• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.433-436
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• 2005

국내 A군에서 운영중인 한 쓰레기 매립지에서 배출되는 침출수와 주변 지하수를 채취하여 화학분석과 동위원소 분석을 실시하였다. 그리고 생활 쓰레기가 분해되는 과정에서 생성되는 가스들을 채집하여 동위원소 분석을 실시하였다. 유기물 분해로 생성된 이산화탄소는 일차적으로 침출수의 알칼리도를 높이고 이차적으로 일어나는 이산화탄소의 환원작용에 의하여 메탄가스가 형성되었다. 이러한 과정에서 침출수내의 용존무기탄소(DIC)의 탄소 동위원소 조성이 부화되었으며, 아울러 생성된 메탄과의 수소 동위원소 교환반응에 의하여 침출수의 수소 동위원소 조성이 크게 부화되는 특징이 관찰 되었다. 쓰레기장에서 발생되는 혼합가스에서 이산화탄소를 분리하여 탄소 동위원소 조성을 분석해 본 결과 새로운 매립지 보다 오래된 매립지에서 배출되는 이산화탄소의 탄소 동위원소 조성이 부화되는 특징이 관찰되었다.

• Ocean and Polar Research
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• 제36권2호
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• pp.111-119
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• 2014

이 연구에서는 동해의 해수 중 방사성탄소의 분지별 비교 및 시간에 따른 변화를 이해하고자 하였다. 1999년 동해의 일본분지, 울릉분지, 야마토분지 3개 분지에서 총 5개의 정점에서 채취한 시료로부터 방사성탄소를 분석하였다. 동해의 방사성탄소는 일반적인 대양에서의 분포와 유사하게 표층에서 2000 m 수심까지 가파르게 감소하는 양상을 보이며, 2000 m 보다 깊은 수심에서는 일정한 값을 보였다. 분지별로 방사성탄소의 수직분포를 비교해 보면, 3개의 분지의 표층(<200 m)에서 방사성탄소 값은 63~85‰ 이내로 유사하였으나 200~2000 m의 중층수에서는 분지별로 최대 60‰까지 차이가 나타났다. 중층수의 방사성탄소는 일본분지, 울릉분지, 야마토분지 순으로 높은 값이 나타나는데, 이는 중층수 순환의 형태와 그 분포가 일치한다. 2000 m 보다 깊은 수심의 저층수에서는 방사성탄소가 분지별로 뚜렷한 차이 없이 모든 분지에서 -80~-60‰ 내의 값을 보인다. 동해 표층수에서는 시간에 따라 매년 약 2‰씩 ${\Delta}^{14}C$ 값이 감소하였다. 반면, 동해 심층에서의 방사성탄소는 세개의 분지 모두 시간에 따라 증가하고 있다. 동해 중앙수의 방사성탄소는 매년 약 3.3‰ 증가하고 있는데, 이는 심층수나 저층수보다 시간에 따라 빠르게 증가한다. 심층수와 저층수에서는 방사성탄소가 1990년대 중반까지 증가하다가 1995년 이후로는 거의 증가하지 않고 일정한 값을 보인다. 심층수와 저층수에서의 ${\Delta}^{14}C$ 값의 시간에 따른 변화는 동해의 심층수 형성의 시간적 변화와 연관지어 해석되어야 할 것이다. 향후 동해 해수순환의 변화를 이해하기 위하여 방사성탄소 연구가 지속되어야 할 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.232.1-232.1
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• 2015

