• 제목/요약/키워드: 친환경재료

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중공트랙단면 에코필라 사방댐의 비선형 충돌해석 (Nonlinear Impact Analysis for Eco-Pillar Debris Barrier with Hollow Cross-Section)

  • 김현기;김범준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.430-439
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    • 2019
  • 본 연구는 친환경 에코필라 사방댐의 시공성과 경제성을 향상시키기 위해 제안된 중공트랙형 단면의 프리캐스트 에코필라 사방댐에 대하여 산사태 발생시 토석류에 동반되는 암석이 충돌할 경우 구조체의 안전성과 손상도를 평가하기 위해 비선형 충돌해석을 수행하였다. 최근에는 콘크리트를 이용한 에코필라 사방댐의 설치가 늘고 있으나, 콘크리트 투과형 사방댐 설계의 기준이 전무하여 경험적으로 설계되고 있을 뿐 아니라 산사태로 인한 피해가 지속적으로 늘고 있는 상황임에도 불구하고 극한환경을 적용한 성능평가나 연구를 찾아보기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 선행연구를 통해 적정성과 성능에 대해 검증된 중공트랙형 단면의 에코필라 사방댐에 대하여 급경사지에서 발생한 우면산 산사태의 토석류 속도로 암석이 충돌할 경우로 가정하였다. 암석의 규모는 ETAG 27의 성능평가 기준을 참조하여 유사한 규모로 설정하였고, 최대 충격력이 작용할 수 있는 조건과 작용위치, 암석직경을 변수로 고려하였으며, 콘크리트 비선형 재료모델을 적용하였다. 재료 비선형해석이 가능한 ABAQUS 소프트웨어를 이용하여 해석적 방법으로 구조체의 강도와 손상도 평가를 수행하였다. 해석결과, 암석직경 0.3m와 0.5m가 충돌했을 경우는 구조체의 변위나 응력이 허용치 이내로 안전한 것으로 평가 되었으나, 0.7m 직경의 암석이 충돌할 경우 중공트랙형 기둥부가 에너지를 충분히 흡수하지 못하여 파괴되는 것으로 예측되었다. 또한, 콘크리트 손상도 평가결과 암석직경 0.3m와 0.5m에서는 손상비가 1.0이하로 나타났으나 0.7m 직경일 경우는 1.39로 평가되어 일정수준 이상에서는 사방댐 기능수행 적합성이 제고되어야 할 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 사방댐 단면설계 시 고려해야 할 충격력에 대한 기초자료로 활용할 수 있으며, 향후 실험적 연구가 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.

항균 가식성 필름/코팅 개발 현황 (Development of antimicrobial edible films and coatings: a review)

  • 김수연;민세철
    • 식품과학과 산업
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    • 제50권2호
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    • pp.37-51
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    • 2017
  • 항균 가식성 필름/코팅은 항균 물질을 식품에 직접 적용하는 경우보다 적은 양의 항균 물질로 지속적인 항균 효과를 기대할수 있는 효율적인 식품 살균 방법의 하나로서 제안 될 수 있다. 항균 가식성 코팅 필름은 섭취 기능하고 필름/코팅의 구조를 형성할 수 있는 탄수화물 고분자, 단백질, 왁스 등의 재료를 주재료로 사용하여 만들어진다. 최근 두가지 이상의 재료를 혼합해 주재료로 사용한 항균 가식성 필름/코팅과 식품 가공 부산물로 제작한 필름/코팅의 항균 기능 및 물리적 특성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 라이신, 유산균 분리 배양액, 전통주, 고초균, 메틸시클로프로펜, 엡실론-카프로락톤 나노 섬유, 질산 은과 나노 점토, 산화 아연 등 새로운 항균 물질을 기존 필름 주재료에 사용하거나 방향유, 유기산, 효소 등 기존 항균 물질을 키토산과 알긴산 혼합물, 한천과 바나나 가루 혼합물 등 새로운 조성의 필름 주재료에 첨가하여 항균 효과와 물리적 특성을 관찰한 연구들이 보고되었다. 필름 주재료 또는 항균 물질로 인해 필름/코팅의 항균 효과 및 인장 특성, 수분 방벽 능력이 개선된 경우와 그렇지 못한 경우를 보고한 연구들을 통해 원하는 항균 효과와 물리적 특성을 갖는 필름을 제조하기 위해서는 항균 가식성 필름/코팅의 주재료와 항균 물질의 상호 반응을 고려해야 함을 알 수 있었다. 가식성 필름/코팅 항균 효과의 통계적 예측을 통해 항균 가식성 필름/코팅을 제작하는데 필요한 요건들을 결정할 수 있으며, 항균 필름의 적용으로 식중독 사고 발생율이 얼마나 감소되었는지 예측 할 수 있다. 항균 가식성 필름/코팅들은 식중독균과 오염균을 저해 할 수 있고, 항균 물질의 방출을 조절할 수 있으며 식품 수분 유입을 방지할 수 있다. 또한, 합성 포장재를 대체 할 수 있는 친환경 포장재이므로 더욱 다양한 식품의 미생물안전성 향상과 보존을 위해 사용될 수 있을 것으로 전망된다.

