• 유기물자원화
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• 제29권1호
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• pp.29-36
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• 2021

국내 유기성고형폐기물 중 우분이 가장 많은 에너지잠재량을 지니고 있으나, 바이오가스화에 대한 연구는 제한적으로 진행되었다. 특히, 우분이 저장 중에 일어나는 유기물의 분해 및 톱밥의 첨가량이 메탄잠재량에 영향을 미치는 영향에 대한 연구는 전무하다. 본 연구에서는 신선한 두 종류의 우분(한우분뇨, 젖소분뇨)을 저장 시 온도와 기간에 따른 우분내 유기물 함량의 변화, 그리고 그 과정 중에 발생하는 온실가스와 악취를 조사하였고, 저장 후 우분의 메탄잠재량과 톱밥 함유량에 따른 메탄잠재량도 알아보았다. 우분의 저장 온도에 따른 성상(VS, COD) 변화를 90일간 관찰한 결과, 20℃ 조건에서는 초기 우분 대비 약 10% 감소한 반면에 30℃ 조건에서는 약 30% 감소하였다. 유기물의 분해에 따라 메탄전환율 측면에서 한우분뇨의 경우 30℃, 90일 조건에서 메탄전환율이 약 10-13% 감소하였고 젖소분뇨의 경우 동일 조건에서 약 24% 정도 메탄전환율이 감소한 것으로 나타났다. 한편, 저장 기간 중 30℃에서의 온실가스 배출량이 20℃조건에 비해 약 3.3-3.8 배나 높게 나타났고, 악취 발생량은 29배 더 많았다. 전체 톱밥한우분의 전체 중량대비 톱밥 함유량이 25%만 되더라도 메탄전환율은 61% 감소하였으며 톱밥 함유량이 45%와 55%로 증가하면 저감 비율은 각각 69%, 75%으로 나타났다. 이는 톱밥의 첨가가 우분에서 전환될 수 있는 메탄잠재량값도 낮추는 즉 저해 작용 때문으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.111.1-111.1
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• 2010

석탄가스화복합발전(IGCC: Integrated Gasification Combined Cycle)의 고온 고압 합성가스로부터 $CO_2$를 저비용으로 포집하기 위한 연소전 포집 기술 중 유동층 촉진수성가스전환(SEWGS) 공정이 제안되어 연구개발 중에 있다. 연소전 $CO_2$ 포집을 위한 SEWGS 공정은 동일한 2탑 순환 유동층 반응기에서 고온 고압의 합성가스($H_2$, CO)를 유동층 WGS 촉매를 사용하여 CO를 $CO_2$로 전환하는 동시에 전환반응으로 생성된 $CO_2$를 흡수제를 이용하여 포집하는 기술이다. 본 연구는 $CO_2$ 회수와 WGS 반응이 동시에 이루어지는 공정에 적용 가능한 건식 재생 흡수제 및 유동층 WGS 촉매 개발을 목표로 $CO_2$ 흡수제(P Series) 및 WGS 촉매(PC Series) 조성을 제안하고 분무건조기를 이용하여 6~8kg/batch로 성형 제조하였다. 제조된 $CO_2$ 흡수제 및 촉매의 특성 평가 결과 내마모도(Attrition resistance)를 포함한 물리적 특성이 유동층 공정의 요구조건을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 모사 석탄 합성가스를 이용하여 20bar, $200^{\circ}C$ 흡수/$400^{\circ}C$ 재생 조건에서 열중량 분석기(TGA) 및 가압 유동층(Fluidized-bed) 반응기를 통한 흡수제의 $CO_2$ 흡수능 평가를 수행하였다. 그 결과 내마모도(AI) 3% 이하로 기계적 강도가 우수하며, $CO_2$ 흡수능 17.6 wt%(TGA) 및 11wt%(가압 유동층)를 나타냈다. 유동층 WGS 특성 평가 결과 내마모도가 7~35%로 우수하였고, CO 전환율은 $200^{\circ}C$에서 80% 이상으로, 유동층 SEWGS 공정에 적용 가능한 특성을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.260-262
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• 2008

최근 고유가의 지속과 국제적인 환경 규제에 대응하기 위하여 환경친화적인 대체연료의 개발이 시급한 가운데 재생가능한 동식물성 유지로부터 생산되는 바이오 디젤에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 자원 재활용 및 에너지 생산관점에서 폐유지로부터 바이오디젤 원료로 사용하는 연구가 활발히 진행되어 왔다. 이러한 폐유지로부터 바이오디젤을 효율적으로 생산하기 위해서는 폐유지내 함유되어 있는 유리지방산을 전처리공정에서 산촉매에 의한 에스테르화 반응에 의해 전환제거하고자 한다. 본 연구에서는 폐유지내 함유된 유리지방산 전환제거에 효과적인 불균일계 이온교환수지 촉매를 이용하여 공정변수 즉 사용된 촉매의 양, 반응온도, 유리지방산 농도에 따른 유리지방산 전환제거특성을 조사해 보았다. 또한 각각의 반응조건에서 속도상수를 계산하여 이온교환수지 촉매를 사용한 유리지방산 전환 제거에 필요한 활성화 에너지 값을 구하였다.

