• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권1호
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• pp.36-43
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• 2024

폐어망은 해양 플라스틱 폐기물의 50% 이상을 차지하며, 해양생태계를 파괴하는 주요 원인으로 지목되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 폐어망은 소각, 매립, 기계적 재활용 등의 방법으로 처리되고 있으나, 부가가치가 낮은 제품으로 재활용되며, 오염 물질을 배출한다는 한계가 존재한다. 하지만 플라스틱 고분자로 구성된 폐어망은 열분해 방법을 통해 처리할 경우, 합성가스 및 열분해유와 같은 유용한 자원으로 재활용할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 CO₂ 기반에서 폐어망을 촉매 열분해하여 고순도의 H₂를 생산하는 공정을 제안하였다. 제안된 공정은 다음 3단계로 구성된다. 첫째, 전처리 된 폐어망을 CO₂ 기반 하 Ni/SiO₂ 촉매 열분해 반응을 통해 합성가스 및 열분해유를 생산한다. 둘째, 생성된 열분해유를 연소시켜 열분해 반응의 에너지원으로 재사용한다. 마지막으로, 합성가스를 WGS (Water-Gas-Shift) 및 PSA (Pressure Swing Adsorption)를 통해 고순도의 H₂로 전환한다. 본 연구에서는 제안된 공정의 열분해 결과를 일반적인 열분해 조건인 기존 N₂ 기반 열분해 결과와 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 폐어망 500 kg/h을 열분해 시 N₂ 기반에서는 2.933 kmol/h의 고순도 H₂를, CO₂ 기반에서는 3.605 kmol/h 의 고순도 H₂를 생산 가능했다. CO₂ 기반 폐어망 열분해에서 CO 생산이 향상되어 최종적으로 H₂ 생산량이 증대된 결과가 도출되었다. 또한 폐어망 열분해 시 CO₂ 기반에서는 공정 운전 과정에서 배출되는 CO₂를 포집 후 활용함으로써, N₂ 기반 열분해에 비해 CO₂ 배출량을 89.8% 줄일 수 있었다. 연구 결과를 바탕으로 CO₂ 기반에서의 제안 공정은 폐어망 재활용과 더불어 친환경적인 수소 연료생산이라는 목표를 달성할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.186-186
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• 2016

수소는 연료전지 등의 에너지원으로 사용될 경우 NOx, SOx, $CO_2$ 등의 한경오염물질, 온실가스를 발생시키지 않기 때문에 친환경 에너지원으로 각광을 받고 있다. 수전해는 수소를 생산하는 가장 간단하고 효율적인 방법 중의 하나로서, 잉여전력 또는 신재생에너지에 의한 전기에너지를 통해 환경오염물질 발생 없이 고순도의 수소를 얻을 수 있으며 분산/대량 생산이 용이하다. 수전해에서 환원전극에서는 수소발생반응이 일어나고, 산화전극에서는 산소발생반응이 일어난다. 이때 주로 산소발생전극 촉매로는 과전압이 작게 걸리고 활성이 우수한 귀금속 계열의 $IrO_2$와 $RuO_2$ 등의 촉매가 현재 사용되고 있다. 본 연구에서는 고분자 용액을 만들어 전기방사를 이용하여 공정변수에 따른 직경과 morphology를 확인하였고, 고가의 귀금속 산화물 대신 저렴한 전이금속산화물인 Cu와 Co를 이용하여 1D 나노섬유를 산소발생 촉매로 합성하였다. 합성된 나노섬유의 구조적, 물리화학적 특성을 분석하고 산소발생반응(OER)에 대한 전기화학적 활성 및 내구성을 평가하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.145-148
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• 2008

50 Newton 진공 추력 레벨을 가지는 과산화수소 단일추진제 추력기를 개발하였다. 축소형 추력기를 제작하여 제조한 촉매의 추진제 분해 성능을 평가하였다. 축소형 추력기의 성능평가 결과로부터 50 Newton 추력을 위한 추진제 유량을 완전히 촉매 분해시키기 위해 필요한 반응기를 설계하였다. 스케일 업을 통해 제작된 추력기는 34.8 g/s의 추진제 유량에서 98%의 특성속도 효율을, 대기압 조건에서 42 Newton의 추력, 123 sec의 비추력 결과를 보임으로써 반응기 스케일 업 과정이 적절함을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.424-432
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• 2007