화장품과 식품 재료를 이용한 각종 산업장비 녹(rust) 세정에 관한 연구 (A Study on Rust Cleaning of Various Industrial Equipment Using Cosmetic and Food Materials)

  • 염석재;정선도;오은하
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.19-28
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    • 2021
  • 부식은 환경과의 반응에 의한 금속의 열화이다. 이는 완전히 제거하기가 어렵다. 부식은 보호장벽이 파괴 된 후 빠르게 진행되며 매트릭스로의 금속 양이온 확산, 산화물 형성과 국소 pH 변화 같은 금속 표면과 국소 환경의 조성과 특성을 변경하는 여러 반응이 일어난다. 강과 철의 부식에 대한 연구는 이론적, 실제적 관심사이며 상당한 관심을 받고 있다. 산업용 산세척, 산 스케일 제거, 세척 및 유정 산성화에 널리 사용되는 산 용액은 금속 재료에 대한 부식 공격을 억제하기 위해 부식 억제제를 사용해야한다. 녹을 물리적으로 제거하려면 고가의 특수 장비가 필요하며 이를 화학적으로 제거하면 부식을 유발하거나 금속의 수명을 단축 할 수 있다. 본 연구에서는 퍼머 환원제와 킬레이트 개념을 적용하여 화장품 및 식품소재를 이용한 친환경 녹 세정제를 개발하였고 산업 및 온수 관, 각종 산업 기기의 녹을 제거하기 위해 적용하여 보았다. 그 결과, 녹 세정제는 기존 처리 방식에 비해 녹을 더 효과적이고 안전하게 제거하는 것으로 나타났다. 동일한 시간에서 녹 제거 효율은 기존의 방법보다 공업용 배관의 경우 1.75 ~ 2.5 배, 보일러 온수용 배관의 경우 1.56 ~ 2.2 배 우수하였다.

마찰대전 기반의 에너지 하베스팅에서 다층박막적층법의 응용 (Application of Layer-by-Layer Assembly in Triboelectric Energy Harvesting)

