보이기 때문에 친환경적이므로, 전기화학적 폐수산화 처리에 사용되는 불용성 전극에 대한 연구가 많이 진행되어져 오고 있다. 그 중 BDD(Boron-doped diamond) 전극은 표면에서 강력한 산화제인 수산화 라디칼의 높은 발생량으로 인해 뛰어난 폐수처리 능력을 보이므로 불용성 전극 분야에서 활발한 연구가 진행 중이다. 그러나 기존에 BDD 전극의 기판 모재로 이용되던 Si, W, Pb등은 모두 기계적 강도. 폐수처리 능력 및 독성 문제로 인해 한계가 있었고, 특히 Nb기판 위에 형성시킨 BDD 전극은 뛰어난 폐수처리 능력에도 불구하고 비싼 모재 원가로 인해 상용화가 힘든 실정이다. 이런 문제점을 해결하기 위해 높은 기계적 강도와 전기화학적 안정성을 가진 Ti 기판을 사용한 BDD 전극에 대한 연구가 보고되고 있다. 그러나 BDD와 Ti 간의 lattice mismatch, BDD층 형성을 위한 고온 공정 시 탄소의 확산으로 인한 기판 표면에서의 TiC층 형성으로 인해 접착력이 감소하여 박리가 생기는 문제점이 있다. BDD와 Ti의 접착력을 향상시키기 위해 융점이 높고, 전기전도성이 우수한 TiN을 diffusion barrier layer로 삽입하면 탄소 확산에 의한 TiC층의 생성을 억제하여, 내부응력에 기인한 접착력 감소를 방지할 수 있다. 또 하나의 방법으로 Ti 기판의 전처리를 통해 BDD층의 접착력을 향상 시킬 수 있다. Sanding과 etching을 통해 기판 표면의 물리, 화학적인 표면조도를 부여하고, seeding을 통해 diamond 결정 성장에 도움을 주는 seed 입자를 분포시킴으로써, 중간층과 BDD층의 접착력을 향상시키고, BDD 결정핵 성장을 촉진시켜 고품질의 BDD박막 증착이 가능하다. 본 연구에서는 기존 Si, Nb 등의 기판 모재를 Ti로 대체함으로써 제조원가를 절감시키고, TiN 중간층을 삽입하여 접착력을 향상시킴으로써 기존의 BDD 전극과 동등한 수준의 물성 및 수처리 특성을 가진 BDD전극 제작을 목표로 하였다. $25{\times}25mm$의 Ti 기판위에 TiN 중간층을 DC magnetron sputtering을 이용하여 증착 후, BDD 전극 층을 HFCVD로 증착하였다. 전처리를 진행한 기판과 중간층 및 BDD층의 미세구조를 XRD로 분석하였고, 표면 형상을 SEM으로 확인하였다. BDD전극의 접착력 분석을 통해 TiN 중간층의 최적 조성을 도출하고, 최종적으로 BDD/TiN/Ti 전극의 CV특성과 가폐수의 COD분해능력 및 축산폐수, 선박평형수 등의 실제 폐수 처리 능력을 BDD/Si, BDD/Nb 전극과 비교 검토할 것이다.

• Analytical Science and Technology
• /
• v.24 no.1
• /
• pp.24-37
• /
• 2011

The ionic compositions of atmospheric aerosols were investigated and characterized in coastal and mountainous sites of Jeju Island, which were Gosan and Mt. Halla-1100 sites respectively. It was found that the concentrations of nss-$SO_4^{2-}$ (non-sea salt sulfate) and $NH_4^+$ at two measurement sites were almost similar and they showed high concentrations in June at the same time. The concentration of soil-originated nss-$Ca^{2+}$ (non-sea salt calcium) was generally associated with that of anthropogenic $NO_3^-$ and its concentration was increased during spring season. From the comparison of time-series variation and regression analysis of ionic species between two measurement sites, TSP (total suspended particulate) in Gosan site was directly influenced by sea salt particles and the concentration levels of nss-$SO_4^{2-}$, $NH_4^+$, nss-$Ca^{2+}$, $K^+$, and $NO_3^-$ were mainly related with long-range transported air pollutants rather than local pollution sources.