• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.638-643
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• 2021

농업분야를 비롯한 식품산업 등 다양한 산업에서 사용되고 있는 오일은 기능성 화장품 개발에도 주요한 원료로 사용되고 있다. 오일은 산소나 빛, 습기 또는 고온에 노출되면 화학적으로 불안정하고 산화되기가 쉬운 특징이 있어 이러한 환경에 그대로 노출되지 않도록 캡슐화하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 오일보다 밀도가 큰 냉매 안에 오일을 주입하면, 오일과 냉매의 밀도차로 인한 부력에 의해 오일이 떠오르면서 오일을 캡슐화 할 수 있는데, 본 연구에서는 이러한 방식의 오일 캡슐레이션 장비를 개발함에 있어 오일 캡슐화의 최적의 장비 구동조건을 찾기 위하여 다상유동에 대한 전산해석을 이용하여 오일 캡슐레이션 현상을 모사하였다. 냉매로는 물이나 세럼(Serum)을 이용할 수 있는 데, 상대적으로 점도가 상당히 작은 물을 냉매로 사용했을 경우는 오일과 물을 지속적으로 주입시키는 방식으로 장비를 구동하더라도 오일액적이 잘 생성됨을 알 수 있었으나, 점도가 매우 큰 세럼을 냉매로 사용했을 경우는 오일이 액적의 형태로 노즐에서 이탈되지 않고 길게 늘어지는 양상을 나타냈다. 세럼을 냉매로 이용한 경우는 오일을 연속으로 주입시키는 방법 대신 짧은 순간 빠르게 주입한 후 얼마의 시간동안 주입을 멈춰 부력에 의해 오일액적을 노즐로부터 이탈시키는 방법을 이용하면 오일액적 생성이 가능함을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제32권2호
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• pp.120-130
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• 2022

본 연구에서는 지하광산 갱내통신 시스템을 기반으로 미소진동 모니터링 체계를 설치하고 운영함으로써 국내 지하광산 현장에서의 적용성을 검토하였다. 미소진동 모니터링 측정 자료는 대용량의 파형 자료와 안전 관리 목적의 메타 자료로 구분할 수 있으며, 각 자료의 목적과 용량에 따라 운영 과정에서의 전송, 저장, 분석, 관리 방법이 적절하게 적용되어야 한다. 미소진동 측정 자료 특성에 부합함과 동시에 지하광산의 갱도 환경을 고려한 최적 통신 시스템을 선정하기 위해서 광케이블을 이용한 유선 통신 시스템, 2.4 GHz 무선 통신 시스템, 900 MHz 무선 통신 시스템을 테스트사이트의 갱도 구간과 지상 구간에 설치하고 운영함으로써 다양한 통신 시스템의 적용성을 비교 검토하였다. 또한 갱내에서 측정된 미소진동 자료에 대한 전송, 저장, 분석, 관리의 안정성과 유지보수 편의성을 고려한 데이터베이스 기반 통합 모니터링 프로그램을 개발하여 현장에 적용하고 운영 시험을 수행하였다. 시험 과정에서 확인된 문제를 미소진동 통합 모니터링 프로그램에 반영하여 보완함으로써 미소진동 모니터링 체계 도입 과정에서 예상되는 다양한 국내 광산의 요구 조건에 대응할 수 있는 기술 제공 기반을 마련하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권4호
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• pp.279-289
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• 2022

기후변화로 집중호우의 강도가 증가함에 따라 하천에서 기왕의 관측 자료가 없는 고수위가 관측되고 있다. 수위-유량 관계 곡선식은 기왕 관측 자료를 바탕으로 수위를 유량으로 환산하기 때문에 관측 자료가 부족한 경우, 유량 자료 생산에 있어서 불확실성이 커지고 정확성이 떨어지게 된다. 부족한 자료를 보완하고 유량자료의 정확성을 높이기 위하여 본 연구에서는 1차원 수치해석 모형을 기반으로 한 Monte Carlo 모의를 이용하여 대상 지역의 유량을 수리학적으로 추정하는 방법을 제시하였다. 기존에 작성되어있는 수위-유량 관계곡선식을 바탕으로 경사, 조도계수, 하폭 등의 영향을 받는 계수와 흐름의 조건에 따라 영향을 받는 지수를 난수로 발생시켜 다수의 가상 곡선식을 생성하였다. 가상의 곡선식과 주요지점의 관측수위를 활용한 수치모의 결과를 비교하여 홍수위의 재현성이 좋은 최적 샘플의 곡선식을 상류 경계 지점의 곡선식으로 선정하였다. 제안한 방법론을 섬진강 요천 합류부를 대상으로 적용하였으며, 그 결과 수위 재현성이 큰 폭으로 개선된 것을 확인하였다. 또한, 제안한 방법론의 적용 시 해당 샘플의 수리해석 결과를 바탕으로 모의단면의 수위와 유량을 수리학적으로 추정할 수 있다는 장점이 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1C호
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• pp.37-44
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• 2010