  • 합타무 게베예후 멩게;박용태
    • Composites Research
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    • 제35권6호
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    • pp.371-377
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    • 2022
  • 마찰대전 나노발전기(triboelectric nanogenerator, TENG) 장치는 최근 몇 십여년 동안 많은 관심을 불러일으켰다. 주변에서 버려지는 에너지 중 기계적 에너지를 수확하는 기술 중 하나인 TENG 기술은 정전기 유도 및 마찰 대전의 이중 효과로 얻어진다. 특히, 나노 로봇이나 마이크로 전자기계 장치와 같은 초소형 전자 장치의 급속한 발전으로 초박막 장치에 대한 수요가 크게 증가했다. TENG 기술의 급속한 성장과 함께 높은 전기 출력 성능과 저렴한 제조 기술을 갖춘 적절한 마찰대전 재료를 선택하는 것은 지속 가능한 나노발전기 작동에 필수적이다. 최근 이러한 문제를 극복하기 위한 하나의 방법으로 다층박막적층법 (혹은 층상자기조립법, layer-by-layer (LbL)self-assembly technique)이 고려되고 있다. 이 LbL 자기조립 기술은 TENG의 성능 향상 및 응용 분야에서 두께 문제를 성공적으로 극복할 뿐만 아니라 저비용, 친환경 공정을 제시했으며 대규모 생산에 사용할 수 있다. 본 리뷰에서는 TENG 장치를 위한 LbL 기반의 소재 개발에 있어 최근의 연구들을 검토하였으며, 현재까지 검토된 에너지 수확 장치 분야에서의 잠재력을 살펴보았다. LbL 기술을 적용하여 제작한 TENG 장치의 이점에 대해 논의하고, 마지막으로 다양한 초박형 TENG 구현을 위한 본 제작 기술의 방향과 관점을 간략하게 제시하였다.

근로복지공단 보육시설의 급식 운영현황과 학부모대상 품질 만족도 (Parents' Opinions on Foodservices in Daycare Centers of Korea's Compensation and Welfare Service Institute)