바이오디젤은 식물유지 및 동물유지와 같은 재생 가능한 자원으로부터 얻어지는 친환경 대체에너지로서 주목받고 있다. 바이오디젤은 식물유지 또는 동물성 지방으로부터 얻어지는 긴사슬 지방산의 모노알킬에스터이다. 본 총설에서는 (1) 바이오디젤을 얻기위한 전이에스테로화 반응에 대한 촉매의 타입, 자유지방산 및 수분, 알콜과 유지의 반응비, 알콜타입, 반응온도 및 시간과 교반강도의 영향, (2) 전이에스테르화 이후의 바이오디젤에 대한 분리공정, 그리고 (3) 대체에너지로서 바이오디젤의 내연기관 적합성을 바이오디젤의 물성에 기초하여 소개한다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권3호
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• pp.24-33
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• 2008

진공 작동 조건에서 50 Newton 추력 레벨을 가지는 과산화수소 단일추진제 추력기를 개발하였다. 축소형 추력기를 제작하여 제조한 촉매의 추진제 분해 성능을 평가하였다. 축소형 추력기의 성능 평가 결과로부터 50 Newton 추력을 위한 추진제 유량을 완전히 촉매 분해시키기 위해 필요한 반응기를 설계하였다. 스케일 업을 통해 제작된 추력기는 34.8 g/s의 추진제 유량에서 98%의 특성속도 효율을, 대기압 조건에서 42 Newton의 추력, 123 sec의 비추력 결과를 보임으로써 반응기 스케일 업 과정이 적절함을 확인하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제45차 학술발표회
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• pp.21-21
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• 2011

개인적 삶의 질 향상과 함께 사회적인 삶의 가치를 추구하여 인체친화적이며 동시에 환경 친화적인 제품 소비에 가치를 두는 LOHAS 트렌드의 영향으로 의류 제품에서는 소비자의 요구 수준에 맞춘 고급화, 고기능화된 의류 상품 및 소재 중심의 소비와 함께 친환경 소재, 리사이클 소재 등에 대한 관심이 증가하고 있다. 최근 Ramie 복합 소재는 이러한 트렌드에 적합한 대표적인 소재로서 고감성/웰빙 신섬유 제품 개발을 통해 신시장 개척이 가능한 아이템으로 주목받고 있다. 한편, Ramie는 땀에 대한 흡습성과 속건성이 우수하고 청량감이 있어 주로 여름 소재로 활용되어 왔으나 촉감이 좋지 못하고 광택성이 떨어지는 단점이 있어 이를 보완하기 위해 촉감이 좋고 광택성이 뛰어난 레이온 계열의 소재와 혼방하여 고급스럽고 환경 친화적인 의류소재로써 개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 이러한 레이온계 섬유 중에서 상품성이 modal 섬유 Tencel 섬유를 각각 혼방한 Ramie/Modal(28's,30's), Ramie/Tencel(28's) 복합소재의 반응성 염료에 대한 염색특성을 비교 고찰해 보았다. 실험은 Heterobifunctional type 반응성 염료 3종(Red, Yellow, Blue)을 이용하여 흡진 거동, 빌드업 특성, 겉보기 색상농도 등을 비교하였으며 1/1 standard 농도에서의 제반 견뢰도를 비교 평가하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.888-895
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• 2021

이상기후 현상이 심각해지면서, 최근 채식 권장을 통한 기후 문제 해결 캠페인이 새로운 패러다임으로 등장했다. 본 연구의 목적은 소셜미디어를 활용한 채식 권장 기후 캠페인의 효과를 검증하는 것이다. 구체적으로, 캠페인 메시지의 흥미도와 이해도가 소셜미디어 반응과 캠페인 참여 의도에 어떤 영향을 미치는지 조사하고 그 변수들에 대한 평소 채식 관심 정도의 조절효과를 검증한다. 이를 통해 소셜미디어를 활용한 기후변화 대응전략에 대한 함의를 이끌어내고자 한다. 설문조사 결과, 채식 권장 기후 캠페인 메시지로부터 지각된 흥미도와 이해도가 높을수록 소셜미디어에서 캠페인 메시지에 반응하고자 하는 의도와 캠페인 참여 의도가 높은 것으로 나타났다. 또한 채식에 관한 관심이 낮은 집단이 높은 집단보다 흥미도가 캠페인 참여 의도에 미치는 영향이 더욱 크다는 것을 확인했다. 이 연구는 채식 권장 기후 캠페인의 효과를 높이기 위한 구체적인 메시지 전략을 제시한다는 점에서 정책적 함의를 가진다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.101-101
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• 2011

