• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.173-177
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• 2011

본 연구에서는 정수장의 alum 슬러지로부터 $AlPO_4$-계 다공성 물질의 합성과정을 규명하고자 가정용 세제, 휴믹산, 아미노산 등과 같은 유기물질을 틀로 사용하여 $Al(OH)_3$과 인산으로부터 $AlPO_4$-계 다공성 물질을 합성하였으며, $600^{\circ}C$의 공기 중에서 소성을 통하여 틀로 사용한 유기물질을 제거하였다. X-선 회절 분석 결과 합성된 물질은 $AlPO_4$-계 다공성 물질의 특징적인 패턴을 나타내었으며, 물질의 형태적인 특성은 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다. $^{27}Al$ MAS NMR 분석을 통하여 $Al^{3+}$ 이온 주변의 화학적 배위환경의 변화를 관찰하였다. 소성 전 물질에는 4배위와 6배위된 $Al^{3+}$ 이온이 함께 존재하지만, 소성 후 물질에서 $Al^{3+}$ 이온은 모두 4배위 환경에 존재하였다. 합성된 고체 내부에 형성된 기공은 BET 비표면적 측정으로 확인하였다. 최종적으로 합성된 물질의 응용으로 공기 중 유해 포름알데히드 제거 실험을 실시하였으며, 포름알데히드 분자가 물질에 존재하는 기공 표면에 흡착됨을 확인하였다. 결론적으로, alum 슬러지로부터 얻어진 $AlPO_4$-계 다공성 재료를 유해 기체의 흡착 및 제거에 활용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제34권4호
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• pp.10-18
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• 2016

화약 발파는 물질이 연소할 때 발생하는 에너지를 파괴 동력으로 이용한다. 화약은 흑색화약으로부터 강력한 위력을 가진 다이너마이트에 이어 취급의 안정성도 향상시킨 에멀션 폭약의 개발에까지 이르고 있으며, 또한 뇌관과 같은 화공품도 공업뇌관과 도화선으로부터 전기 뇌관, 비전기 뇌관에 이어 초정밀 시차를 제어할 수 있는 전자뇌관의 개발에까지 발전되어 왔다. 그러나 아무리 성능이 우수한 화약과 뇌관을 사용한다고 하더라도 좋은 발파 결과를 얻을 수 있는 것은 아니다. 실제 현장의 다양한 조건을 어떻게 고려하여 설계 및 시공에 활용할 것인가는 전적으로 발파기술자의 손에 달려 있다. 암반을 대상으로 하는 발파는 많은 미지의 영향 변수들 때문에 실제 현장에서의 경험에 기초한 접근 방법이 매우 중요하다. 또한 현장에서의 관찰 결과를 분석하고 실험을 통해 정량화된 경험적 모델을 도출하거나, 이론적 근거를 정립하여 이론적 모델로 발전시키는 것은 발파 설계에의 활용뿐만 아니라 새로운 기술개발에 대한 아이디어를 제공한다는 측면에서도 필요하다. 본 논문에서는 발파 분야에서 개발된 몇 가지 경험적 모델과 이론적 모델들을 통해 활용 시 주의해야 할 사항들이 고찰되었다.

• 청정기술
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• 제24권3호
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• pp.255-266
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• 2018

본 논문에서는 대형 국가산업단지의 생산량이 지역 유해물질의 발생량에 미치는 영향을 단지규모, 산업 특성을 기반으로 분석하였다. 서울의 경우에는 제조업 기반보다는 지식기반산업 중심으로 서울 전체의 대기환경에 악영향을 미치는 유해물질의 발생비중은 타 지역 산업단지에 비하여 상당히 적었다. 반면에 기계, 금속, 전기, 전자 등 제조업 기반의 타 국가산업단지는 업종별 특성과 유통물류 및 지역적 특성이 복합적으로 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 전체적으로는 대형 국가산업단지의 생산성 증대가 지역전체의 유해물질의 증가에 비례하지는 않는 것으로 조사되었다. 또한, 중화학공업 기반인 경북의 경우에는 업종의 특성으로 인하여 타 지역과 달리 유해물질 종류의 비중이 다른 지역과 다르게 나타나는 것으로 조사되었다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권3호
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• pp.593-599
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• 2023