• 미생물학회지
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• 제34권3호
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• pp.120-125
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• 1998

pNPG는 염색체 1번의 동원체 왼편에 위치하는 npgA1을 상보할 수 있는 genomic DNA를 포함하는 플라스미드인데 Aspergillus nidulans의 형질전환율을 현저히 증가시키는 특징을 보여주었다. 이 플라스미드로 형질전환시켰을 때 $Trp^+$형질전환체 모두가 $Npg^+$이었고 이들 중에 불완전 형질전환체는 전혀 형성되지 않았다. pNPG를 제한효소 PstI으로 절단하여 얻어진 10.4 kb 절편내에 형질전환율을 증가시키는 DNA서열이 존재함을 확인하고 pILJ16의 PstI site에 재조합하여 pKJH10.4라 명명하였다. pKJH10.4에 의한 A. nidulans의 형질전환율은 pILJ16 보다 대략 200배 이상 증가하였다. pKJH10.4에 의한 형질전환체를 비선택적 조건에서 배양하였을 때 $Arg^+$무성생식포자의 약 80%이상이 $Arg^-$로 복귀됨으로써 플라스미드가 매우 불안정함을 보여주었다. argB2 지표와 다른 종류의 연관된 유전자 지표를 지니는 플라스미드로 형질전환하였을 경우 비선택적 조건에서 argB2 지표가 결손될 때 연관된 다른 지표도 항상 함께 결손되는 현상을 보여주었다. 이 결과는 이 플라스미드에 의한 형질전환체의 불안정성이 염색체로 삽입되었다가 절제되어 나오기 때문이기보다는 염색체 밖에서 자가 복제하기 때문임을 시사한다. 형질전환율을 증가시키는 최소한의 DNA절편은 EcoRI-HaeIII 4.9 kb 절편이었으며 PvuII-EcoRI 2.2 kb 절편은 플라스미드의 불안정성과 관련이 있었다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때 형질전환율을 증가시키는 새로운 DNA 서열의 특성이 ANS1 보다는 AMA1과 유사하였으므로 AMA2라 명명하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.129.1-129.1
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• 2010

석탄가스화로부터 얻어진 합성가스는 CO, $H_2$가 주성분으로, 그 자체를 연료로 사용하여 발전을 하거나 또는 적절한 정제, 분리 및 합성을 통해 다양한 원료물질을 생산할 수 있다. 이러한 석탄의 청정 사용 기술은 최근의 에너지 분야에서 많은 관심을 불러일으키고 있는 고유가 현상 및 석유자원 고갈에 대비할 수 있는 현실적인 방법의 하나로 여겨지고 있다. 석유를 대체할 에너지원으로서 석탄을 이용하는 다양한 응용 방법 중의 하나로 가스화 반응을 통해 발생하는 합성가스를 이용한 SNG 제조 공정을 들 수 있는데, 이는 석탄 등의 고체 시료를 이용하여 메탄이 주성분인 연료가스를 생산하는 것이다. SNG(Synthesis Natural Gas 또는Substitute Natural Gas)는 합성천연가스 또는 대체천연가스로 불리어지는데 주로 석탄의 가스화를 통해 얻어진 합성가스(syngas 또는 synthesis gas)인 CO, $H_2$를 촉매에 의한 합성반응을 통해 얻을 수 있다. SNG 합성 반응(메탄화 반응)은 보통 수성가스 전환 공정과 가스 정제 공정을 거친 합성가스를 $CH_4$로 전환하는 것으로 석탄을 이용한 SNG 제조 공정에서 가장 핵심 공정인 메탄화 반응은 높은 발열반응으로 주로 니켈 촉매를 사용하며 $250{\sim}400^{\circ}C$에서 반응이 이루어진다. SNG 합성 반응은 공급되는 합성가스의 조성($H_2$/CO 비), 공급되는 합성가스의 유량과 반응기에 충진된 촉매의 부피와의 관계를 나타낸 공간속도, 반응온도 등의 조건에 따라 반응 특성이 달라질 수 있다. 가스화 반응을 통해 생성되는 합성가스를 이용한 SNG 합성반응(메탄화 반응)의 특성을 파악하기 위하여 Lab-scale 규모의 고정층 반응기를 이용하여 Ni 함량이 다른 2종류의 촉매를 대상으로 반응온도 및 압력에 따른 CO 전환율, $CH_4$ 선택도, $CH_4$ 생산성 변화를 파악하였다. 실험 결과 반응기의 온도가 350도 이상의 조건에서 CO 전환율은 99.8%이상, $CH_4$ 선택도는 90.7%이상으로 나타났으며, 공간속도가 2,000 1/h 이상의 조건에서는 $CH_4$ 생산성이 500 ml/g-cat, h을 만족하였다.