  • 김지헌;이영은
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.102-113
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    • 2013
  • 본 연구는 전국 근로복지공단 보육시설의 학부모를 대상으로 급식에 대한 이용실태, 인식 및 급식에 대한 요구도와 수행도를 조사함으로써 보육시설 급식의 질 향상과 합리적인 운영에 기초 자료를 제공하고자 하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 조사대상 학부모의 연령대는 30대가 85.8%로 가장 많았으며, 어머니 직업은 직장인이 75.1%, 전업주부가 22.7%로 나타났고, 가정의 월 평균 소득은 350만원 이상이 23.7%, 200~250만원이 18.6%이었다. 재원 중인 유아의 연령은 만 2세가 20.4%, 만 3세가 29.4%, 만 4세가 23.2%이었고, 재원기간은 1년 미만이 37.5%이었다. 영양사가 배치된 곳이 73.9%이었으며, 배치되지 않은 곳이 26.1%이었고 영양사는 모두 상근직이었다. 원아의 식사 장소는 교실이 50.0%, 전용식당과 교실을 동시에 이용하는 곳이 36.4%이었다. 1일 급식인원은 평균 133.3명이었고, 1인당 급식 단가는 평균 1745.43원으로 조사되었다. 급식에서의 식사로 인해 변화된 식습관에 대해 조사한 결과 맛이 없거나 처음 보는 음식도 먹게 됨이 44.8%, 편식이 없어짐이 36.1%, 식사예절이 좋아짐이 29.9%이었다. 급식 필요성에 대한 인식도 점수는 평균 4.70점(필요하다)으로 보육시설에서의 급식 필요성을 높게 평가하였다. 급식이 필요한 이유에 대해서는 건강 향상을 위해서가 56.8%, 어린이집 종일제 프로그램 때문이 23.4%, 올바른 식습관 형성을 위해서가 18.2%로 나타났다. 보육시설의 급식 질 향상을 위해 가장 시급하게 고려되어야 할 사항에 대해 조사한 결과 안전한 식재료가 43.6%, 위생이 35.9%, 간식비 지원확대가 10.2%이었다. 보육시설 식사급식에의 요구사항에 대해 조사한 결과 유기농 식품 및 국산재료 사용이 60.9%, 제철재료사용이 9.2%, 조미료 사용 절제가 9.0%이었다. 간식급식에 대한 요구사항은 유기농 친환경 식재료 사용이 40.0%, 오전 간식으로 죽 제공이 35.1%, 오전 간식으로 제철과일 우유 제공이 13.4%이었으며 보육시설급식의 만족도를 높이기 위한 간식급식의 친환경 식재료의 사용 확대가 필요하겠다. 원아의 급식분량 지도에 대한 학부모의 의견을 조사한 결과 대부분의 학부모(66.4%)는 원아가 일정량을 다 먹도록 지도하길 원하는 것으로 나타났다. 식사급식에 만족하게 되는 판단 기준에 대해 조사한 결과 유기농 국산 식재료 사용이 62.3%, 제철 식품 이용이 54.3%, 위생관리가 52.5%, 편이 식품의 사용제한이 48.4%이었다. 급식 품질특성 32개 속성들을 축소된 영역으로 구분한 것에 관한 타당성을 검증하기 위하여 요인분석을 실시한 결과 식단, 급식효과, 시설, 위생, 식재료, 급식서비스 각 영역의 신뢰도 계수는 0.893~0.945로 문항의 내적일관성이 높은 것으로 분석되어 타당하게 구분된 것임을 알 수 있었다. 급식 품질특성에 대한 학부모의 중요도와 수행도 점수를 분석결과 속성과 영역 모두에서 중요도가 수행도보다 높게 평가되어 모든 품질에 대해 개선이 요구되는 것으로 나타났다. 중요도는 '적절한 1인 분량' 속성만을 제외한 31개 속성에서 4점 이상(요구한다)의 점수를 나타냈으며 위생영역과 식재료 영역에 속하는 속성들의 중요도 점수가 높았다. 현재의 급식 품질을 평가한 수행도 역시 '적절한 1인 분량 제공' 속성만을 제외한 모든 속성에서 4점 이상(그렇다)의 점수를 나타냈으며 시설영역에 속한 속성들의 수행도 점수가 상대적으로 낮았다. 중요도와 수행도 점수를 비교한 결과 메뉴영역의 '영양적 균형', '간식의 영양적 균형'(p<0.01), '간식 종류의 다양성' (p<0.05), '식사하는 장소의 분위기'(p<0.01), '식탁 및 의자의 위생'(p<0.001)과 위생영역의 '위생 및 소독시설 보유'(p<0.01), '음식의 위생', '식수의 위생', '조리실 내부의 청결', '급식종사자의 위생'과 식재료 영역의 '안전한 식재료의 사용', '신선한 식재료의 사용'이 유의한 차이를 나타낸 속성이었고 영역 중에는 위생영역과 식재료 영역(p<0.001)이 유의한 차이가 있었으며, 중요도 점수가 수행도 점수보다 높아 개선이 요구되는 속성과 영역이었다. 근로복지공단 보육시설 급식에 대한 전반적인 만족도를 조사한 결과 식사급식에 대한 전반적인 만족도 점수는 평균 4.33점(5점 만점), 간식급식에 대한 만족도는 평균 4.03점이었다. 또한 32개의 급식 서비스의 품질속성 중 '영양적 균형(p<0.05)', '간식의 종류의 다양성(p<0.001)', '급식 시 교사와의 의사소통(p<0.05)'이 전반적인 만족도에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 전반적인 만족도에 영향을 미치는 신선하고 안전한 식재료의 사용과 다양한 제철음식 사용을 위한 급식 단가의 인상과 균형 잡힌 간식 및 급식 제공을 위한 급식 프로그램 개발이 요구된다. 식습관 교정 및 바른 위생습관을 위해 보육시설에서의 영양사에 의한 정기적인 영양교육을 실시하여야 한다. 영유아의 전문적인 급식 관리를 위해 영양사 배치기준 현실화가 필요하겠다. 또한 유기농 식품 및 국산재료 사용에 대한 학부모의 요구도가 높게 나타났고, 급식 식재료 질 관리가 요구된다. 중요도 점수와 수행도 점수 간 비교에서 유의한 차이를 나타낸 급식의 영양적 균형과 조화의 수행도 개선을 위해 식단 작성 시 영양소의 균형과 영유아 발달에 따른 기호도를 반영하여 개선시키도록 해야 하며 실질적이고 체계적인 영양관리가 요구되며 식탁 및 의자의 안전성과 위생의 개선을 위해 보육시설의 물리적 환경 개선이 요구된다. 전용식당이 없는 보육시설은 영유아기는 면역력이 약하여 세균에 감염될 가능성이 높고 보육시설에서 장시간 아동들이 같이 생활하기 때문에 급식이 각 반에서의 급식 실시 시 위생 관리상 문제가 제기될 수 있어 별도의 식당이 설치되어 운영하도록 해야 한다. 또한 위생, 청결, 안전관리에 문제가 발생될 수 있는 여지가 있다는 점에서 향후 전용식당 확보를 위한 개 보수 지원이 필요하다. 식단관리에서 식재료의 양 및 질의 관리, 영양가 분석, 맛, 비용관리와 조리원과의 정확한 의사소통을 위해 표준 레시피에 의한 식단관리체계를 확립하고, 근로복지공단 보육시설 특성에 맞는 표준 레시피 개발이 요구된다. 또한 근로복지공단 보육시설은 저소득 기혼여성근로자의 육아부담을 해소하여 지속적인 취업활동을 보장하고자 영세 중소기업체 밀집지역에 설치되므로 지원체계 구축이 요구된다. 또한 질 높은 보육서비스를 제공하고 보육시설의 현재 수준을 점검하며 개선하도록 하기 위한 보육시설 평가인증제도의 평가인증지표 중 조리실과 식자재 관리 및 급식과 잔반관련항목이 3~4 항목으로만 되어 있고 그 항목 또한 구체적이지 않다. 따라서 급식의 만족도에 영향을 미치는 급식품질 속성을 고려한 실질적인 평가 척도로의 개선이 필요하겠다.

