• KSBB Journal
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• 제21권6호
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• pp.451-455
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• 2006

본 실험실에서는 음식폐기물을 효율적으로 소화처리하기위해 Pilot 규모 (10톤)의 3단계 메탄 발효 공정을 개발하여 운전하고 있다. 3단계 메탄발효시스템은 반혐기성 가수분해조, 혐기성 산발효조, 혐기성 메탄발효조로 구성되어 있으며, 이 가운데 두 번째 공정인 혐기성 산발효조로부터 알코올발효능이 우수한 균주 KA4를 분리하였다. 세포의 형태는 타원형 모양이며, 크기는 $5.5-6.5{\times}3.5-4.5\;{\mu}m$ 이었고, 26S rDNA D1/D2 rDNA sequence를 분석한 결과를 바탕으로 Saccharomyces cerevisiae KA4로 명명하였다. 이 균주를 YM 배지에서 배양하였을 경우 $30-35^{\circ}C$에서 최대 생장을 보였으며, 배지내의 초기 에탄올 농도가 5% (v/v)까지는 생장에 영향을 받지 않았으나 그 이상에서는 생장에 저해를 받았고 7% 이상에서는 생장하지 못하였다. 한편 초기 50% (w/v)까지의 당 농도에서는 생장이 가능하였으나 잔류 당 농도를 고려할 때 에탄올 발효를 위한 최적 당 농도는 10%이었다. 이 농도의 당을 이용하여 초기 pH4에서 10까지의 넓은 범위에서 에탄올 발효가 가능하였으며 최적 pH는 6이었다 이 때 에탄올 생산량은 7.4%이었으며, 에탄올 생산수율은 2.87 mol EtOH/mol glucose이었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.581-586
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• 2018

주철 맨홀뚜껑은 제조과정에서 환경오염을 유발하며, 작업환경은 매우 열악하다. 또한, 맨홀 뚜껑의 높이와 도로 표면의 높이가 일치하지 않은 경우에는 많은 불편을 초래하며 안전에도 문제를 야기한다. 본 연구에서는 주철 맨홀뚜껑을 대체할 수 있고, 도로 노면 공사 시 도로 노면 높이와 맨홀 뚜껑의 높이를 동일하게 맞추기 용이한 높이 조절이 가능한 강재 맨홀 뚜껑 구조를 제안하였다. 요구되는 품질 성능을 만족시키기 위한 맨홀 뚜껑의 구조에 대한 설계변수를 파악하기 위하여 구조 해석을 수행하였다. 요구되는 내하중 용량을 만족하는 맨홀뚜껑을 제작하기 위하여 ㄷ자 모양의 보강대에 대하여 최적 설계를 수행하였다. 높이조절부의 원통과 하부 프레임 원통은 강판을 굽힘 가공하여 원형의 형상으로 만든 후 용접에 의하여 제작하였다. 또한, 보강대도 강판을 굽힘 가공하여 제작하였다. 높이 조절용 홈은 CNC 밀링머신에 의하여 가공하였다. 4차례의 시제품을 제작하여 내하중 실험을 수행하였으며, 시험의 결과를 반영하여 새로이 제작하였다. 내하중 시험에서 용접부의 파손은 발생하지 않았으며, 주로 변형은 높이조절 홈과 가셋트 판이 접촉하는 부위에서 발생하였다. 450kN의 부하 하중에 의해 1~2.7mm의 변형이 발생하지만, 하중을 제거한 후에 거의 잔류변형이 없으며, 맨홀뚜껑의 분해 및 재조립이 가능하기 때문에 내하중 평가도 만족하는 것으로 판정받았다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.143-143
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• 2017

