• 공업화학전망
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• 제24권2호
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• pp.22-30
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• 2021

현재 인류는 플라스틱(plastic) 세상에 살고 있다. 의류, 식품, 주거 생활 곳곳에 플라스틱이 존재하며, 플라스틱이 없는 세상은 상상조차 할 수 없다. 하지만, 플라스틱 사용량 증가에 따른 폐플라스틱의 배출량의 증가는 심각한 환경문제들을 야기하여 생태계뿐만 아니라 인간에게도 위협이 되고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 단순히 폐플라스틱의 처리에 그치지 않고, 이를 활용하여 새로운 고부가가치의 생성물을 제조하는 플라스틱 업사이클링(plastic upcycling) 시스템이 최근 주목을 받고 있으며, 현재 다양한 형태로 연구개발이 진행되고 있다. 그 중의 한가지로 본 기고문에서는 알칸 교차 복분해(cross alkane metathesis) 반응을 소개한다. 알칸 교차 복분해 반응은 수소화/탈수소화(hydrogenation/dehydrogenation) 반응과 올레핀 복분해(olefin metathesis) 반응으로 이루어져, 탈수소화 반응 후 생성된 이중결합 탄소를 갖는 두 개의 알켄 화합물이 자리바꿈을 통해 새로운 이중 결합을 형성하는 반응이다. 이 촉매반응 과정이 반복되면 저분자화된 새로운 알칸 화합물을 생성되는데, 이는 기존의 플라스틱 처리방식인 열분해 및 촉매 분해 공정보다 낮은 반응온도를 요구한다. 또한 이를 통해 상대적으로 높은 순도의 가솔린 및 디젤을 생성할 수 있기 때문에 폐플라스틱 처리 공정의 새로운 대안기술이 될 수 있다. 본 기고문에서 폐플라스틱 중 가장 큰 비중을 차지하는 폴리에틸렌을 처리하는 대안기술로써 알칸 교차 복분해 반응의 메커니즘과 및 촉매의 역할, 그리고 반응성에 영향을 주는 인자에 대해 기술한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1109-1124
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• 2022

본 연구에서는 단시간 내 광범위한 지역에 대한 해양쓰레기 발생 실태 파악이 가능하도록 위성 및 드론다중분광 영상을 이용한 해안쓰레기 모니터링 기법을 제안한다. Sentinel-2 위성 영상을 이용한 해안쓰레기 탐지를 위해 multi-layer perceptron (MLP) 모델을 적용하였고, 드론 다중분광 영상을 이용한 해안쓰레기 탐지를 위해 딥러닝 모델 중 U-Net, DeepLabv3+ (ResNet50), DeepLabv3+ (Inceptionv3)의 탐지 성능평가 및 비교를 수행하였다. 위성 영상을 이용한 해안쓰레기 탐지 결과 F1-Score 0.97을 보였다. 드론 다중분광 영상을 이용한 해안쓰레기 탐지는 초목류와 플라스틱류에 대한 탐지를 수행하였고, 탐지 결과 DeepLabv3+ (Inceptionv3) 모델이 mean Intersection over Union (mIoU) 0.68로 가장 우수한 성능을 보였다. 초목류는 F1-Score 0.93, IoU는 0.86을 보인 반면에 플라스틱류의 F1-Score 0.5, IoU는 0.33으로 낮은 성능을 보였다. 그러나 플라스틱류 마스크 영상 생성을 위해 적용된 분광 지수식의 F1-Score는 0.81로 DeepLabv3+ (Inceptionv3)의 플라스틱류 탐지 성능보다 높은 성능을 보이며, 분광 지수식을 이용한 플라스틱류 모니터링이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서 제안된 해안쓰레기 모니터링 기법을 통해 해안쓰레기 발생에 대한 정량적 자료 제공과 더불어 해안쓰레기 수거·처리 계획 수립에 활용할 수 있다.

