• 제목/요약/키워드: 친환경적 개발

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극한미생물과 저가 배지를 이용한 지반고결제의 현장 적용 연구 (Field Study for Application of Soil Cementation Method Using Alkaliphilic Microorganism and Low-cost Badge)

  • 최선규;채경헌;박성식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권1호
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    • pp.37-46
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고로슬래그의 수화반응을 일으키는 극한미생물(Bacillus halodurans) 알칼리 활성화제를 사용하여 현장 지반을 고결시키는 연구를 수행하였다. 현장 토사를 고결시키기 위해 저가의 미생물 배양액을 대량으로 제조하였으며, 제조된 미생물 배양액에 대한 생장실험을 실시하여 기존 미생물 배양액과의 효율성을 비교하였다. 현장 적용은 고로슬래그와 미생물 배양액을 혼합한 알칼리 활성화제로 고결된 지반(미생물 고결토), 보통 포틀랜드 시멘트로 고결된 지반(시멘트 고결토), 그리고 무처리된 지반(무처리토)으로 나누어 시험 시공하였다. 현장 지반 3곳 모두 동일한 크기인 가로 2.6m, 세로 4m, 깊이 0.2m로 시공하였다. 현장 시공 후 28일에 코어를 채취하여 일축압축시험을 실시하였으며, 무처리토 지반은 토베인시험으로 지반의 강도를 평가하였다. 본 연구에서 개발한 미생물 고결토는 시멘트 고결토에 비해 약 1/5 정도 낮은 강도를 보였으나, 무처리토에 비해서는 약 6배 정도 높은 강도를 발휘하였다. 또한, 미생물 고결토의 pH는 10으로 11 이상인 시멘트 고결토보다 낮아 상대적으로 친환경적인 것으로 판단되었으며, SEM-EDS 분석을 통하여 고결도와 고결 물질인 C-S-H 수화물이 생성됨을 확인할 수 있었다.

은나노 입자의 독성 메커니즘 및 천연물을 활용한 은나노 대체 항균 소재 연구 (Toxicity of Silver Nanoparticles and Application of Natural Products on Fabric and Filters as an Alternative)

  • 파티 카라데니즈;김한성
    • 생명과학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.864-873
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    • 2018
  • 나노 입자는 화장품, 식품, 기계, 화학 산업 등에 다양한 용도로 활용되고 있으며, 그 응용분야가 광범히 하여 나노 입자 사용에 대한 관심과 연구가 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 특히 금속나노 입자 중 하나인 은나노 입자는 항균 및 항진균 효과가 뛰어나 의류, 실내 공기필터, 증류필터 등 다양한 방면에 활용되고 있다. 하지만 은나노 입자의 지속적인 노출 시, 입자 크기와 노출방식에 따라 인체에 독성을 유발하는 것으로 알려져 있어 친환경적이고 생물학적으로 안전한 천연물 유래 소재를 활용한 은나노 입자의 기술개발이 필요하다. 천연물이 적용된 실내필터와 의류는 생산의 용이성, 제품 내구성 및 항균 활성에서 은나노 적용제품과 비교될 수 있는 것으로 나타고 있다. 본 연구에서는 은나노의 생체 내 미치는 독성 메커니즘에 대해 알아보고 은나노의 대안으로 항균 활성을 지닌 천연물의 항균 활성에 대해 기술하고자 한다.