판재형 활성탄을 이용한 라돈 저감 연구 (A Study of Radon Reduction using Panel-type Activated Carbon)

  • 최일홍;강상식;전제훈;양승우;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.297-302
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    • 2017
  • 최근 실내공기 중의 라돈기체의 농도를 저감하기 위하여 친환경 숯을 이용한 공기정화 필터 및 건축자재를 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 종래의 입상 활성탄 필터에 비해 취급이 용이하고, 효율적으로 라돈을 흡착 및 제거할 수 있는 새로운 판재형 활성탄을 설계 및 제작하여 라돈 저감 성능을 평가하였다. 판재형 활성탄은 분말 활성탄과 폴리우레탄 폼을 일정한 비율로 혼합하고 믹싱 및 압착 공정을 통해 성형제품으로 제작하였으며, 다이아몬드 절삭을 통해 2 mm, 4 mm, 6 mm 두께로 각각 제작하였다. 제작된 활성탄 필터에 대한 물리적 특성을 분석하기 위해 비표면적과 휨 강도를 측정을 하였다. 또한, 실내 라돈기체의 저감성능을 평가하기 위해 3개의 아크릴 챔버를 이용하였으며, 일정한 공기유량에 대해 필터 통과 전과 후의 라돈 농도를 연속 측정하여 저감율을 평가하였다. 측정결과, 제작된 판재형 활성탄의 비표면적은 약 $1,008m^2/g$으로 종래의 활성탄과 유사한 값을 보였으며, 휨 파괴 하중은 435 N으로 석고보드보다 3배 이상 높은 강도를 가지는 것을 알 수 있었다. 끝으로, 실내 라돈기체의 저감은 활성탄의 두께가 증가함에 따라 저감효율이 증가하였으며, 6 mm 두께의 활성탄 필터에서 90 % 이상의 우수한 라돈제거율을 보였다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 제작된 판재형 활성탄은 밀폐된 실내에서 라돈 기체의 농도를 감소시키기 위한 친환경 건축 재료 및 공기 정화 필터로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

치과용 아말감과 레진에 대한 치과종사자의 안전성에 대한 관리행동 실태 (Behaviors-Based Safety Management of Dental Professionals on Dental Amalgam and Resin)