질산니켈육수화물염(nickel(II) nitrate hexahydrate) 수용액을 공업용 펄프에 함침시킨 전구체를 이용하여 세라믹스 분말을 제조하는 간단한 액상 합성법으로 산화니켈(NiO) 나노입자를 성공적으로 합성하였다. 질산니켈육수화물염 수용액이 함침된 전구체의 미세구조를 주사전자현미경(SEM)으로 확인하였고, 전구체의 열처리온도 증가에 따라 생성되는 산화니켈(NiO) 입자의 결정구조 및 입자크기를 X선회절분석(XRD) 및 SEM으로 분석하였다. 그 결과 전구체의 유기물질이 완전하게 열분해 되는 온도는 495-500℃이며, 열처리 온도의 증가에 따라 생성되는 산화니켈 입자의 크기 및 결정성이 증가하는 것을 XRD, SEM 분석을 통하여 확인하였다. 500-800℃에서 각각 1시간 동안 열처리하여 얻어진 산화니켈 입자의 크기는 50-200nm였다. 열처리 온도 380℃에서 NiO 결정상이 형성되고, 800℃까지는 NiO 단일상만 존재하며, 열처리 온도가 높아짐에 따라 생성되는 입자의 크기가 커지고 있음을 XRD 및 SEM 분석으로 확인하였다.

• 산업융합연구
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• 제20권10호
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• pp.33-38
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• 2022

본 논문에서는 용액 기반의 탄소나노튜브(CNT: Carbon Nano-tube)를 전자기기의 전도성 소재로 사용하기 위하여 쉽고 빠르게 형성하는 방법에 대해 연구하였다. 이를 위해 스핀 코팅 방법 및 아르곤 상압플라즈마 공정을 적용하여 글라스 위에 CNT 박막 코팅을 진행하였다. 코팅 횟수에 따른 전기적, 물리적 특성 변화를 관찰하기 위하여 1회부터 5회까지 동일한 방법으로 형성된 샘플을 제작하였고, 각 샘플에 대해 표면 형상, 반사도, 투과도, 흡수율 및 표면 저항을 측정하였다. 현미경을 이용하여 관찰했을 때 횟수가 늘어날 때 글라스 상에 검은 형상이 더 잘 관찰되며, 특히 스핀코팅에 의해 가운데 영역이 더 검게 관찰되는 것을 알 수 있다. 코팅 수가 증가함에 따라 측정 파장의 전 영역에서 투과도는 감소, 반사도 및 흡수율은 증가하였다. 또한, 파장이 감소함에 따라 투과율은 감소, 반사도 및 흡수율은 증가한다. 전기적인 특성의 경우, 2번 코팅했을 때 전도도가 상당히 향상됨을 확인할 수 있었으며, 추가 코팅에 의해서 전도도 감소가 관찰되지만, 큰 변화를 보이지는 않았다. 결론적으로 CNT를 투명전극으로 대체하기 위해서는 반사도 및 전기전도도를 함께 고려하여 코팅 횟수를 고려해야 하며, 2회가 최적임을 알 수 있다.