친환경적 공간계획을 위한 도시의 열환경 분석 (Analysis of Urban Thermal Environment for Environment-Friendly Spatial Plan)

  • 이우성;정성관;박경훈;김경태
    • 한국지리정보학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.142-154
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    • 2010
  • 본 연구는 경상남도 창원시를 대상으로 다양한 도시의 공간적 특성이 지표온도에 미치는 영향성을 분석하고, 도시지역의 유형에 따른 열환경 특성을 파악하고자 한다. 이를 위해 Landsat 5 TM 영상에서 지표온도, NDBI(Normalized Difference Built-up Index), NDVI(Normalized Difference Vegetation Index) 등을 추출하였으며, 고해상도($10cm{\times}10cm$) 칼라항공사진을 토대로 토지이용 및 토지피복 형태를 분류하였다. 공간통계분석의 기본단위는 $500m{\times}500m$의 Vector Grid로 구축하여 각각의 공간특성 인자별 주제도를 작성하였다. 열환경과 공간특성의 관계성을 평가한 결과, 지표온도와 NDBI의 상관계수가 0.929로 가장 높게 나타났으며, 불투수지역의 비율과도 0.857의 높은 상관성을 가지는 것으로 분석되었다. 다음으로 도시지역의 유형을 주거중심, 공업중심, 녹지중심, 혼합의 4개 지역으로 군집 분류하여 유형별 지표온도를 분석한 결과, 공업중심지역의 지표온도가 $21.10^{\circ}C$로 가장 높았고, 녹지중심지역이 $18.85^{\circ}C$로 가장 낮게 평가되었다. 이상의 연구결과는 도시 지역의 공간적 특성이 열환경에 미치는 영향성을 규명하였으며, 향후 열환경 개선을 위한 토지이용계획과 개발밀도 규제 등에 활용 가능할 것으로 판단된다.

PHPP를 활용한 조적, 콘크리트, 목조 레이어 구성별 표준주택 냉·난방 에너지 요구량 평가 (Heating and Cooling Energy Demand Evaluating of Standard Houses According to Layer Component of Masonry, Concrete and Wood Frame Using PHPP)

  • 강유진;이준희;이화영;김수민
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제45권1호
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    • pp.1-11
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    • 2017
  • 건축물에서 냉방과 난방에 많은 양의 에너지가 소요되고 있다. 건축은 $CO_2$ 발생을 줄이고 에너지 소비 저감을 위하여 냉 난방 부하를 최소화할 필요성이 있다. 그리고 최근 주거문화는 친환경적이고 실내 쾌적성을 중시하는 방향으로 변화하면서 단독주택의 수요가 증가하고 있다. 국내 단독주택의 구조는 크게 조적조, 콘크리트조, 목조 주택으로 구분할 수 있다. 따라서 본 논문은 세 가지 구조방식(조적, 콘크리트, 목조)으로 구성된 동일 면적 단독주택의 냉 난방 부하와 에너지 요구량을 분석하였다. 구조방식별 벽체, 지붕, 바닥 레이어를 구성하였고, 각 레이어의 열관류율(U-value)은 목조 벽체와 같이 스터드를 고려해주기 위하여 PHPP 계산법을 이용하였다. 또한 스터드 유무에 따른 차이를 비교 분석하기 위하여 목조 벽체에서 스터드를 고려하지 않은 경우(비 스터드)를 분석하였다. 분석은 엑셀을 기반으로 자체 개발한 냉 난방 부하 산출 프로그램(CHLC)과 ECO2를 이용하였다. 냉 난방 부하와 에너지 요구량 결과, 목조 구조가 가장 높은 결과를 보였고 콘크리트 구조는 두 번째로 높은 값을 유지하는 것을 확인하였다. 두 구조방식은 에너지소비 측면에서 불리하다고 판단하였다. 결론적으로, 동일한 조건에서의 조적 구조는 다른 구조방식에 비하여 냉 난방 부하 및 에너지 요구량에 있어 유리하며, 목조 구조에서 스터드로 인한 열교를 제외한다면 에너지소비를 줄일 수 있다고 판단되었다.