  • 윤성욱;남인숙
    • 치위생과학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.97-104
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    • 2013
  • 본 연구는 치과재료의 유해인자로부터 치과종사자들의 진료실내의 유해인자로부터 노출을 최소화시키기 위해 치과종사자들의 치과수복재료인 아말감과 레진에 대한 안전성 관리행동에 대해 설문을 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 치과용 아말감과 레진 종류에 따른 사용여부는 아말감 85.8%, 컴포지트 레진은 100%, 아크릴 레진과 트레이용 레진은 각각 97.8%, 95.7%를 사용한다고 응답하였다. 치과용 아말감과 레진의 유해성에 대한 인식은 치과용 아말감은 95.2%, 레진의 유해성에 대한 인식은 36.5%가 잘 알고 있다고 응답하였다. 2. 레진 사용 시 안전성에 관한 관리 행동사항은 4점 척도로 점수가 높을수록 안전성에 관한 관리 행동이 낮은 것을 의미하고 전체평균은 1.99로 조사되었으며 안전성 행동의 실천성이 가장 낮은 항목은 평균 2.50으로 '레진 취급 시 실내공기를 환기시킨다'가 나타났으며 '치과재료를 사용 시 관리지침서에 주의사항을 숙지한다'는 1.04로 안전성 관리행동이 가장 양호하게 나타났다. 3. 치과용 아말감 사용 시 안전성에 관한 관리 행동은 평균이 1.83이며 안전성 관리행동이 가장 낮게 나타난 항목은 평균 2.89로 '아말감 취급 시 환자에게 러버댐을 장착한다', '아말감 사용 후 실내공기를 환기시킨다'가 2.78이며 치과용 아말감 사용 시 안전성 관리 행동이 가장 잘 되는 항목은 '남은 아말감은 뚜껑이 있는 용기에 보관한다'가 1.40, '아말감 사용 후 폐기물 처리법에 의해 처리한다'는 1.42로 나타났다. 4. 일반적인 특징에 따른 치과용 아말감과 레진 사용 시 안전성 관리 행동의 결과 아말감은 모든 특징에서 유의성을 나타냈으며 레진은 직장 내 직위와 근무경력이 통계적 유의성을 나타냈다(p<0.05). 아말감에 대한 안전성 관리행동은 연령이 20~25세가 2.06으로 높은 연령대보다 저조하였으며 학력은 고졸, 전문대졸, 대졸이 각각 2.38, 1.97, 1.77로 나타나 학력이 높은 대상이 양호한 결과를 나타냈다. 근무장소는 종합병원(대학병원)이 1.69로 실천성이 가장 양호했다. 직장 내 직위는 아말감과 레진이 각각 수석치과위생사가 1.84, 1.68로 안전성 관리행동이 좋게 나타났으며 경력은 아말감인 경우 1~3년이 1.89, 10년 이상 1.96, 레진은 10년 이상이 1.67로 나타나 경력은 대체적으로 높은 경 우 실천성이 높았다. 5. 치과용 아말감 및 레진의 사용 시 안전성 관리행동과 일반적인 특징과의 상관관계에서 아 말감과 통계적으로 유의하게 상관관계를 나타낸 일반적인 특징은 학력(p<0.05)과 직장 내 직위(p<0.05)이며 레진 사용 시 안전성 관리행동과 통계적 유의성을 나타낸 일반적인 특징은 연령(p<0.05)과 직장 내 직위(p<0.05)로 나타났다. 이상의 결과를 볼 때 치과의료기관 종사자들에게 치과재료 취급 시 재료에 대한 유해성 교육이 지속적으로 전달되어야 하며 주의사항을 꼭 숙지하여 안전성 관리행동이 올바르게 이루어짐으로 친환경적인 근무환경을 만들고 유해한 화학물질부터 치과종사자들의 건강을 예방하는 데 적극 노력하여야 할 것이다.