• 공업화학
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• 제21권2호
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• pp.217-223
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• 2010

일반적으로 FRP 폐기물은 단순하게 매립하거나 소각처리하고 있다. 매립은 난분해성으로 인하여 토양을 영구 오염시키고, 소각은 분진과 유독가스를 발생시키게 된다. FRP 폐기물의 처리방법으로 매립, 소각, 화학적 재활용, 재료적 재활용 및 연소열의 에너지활용 등 몇 가지 방법이 알려져 있다. 재료적 재활용을 포함한 모든 처리방법이 경제적 기술적 환경적 관점에서 제한적인 요소를 가지고 있다. 그러나 재료적 재활용방법이 가장 바람직한 방법으로 알려져 있다. 본 연구에서는 재료적 재활용의 가능성을 조사할 목적으로 불포화폴리에스테르수지의 첨가량을 다양하게 변화(25, 30, 35 wt%)시키고 또 충전재 대신 폐FRP 미분말을 대체(0, 25, 50, 75, 100 wt%) 사용하여 다양한 BMC시편을 제조하였다. 제조한 BMC시편의 물리적 특성을 평가하기 위하여 인장강도, 굴곡강도, 충격강도, 내열수성시험 및 전자현미경 관찰을 행하였다. 시험결과 폐FRP 미분말의 치환량이 증가됨에 따라 기계적 강도는 감소되었으며, 내열수성시험에 의하여 시편의 물성은 크게 열화되었다. 폐FRP 미분말의 치환량 50 wt% 이상에서 BMC의 유동성이 크게 저하되어 BMC 복합재료에 문제가 발생하였다.

• 공업화학
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• 제26권6호
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• pp.640-647
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• 2015

투명 전극의 응용분야가 확대되고 시장의 규모가 커짐에 따라 기존 투명 전극 재료인 ITO (Indium Tin Oxide)를 대체할 차세대 투명전극의 개발에 관심이 집중되고 있다. 다양한 후보군 중에서도 대표적인 전도성 고분자인 PEDOT : PSS [poly(3,4-ethylenedioxythiophene) : poly(styrene sulfonate)]는 기계적 유연성을 갖고 있으면서도 소재와 공정 상의 가격 경쟁력이 크기 때문에 미래 소자 구현을 위한 투명전극 재료로 주목을 받고 있으며, 현재 PEDOT : PSS의 전기전도도 수준을 ITO나 금속의 수준으로 향상시키기 위해 다양한 화학적/물리적 처리를 통한 기능성 향상에 많은 연구가 진행 중이다. 본 총설에서는 전도성 고분자의 전기 전도도를 향상시키기 위한 다양한 공정 기술에 대한 연구 현황을 짚어보고자 한다. 대표적으로 유기용매, 이온성 액체, 계면활성제 등과 같은 첨가제와 박막에 대한 산 처리 공정, 물리적 인장을 통한 전기전도도 향상 연구를 들 수 있다. 또한 이러한 공정을 적용하여 전도성 고분자 투명 전극을 전자 및 에너지 소자에 응용한 사례도 간략히 소개하고자 한다.

• 대한공업교육학회지
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• 제42권1호
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• pp.140-159
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• 2017

이 연구의 목적은 2007년부터 2016년 6월까지의 국내 STEAM 교육 연구 논문을 수집 선정하여 국내 STEAM 교육 연구에 관해 문헌고찰을 실시함으로써 연구의 현황과 전반적인 경향성을 확인하고, 기술교육 분야에서 후속 연구의 방향을 제시하는데 있다. 이 연구에서 분석 대상은 2007년 1월부터 2016년 6월까지 국내에서 이루어진 STEAM 및 STEM 교육 관련 선행 연구 논문이다. 한국교육학술정보원, 한국학술정보원, 국회전자도서관의 검색 엔진을 이용하여 석사 및 박사 학위 논문과 전문 학술지 논문을 수집한 뒤 선별 절차를 거쳐 최종 821편의 논문을 연구 대상으로 선정하였다. 선정한 연구 대상 논문은 해당 논문의 제목, 요약, 본문 내용을 확인하여 이 연구에서 개발한 연구 분석틀에 따라 분석을 실시하였다. 자료 분석에 사용된 통계방법은 빈도 분석과 교차 분석이며, 분석을 위해 SPSS 18.0 프로그램을 사용하였다. 이 연구의 결과를 통해 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 국내 STEAM 교육 연구는 2012년부터 2015년 사이에 가장 많이 이루어졌으며, 2016년에는 점차 줄어드는 추세를 나타냈다. 둘째, 국내 STEAM 교육 연구는 프로그램/수업자료 개발에 관한 연구가 가장 많이 이루어졌다. 셋째, 국내 STEAM 교육 연구의 대상은 초등학교, 중학교, 고등학교 순으로 많이 이루어졌다. 넷째, 국내 STEAM 교육 연구는 과학을 중심으로 가장 많이 이루어졌다. 다섯째, 국내 STEAM 교육의 효과 중 창의성 효과에 관심을 가지고 있는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제27권6호
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• pp.639-645
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• 2016