최근 도심지 재개발, 지하철과 같은 지하공간의 시공 등과 관련하여 도심지 지반조사의 중요성이 부각되고 있으나, 지반내 전기잡음, 교통진동, 지중 매설물 등 많은 장애 요인으로 인하여 도심지 지반조사의 신뢰성은 낮을 수 밖에 없는 상황이다. 이에 본 논문에서는 전기비저항 시험을 도심지에서 수행하고자 할 때 대두되는 가장 큰 장애요인 중 하나인 전기잡음 문제를 최소화할 수 있는 유사직류 전기비저항 기법(Pseudo-DC Resistivity Survey, PDC-R)을 제시하였다. PDC-R 기법은 기존의 전기비저항 시험과는 달리 0.1~1.0Hz 범위의 저주파 교류를 입력전원으로 사용하여 전기비저항 시험을 수행하는 것으로 도심지 전기잡음 성분인 60Hz의 배수가 되는 주파수를 회피함으로써 도심지 전기잡음의 간섭을 최소화하는 것이다. 본 연구에서는 PDC-R 기법의 구현을 위해서 교류 입력전원과 관련된 영향인자, 즉, 표면효과(skin effect), 주파수 효과, 입력전류 크기 등에 대한 연구를 수행하여 최적의 시험조건을 설정하였다. 또한, PDC-R 기법을 자연 지반에 적용하여 기존 전기비저항 시험, CapSASW 시험 등과의 비교를 통하여, PDC-R 기법의 신뢰성과 실용성을 검증하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권6호
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• pp.993-1000
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• 2023

최근 화장품 소재로서 환경친화적인 식물성 유래 천연물질이 주목받고 있으며, 천연물의 다양한 생리활성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 다양한 생리활성이 있다고 알려져 있는 약용식물 원지 (P olygala tenuifolia), 백지 (Angelica dahurica), 꽃향유 (Elsholtzia splendens) 3종 추출물의 배합 비율을 달리하여 항산화, 항염증, 보습 및 항균 효능을 조사하였다. 배합 비율은 7가지 조건 (M1, 1:1:1; M2, 0.5:1.5:1; M3, 1.5:0.5:1; M4, 0.1:0.95:0.95; M5, 0.5:0.5:2; M6, 0.95:1.95:0.1; M7, 1.45:0.1:1.45)으로 설정하여 추출하였고, 화장품 소재로 활용하기위해 최적의 혼합 비율을 확인하였다. DPPH 및 ABTS radical 소거 활성은 M6 1,000 ㎍/mL에서 각각 75.37% 및99.19%의 소거능을 나타냈다. M6 200 ㎍/mL 농도에서는 염증반응을 유도한 lipopolysaccharide 처리군 대비 50% 의 Nitric oxide 생성 억제 효과를 보였다. M3와 M6은 50 ㎍/mL 농도에서 대조군에 비해 hyaluronic acid 생성량이 각각 1.47배, 1.49배 높은 것을 확인하였다. Disc diffiusion 테스트에서는 M6 8 ㎍/mL에서 clear zone이 9.75 mm로 나타나 Staplylococcus aureus 균주의 생장 억제를 확인하였다. 이상의 결과로 원지, 백지, 꽃향유 혼합 추출물은 화장품의 기능성 천연소재로 사용 가능할 것이라 판단된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-10
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• 2024