석탄회를 활용한 CLSM의 pH 저감에 관한 연구 (A Study on the pH Reduction of Controlled Low Strength Material with Coal Ash)

  • 김영일;지성현;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권9호
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    • pp.39-45
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    • 2010
  • CLSM은 다짐이 필요없고 유동성이 큰 물질로 일반적으로 시멘트, 잔골재, 물, 혼화재 등을 혼합하여 만들어진다. 기존의 저강도고유동화재는 잔골재로 모래를 사용하고 있으나 모래를 구하기 점점 어려워지는 현 시점에서 저강도고유동화재를 대량으로 활용하기 위해서는 모래를 대신할 대체재의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 석탄회의 공학적 성질은 모래와 유사하여 모래의 대체재로써의 CLSM에 적용 가능하며 친환경재료로써의 검증이 필요하게 되었다. 이중 식생에 관한 연구는 자연과 화합할 수 있는 중요한 연구분야로써 식생이 가능한 적정 pH를 만족시킬 경우 적용의 확대가 가능할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구의 목적은 석탄회의 대량유효활용의 일환으로 석탄회를 활용한 CLSM을 pH가 식생이 가능하도록 저감하기 위한 방안으로, 양생방법과 중성화처리에 따른 pH의 저감효과를 확인하여 식생에 관한 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 공시체의 제작은 일축압축강도 0.5~1.0MPa을 만족하며 매립회와 비회의 비율이 70:30인 것을 기준으로 하여 총 5가지 Case로 배합하였으며, CLSM의 알칼리 용출을 억제하기 위해 이인산암모늄 용액에 공시체를 침지하는 방법으로 중성화처리를 실시하였다. 연구결과 중성화처리와 양생에 의한 방법을 적용하기 이전의 CLSM는 pH 11이상의 알칼리성이었으나, 중성화처리와 양생방법을 적용한 이후의 pH는 9.5 이하로 저감시켜 식생이 가능한 조건을 만족하였다.