재생 셀룰로스 섬유의 원료로 사용되는 셀룰로스는 면, 마, 목재 등 고등식물의 주성분으로 매년 수십억톤이 광합성에 의하여 생산되어지고 있다. 따라서 석유류와 같은 화석연료의 가격 변동에 영향을 받지 않고 안정적으로 수입되고 있다. 또한, 셀룰로스에는 면이나 마류 등과 같이 간단한 정제 처리에 의해 의류용 섬유로서 사용될 수 있는 것과 목재 섬유와 같이 펄프화하여 종이, 인견섬유, 필름 등으로 사용되어지는 것이 있으며, 셀룰로스 유도체도 제조할 수 있다. 현재까지 개발된 섬유들 중 대표적인 셀룰로스계 재생섬유인 비스코스 레이온(Viscose rayon)은 그 제조 방법이 환경적으로 치명적인 문제를 안고 있으나 고유의 우수한 드레이프성, 흡습성, 독특한 광택, 시원한 촉감 등을 가지고 있어 그 소비는 꾸준한 상황이다. 이러한 Viscose rayon을 대체하기 위하여 친환경적인 공법을 이용하여 개발된 Lyocell 제품이 각광을 받고 있다. 면 셀룰로스 재생섬유는 기존의 Lyocell섬유에 비해 신도는 높고 모듈러스가 낮아 Modal과 같은 촉감을 가지고, 피브릴 발생이 없어 방사공정에서 가교반응이 필요치 않는 것으로 기대된다. 친환경 공법인 Lyocell 공법으로 개발된 면 린터 원료를 이용하여 면 린터 셀룰로스 재생섬유 제조기술을 개발하고자 한다. 따라서 본 연구에서는 면 린터 셀룰로스 재생섬유의 기술적인 신뢰성을 검증하기 위해 면 린터 셀룰로스 재생섬유소재 피브릴화 정도의 표준화 시험법을 연구하고자 한다. 사용원단으로 Tencel A-100, Tencel standard, Modal, Lyocell LF, 면 린터 섬유를 사용하였으며, 세탁, 염색, 알칼리조건 처리에 따른 물성 변화를 알아보았다. 물성 변화는 전자현미경으로 측정하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.183-185
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• 2015

반폐쇄해역에서는 해수교환이 어렵고 육상에서 유입부하와 적조 등의 영향을 강하게 받기 때문에 항상 수질과 저질이 악화되기 쉬운 환경에 처해 있어서 이의 개선을 위한 일환으로 해양식물(잘피)의 서식환경을 복원하여 해양정화에 기여하기 위한 친환경적 접근이 필요하다. 다양한 해상환경조건하에서 잘피의 서식은 변화므로 특히, 파랑의 극한 외력여건에 견디는 친환경 잘피 지지구조물 기술개발이 우선되어야 한다. 본 연구는 잘피장 조성의 기반기술로 해양식생 지지용 바이오 블록을 개발하고 특히, 관광지 및 해양클러스터 단지로 대외적으로 알려져 있는 영도해역에서 영도구가 야심차게 준비해오고 있는 해상낚시터 인근해역에 적용할 수 있는 바이오 블록의 현장시범거치를 통해 잘피 등 해양식생을 유도하기 기반을 마련하기 위한 기초연구로 대상구역에서의 파랑해석과 식생 조성 후에 파랑의 반응특성을 수치모델을 통해 분석하고자 하였다. 계산 결과는 대상지역에 적용할 사면 피복재로 바이오 블록의 규격을 결정하는데 반영될 것이며 후속 연구에서 실제블록의 제작과 현장거치를 수행하고자 한다.

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.72-76
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• 2013

본 연구에서는 norbornene 디에스터 유도체를 합성하는 공정에서 반응 부산물로 생성되는 boric acid를 회수하여 norbornene diacid의 에스터화 반응에 재사용 가능성을 조사하였다. Boric acid를 4가지의 alcohol과 에스터화 시켜 4종류의 trialkyl borate (tributyl borate, tripentyl borate, triisopentyl borate, trihexyl borate)를 합성한 다음 이를 norbornene dicarboxylic acid와 반응시키는 2단계 공정으로 디에스터 유도체를 합성하였다. 이 때 norbornene dicarboxylic acid의 전환율은 89.50~99.31%였다. 디에스터화 반응의 부산물인 boric acid를 NaCl염과 함께 회수하여 trialkyl borate를 합성한 후 정제한 결과 회수율은 92.43~99.35%이었다. 이를 다음 반응에 사용한 결과 디에스터의 수율은 43.70~64.39%였고 순도 97.70~99.24%로 수율이 일부 감소되었으나 손실이 크지 않음을 확인하였다. 주요 반응 부산물인 boric acid를 공정내에서 재사용이 가능하므로 화합물 배출에 의한 환경오염을 사전에 예방할 수 있는 친환경공정으로 적용 가능함을 확인하였다.