• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.536-543
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• 2017

본 연구에서는 멀티 센서 융합 측위 시스템(Mobile Mapping System, MMS) 기술을 도입하여 가로수의 생육 전 과정에 따른 탄소저장량을 효과적으로 산정할 수 있는 최적화된 가로수 탄소저장량 산정 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 멀티 센서 융합 측위 시스템(MMS)을 이용한 가로수 탄소저장량 산정 시스템은 데이터베이스, 메모리, 프로세서 및 사용자 인터페이스, 통신모듈로 구성되어있다. 천안 아산 신도시의(총 거리: 2.1 km, 면적: $283,698m^2$) 가로수 약 261개를 대상으로 탄소 저장량을 산정을 산정하였다. 평균 현존생물량과 탄소저장량의 경우 메타세콰이어가 각각 34.5 kg, 17.3 kg C로 가장 높았고, 이팝나무에서 각각 19.5 kg, 9.8 kg C로 가장 낮게 나타났다. 총 현존생물량과 총 탄소저장량은 은행나무에서 각각 5028.8 kg, 2514.4 kg C로 가장 높게 나타났으며, 이팝나무에서 각각 780.7 kg, 390.3 kg C로 가장 낮게 나타났다. 또한, 가로수 측정 대상지역 내 가로수의 데이터베이스를 구축하였고, 가로수 데이터베이스를 토대로 GIS 분석기법을 활용하여 가로수 탄소저장량을 구글 형식으로 변환, 3D로 시각화하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권2호
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• pp.188-194
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• 2023

본 연구는 우리나라의 대나무림에 대한 탄소계정을 위하여 탄소배출계수 중 하나인 목재기본밀도를 도출하기 위하여 수행되어 졌다. 대나무는 전라남도와 경상남도에 주로 분포해 있으며, 계수 도출을 위한 표준목은 솜대, 왕대, 맹종죽 등 3수종별로 각각 101본씩을 선정하여 활용하였다. 목재기본밀도 도출은 KS F 2098 방법을 따랐다. 측정결과, 솜대의 목재기본밀도는 0.83 g/cm³, 왕대는 0.81 g/cm³, 맹종죽은 0.72 g/cm³로 각각 나타났다. 그렇지만, 우리나라는 대나무 분포 면적이 많지 않고, 맹종죽의 경우 일정 지역에 국한되어 생육하고 있다. 따라서 대나무에 적용할 수 있는 목재기본밀도는 하나로 통합하여 0.79 g/cm³로 확정하였다. 그리고 도출된 목재기본밀도에 대한 불확도를 평가한 결과, 1.61%로 낮은 불확도 값을 가져, 본 분석에서의 측정값에 대한 신뢰도를 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 이번에 개발한 목재기본밀도와 기존의 바이오매스확장계수, 뿌리함량비 등을 이용하여 대나무 표준목에 대한 탄소저장량을 계산하고, 이를 확장시켜 ha단위까지 계산해 보았다. 이번 연구로 대나무의 재적을 이용하여 목재기본밀도 등 탄소배출계수 적용으로 탄소저장 및 흡수량 계산이 가능하게 되었다. 본 결과가 우리나라 탄소중립 정책 및 산림관리 방향에 도움이 되기를 기대한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.260-266
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• 2023

최근 세계적으로 이산화탄소(CO₂)의 과도한 배출로 기후변화가 야기되며 CO₂를 제거하고 활용하는 기술이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 철도의 선로에서 발생하는 콘크리트 철도 침목 폐기물을 CO₂ 흡수 소재의 활용 가능성을 평가하고 CO₂ 흡수 반응 전/후의 물리화학적 성질 분석을 통해 CO₂ 제거 메커니즘을 연구하였다. 콘크리트 철도 침목 폐기물은 대부분 Si(26.60 %)로 이루어져 있고 Ca 함유량이 9.82 %로 포틀랜드 시멘트, 일반 콘크리트 폐기물 시료와 비교하였을 때 가장 적음에도 불구하고 함유량의 98 %가 CO₂ 포집 반응에 참여하여 CO₂ 포집 소재로의 우수한 활용 가능성을 입증하였다. TGA와 XRD 분석을 통해 콘크리트 철도 침목 폐기물 기반 CO₂ 포집 소재가 함유하고 있는 Ca가 CO₂ 기체와의 반응을 통해 CaCO₃로 전환되는 탄산화 반응이 CO₂ 제거의 주요 메커니즘임을 확인하였다. 또한 SEM 분석 결과 CO₂ 포집 반응 이후에 0.1 ㎛ 이하 크기의 CaCO₃ 입자가 다량 형성되었으며, 이는 CO₂ 포집 소재 내부에 거대기공을 메조기공으로 변환시켜 포집 소재의 비표면적 증가를 야기하였다.