본 연구는 음용가능한 수준의 비독성, 비휘발성 식물성 오일에서 PtOEP와 DPA를 광감응제와 전자수용체로 이용해 구현되는 효율적인 TTA-UC현상에 대해 보고하고 있다. 다양한 종류의 식물성 오일에 PtOEP/DPA를 담지시켰을 때, 탈산소 공정없이도 532 nm의 입사 레이저에서 430 nm 영역의 선명한 green-to-blue UC현상이 관측되었으며, 양자수율은 약 8%로 측정되었다. 이러한 UC의 효율은 식물성 오일의 화학적 조성, 특히 불포화 탄화수소의 함량과 점도에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 식물성 오일에서의 Stern-Volmer 상수값은 유기용매에 비해 다소 낮은 값을 보였으나, 전환효율은 93% 정도로 여전히 높은 수치를 보여주었다. 해바라기씨유에서 UC의 전환 입사광 강도($I_{th}$)는 약 $100mW/cm^2$로 태양광의 직접활용에는 아직 무리가 있으나, 산소포화조건에서 비독성 매질을 통해 즉각적으로 구현되는 UC는 비전통적인 방식의 bioimaging과 같은 기술에의 응용가능성이 높을 것으로 생각된다.

• 대한공업교육학회지
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• 제39권1호
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• pp.247-261
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• 2014

지금까지 초등학교에서 발명교육은 정규교과를 통하여 이루어지기보다는 특별활동이나 재량활동을 통해서 이루어진 것이 대부분이었지만 2009개정 교육과정이 시행되면서 실과(기술 가정)교육과정에 발명교육이 정규교과 단원으로 반영되어 학교 정규교과 수업을 통한 발명교육이 이루어 질 수 있는 기반이 조성되었다. 따라서 발명교육이 정규교과 단원으로 반영되는 시점에서 발명교육의 경험 여부가 초등학생들의 발명태도에 미치는 영향을 알아보는 것은 의미 있는 일이다. 이 연구는 초등학생의 발명교육 경험 여부에 따른 발명에 대한 태도를 알아보는 것으로 발명영재수업을 받은 지역영재원 학생과 일반 초등학교에서 발명교육을 받은 학생, 발명교육을 전혀 받지 못했던 학생들을 대상으로 설문 조사를 통해 비교분석하였다. 이 연구의 결과를 토대로 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 발명교육의 경험은 학생들의 발명에 대한 태도 수준을 높이는데 긍정적인 효과가 있는 것으로 검증되었으며, 발명 지역영재원 학생들과 같이 지속적인 발명교육의 경험은 발명태도 수준을 높이는데 더 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 둘째, 학생들이 실제로 경험하는 발명교육이 발명태도에 긍정적인 영향을 미치는 점을 감안해 볼 때, 개정교육과정에서 발명교육이 정규교과 단원으로 반영되는 점은 초등학생들의 발명태도 증진에 매우 바람직한 현상임을 알 수 있었다. 셋째, 성별에 따라서 남학생들의 발명태도 수준이 여학생들의 발명태도 수준 보다 높게 나타났는데, 이는 일상생활에서 컴퓨터나 전자(스마트기기) 및 기계장치를 더욱 가까이하는데 기인한 것으로 남학생들이 발명에 대한 태도에 더 긍정적임을 알 수 있었다.