흑연 박리를 통해 형성된 탄소나노플레이트를 탄소나노튜브 합성을 위한 지지체로 적용하여 탄소나노플레이트 위에 직접 탄소나노튜브를 합성함으로써 3차원 구조의 탄소나노튜브/탄소나노플레이트 나노혼성체를 합성하였음. 흑연의 박리를 통해 탄소나노플레이트를 제조하기 위해서 층간화합물 삽입과 열처리를 통해 팽창흑연을 제조하고, 물리적 분쇄 과정과 액상 고압균질기 방법을 통해 두께 30nm 이하, 수 마이크론 크기의 탄소나노플레이트를 제조하고 동결건조 방법으로 탄소나노플레이트를 제조하였음. 제조된 탄소나노플레이트 상에 탄소나노튜브 합성을 위해서 탄소나노플레이트 표면처리 공정을 적용하였는데, 표면처리 방법 및 물질에 따라 금속 촉매의 담지량 및 담지 형상이 결정되어 합성되어지는 탄소나노튜브의 합성 수율과 합성된 탄소나노튜브의 형성이 다르게 나타났다. 표면처리 방법으로는 산처리방법, 흡착성 고분자 처리법, 무전해 도금법, 무기산화물 처리법이 적용되었다. 또한 담지되는 촉매 종류 및 함량, 조촉매 적용에 따라 탄소나노튜브 합성 거동을 분석하여 최적 촉매시스템을 구축하여 촉매담지체 질량 대비 700% 이상의 고수율의 탄소나노튜브/탄소나노플레이트 혼성체 합성법을 개발하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2006년도 학술발표회 발표논문집
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• pp.363-369
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• 2006

본 연구의 목적은 하수슬러지로부터 외부탄소원을 회수하여 하수의 질소 및 인 처리를 위한 최적의 pH선정과 감마선 조사의 적용가능성을 조사하는 것이었다. 연구 결과, 외부탄소원의 회수 가능성을 평가할 수 있는 index인 SCOD의 값은 비조사된 하수슬러지에서는 pH13에서 SCOD 간이 6590mg/L이고, 가용화율 SCOD/TCOD값은 57.8%로 최대의 탄소원을 회수할 수 있음을 확인하였고, 동일 pH에서는 경우에는 조사선량이 증가할수록 SCOD/TCOD값이 증가하였다. 알칼리 가수분해가 산처리 보다는 슬러지 탄소원을 회수할 수 있는 더 적정한 처리방법이고, 알칼리의 전처리에 감마선 조사한 하수슬러지의 탄소원 회수율은 pH 13, 조사선량 20kGy에서 SCOB/TCOD 최대의 값인 59% 분석되었다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.111-124
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• 2013

Jianbo Wang의 그룹에서 최근 발표한 무촉매 분자 내 탄소-탄소 결합 형성 반응의 메커니즘을 계산 화학적으로 평가한다. 이 반응은 금속 촉매를 사용하지 않는다는 점과 Bio activity 를 갖는 Hydroxy-substituted Polycyclic Aromatic Compound (PAC)를 손쉽게 합성할 수 있다는 점에서 중요하다. Diazo moiety를 갖는 분자의 반응이 일반적으로 진행할 수 있는 세 가지 반응 경로가 제시되었고, DFT functional을 이용해 중간체 및 전이 상태에 대한 최적화 구조 및 에너지를 얻었다. 탄소-탄소 결합의 원천을 탐구하기 위해 Natural bond orbital charge calculation과 치환기 효과에 대한 계산이 수행되었다. 계산 결과, 중간체로 Triplet carbene을 형성하는 경로가 가장 불안정한 중간체를 형성했고, Tosylate가 해리되기 전 탄소-탄소 결합이 형성되는 경로가 가장 합리적인 반응경로임을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.137-137
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• 2018