선행연구에서는 위성체의 고기동 시 전개형 태양전지판으로부터 발생하는 잔여진동을 저감시키기 위해 초탄성 형상기억합금 (Shape Memory Alloy, SMA)을 적용한 적층형 태양전지판 요크를 제안하였다. 요크에는 SMA 양면에 구속층을 적층시키기 위해 점탄성 테이프가 적용되며, 점탄성 테이프는 온도 의존성이 높아 온도에 따라 댐핑 특성 변화로 요크의 진동저감 성능에 직접적인 영향을 미친다. 이에 따라, 온도별 요크의 댐핑 성능을 확인하기 위해 다양한 온도조건에서 자유감쇠시험을 수행하여 댐핑 성능이 가장 극대화되는 온도 구간을 식별하였다. 본 논문에서는 상기 온도시험 결과를 토대로, 요크가 궤도 열환경에 노출되더라도 효과적인 댐핑 성능을 유지할 수 있도록 궤도 열해석을 통해 요크의 열적 거동 및 온도를 예측하였으며, 요크가 최적의 진동저감 성능을 낼 수 있도록 열 설계안 도출 방안에 관해 기술하였다.

• 청정기술
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• 제30권2호
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• pp.105-112
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• 2024

전 세계적으로 기후변화에 따른 온실가스 규제로 전기자동차의 수요가 급증하고 있으며, 주요 부품인 전지의 수명 문제로 추후 폐전지의 발생으로 이어지게 된다. 이에 리튬이온전지 중 폐LFP(LiFePO₄)전지의 양극재로부터 유가금속인 리튬을 선택적으로 선침출 및 회수하고자하였다. 이때, 일반적으로 사용되는 무기산은 독성가스 배출 또는 다량의 폐수가 발생되어 환경문제를 야기시킨다. 이를 대체하기 위하여 유기산 및 기타 침출제를 이용하여 리튬을 침출하는 연구가 수행중이며, 본 연구에서는 유기산인 메탄술폰산(Methane sulfonic acid, MSA, CH₃SO₃H)을 이용하여 선택적으로 선침출하였다. 리튬을 선침출하기위한 최적의 조건을 확인하기 위하여 MSA 농도, 광액농도 그리고 과산화수소 투입량을 변수로 하여 실험을 진행하였다. 본 연구를 통해 리튬은 약 100% 그리고 철 및 인 성분은 약 1% 내외로 침출되어 분리 효율 및 변수에 따른 주요 성분의 침출률을 확인할 수 있었다.

• 한국양식학회지
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• 제5권1호
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• pp.29-67
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• 1992