현장 상온 재생 아스팔트 포장을 위한 고점착 유화 아스팔트 혼합물과 폼드 아스팔트 혼합물의 반응특성 비교 (Comparing Laboratory Responses of Engineered Emulsified Asphalt and Foamed Asphalt Mixtures for Cold In-place Recycling Pavement)

  • 김용주;이호신
    • 한국도로학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.79-86
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    • 2010
  • 일반적으로 유화 아스팔트와 폼드 아스팔트를 사용한 현장 상온 재생 아스팔트 포장은 노후한 아스팔트 포장을 재생하는데 가장 경제적이며 친환경적인 재활용 공법이다. 최근, 현장 상온 재생 아스팔트 혼합물의 코팅, 라벨링, 잔류안정도, 양생조건을 향상시켜주는 고점착 유화 아스팔트가 개발되었다. 본 연구의 목적은 현장 상온 재생 아스팔트 포장을 위한 고점착 유화 아스팔트 혼합물과 폼드 아스팔트 혼합물의 실내시험에 대한 반응특성을 비교하는 것이다. 고점착 유화 아스팔트 혼합물은 폼드 아스팔트 혼합물과 비교하여 재활용 골재를 균일하게 코팅시켜주는 것으로 육안 관찰되었다. 현장 상온 재생 아스팔트 포장을 위한 고점착 유화 아스팔트 혼합물과 폼드 아스팔트 혼합물의 마샬안정도와 간접인장강도는 유사한 반응을 보여주었다. 하지만 진공으로 포화된 습윤상태의 고점착 유화 아스팔트 혼합물의 마샬안정도와 간접인장강도는 폼드 아스팔트 혼합물보다 우수한 것으로 나타났다. 4시간 양생 후 고점착 유화 아스팔트 혼합물의 라벨링 현상은 폼드 아스팔트 혼합물보다 적게 발생하였다. 본 실내시험에 대한 반응특성으로부터 현장 상온 재생 아스팔트 포장을 위한 고점착 유화 아스팔트 혼합물은 폼드 아스팔트 혼합물보다 우수한 저항성과 라벨링 저항성을 발휘하는 것으로 평가되었다.

터널 갱구부 보강방법에 따른 터널 변형 및 지보재 응력특성에 관한 연구 (A study on the characteristics of tunnel deformation and support system according to tunnel portal reinforcement method)

  • 문경선;서윤식;강시온;김상환
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.625-639
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    • 2018
  • 본 연구는 터널 갱구부의 복잡하고 다양한 지형조건과 공학적인 강도특성이 불량한 토사 및 풍화암이 깊은 심도로 분포하는 조건에 대하여 터널 굴착 중 안정성확보를 위하여 보강되는 보조공법의 보강방법에 관한 논문이다. 기존 터널 갱구부 보조공법(강관보강 그라우팅, Ø60.5 mm, Ø114.3 mm)은 장심도 수평시공이 곤란하여 중첩보강 조건으로 시공되고 있다. 근래, 고강성의 대구경 강관 및 수평방향 장심도(L = 30.0~50.0 m) 시공기술이 개발됨에 따라, 터널 갱구부의 지층 및 지반조건에서 보조공법의 보강방법에 대한 공학적인 검토를 수행하여 효과적인 보강방법의 평가가 필요한 상황이다. 따라서 터널 보조공법 무보강 조건, 기존 중첩보강 조건 및 수평보강 조건과 터널 갱구부의 지반조건을 매개변수로 하여 3차원 연속체 수치해석(Midas GTS NX 3D)을 수행하여 보강효과를 검토한 결과, 보조공법 수평보강조건이 변위(천단침하 및 내공변위) 및 지보재 응력이 가장 작게 발생됨에 따라, 보강효과가 가장 큰 것으로 검토되었다. 본 연구 결과를 토대로, 터널 갱구부 현장에 장심도 대구경 강관 수평보강 그라우팅을 설계 및 시공한 결과, 터널 갱구부 변위 및 지보재 응력은 허용값 이내에서 발생되어 충분한 안정성이 확보되는 것으로 검토되었다. 또한, 터널 갱구부의 지반굴착을 최소화함에 따라, 친환경적인 터널 갱구부 형성이 가능한 것으로 파악되었다.