이 연구에서는 리튬이온전지용 음극 활물질의 리튬이온 저장 용량을 최적화시키기 위한 새로운 방법이 제안되었다. 그 방법은 솔루션 플라즈마 프로세스를 사용하여 원자 단위의 리튬을 탄소 기반 물질의 내부에 도핑 시키고, 열처리를 통해 그 내부를 재설계하는 것이다. 리튬이온전지용 음극 활물질로 리튬금속 자체를 사용하려는 시도는 있었으나, 이는 충전 및 방전 사이클이 반복됨에 따라 리튬이 수지상으로 석출되어 내부를 단락시키거나, 리튬금속 자체의 폭발성에 의한 취급상의 제약이 있었다. 한편, 원자 단위로 탄소 내부에 도핑 된 리튬은 열처리 과정 동안 탄소 내부에서 확산함으로써 더 많은 리튬이 저장될 수 있는 공간을 만들었고, 사이클이 반복됨에 따라 서서히 충전 및 방전 반응에 참여함으로써 전지의 성능을 개선시켰다. 리튬이 도핑 된 탄소의 전기화학적 테스트 결과를 Fig. 1에 나타내었다. 실험 결과에서 보여진 초기 고용량 및 장기 사이클 특성은 탄소 내부에 도핑 된 리튬이 전지 성능의 향상에 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다. 또한, 사이클이 반복됨에 따라 점차 증가하는 용량은 첫 사이클에서 형성된 solid electrolyte interphase의 비가역 용량을 보상할 수 있을 것으로 생각된다. 이상의 결과를 통해, 탄소 내부에 원자단위의 리튬을 도핑시키는 새로운 접근은 리튬이온전지의 성능 개선을 위한 효과적인 방법이 될 수 있을 것으로 보이며, 향후 리튬 이외의 다른 원소들, 즉 소듐과 같은 물질에 대하여 도핑을 시도한다면 새로운 분야에서 이와 같은 접근법이 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.510-510
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• 2013

탄소나노튜브를 발광층에 첨가하여 Alternating current (AC) 방식으로 구동되는 고분자유기물 소자를 제작하였다. 고분자유기물 소자는 ITO가 코팅된 유리기판을 사용하였으며, 전극으로는 ITO와Al을 사용하고 cyanoethyl pullulan (CRS)의 유전물질과 탄소나노튜브를 함유한 poly[2-methoxy-z5-(2-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylene-vinylene](MEH-PPV) 고분자유기발광물질을 이용하여 4개의 층(ITO/CRS/탄소나노튜브를 함유한 MEH-PPV/Al)으로 고분자유기물 소자를 구성하였다. 소자는 ITO가 코팅된 유리 기판 위에 CRS의 유전층과 탄소나노튜브를 함유한 MEH-PPV의 발광층은 스핀코우터를 이용하여 증착하였으며, Al은 thermal evaporator을 이용하여 증착하였다. 본 연구에서는 AC 방식 고분자유기물 소자에 탄소나노튜브의 함유량을 변경하면서 전압과 전류 특성을 관찰하여 탄소나노튜브가 함유된 소자가 저 전류 구동이 가능한 것을 확인하였으며, 탄소나노튜브를 통한 micro-capacitance 효과의 확인 및 percolation과의 상관관계를 알아보았다. AC 고분자유기물 소자는 가정에서 사용되는 AC전원을 바로 사용할 수 있는 범용성을 가지고 있으며, 탄소나노튜브를 발광층에 첨가함으로 낮은 소비전력으로 고분자유기물 소자를 구동 할 수 있는 장점으로 차세대 디스플레이나 조명으로 그 쓰임새를 기대해본다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.168.1-168.1
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• 2013

고분자유기물로 사용되는 발광층에 탄소나노튜브를 합성하여 AC로 구동되는 고분자유기물소자를 제작하였다. 고분자유기물소자는 총 4개의 층(ITO/CRS/탄소나노튜브를 함유한 MEH-PPV/Al)으로 구성하였다. ITO가 코팅된 유리기판 위에 발광층을 보호하는 역할을 하는 절연층[cyanoethyl pullulan(CRS)], 유기발광물질인 poly[2-methoxy-5-(2-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylene-vinylene](MEH-PPV)에 탄소나노튜브의 함량을 조절하여 발광층으로 사용하였으며, 절연층과 발광층은 스핀코우터를 이용하여 증착하다. 마지막으로 thermal evaporator을 이용하여 Al을 증착하였다. 고분자유기물소자는 발광층에 함유된 탄소나노튜브에 함량에 따른 전압, 전류 그리고 밝기 특성을 분석하였다. 탄소나노튜브가 0.015wt% 함유된 고분자유기물소자에서 최대 밝기 특성과 낮은 소비전력을 얻을 수 있었다. 고분자유기물에 탄소나노튜브를 합성된 효과를 알아보기 위하여 임피던스분석을 통하여 고분자유기물소자의 저항, 캐패시턴스, 기생저항을 알아보았다. 고분자유기물소자의 캐패시턴스의 변화는 탄소나노튜브와 고분자 유기물(polymer-CNT matrix) 에서 생성되는 블록들이 매우 얇은 유전층을 구성할 것으로 예상되며 이는 micro-capacitance로 고분자유기물소자의 구동에 영향을 미치는 것으로 예상된다. AC구동 고분자유기물소자에 탄소나노튜브를 함유하여 높은 효율을 얻을 수 있는 장점으로 차세대 디스플레이나 조명으로 탄소나노튜브의 쓰임새를 기대해 본다.