CrAlN 코팅은 높은 경도, 낮은 표면 조도 등의 상온에서의 우수한 기계적 특성 이외에 고온에서 안정한 합금상의 형성으로 인하여 우수한 내산화성 및 내열성을 보유하여 공구 코팅으로의 적용 가능성이 크다. 그러나 최근 공구사용 환경의 가혹화로 인하여 코팅의 내마모성 및 내열성 등의 물성 향상을 통한 공구의 수명 향상이 필요시 되고 있으며, 다양한 코팅 물질을 활용하여 다층 코팅을 합성함으로써 난삭재용 공구 코팅의 물성을 높이는 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 CrAlN 코팅과 WC-Co 6wt.% 모재 사이에 CrZrN, CrN, CrN/CrZrSiN 등의 중간층을 합성하여 CrAlN 코팅의 상온 및 고온 특성을 향상시키는 연구가 진행되었다. 합성된 코팅의 구조 및 물성을 분석하기 위해 field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), nano-indentation, atomic force microscopy(AFM) 및 ball-on-disk wear tester를 사용하였다. 코팅의 고온 특성을 확인하기 위해 코팅을 furnace에 넣어 공기중에서 30분 동안 annealing 한 후에 nano-indentation을 사용하여 경도를 측정하였고, $500^{\circ}C$ annealing 코팅의 표면 조도 분석 및 $500^{\circ}C$에서 마찰마모시험을 실시하였다. CrAlN 코팅의 상온 특성을 분석한 결과, 모든 코팅의 경도(35.5-36.2 GPa)와 탄성계수(424.3-429.2 GPa)는 중간층의 종류에 상관없이 비슷한 값을 보인 것으로 확인됐다. 그러나, CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅의 마찰계수는 0.33로 CrZrN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅의 마찰계수(0.41)에 비해 향상된 값 보였으며, 코팅의 마모율 및 마모폭도 비슷한 경향을 보인 것으로 보아 코팅의 내마모성이 향상된 것으로 판단된다. 이것은 중간층의 H/E ratio가 코팅의 내마모성에 미치는 영향에 의한 결과로 사료된다. H/E ratio는 파단시의 최대 탄성 변형율로써, 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배에 따라 코팅 내의 응력의 완화 정도가 변하게 된다. WC 모재 (H/E=0.040)와 CrAlN 코팅(H/E=0.089) 사이에서 CrN, CrZrSiN 중간층의 H/E ratio는 각각 0.076, 0.083 으로 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배가 점차 증가함을 확인 할 수 있었고, 일정 응력이 지속적으로 가해지면서 진행되는 마모시험중에 CrN과 CrZrSiN 중간층이 WC와 CrAlN 코팅 사이에서 코팅 내부의 응력구배를 완화시키는 역할을 함으로써 CrAlN 코팅의 내마모성이 향상된 것으로 판단된다. 내열성 시험 결과, CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 코팅은 $1,000^{\circ}C$까지 약 28GPa의 높은 경도를 유지한 것으로 확인 되었다. $500^{\circ}C$ annealing 후 진행된 표면 조도와 마모시험 결과, 모든 코팅의 조도 값 및 마찰계수는 상온 값에 비해 증가하였으며 CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅의 변화량이 가장 낮은 값을 보였다. 이는 CrZrSiN 중간층 내에 존재하는 $SiN_x$ 비정질상이 고온 annealing시에 산소 차폐막 역할을 하여, 코팅내의 잔류 산소에 의한 산화작용을 효과적으로 방지함으로써 코팅의 고온 특성이 향상된 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권3호
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• pp.185-195
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• 2006