• 분석과학
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• 제25권4호
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• pp.230-235
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• 2012

플라스틱 재료를 생활 필수품 등 많이 사용하는 재료이지만 화재가 발생할 경우에는 유해 가스가 발생하면서 많은 인명 사고가 발생한다. 이러한 화재 발생 할 때 나오는 가스 물질을 원격 모니터링이 가능한 open path FT-IR spectrometer로 측정함으로 해서 유해 가스의 농도를 실시간으로 처리하여 인명 피해를 최소화 할 수 있을 것이다. 원격 모니터링이 가능한 open path FT-IR spectrometer는 원거리 측정이 가능한 푸리에 변환을 사용한 spectrometer와 원거리용 적외선 광원으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 원격 모니터링 open path FT-IR spectrometer를 사용하여 CO, $NO_2$, HCl, HF에 대한 정량 분석을 실시하였으며, 정량 분석 방법으로는 다중 회귀 곡선(MLR, multiple linearity regression)을 사용하였으며, 정량 분석 결과 결정 계수($R^2$)가 0.95이상의 선형성이 확인되었다. 그리고 플라스틱 재료 중 Urethane과 PVC를 사용하여 연소시킨 후 원거리 원격으로 예측을 실시하여 원거리를 통해서 각 가스의 오염 물질에 대한 농도를 측정하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.255-255
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• 2010

Metal-Insulator-Metal 구조의 $Al_2O_3$ ReRAM 소자를 플라스틱 기판 위에 제작하였다. $Al_2O_3$ 박막은 원자층 증착 방법으로 $150^{\circ}C$의 저온 공정에서 15nm 두께로 증착하였으며, 하부와 상부의 전극으로는 DC 스퍼터링 방법으로 증착된 백금전극을 이용하였다. 플라스틱 기판위에 제작된 $Al_2O_3$ ReRAM 소자는 unipolar 메모리 특성을 보였다.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.559-570
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• 2011

생산재와 소비재의 반제품을 이루고 있는 플라스틱 부품들이 다른 소재의 제품들을 대체하면서 급속히 증가하고 있다. 이는 사출성형의 공정으로 생산되는 제품들이며 플라스틱의 기능과 특성이 우수하다는 장점과 더불어 제품구현이 빠르고 대량생산이 가능하기 때문이기도 하다. 본 연구에서는 제조설비시스템(MES)를 임베디드 장치를 장착하여 플라스틱 사출금형으로 반제품을 생산하는 과정에서 공정상에 발생하는 이상 증후에 대한 진단과 장시간 생산이 진행되는 과정에서 사출성형조건의 지속성 유지의 문제점을 실시간으로 모니터링하여 예방과 대책 방법을 제시한다. 품질이상을 감지하기 위해 온도, 압력, 시간을 측정하기 위한 센서와 인터페이스 설계를 통해 작업자의 판단상황을 객관적으로 설치전과 후의 경제성 분석을 하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.99-100
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• 2007

마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 $100^{\circ}C$미만의 저온에서 플라스틱 기판위에 IZO(Indium Zinc Oxide) 박막을 증착하였다. 저전압 방전을 위하여 RF 중첩형 DC 마그네트론 스퍼터링 방법을 사용하였으며, 인가 power에 따른 IZO 박막의 전기적, 광학적 특성과 굽힘에 대한 신뢰성을 평가하였다. 플라스틱 기판이 변형되지 않도록 $90\;^{\circ}C$ 이하의 범위에서 기판온도와 산소분압을 변화하여 $2{\times}10^{-4}$ ${\Omega}$ cm의 비저항, 95 % 이상의 가시광 투과도를 가지는 IZO 박막을 증착할 수 있었다. 또한 본 연구에서 비가열의 플라스틱기판 위에 증착한 IZO 투명전극을 이용하여 유연성 OLED를 제작하였으며, 제작된 소자의 특성은 13.7 %의 최대양자 효율과 32.7 lm/W의 전력효율을 보였다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제8권1호
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• pp.68-77
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• 2023