담수산 새우 Macrobrachium nipponense의 생활사와 종묘 생산에 관한 연구를 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었기에 보고하는 바이다. 1. 발생 과정 : 부화된 zoea 유생의 크기는 2.06 mm였고 $15{\~}20$일에 걸쳐 9단계의 zoea 유생기를 거쳐 후기 치하로 변태하였으며 이때의 체장은 5.68 mm였다. 각 zoea 유생 단계는 제 1, 2 안테나의 형태, 제 1, 2 보각의 내${\cdot}$외지의 형태 및 미절과 소악의 형태에 따라 분류할 수 있었다. 2. Zoea 유생기의 환경 : Zoea 유생은Artemia의 유생을 먹고 건강하게 성장하였으며, 수온 $26{\~}28^{\circ}$, 염분도 $7.85{\~}8.28{\%_{\circ}}Cl.$에서 변태율이 $65\~72{\%}$를 보였다. 수온 $26{\~}32^{\circ}C$에서 생존율이 높았으며 (최적 수온 $28^{\circ}C$), 염분 범위 $4.12\~14.08\%_{\circ}Cl.$에서 생존율이 높았고(최적 염분 $7.6\~11.6\%_{\circ}\;Cl.$) 염분도가 적정 범위에서 멀어질수록 특히 높아질수록 zoea 유생기가 길어지는 경향을 보였다. 담수에서 zoea 유생은 모두 폐사하였다. zoea 유생 발생단계(Y)와 수온(X)와의 관계는 Y=46.09-0.9673X로 나타났다. 3. 후기 유생 및 치하기의 환경 : 후기 유생기의 적정 성장 수온은 $24\~32^{\circ}C$(최적 $26\~28^{\circ}C$)였으며, 치하기까지의 생존율은 $41{\~}63{\%}$를 나타내었다. 수온 $17^{\circ}C$이하에서는 후기 유생의 성장은 중지되었으며 적정 수온 범위내에서는 공식 현상이 더 많이 나타나는 경향이 보였다. 후기 유생기와 치하기의 정상 성장 염분 범위는 $0{\~}11.24{\%_{\circ}Cl.$이었으며 이때의 생존율은 $32{\~}35{\%}$를 나타내었다. 후기 유생기의 최적 염분 농도는 $0\~2.21\%_{\circ}Cl.$였으며 담수에서는 성장이 양호하였으나 순 해수에서는 폐사하였다. 4. Zoea 유생의 먹이 공급 효과 : Zoea 유생기에 먹이로 알테미아의 노플리우스 유생, 노플리우스 유생의 클로렐라에 혼합하여 공급한 것, 윤충류, 인공 플랑크톤을 수조 내에서 먹인 경우 생존과 후기 유생기로의 변태가 진행되었으나 가장 좋은 것은 Artemia nauplius 유생을 Chlorella sp.와 혼합한 물에서 사육하였을 경우였고 이 때의 변태율은 $68{\~}75{\%}$를 보였다. 소 간의 분말, 계란 분말, Chlorella sp.만을 먹인 것은 폐사하였다. 5. 후기 유생과 치하 및 성체의 먹이 : 후기 유생기의 먹이는 Artemia nauplius 유생이나 물벼룩 등 수중갑각류를 공급할 수 있고, 치하기나 성체에는 이들 외에 조개 살이나 어육, 다모환충류, 곡류, 펠렛 사료 등과 사람이 이용할 수 없는 가축의 내장이나 과일 등을 먹는다. 6. 후기 유생과 치하 및 성체의 성장 : 최적 조건 하에서 후기 유생은 매 $5\~6$일마다 변태하였고 치하기까지 2개월이 소요되었으며, 이때의 체장은 1.78 m, 체중은 0.17 g을 나타내었다. 치하의 성장은 4개월 정도에 체장 3.52 cm, 체중 1.07 g으로 성장하였으며 이때 암수의 구별이 수컷의 2차 성징을 나타내는 rudimental processes에 의해 가능하였다. 수컷은 성적 성숙이 후기 유생기로부터 7개월 후에 이루어지며, 이때의 크기는 체장 5.65 m, 체중 3.41 g이었고, 암컷도 $6{\~}7$개월 후에 성적 성숙이 되며 이때 체장은 4.93 m, 체중은 2.43 g이었다. 부화후 $9{\~}10$개월 후에 수컷은 체장 $6.62\~7.14$ m, 체중 $6.68{\~}8.36$ g으로 성장하였고, 암컷은 체장 $5.58{\~}6.08$ m, 체중 $4.04{\~}5.54$ g으로 성장하였다. 7. 방양 밀도 : 수조에서 30일간 사육한 결과 성장과 생존이 양호한 zoea 유생의 최대 밀도는 수량 1l 당 $60\~100$개체였고, 이때의 후기 유생으로의 변태율은 $73{\~}80{\%}$였다. 체장 0.57 m의 후기 유생을 120일간 사육한 결과 적정 밀도는 $1\;m^2$당 $100{\~}300$개체였고 이때의 생존율은 $78{\~}85{\%}$였으며, 체장 2.72 m의 치하기에 120일간 사육한 결과 적정 밀도는 $1m^2$ 당 $40{\~}60$개체였고 생존율은 $63{\~}90{\%}$였다. 체장 5.2 m의 어린 새우의 120일간사육시의 적정 밀도는 $1\;m^2$당 $20{\~}40$ 개체였으며 생존율은 $62{\~}90{\%}$를 나타내었고, 체장 6.1 m의 경우 60일간 사육한 결과 적정 밀도는 $1\;m^2$당 $10{\~}$30개체로 나타났고 이때 생존율은 $73{\~}100{\%}$였다. 유생기와 어린 새우의 사육에서 숨을 수 있는 은폐물을 넣어 준다면 위의 밀도를 약 2배 가량 증가시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.35-42
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• 2005