산업발달과 인구증가로 인하여 석유계 탄화수소의 사용량이 점차 증가함에 따라 많은 양의 석유계 탄화수소가 환경에 잔류하여 토양과 지하수에 심각한 오염을 야기시키고 있으며, 인체에도 피해를 주게 된다. 유류오염토양을 복원하는 방법 중 생물을 이용한 복원기술은 경제적이고 환경친화적인 기술로서, phytoremediation 방법은 유류오염물질을 분해할 수 있는 미생물과 토양 내의 미생물량을 증가시킬 수 있는 고등식물을 함께 이용함으로써 생물복원기술의 효율을 극대화할 수 있는 방법이다. 토양 내 유류오염물질은 중금속, polychlorinated biphenyl, trichloroethylene, perchloroethylene 등의 오염물질과 달리 식물에 의해 분해 될 수 있기 때문에 유류오염물질 정화효율이 높은 식물종을 선택하는 것이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 phytoremediation 기법을 이용하여 유류오염토양을 정화하는 과정에서 식물과 근권 미생물을 역할을 밝히고, 이전에 보고된 연구결과를 바탕으로 유류오염토양복원에 효과적인 식물종과 근권미생물을 알아보았다. 토양 내의 유류오염물질은 식물과 근권 미생물에 의해 분해제거되는데, 식물과 근권 미생물은 유류오염물질을 직접 분해하기도 하며 서로의 분해작용을 촉진하는 간접적 역할을 하기도 한다. 유류오염 토양의 정화에 선호되는 식물종은 alfalfa, ryegrass, tall fescue, poplar, corn 등이었으며, 탄화수소를 분해할 수 있는 것으로 밝혀진 미생물종은 주로 Pseudomonas spp., Bacillus spp., Alcaligenes spp. 등이었다. Phytoremediation 방법을 통해 토양 내 유류오염물질의 정화효율을 높일 수 있다는 연구결과가 보고되고 있다. 따라서 phytoremediation 과정에서 식물과 근권 미생물의 역할과 상호작용을 정확히 이해한다면 보다 효과적인 토양복원을 기대할 수 있을 것이다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권2호
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• pp.101-114
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• 1998

토양오염 정화방법의 하나인 토양증기추출법 (soil vapor extraction, SVE) 은 오염된 토양에 진공 또는 가압의 공기를 공급하여 연속적인 공기 흐름을 유도함으로써 토양의 기공에 잔류하는 유해화합물의 증발을 촉진하여 오염물질을 제거하는 공정이다. 본 연구에서는 토양증기추출법의 효율에 영향을 주는 인자들 가운데에서 토양의 수분함량과 오염물질의 종류가 오염물질의 제거효율에 미치는 영향에 대하여 실험연구를 수행하였다. 인공토양으로 미세기공이 없는 glass bead, sand, 그리고 미세기공이 많고 흡착능이 강한 molecular sieve가 사용되었으며, 오염물질로는 톨루엔, 메틸에틸케톤, 트리클로로에틸렌이 사용되었다. 본 연구에서는 오염물질의 탈착실험을 180분 이내로 수행하였으며, 이 범위 내에서는 인공토양으로부터의 유기화합물 탈착 현상에서 제거효율과 기공부피수, 각각에 로그를 취하였을 때 선형적 특성이 나타났다. 여기에서 기공부피수란 반응기를 통과한 공기의 부피를 기공부피로 나눈 것이다. 세 가지 유기화합물 모두 수분함량이 0%일 때 가장 낮은 제거속도를 보였으며 일정량의 수분이 포함됨으로써 유기화합물 제거에 필요한 기공부피수가 현저히 줄어듦을 관찰할 수 있었다. 또한, 트리클로로에틸렌과 같이 밀도가 큰 유기화합물의 제거를 위해서는 많은 양의 기공부피수가 소요되며 따라서 작업시간이 매우 길어지게 되므로, 토양증기추출법 외에 다른 정화방법을 함께 사용하여야 한다. 또한 인공토양의 특성에 따른 유기화합물의 탈착현상에 대하여 조사하였으며, 미세기공의 유무가 오염물질의 탈착속도에 미치는 영향이 톨루엔과 메틸에틸케톤에서 상이하게 나타났음을 알 수 있었다. 이러한 연구결과는 정화대상지역의 토양특성, 오염물질 등에 대한 조사를 시행한 후 SVE를 이용한 적절한 정화방법을 설계하는데 기초자료로 이용할 수 있을 것이다.

