• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.110-110
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• 2017

마이크로 플루이딕 디바이스는 화학, 생물학 실험 및 생체 의학 진단을 위한 플랫폼으로 지난 20년간 그 사용 및 연구가 증가되어 왔다. 마이크로 플루이딕 디바이스를 제작하는 데 있어 가장 일반적으로 사용되는 재료는 실리콘이지만 비용이 많이 들고 불투명하므로 광학 검출이 필요한 곳에 적용이 제한된다. 이러한 측면에서 열가소성 플라스틱은 상업화의 중요한 요소인 대량 생산에 있어 큰 잠재력을 가지고 있으며 저렴하고, 가공이 쉽고, 유연하고, 광학적으로 투명하고, 화학적으로 불활성이며, 생체적합성을 가진다. 본 연구에서는 열가소성 플라스틱의 일종인 PMMA Poly(methylmethacrylate)를 효율적으로 접합하기 위해 비교적 낮은 온도와 낮은 압력에서 에탄올을 활용한 접착방식을 개발하였다. 먼저, PMMA 기판의 전체 표면을 $80^{\circ}C$에서 20 분 동안 에탄올로 처리한 후, $60^{\circ}C$에서 20 분간 열 압착하는 방식으로 영구적인 결합이 이루어졌다. 결합 강도 및 채널의 sealing 정도를 확인하기 위해, 인장 강도, 누수 및 파열 테스트를 수행하였다. 결합강도는 약 12.4 MPa로 타 연구와 비교할 때 매우 높았으며 마이크로 채널의 전체 내부 체적보다 거의 450 배 높은 강한 액체 흐름을 견딜 정도로 견고한 결합이 유지되었다. 열가소성 플라스틱의 본딩에 사용되는 유기 용매는 광학 특성을 희생시키지 않으면서 결합 속도를 높일 수 있지만, 결합 공정 중에 용매로 인해 마이크로 채널이 막히는 현상이 발생될 수 있다. 따라서, 견고한 본딩을 유지하면서 채널 막힘을 방지하기 위해 마이크로 채널을 소수성으로 선택적으로 처리하여 내벽의 표면 특성을 튜닝해 주는 기법을 추가로 적용하였다. 본 연구에서 사용한 방법은 아민-PDMS (polydimethylsiloxane) 링커를 적용하여 기판 표면의 극성을 변경시켜 주었다. 아민-PDMS 링커는 PC (polycarbonate), PET (polyethylene terephthalate), PVC (polyvinyl chloride) 및 PI (polyimide)와 같은 다양한 열가소성 플라스틱의 표면 소수성을 현저히 증가시키며 화학적, 열적 안정성이 뛰어나다. 아민-PDMS 링커는 PMMA의 카보닐 그룹과 반응할 수 있는 아민 사이드 그룹을 포함하는 PDMS 백본으로 구성되며 처리된 대상표면을 소수성으로 만든다. 아민-PDMS 링커 처리 이후 채널은 소수성으로 변화되었으며 이는 접촉각(contact angle)의 증가로 확인되었다. 코팅된 채널을 에탄올로 30분간 80도에서 처리하여도 소수성은 그대로 유지되어 마이크로 채널의 선택적인 소수성 코팅이 성공적으로 수행되었다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.6 no.2
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• pp.3-15
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• 2003

Recently more than 450 incidents of oil spill a year have occurred in nearshore of Korea, which caused unmeasurelable losses in fisheries and severe damage in marine ecosystem. Two approaches remain paramount in any response to marine oil spill : the enhancement of natural dispersion of the oil by using dispersants, and mechanical recovery using booms and skimmers. A technique currently receiving fresh attention is the enhancement of the natural bioremediation of oil through the application of micro-organisms and/or nutrient. Oil, like many natural substances, will biodegrade over a period of time into simple compounds such as carbon dioxide, water and biomass. Bioremediation is the term used to describe a range of processes which can be used to accelerate natural biodegradation. More specifically biostimulation is the application of nutrients, and bioaugremetation or seeding is the addition of microbes specially selected to degrade oil. Bioremediation is an economically attractive method for the clean-up of oil-contaminated area. Bioremediation has been demonstrated to be an effective oil spill countermeasure for use in cobble, sand beach, salt marsh, and mud flat environment.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.8
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• pp.737-742
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• 2016