유류로 오염된 토양의 생물학적 복원에서 휘발성 유기화합물(VOCs)을 제거하기 위한 biofilter의 적용 가능성에 대하여 알아보았다 대표 오염물질로 diesel을 선정한 후 총 86일 동안 ceramic과 polymer,이 두 종류의 담체를 사용하여 SV(공간속도)와 유량, 입구농도 등을 조사하여 최적의 운전조건을 찾고자하였다. 운전초기 30일간 SV를 $153\;h^{-1}$ 고정하여 입구농도를 증가시키며 ceramic 및 polymer biofilter의 제거효율 변화에 대하여 알아보았다. Ceramic 및 polymer 담체에서는 총 VOCs의 입구농도가 10 ppmv 이하일 때 각각 평균 $67\%$ 및 $15\%$의 제거효율을 보였으나, 입구농도를 30 ppmv까지 증가시켰을 때 ceramic 담체는 제거 효율이 $60\%$까지 저하되었고, polymer 담체의 경우 $80\%$의 제거효율을 보였다. 또한, Diesel VOCs의 입구농도와 공간 속도의 증가에 따른 총 VOCs의 제거효율에 미치는 영향을 알아보았다. 공간속도가 $153\;h^{-1}$에서 $204\;h^{-1}$와 $306\;h^{-1}$로 증가함에 따라 총 VOCs의 제거 효율은 점차적으로 감소하여 polymer 담체의 경우 평균 제거효율이 $82\%$에서 $80\%,\;77\%$로 약 $5\%$ 감소함을 관찰하였다. Polymer 담체에서는 공간속도의 증가에도 불구하고 benzene과 toluene모두 약 $81\~86\%$의 영역에서 일정한 제거효율을 보이는 것으로 나타났다. 반면, ceramic 담체에서 benzene의 경우 공간속도 $153\;h^{-1}$에서 평균 $87\%$의 제거효율을 보였고, 공간속도가 $204\;h^{-1}$에서 $306\;h^{-1}$로 증가함에 따라 $79\%$에서 $74\%$로 약 $5\%$가 감소하였다. Toluene의 제거효율은 공간속도의 증가에 따라 $80\%$에서 $76\%$로 $4\%$ 감소하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권2호
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• pp.187-194
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• 2011

최근 국제법에 의해 하수처리장에서 발생되는 슬러지의 해양투기가 금지됨에 따라 하수처리 과정 중 발생된 슬러지의 처리방법이 문제가 되고 있다. 일반적으로 하수 및 슬러지는 혐기성조건에서 최종처리되며, 이과정 중 메탄$(CH_{4})$ 및 아산화질소$(N_{2}O)$가 배출되어 하수처리장은 지구온난화가스의 배출원으로 알려져 있다. 따라서, 하수처리장에서 발생하는 지구온난화 가스 배출량을 고려할 필요가 있으며, 지구온난화 가스 배출을 최소화할 수 있는 최적의 하수처리 공정 및 슬러지처리에 대한연구 필요성이 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 주요생물학적 하수처리공정에 따른 온실가스 발생량 및 슬러지 배출량을 계산하며, 이에 따라 온실가스 배출을 최소화하는 하수 및 슬러지처리방법을 제시하고자 한다. 생물학적 하수처리공정으로는 Anaerobic/Anoxic/Oxidation$(A_{2}O)$, Bardenpho, Virginia Initiative Plant (VIP), University of Cape Town(UCT)을 이용하였으며, 동력학적 하수처리모델링 프로그램인 GPS-X를 이용해 본 공정의 모델링을 수행하였다. 이를 바탕으로 하수처리과정에서 발생하는 온실가스 및 슬러지 배출량을 계산하며, 이를 통해 온실가스 배출을 최소화하는 공정을 선택하였다. 온실가스 및 슬러지 배출량은 2006 IPCC 가이드라인에서 제시한 식을 통해 계산되었다. 또한 다양한 슬러지 처리 시나리오(퇴비화, 소각, 매립)에 대한 환경성평가를 수행하였으며, 이를 통해 각 시나리오의 결과를 하나의 지표로써 비교 평가하였다. 본 연구결과, 4가지 하수처리공법 중 Bardenpho 공법에서 환경성이 가장 좋은 것으로 나타났으며, 슬러지 처리 시나리오 중 퇴비화가 온실가스를 가장 적게 배출하였다.