• 대한화학회지
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• 제33권2호
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• pp.225-231
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• 1989

$trans-[Co(en)_2X_2](ClO_4)_n$가 Co(II) 상태의 착물로 (X : 시아나이드, 나이트라이트, 암모니아, 그리고 이소티오시아네이트)되는 전극 환원반응 속도상수를 탄소전극에서 순환전압전류법 및 회전원판전극을 이용하여 측정하고 수은전극에서 순환전압전류법 및 펄스폴라로그래피법으로 측정하여 착물의 분광학적 흡수파수와 관계를 조사하였다. 탄소전극에서는 흡수파수가 증가할 때 전극반응의 활성화자유에너지가 증가하며 좋은 직선성을 보이지만 $NO_2^-$가 배위된 착물의 경우에는 수은전극에서 흡수파수와 활성화에너지의 관계가 비선형적이었으며 활성화엔트로피 역시 크게 나타났고 전극반응 전이계수도 크게 얻어졌다. 수은전극에서는$NO_2^-$가 배위된 착물은 다른 착물과 다르게 innersphere 메카니즘으로 환원되며 $NO_2^-$가 수은전극 표면으로 배향되어 전자전이가 일어나는 것으로 제안하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.297.2-297.2
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• 2016

Photoacoustic generation of ultrasound is an effective approach for development of high-frequency and high-amplitude ultrasound transmitters. This requires an efficient energy converter from optical input to acoustic output. For such photoacoustic conversion, various light-absorbing materials have been used such as metallic coating, dye-doped polymer composite, and nanostructure composite. These transmitters absorb laser pulses with 5-10 ns widths for generation of tens-of-MHz frequency ultrasound. The short optical pulse leads to rapid heating of the irradiated region and therefore fast thermal expansion before significant heat diffusion occurs to the surrounding. In this purpose, nanocomposite thin films containing gold nanoparticles, carbon nanotubes (CNTs), or carbon nanofibers have been recently proposed for high optical absorption, efficient thermoacosutic transfer, and mechanical robustness. These properties are necessary to produce a high-amplitude ultrasonic output under a low-energy optical input. Here, we investigate carbon nanotube (CNT)-polydimethylsiloxane (PDMS) composite transmitters and their nanostructure-originated characteristics enabling extraordinary energy conversion. We explain a thermoelastic energy conversion mechanism within the nanocomposite and examine nanostructures by using a scanning electron microscopy. Then, we measure laser-induced damage threshold of the transmitters against pulsed laser ablation. Particularly, laser-induced damage threshold has been largely overlooked so far in the development of photoacoustic transmitters. Higher damage threshold means that transmitters can withstand optical irradiation with higher laser energy and produce higher pressure output proportional to such optical input. We discuss an optimal design of CNT-PDMS composite transmitter for high-amplitude pressure generation (e.g. focused ultrasound transmitter) useful for therapeutic applications. It is fabricated using a focal structure (spherically concave substrate) that is coated with a CNT-PDMS composite layer. We also introduce some application examples of the high-amplitude focused transmitter based on the CNT-PDMS composite film.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권4호
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• pp.201-206
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• 2013

화력발전소에서 배출되는 석탄 바닥재 및 잔사회는 재활용이 힘든 폐자원이어서 주로 매립 처분되고 있다. 본 연구에서는 국내 화력발전소에서 배출된 석탄 잔사회, 바닥재 그리고 준설토를 혼합하여 인공골재를 제조하고, 실험인자가 골재의 발포거동 및 물성에 미치는 영향을 분석하였다. 특히 미연탄소가 많이 포함되어 있는 잔사회에 대하여 하소 처리를 한 뒤, 인위적으로 활성탄소를 첨가함으로서 하소유무 및 활성탄소 첨가량이 인공골재의 발포특성에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해 인공골재의 부피비중 및 흡수율 값을 시편의 미세구조 관찰 결과와 연계하여 고찰함으로서, 잔사회의 재활용율 제고에 일조하고자 하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권9호
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• pp.707-711
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• 2013