• 폴리머
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• 제24권3호
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• pp.287-298
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• 2000

DVB (divinylbenzene)를 가교제로 하여 마이크로미터 크기의 단분산상 폴리스티렌 입자를 분산 중합법으로 제조하면서, 반응 온도와 단량체, 개시제, 용매 및 공용매의 농도, 안정제 poly(N-divinylpyrrolidone) (PVP) 함량과 분자량, 그리고 DVB의 함량이 전환율과 생성 입자의 크기 및 분포도에 미치는 영향을 조사하였다. 분산매로는 에탄올을, 개시제로 AIBN, 공통 분산매로톨루엔, 그리고 안정제로는 분자량 40000의 PVP를 사용하였다. 반응온도가 높아지고 개시제의 농도가 1%에서 4%로 증가할수록 반응속도와 전환율은 상승하고 모든 반응조건에서 10시간의 반응 결과 전환율과 입자의 크기는 거의 완결 단계에 이르렀으며, 오히려 24시간 동안 반응된 입자의 안정성은 10시간의 것보다 뒤떨어졌다. 또한 반응온도의 상승이 개시제의 농도변화보다 반응속도와 전환율에 더 민감한 영향을 미치는 것으로 관찰되었다. 각각 반응물의 조성을 변화시키면서 입자크기 및 분산도의 변화를 조사한 결과, 표면 특성이 안정하며 단분산상의 분포도를 갖는 구형의 고분자 입자를 중합할 수 있는 최적의 조건은 0.5% DVB, 25% 스티렌 단량체, 20-25% 톨루엔, PVP 농도는 10~15%, AIBN의 농도는 2와 4%이었으며, 이 조건에서 10시간의 반응으로 합성된 비드의 평균 입자경은 각각 3.9~4 $\mu\textrm{m}$와 3.4~9.3 $\mu\textrm{m}$이었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.173-174
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• 2003

• 농약정보
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• 제19권6호통권147호
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• pp.19-21
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• 1998

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권4호
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• pp.287-292
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• 2013

진한 산 가수분해 반응 중 2차 가수분해 조건에서 포도당과 자일로스의 반응을 수소 핵자기 공명 분광분석을 통하여 정량적으로 분석하였다. 정량분석은 아노머성 수소, 퓨란과 개미산의 특징적인 피크를 이용하여 실시하였다. 진한 산 가수분해의 2차 가수분해 조건에서 포도당의 일부가 5-hydroxymethylfufural (5-HMF) 중간 구조를 거쳐 levulinic acid와 개미산으로 분해되었음을 확인하였다. 자일로스는 furfural 중간 구조를 거쳐 개미산으로 분해가 되었으며, 포도당은 자일로스보다 2차 가수분해 조건에서 산에 의한 퓨란계 화합물의 전이가 느리게 전환되어 단당의 안정성이 높았다. 퓨란계 화합물로 전환된 이후, 산에 민감한 5-HMF는 쉽게 formic acid와 levulinic acid로 전환되었지만, furfural은 formic acid로의 분해 반응이 더디게 진행되어 furfural의 농도가 5-HMF보다 상대적으로 높게 나타났다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권4호
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• pp.641-652
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• 2021

자율 주행 중에 많은 운전자는 안전하다고 판단되는 상황에서 운전 외 다른 활동을 수행할 것으로 예상한다. 본 연구는 반 자율주행 차량의 안전한 상황에 대한 알림의 제어권 전환 시 상황 인식 수준과 운전 수행에 미치는 영향과 주관적 평가를 살펴보았다. 실험 1에서 통제조건(경고음), 주의 알림, 안전 알림, 모든 알림 조건에 대하여 자율 주행 차량의 영상을 보고 상황 인식 수준과 주관적 평가를 진행하였다. 그 결과 안전한 상황 알림 조건에서 상황 인식 수준이 가장 높았으며 만족도와 즐거움 척도에서 높은 평가를 받았고, 불신과 불쾌함에서는 낮은 평가를 보였다. 실험 2에서는 자율주행 차량 시뮬레이터를 이용하여 실제 운전 수행, 상황 인식 수준과 주관적 평가를 진행하였다. 그 결과 운전 수행에서 안전한 알림 조건에서 가장 높은 수행을 보였으며, 더 위험이 낮다고 주관적으로 평가하였다. 본 연구는 반자율주행 차량에서 안전한 상황에 대한 알림이 운전자의 만족도와 운전 수행을 개선할 수 있음을 보여줘 불쾌한 경험을 줄이면서 안전한 자율 주행 시스템을 디자인하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 보인다.