• 에너지공학
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• 제20권3호
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• pp.209-215
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• 2011

본 연구에서는 저온 열교환기 효율 향상을 위하여 상온($25^{\circ}C$)과 저온($10^{\circ}C$)에서 탄소나노유체와 산화탄소나 노유체의 열전도도와 점도를 측정하였다. 탄소나노유체는 다중벽 탄소나노튜브에 계면활성제 SDS 100 wt%, 고분자 화합물 PVP 300 wt%를 각각 혼합한 뒤 증류수에 초음파 분산하여 제조하였고, 산화탄소나노유체는 산화 처리된 다중벽 탄소나노튜브를 증류수에 초음파 분산하여 제조하였다. 탄소나노유체의 열전도도는 비정상 열선법을 사용하여 측정하였으며, 점도는 회전형 디지털 점도계를 사용하여 측정하였다. 그 결과 같은 혼합비율과 온도에서 다른 탄소나노유체들 보다 산화탄소나노유체의 열전도도가 가장 높게 측정되었고, 점도는 가장 낮게 측정되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.82-82
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• 2022

최근 지구온난화로 인한 전 세계적 기후변화가 일어나고 있으며, 이러한 지구온난화 방지 대책으로 탄소의 중요성과 탄소중립을 선언하는 국가가 증가하고 있다. 탄소의 중요성이 증가함에 따라 유역 내의 탄소 중립이 중요 이슈로 떠오르고 있다. 유역 내 탄소 저장원으로는 숲, 하천, 토양 등이 존재하나 하천의 경우 탄소의 저장이 곧 수질 오염과 연결이 되기에 바람직한 방안이 될 수 없다. 그러나 토양의 경우 방대한 양의 탄소를 저장하기에 적합한 기능을 하기에 다른 저장원들에 비해 중요한 저장원으로 대두되고 있다. 토양탄소의 경우 일반적으로 유기물과 무기물의 형태로 토양에 저장된다. 이중 토양유기탄소는 장기간 토양 속에서 대기와의 탄소 조절 역할을 하기에 중요 요인으로 대두되고 있다. 하지만 기후변화로 인한 국지성 호우 및 무분별한 개발 등이 증가함에 따라 유역 내 토양 생태계의 변화가 일어나고 있으며, 이에 따른 유역 내 토양유기탄소 또한 손실이 일어나고 있다. 따라서 본 연구에서는 토양의 특성과 모델을 활용하여 유역단위 토양유기탄소량의 변화량을 산정하여 비교 및 분석을 하고자 한다. 이를 위해서 토양유기탄소의 모의가 가능한 APEX 모델을 활용하였으며, 선정된 연구 대상 지역의 토양 특성 자료를 활용하여 입력자료 전처리를 진행 후 모의를 진행하였다. 이후 선행연구 및 보고서를 통한 실측자료를 기반으로 모델 매개변수 보정을 진행하였으며, 보정된 결과를 통해 유역에 대한 토양유기탄소를 산정을 진행하였고 기간별 변화의 차이를 분석하였다. 해당 연구를 통해 유역 내 잠재되어있는 토양유기탄소량 정량화 등의 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.