Carbon nanotubes(CNT) has strength and chemical stability, greatly conductivity characteristics. In particular, MWCNT (multi-walled carbon nanotubes) show rapidly resistance sensitive for changes in the ambient gas, and therefore they are ideal materials to gas sensor. So, we fabricated NOx gas sensors structured MOS-FET using MWCNT (multi-walled carbon nanotubes) material. We investigate the change resistance of NOx gas sensors based on MOS-FET with ultra lean NOx gas concentrations absorption. And NOx gas sensors show sensitivity on the change of gate-source voltage ($V_{gs}=0[V]$ or $V_{gs}=3.5[V]$). The gas sensors show the increase of sensitivity with increasing the temperature (largest value at $40^{\circ}C$). On the other hand, the sensitivity of sensors decreased with increasing of NOx gas concentration. In addition, We obtained the adsorption energy($U_a$), $U_a$ = 0.06714[eV] at the NOx gas concentration of 8[ppm], $U_a$ = 0.06769[eV] at 16[ppm], $U_a$ = 0.06847[eV] at 24[ppm] and $U_a$ = 0.06842[eV] at 32[ppm], of NOx gas molecules concentration on the MWCNT gas sensors surface with using the Arrhenius plots. As a result, the saturation phenomena is occurred by NOx gas injection of concentration for 32[ppm].

• 한국세라믹학회지
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• 제13권1호
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• pp.11-19
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• 1976

Carbon bond 흑연도가니는 clay bond 형 흑연도가니에 비하여 열전도율이 크고 열팽창율이 적으며, 열간하중성이 좋을 뿐 아니라 열충격에도 안전하여 그 사용 수명이 100여회나 된다. 본 연구결과 carbon bond 형 흑연도가니의 제조에 적합한 원료의 조합비는 인장흑연 40, 탄화규소 15, Ferro-silion 25, 무기질결합제 15, 영정석 3, ferromanganese 2 였으며, 흑연도가니 제조에 소요되는 원료들의 상호관계는 흑연량이 증가할수록 산화율 및 기공률이 증가하고, 기공률의 증가도 흑연의 산화량에 비례하였으며, 탄화규소의 증가는 산화율 및 기공률을 증가 시켰고 ferrosilion의 증가는 기공률 및 산화율에 별영향을 미치지 않었고, 유리질의 증가는 산화율 및 기공율을 감소시키나 과량이면 bloating현상이 일어나 오히려 기공률이 커졌다. 제조된 도가니의 물성은 부피비중2.31, 겉보기비중 2.58, 기공률 15.2%, 흡수율 6.01%, 압축강도 438kg/$cm^3$, 인장강도 256kg/$cm^3$, 산화소모율 3.77%이하이며 평균사용 수명은 105회였다.

• 센서학회지
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• 제16권5호
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• pp.331-336
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• 2007

In this study, we have fabricated an infrared optical fiber based sensor which can monitor the respiration of a patient. The design of a chalcogenide optical fiber based sensor is suitable for insertion into a high electro-magnetic field environment because the sensor consists of low cost and compact mid-infrared components such as an infrared light source, a chalcogenide optical fiber and a thermopile sensor. A fiber-optic respiration sensor is capable of detecting carbon dioxide ($CO_{2}$) in exhalation of a patient using the infrared absorption characteristics of carbon gases. The modulated infrared radiation due to the presence of carbon dioxide is guided to the thermopile sensor via a chalcogenide receiving fiber. It is expected that a mid-infrared fiber-optic respiration sensor which can be developed based on the results of this study would be highly suitable for respiration measurements of a patient during the procedure of an MRI.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제16권3호
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• pp.107-117
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• 2013

Problems in regard of ecological stability of urban ecosystem ensue from climate change and urbanization. Particularly, urban ecological conditions are deteriorating both quantitatively and qualitatively to a great extent. The present study aims to assess the current condition of selected sites (i. e. urban green zones and parks) in terms of preset assessment components; to find out problems and relevant solutions to improve the quality and quantity of parks and green zones; and ultimately to suggest some measures applicable to coping with climate change as well as to securing the ecological attributes of urban green zones and parks. According to the findings of this study, from quantitative perspectives, ecological attributes and responsiveness to climate change are high on account of the large natural-soil area(80%). By contrast, from qualitative perspectives including the planting structure (1 layer: 47%), the percentage of bush area(17%), the connectivity with surrounding green zones (independent types: 44%), the wind paths considered (5.6%), the tree species with high carbon absorption rates (20%), water cycles (17%), energy (8%) and carbon storage capacities(61%), ecological attributes and responsiveness to climate change were found very low. These findings suggest that the ecological values of urban parks and green zones should be improved in the future by conserving their original forms, securing natural-soil grounds and employing multi-layered planting structures and water bodies, and that responsiveness to climate change should be enhanced by planting tree species with high carbon storage capacities and obtaining detention ponds. In sum, robust efforts should be exerted in the initial planning stages, and sustained, to apply the methodology of green-zone development along with securing ecological attributes and responsiveness to climate change.