갈색여치의 유인물질 탐색과 트랩개발 (Attractants and Trap Development for Ussur Brown Katydid, Paratlanticus ussuriensis (Orthoptera : Tettigoniidae))

  • 노두진;양정오;문상래;윤창만;강신호;안기수;김길하
    • 농약과학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.256-261
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    • 2008
  • 최근 충북 영동지방을 중심으로 대발생되고 있는 갈색여치에 대하여 친환경적인 방법으로 유인트랩을 이용한 방제를 검토하였다. 농가에서 쉽게 구할 수 있는 PET 프라스틱 빈병을 이용하여 Fish 트랩을 제작하였다. 유인조성물로서 상수리나무잎 대비 과일의 과육 및 과일 주스, 막걸리와 어분을 영동지역 포장에 직접 처리하여 유인효과를 비교하였다. 1일 동안의 유인력을 검토한 결과, 본 연구에서 제작하여 적용한 Fish 트랩이 Funnel 트랩에 비해 높은 유인효과를 보였으며, 유인 조성물 효과는 복숭아주스(32.7마리) > 막걸리+어분(31.3마리) >막걸리(27.0마리) > 배주스(19.0마리) > 사과주스(17.2마리) > 어분(16.7마리) > 포도주스(14.4마리) > 상수리나무잎(2.3마리) 순서로 나타났다. 과일의 과육에 대한 유인효과에 비해 과일 주스의 효과가, 그리고 트랩을 지면에 설치 시 보다 지상 1m의 높이에 처리했을 때 유인효과가 높게 나타났으며, 막걸리+어분의 유인지속성은 방부제를 혼합 처리한 유인트랩에서 그 효과가 지속되었다.

싸이클론 재순환, 냉각공정을 이용한 공정가스 정제 연구 (Process gas purification using cyclone recirculation and cooling process)

  • 김주회;조우진;최영태;조영민;김상범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.25-33
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    • 2018
  • 화석 연료의 고갈과 온난화 현상으로 인해 새로운 에너지원에 대한 관심이 급증하고 있다. 그 중에서 바이오가스는 유기성 폐기물 및 바이오매스를 혐기성 소화과정인 가수분해(hydrolysis), 산발효(acidogenesis), 유기산발효(acetogenesis), 메탄발효(methanogenesis)의 단계를 거쳐 발생되기 때문에 친환경적인 에너지자원으로 각광받고 있다. 그러나 바이오가스는 기존의 정제설비로는 제거할 수 없는 높은 미세분진 및 수분 함량으로 인해, 직접연소, 도시가스, 자동차용 연료 등 효율적인 이용을 위해서 정제시스템이 필요하다. 따라서 본 연구는 미세분진과 수분을 동시에 제거할 수 있는 정제과정의 전처리 방법으로써 원심력을 이용하는 냉각공정을 설계하였다. 원심력을 이용하여 분진을 제거하는 Cyclone 내 외부에 열교환기와 ID fan을 구성하여 주입되는 가스를 어는점 이하로 냉각시킴으로써 물안개를 형성시켜 분진입자를 제거하고, 일부 가스를 ID fan을 이용하여 재순환시켜 제거하는 고효율 냉각제어공정을 개발하였다. 수분제거는 유량(25~150L/min) 및 상대습도(60~95%)의 조건에서 시험하였다. 수분제거율은 상대습도 $95{\pm}5%$일 때 평균 80.8%, 입자제거율은 입자크기 $2.5{\mu}m$에서 평균 99.78%의 제거효율을 보였고, 수분과 입자의 동시제거효율은 수분 70.86%, 입자 99.67%의 평균값을 보여주었다.