• 한국광물학회지
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• 제19권3호
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• pp.153-162
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• 2006

삼천포 자수정광상은 경상남도 사천시 와룡산에 위치하고 있으며, 자수정에는 4종류(I, II, III 그리고 IV형)의 다양한 유체포유물이 포획되어 있다. I형은 균질화온도 $289{\sim}359^{\circ}C$, 염도 $10{\sim}23wt%;$ II형은 염도 $2{\sim}10wt%$, 균질화온도 $304{\sim}365^{\circ}C;$ III형은 암염을 포함하는 포유물로서 염도 $31{\sim}54wt%$, 균질화온도 $259{\sim}510^{\circ}C;$ IV형은 $CO_{2}$ 성분을 함유하는 포유물로서 균질화온도 $126{\sim}277^{\circ}C$, 염도 $9{\sim}13wt%$을 나타내고 있다. 삼천포 자수정은 뿌리부분에 I, II, III형의 유체포유물이, 상부에는 IV형만이 포획되어 있다. 고상선환경에서 최초로 용리된 IIIa형의 유체포유물은 규산염 용융포유물(melt inclusion)과 공간적으로 연관되어 산출되며, 균질화 과정에서 기포가 암염보다 먼저 사라진다. 이것은 열수가 용리될 때 비교적 고압의 상태에서 포획되었음을 의미한다. 그 후 점차 염도가 낮은 IIIb형, I형, II형이 마그마로부터 용리되고 마지막으로 $CO_{2}$ 성분을 가진 IV형의 유체가 자수정 성장에 관여했음을 알 수 있다. IV형의 열수는 화강암류를 중심으로 순환하고 있던 열수가 퇴적암과의 반응하여 형성된 $CO_{2}$성분을 포획한 것으로 여겨진다. 삼천포 자수정을 배태하는 화강암류는 물에 포화된 서브솔부스(sub-solvus)조건에서 결정화작용이 진행되었으며, 고상선 환경에서 휘발성성분을 다량으로 용리하였다. 그 결과 고상선 온도를 상승시켜, 잔류마그마는 비교적 급냉되어 세립질의 화강암류를 만들었다. 마그마에서 용리된 열수는 정동을 만들었으며, 확보된 공간속에서 자수정 정동을 형성하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제62권4호
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• pp.407-415
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• 2019

들깻잎에 살포된 triazole계 살균제 6종에 대하여 생물학적 반감기를 산출하고 분해 및 소실 속도를 확인하였으며, 통계분석으로 생물학적 반감기와 농약의 물리화학적 특성간의 상관관계를 확인하였다. 확립된 분석법으로 6종 농약의 회수율 시험 결과 84.8-104.9%로 잔류농약분석법 기준을 만족하였다. 들깻잎에 살포한 농약 6종의 생물학적 반감기는 first-order kinetics model으로 산출하였으며, 그 결과 6.4-15.1일로 나타났다. 산출된 생물학적 반감기와 6종의 농약의 물리화학적 특성을 주성분 분석으로 상관성을 확인하였을 때, pKa, Log P 및 생물학적 반감기가 PC1에 영향을 받아 상관성이 있는 것으로 나타났다. Spearman rank-order correlation으로 생물학적 반감기와 물리화학적 특성간의 상관계수를 산출하였을 때, 생물학적 반감기와 pKa는 R² = -0.928, p <0.01로 나타나, 생물학적 반감기는 pKa와 상관성이 있는 것으로 나타났다.

• 분석과학
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• 제11권3호
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• pp.189-193
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• 1998