수직형 발광다이오드의 표면패턴 밀도 증가에 따른 광추출 효율 향상에 관한 연구

  • 정호영;김수진;김경헌;안호명;김태근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.416-417
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    • 2013
  • 최근 질화물계 발광다이오드(light emitting diode, LED) 소자는 핸드폰, 스마트 TV 등의 디스플레이 분야와 실내외조명, 감성조명, 특수조명 등의 조명분야에 그 응용분야가 급속히 확대되고 있다. 이러한 LED 소자는 에너지 절감과 친환경에 장점을 가지고, 가까운 미래에 조명시장을 대체할 것으로 예상된다. 이를 만족하기 위해서는 현재보다 더 높은 효율을 갖는 LED 개발이 요구되어지고 있는 상황이다. 일반적으로 질화물계 LED 소자의 효율은 내부양자 효율, 광추출 효율 등으로 나타낼 수 있다. 내부 양자효율은 성장된 결정의 질의 개선 및 다층의 이종접합 또는 다중양자우물 구조와 같이 활성층의 캐리어 농도를 높이는 접합구조로 설계되어 80% 이상의 효율을 나타낸다. 그러나 광추출 효율은 이에 미치지 못하고 있다. 이는 반도체 재료의 높은 굴절률로 인하여 빛이 외부로 탈출하지 못하고 내부로 반사되거나 물질 안에서 흡수가 일어나기 때문이다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 연구 그룹들은, 표면에 패턴 형성하여 빛의 전반사를 줄여 그 효율을 올리는 연구결과를 보고하고 있다. 대표적인 방법으로는 wet etching, 전자빔 리소그라피, 나노임프린트 리소그라피, 레이저 홀로 리그라피, 나노스피어 리소그라피 등이 사용되고 있다. 이 중, 나노스피어 리소그라피는 폴리스틸렌 혹은 실리카 등과 같은 나노 크기의 bead를 사용하여 반도체 기판 표면에 단일층으로 고르게 코팅한 마스크로 사용하여 패턴을 주는 방법이다. 이 방법의 장점으로는 대면적에 균일한 패턴을 형성할 수 있고, 공정비용이 저렴하여 양산하기에 적합하다는 특징이 있다. 나노스피어 리소그라피를 통해서 표면에 생성된 패턴 모양의 각도에 따라서, 식각되는 깊이에 변화에 따라 실험한 결과들은 있지만, 아직까지 크기가 다른 나노입자들의 마스크 이용하여 형성된 패턴 밀도에 따른 광 추출 효과에 대한 연구가 많이 미흡하다. 따라서 본 연구에서는 다양한 크기의 실리카로 패턴을 형성시켜 패턴 밀도에 대한 광추출 효율의 효과에 대해서 조사하였다. 실험 방법으론, DI, 에탄올, TEOS, 암모니아의 순서대로 그 혼합 비율을 조정하여 100, 250, 500 nm 크기의 나노입자를 합성하였고 이것을 질화물계 LED의 표면 위에 단일층으로 스핀코팅 방법을 통해 코팅을 하였다. 그 후 ICP-RIE 방법으로 필라 패턴을 형성하였는데, 그 결과 100 nm SiO2 입자를 이용한 경우 $4.5{\times}10^9$/$cm^2$, 250 nm의 경우 $1.4{\times}10^9$/$cm^2$, 500 nm의 경우 $0.4{\times}10^9$/$cm^2$의 패턴의 밀도를 보여주었다(Fig. 1). 패턴의 밀도에 따라 전계광학적 특성을 확인하여 보았는데, 그 결과는 평평한 표면과 비교하였을 때 100 nm에서 383%, 250 nm에서는 320%, 500 nm에서는 244% 상승하는 결과를 보여주었다(Fig. 2). 이번 실험을 통해서 LED의 광추출 효율은 표면 모양과 깊이 뿐 아니라 밀도가 커질수록 그 효율이 올라간다는 사실을 알 수 있었다.

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한약재박을 이용한 미생물제제의 개발 (Development of Microbial Inoculant Using By-product of Oriental Herbal Medicine)

  • 주길재;김영목;우철주;이오석;김정웅;소재현;곽윤영;이종진;김진호;이인구
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제48권3호
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    • pp.201-206
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    • 2005
  • 본 연구는 한약재박의 효율적 처리를 위한 실험의 일환으로 한약재박으로부터 유용미생물을 분리하고 이들 미생물로부터 작물생육촉진미생물을 선발하여 한약재박에 적용한 한약재박 미생물제제를 만들어 친환경농업에 이용하고자 실시하였다. 한약재박은 유기물 함량이 93.0%로 높고 조단백질 함량이 11.3%, 조지방 함량이 5.1%, NDF 함량이 49.7% 및 ADF 함량이 33.8%로 나타나 미생물제제의 원료로서도 이용 가치가 높았다. 한약재박으로부터 약 35종의 미생물이 검출되었고, 이들 중 13종이 한약재박 이용성이 높았으며, 작물생육촉진미생물 BL-333 균주를 선발하였다. 선발균주 BL-333을 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology 및 16S rDNA 염기서열(589 bp)로 상동성을 조사한 결과 Paenibacillus marcerans로 추정되었다. P. marcerans BL-333 균주는 각종 진균에 대해 대부분 높은 항진균 활성을 나타내었으며, 특히 Fusarium 속과 Collectotrichum 속 등의 진균에 대해 높은 항진균 활성을 나타내었다. P. marcerans BL-333 균주와 한약재박 분쇄물 등으로 제조한 미생물제제는 10종의 작물의 생육조사에서 무처리구보다 $3{\sim}24%$ 증수되는 효과를 나타내었으며, 특히 상추, 무, 배추 및 오이 등에서 생육촉진효과가 우수하였다. 따라서 한약재박 및 한약재박으로부터 얻은 미생물은 퇴비나 미생물제제를 위해 효과적인 재료로서의 활용 가치가 있다고 본다.