폐플라스틱 재활용 폴리머콘크리트의 강도와 응력-변형률 특성 (Properties of Strength and Stress-Strain of Recycled-Plastic Polymer Concrete)

  • 조병완;구자갑;박승국
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.329-334
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    • 2005
  • 폴리머콘크리트는 시멘트 콘크리트에 비해 강도와 내구적 성능 등 여러면에 있어 우수하여 건설현장에서의 벽체용 패널, 통신용 맨흘, 기계설비의 기초, 지하연결박스 등 다양한 용도로 개발되고 사용되어지고 있다. 그러나 폴리머콘크리트는 그 결합재로 쓰이고 있는 수지의 비용이 높아 경제적인 면에서 불리하여 기존 수지를 대체할 수 있는 결합재에 관한 연구가 필요하다. 여기서, PET를 재활용한 폴리머콘크리트는 산업폐기물을 재활용한 것이므로 경제적인 건설 소재가 될 수 있으며, 친환경적인 효과를 가져올 수 있기 때문에 현재 연구가 활발하게 이루어지고, 사용 영역이 확대 될 것으로 전망된다. 하지만 아직까지 PET재활용 폴리머콘크리트의 응력-변형률 거동에 관해서는 기초적인 연구상태에 있다. 따라서, 본 연구에서는 폐 PET를 합성한 불포화 폴리에스터 수지를 폴리머콘크리트의 결합재로 이용하여 콘크리트를 제조하였으며, 수지량, 골재의 최대치수, 양생방법에 변화를 주었다. 그리고 변위제어가 가능한 M.T.S 장비를 사용하여 응력-변형률 곡선을 관찰하였다. 그 결과 PET 재활용 폴리머콘크리트의 압축강도는 수지의 함량, 굵은골재의 크기변화, 양생방법에 모두 영향을 받는 것으로 나타났다. 탄성계수의 변화는 수지의 함량이 크게 좌우하였으며, 굵은골재의 최대치수와 양생방법에서 크게 영향을 받지 않았다. 최대응력에서의 변형률은 수지의 함량과 굵은골재의 최대치수에 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.

파밤나방(Spodoptera exigua)의 환경친화적 방제를 위한 작물보호제의 선발 (Selection of Crop Protectant for Friendly Environmental Control of Spodopfera exigua (Lepidoptera: Noctuidae))

  • 김대용;조민수;최수연;백승경;김진수;윤영남;황인천;유용만
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.45-50
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    • 2008
  • 생리, 생태적 특성 때문에 난방제 해충으로 알려져 있는 파밤나방에 대한 친환경적인 방제방법을 개발하기 위하여 국내 등록/판매 중인 화학농약과 생물농약에 대해 생물검정을 실시했다. 국내 파밤나방에 등록되어 있는 총 58개 약제 중에서 선발된 25종의 살충제에 대하여 약효시험을 실시하였으며, 그중 신경독(Neurotoxin)작용으로 해충을 치사시키는 살충제(12종)와 해충의 성장을 저해하는 생장조절제(IGR) 및 혼합제(10종) 그리고 생물농약 B떼(3종)로 구분하여 살충효과를 검정하였다. 신경독작용을 하는 12종의 약제 중 가장 속효성이며 살충성이 좋은 것은 Avermectin계인 Emamectin benzoate (EC)가 처리 3일 후에 100%의 효과를 나타냈었고, 다음으로 Oxadiazine계인 Indoxacarb (WP)가 처리 5일 후에 100%의 사망율을, Indokacarb (WG), Indokacarb (SC), Indoxacarb + Etofenprox (WP), Pyridalyl (EW)등 4종 약제가 91%이상의 약효를 나타내었다. 한편, 처리된 10종의 곤충생장조절제 중 Diacylhydrazine계인 Methoxyfenozide + spinosad (SC) 혼합제는 처리 3일 후에 100%의 빠른 살충률을 보였고, Methoxyfenozide (WP), Tebufenozide (WP), Methoxyfenozide (SC) 등 3종 약제는 처리 5일 후에 92%이상의 살충률을 나타냈다. 생물농약인 3종류의 Bacillus thuringiensis 제는 모두 파밤나방에 35%이하의 살충률을 나타내었다.