조사후 핵연료의 용해실험 다음에 잔류된 불용성 잔유물을 구성하는 Mo, Ru, Rh 등의 원소로 이루어진 이성분계 합금인 $MoRu_3$와 $MoRh_3$을 아르곤 아아크로를 이용하여 $1700^{\circ}C$ 이상의 고온에서 합성하였다. 이들 합금의 정확한 구조와 결정격자상수는 ICDD(International Centre for Diffraction Data)에서 제작되는 분말회절수집철(JCPDS files) 등에 수록된 바가 없다. X선 회절분석결과 이들 두 합금은 육방밀집구조와 $P6_3/mmc$의 공간군을 갖는 $WRh_3$의 구조와 매우 유사한 것으로 나타났다. 이 화합물들의 격자상수, a와 c는 최소자승법을 이용하여 구하였다. 또한 XPS로 분석을 통하여 이들의 표면을 조사한 결과 금속 표면이 실온에서 공기와 접촉하였을 때 여러 구성성분 중에서 Mo(0)가 Mo(6+)로 산화되는 것을 확인하였는데, 아르곤이온으로 표면을 15분 정도 sputtering 하여 Mo(6+)층을 제거할 수 있었다. 합금의 구성성분 중, Mo, Ru, Rh 원소에서 내부 전자들의 결합에너지에는 커다란 변화가 없는 것으로 나타났다. 이들 화합물들의 자화율을 측정해 본 결과 2~300 K 범위에서 전형적인 Pauli-paramagnetic 행동을 보여주었다.

• 한국환경농학회지
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• 제3권1호
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• pp.36-44
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• 1984

낙동강(洛東江) 류역중(流域中) 8개(個) 지점(地點)에서 1982년(年) 8월(月)부터 1983년(年) 6월(月)까지 2개월(個月) 간격으로 채취(菜取)한 수질(水質) 48점(點), 저이토(底泥土) 48점(點) 및 붕어 29점(點)에 대하여 유기린계(有機燐系) 기류농약(幾留農藥)을 FPD부착(附着) GLC로 분석(分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 수질(水質), 저이토(底泥土) 석시(析時) 원소황(元素黃)의 간사(干沙)은 copper powder 또는 raney nickel로 제거(除去)하였다. 2) 낙동강(洛東江) 환경시료(環境試料)중 수질(水質)과 붕어에서 유기린계(有機燐系) 잔유농약(殘留農藥)이 검출(檢出)되었으나 저니토(底泥土)에서는 검출(檢出)되지 않았다. 3) 농약(農藥) 성수기(盛需期)인 8월(月)에 채취(採取)한 수질(水質)과 붕어시료(試料)에서는 IBP, diazinon, phenthoate, parathion, malathion 및 fenitrothion 등(等) 6종(種)의 유기린계(有機燐系) 농약(農藥)이 검출(檢出)되었다. 4) 수질(水質) 및 붕어중(中) 유기린계(有機燐系) 농약(農藥)의 잔유량(殘留量)은 계절적(季節的) 변이(變異)가 인정되었으며, 수질(水質) 및 붕어중(中) diazinon과 IBP의 천유량(淺留量)이 가장 많았고, phenthoate, parathion, malathion 및 fenitrothion은 검출빈도(檢出頻度) 및 잔유수준(殘留水準)이 낮았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권1호
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• pp.27-32
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• 2005

본 연구에서는 다양한 공용매로 변형된 초임계 이산화탄소를 이용하여 웨이퍼 표면에 존재하는 이온주입 포토레지스트(IIP, ion-implanted photoresist) 및 잔류 불순물의 제거 공정을 97, 148, $200^{\circ}C$의 온도와 200, 300, 400 bar의 압력조건에서 수행하였다. 이온주입 포토레지스트는 순수 초임계 이산화탄소에 의해 제거되지 않았으나 팽윤(swelling)되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 단일 공용매 및 비양성자성 용매들의 혼합 공용매로 변형된 초임계 이산화탄소 시스템은 이온주입 포토레지스트를 팽윤시키나, 제거에 효과적이지 못하였다. 그러나 DMSO에 DIW가 혼합된 혼합 공용매(5%, v/v)로 변형된 초임계 이산화탄소 시스템은 $97^{\circ}C$, 200 bar의 온도, 압력 조건에서 30분 동안 세정 실험을 수행한 결과 이온 주입 포토레지스트의 제거에 효과적이었다(약 80%). 본 연구에서 사용된 혼합 공용매로 변형된 초임계 이산화탄소 시스템은 플라즈마 애싱(ashing) 및 산과 용매가 기본이 되는 습식 세정 방법의 대안으로서 화학액의 사용과 폐수를 감소시킬 수 있다.