An elastomer (especially PDMS) sponge is considered to be a promising selective absorber in cleaning up oil spills. The performance of a PDMS sponge in capturing and separating oil from (sea) water depends on several parameters such as surface roughness, physicochemical treatments, and hydrostatic stability. Here, we first present a method of fabricating the PDMS sponges having numerous micro-sized pores that act as absorption and storage spaces for the target material, and then we report an experimental effort undertaken to control the surface physicochemistry (i.e., hydrophobicity or hydrophilicity) of the PDMS sponges by adjusting the size of the pores and the concentration of the surfactant (i.e., silwet L-77). From the experimental results, we develop an in-depth understanding of the mechanism for controlling the surface physicochemistry of PDMS using water-soluble micro-sized particles and a surfactant. The surface energy and absorbing behavior of the PDMS sponges are also extensively discussed.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.11 no.2
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• pp.138-144
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• 2023

In this study, the effect of electrochemical treatment in mitigating alkali leaching into an aquatic environment was investigated. To modify the surface of cement paste, 1000 mA/m² of the direct current was passed through anodic graphite to the external mesh for 4 weeks. Then, the cement paste specimen was exposed to still water in air-tight condition to prevent natural healing of alkali leaching in the water. For 100 days of monitoring in water, the pH value was marginally increased at the electrochemical treatment, while control specimen ranked to the even higher pH accounting for 13.2 in the pH. Moreover, after the pH monitoring, the pH profile for the paste specimen indicated that the electrochemical treatment was effective in securing the higher alkalinity of cement matrix. The water obtained from alkali leaching process, was used to ecological test for Daphnia magna. It was evident that the electrochemical treatment had minimal adverse effect on ecological impact, while control specimen mostly immobilized the standard Daphnia magna.

• Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
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• 2001.10a
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• pp.229-230
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• 2001

최근, 물이 인류의 생존을 위협하는 문제로 인식되며 중요시되고 있으며, 이는 식수에 대한 국민의 생존권 및 건강권 뿐 아니라 청정하지 못한 수질에서 어획 또는 양식되는 수산자원의 안전성과도 결부되어 중요하게 인식되고 있다. 이는 중금속 뿐 아니라 세균이나 바이러스 등이 먹이연쇄를 통하여 건강을 위협할 수 있기 때문이다. 이로부터 다양한 수처리 기법이 개발되고 있으며, 그 중 하나인 화학적 산화법은 수중 오염물을 화학적으로 산화시켜 생분해성이 좋아지게 하거나 흡착법으로 쉽게 제거될 수 있는 최종 또는 중간 생성물로 변화시키는 방법으로서 염소, 오존, 과산화수소, 과망간칼륨 등이 통용되고 있다. (중략)

• Resources Recycling
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• v.20 no.3
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• pp.28-39
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• 2011

This review investigated theoretical principals and practical application examples on recirculation system of soil washing-wastewater treatment-treated water recycling. As for technologies which have attempted to remediating metals-contaminated soil in and around country, there are reactive barriers, encapsulation, solidification/stabilization, soil washing, and phytoremediation. Among those, in particular, this review covers soil washing technology which physicochemically removes contaminants from soils. The major drawbacks of this technology are to generate a large amount of wastewater which contains contaminants complexed with ligands of washing solution and needs additional treatment process. To solve these problems, many chemical treatment methods have been developed as follows: precipitation/coprecipitation, membrane filtration, adsorption treatment, ion exchange, and electrokinetic treatment. In the last part of the review, recent research and field application cases on soil washing wastewater treatment and recycling were introduced. Based on these integrated technologies, it could be achieved to solve the problem of soil washing wastewater and to enhance cost effective process by reducing total water resources use in soil washing process.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.27 no.3
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• pp.15-25
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• 2019

The study was conducted to compare the chemical properties and microbial activity of soil and the crop productivity by applying homemade liquid fertilizers (LF) used in leading cucumber farms as well as to evaluate the eco-friendly LFs to substitute for a chemical fertilizer. Three homemade LFs, EM, starfish, and native microbes, and a chemical LF were regularly fertigated per three days during the growing season. Chemical LF contained the highest pH, EC (electrical conductivity), and concentrations of T-N, $P_2O_5$, K, Ca, and Mg, while the lowest EC level was observed for EM LF. Soil EC was the highest to the 3.0 dS/m for chemical LF-plots, with lowering soil pH, OM (organic matter), and Mg concentration. Soil chemical properties mostly increased in native microbes LF-plots. However, soil microbial properties were not significantly different among the LF treatment plots. OTU (operational taxonomic units), richness estimator, and diversity index of bacteria and fungi increased in the chemical LF and EM LF based on the pyrosequencing analysis. SPAD and PS II values on the treated-cucumber leaves were seasonally decreased from 32 to 60 days after transplanting, with the rapid decline observed at 45 days after transplanting. Number of leaves and crop height increased in the treatments with EM and native microbes LF. LF treated-cucumber crops were not significantly different for total fresh weight and fruit yield.

• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.41 no.6
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• pp.6-12
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• 1999

오키나와 지방의 심각한 문제가 되고 있는 토양유실에 대하여 알아보았다. 먼저 오키나와의 자연적 사회적 현황을 소개하였으며, 이어서 오키나와 지방의 토양유출 현황과 토양유출 저감방법에 대하여 소개하였다. 농지에서의 토양유실 저감기법으로는 물리적, 화학적, 영농관리실행 등으로 구분할 수 있으며, 개발현장에서의 토양유출 저감공법으로는 표토보호공, 유출억제공, 탁수처리공, 확산처리공으로 구분할 수 있다. 오키나와 지방에서는 농지와 개발사업지역에서 토양유출을 방지하기 위하여 최선의 노력을 경주하고 있다. 우리 나라에서도 토양보전을 위하여 노력하여야 할 것이며 특히 토양유실이 심각한 북한의 토양보전공법에 대하여 많은 관심과 투자가 필요할 것으로 사료된다.

• The Microorganisms and Industry
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• v.16 no.3
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• pp.56-62
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• 1990

일반적으로 산업폐수및 생활하수의 생물학적 처리에 관계하는 미생물의 종류는 약1,000-2,000종에 이르는 것으로 추정된다. 이와 같은 미생물의 범위는 매우 넓어서 세균, 균류는 물론이고, 조류, 원생동물, 후생동물까지 포함한다. 19세기 이전에 미생물을 이용한 폐하수 처리는 생활하수와 같이 쉽게 분해하는 물질로만 구성되어 있기 때문에 간단한 처리 공정으로도 충분히 운영되었으나, 산업혁명 이후 새로운 화학물질이 합성되어 폐하수로 배출되므로 처리효율을 달성하는데 더욱 어렵게 되므로 미생물을 전공한 전문인력의 역할이 가일층 높아지게 되었다. 특히 1970년대 이후에는 생물공학 기법을 이용하여 독성 유해물질을 무해화(Detoxification) 하고, 광물화(Mineralization)할 수 있는 미생물 균류를 연구 개발하여 폐수나 폐기물을 처리하는데 활용코자하는 노력이 활발히 진행되고 있으며 일부는 큰 결실을 맺은 것도 있지만 아직도 연구가 진행 중인 분야가 더 많은 편이다. 그러므로 본 고에서는 지금까지 연구 보고된 결과와 앞으로 미생물을 전공한 우리들이 나아갈 방향을 제시코자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.108-108
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• 2017

다양한 생체 재료들을 이용한 마이크로 및 나노 크기의 표면 구조 모사는 조직공학에서 세포의 성장 및 분화에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 특히, 마이크로-나노 구조가 공존하는 계층적 표면 구조는 골 아세포의 증식과 분화에 탁월하여 뼈 조직 재생에 응용되어 왔다. 기존에는 화학적 처리 기법을 이용하여 마이크로 표면 구조가 제작 되었으나 미세 거칠기 및 계층적 표면 구조의 제어가 어려웠다. 현재 이러한 문제점들을 극복하기 위해 플라즈마를 이용한 애칭 기법이 주로 이용되고 있으나 높은 온도 공정 환경에 의한 재료 선택의 한계점 및 오랜 공정 시간에 의한 플라즈마 처리 효율이 감소되어 원하는 표면구조 및 거칠기를 얻을 수 없다는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 극복하기 위해 마이크로/나노 주조 기법 이용하여 생체적합성 합성고분자 poly(${\varepsilon}$-caprolactone) (PCL) 위에 연꽃잎 구조를 모사한 후 플라즈마 애칭 기법을 이용하여 마이크로-($3.01-3.07{\mu}m$)와 나노크기 ($97{\pm}16nm$)를 동시에 갖는 계층적 구조를 제작하였다. 제작된 구조의 효능을 관찰하기 위해 조골세포를 배양한 결과 평평한 PCL 구조보다 제작된 계층적 구조가 높은 세포성장률 (>2.9배)및 세포 분화도(>2.1배)를 보였다. 이러한 결과는 새로운 표면 공학적 모델로서 손상된 뼈 및 치아조직 재생을 위한 적합한 거칠기 및 표면적인 환경을 제공해 빠른 재생 능력과 더불어 치료기간의 단축을 가져 올 수 있을 것으로 사료된다.