본 연구에서는 형광측정기법을 사용하여 태안반도 인근 8지점의 표층 해수 내 미세플라스틱 정량분포를 조사하였다. 연구결과 미세플라스틱의 검출범위는 0~360.5 particles/l (평균 149.7 ± 46.0 particles/l)로 나타났다. 하지만 해양환경 내 미세플라스틱의 정량분석방법이 표준화되지 않아 타 연구결과와 직접비교 하는 것이 불가능한 상황이다. 본 연구결과 검출된 미세플라스틱을 크기별로 분류하면 < 50 ㎛ 크기가 우점하지만, St. 3의 경우 > 500 ㎛이 25.6%를 차지하여 지역별로 우점하는 미세플라스틱의 크기에 차이가 나타난다. 또한 채집지역, 저질의 종류, 검출되는 플라스틱 크기에 따른 미세플라스틱의 검출량 비교에도 뚜렷한 상관관계를 가지는 요인을 확인할 수 없었다. 이는 플라스틱의 재질에 따른 물리·화학적 특성, 해양의 동적 조건(해류, 바람, 파도, 조류 등), 지질학적 특성(지형, 경사 등), 연안 생물을 포함한 저질의 구성 및 특성, 상호작용, 인간활동(어업, 개발, 관광 등), 기상조건(홍수, 강우 등)과 같은 다양한 요인이 미세플라스틱의 거동에 영향을 주기 때문이다. 그러므로 향후 정량분석방법 표준화 및 환경요인에 대한 분석이 수반된 미세플라스틱 모니터링 기초연구가 필요한 상황이다.

• 환경생물
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• 제39권3호
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• pp.344-353
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• 2021

본 실험에서 미세플라스틱의 노출은 넙치의 혈액학적 성상인 hemoglobin 및 hematocrit 수치의 유의적인 감소를 유발하였다. 또한 미세플라스틱의 노출은 넙치 혈장 무기성분인 calcium, 유기성분인 glucose 및 cholesterol, 효소성분인 AST의 유의적인 변화를 나타냈다. 본 연구에서 바이오플락 환경에서 미세플라스틱의 노출이 어류의 혈액생리에 영향을 주며 독성으로 작용하는 것을 확인할 수 있었다. 향후, 일반 해수와 바이오플락 환경으로 각각 양성한 넙치를 이용하여 사육환경의 변화에 의한 미세플라스틱 노출영향의 차이에 대해서도 추가적인 연구가 이루어져야 할 것이다. 본 연구는 다양한 어종에서 종별 미세플라스틱의 농도 연구에서 미세플라스틱 노출에 따른 종별 독성영향비교평가를 위한 기본 자료로 활용될 수 있을 것이다. 하지만, 바이오플락 환경에서 미세플라스틱의 응집은 미세플라스틱의 독성에 영향을 미치는 중요한 요소이기 때문에(Choi et al. 2020), 향후 연구에서 철저한 모니터링과 함께 다양한 미세플라스틱 독성에 미치는 요소에 대한 추가연구가 필요할 것이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2006년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.121-121
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• 2006

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.48-49
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• 2008

본 실험에서는 대향 타겟식 스퍼터링 (face target sputtering, FTS) 장비를 사용하여 플렉서블 디스플레이용 poly ethylene naphthalate (PEN) 플라스틱 기판 위에 보호층으로 사용된 $ZrO_2$ 박막의 특성들에 대해 연구하였다. FTS에 의해 3 시간동안 증착된 $ZrO_2$ 박막의 기판 온도는 $69^{\circ}C$ 로 낮은 증착 온도를 나타내었으며, 이는 유리전이온도가 낮은 PEN 과 같은 플라스틱 기판위에 박막 증착시 적용하기에 적합하다. 제작된 $ZrO_2$ 박막에서 기판 중심으로부터 거리의 함수로 측정된 박막의 두께 차이는 약 4.5%로 매우 균일한 두께를 갖는 것으로 측정되었다.