• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.15-15
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• 2011

As you know, boron compounds, borax ($Na_2B_4O_5(OH)_4{\cdot}8H_2O$) etc. were known thousands of years ago. As for natural boron, it has two naturally occurring and stable isotopes, boron 11 ($^{11}B$) and boron 10 ($^{10}B$). The neutron absorption $^{10}B$ is included about 19~20% with 80~81% $^{11}B$. Boron is similar to carbon in its capability to form stable covalently bonded molecular networks. The mass difference results in a wide range of ${\beta}$ values between the $^{11}B$ and $^{10}B$. The $^{10}B$ isotope, stable with 5 neutrons is excellent at capturing thermal neutrons. For example, it is possible to decrease a thermal neutron required for the nuclear reaction of uranium 235 ($^{235}U$). If $^{10}B$ absorbs a neutron ($^1n$), it will change to $^7Li+^1{\alpha}$ (${\alpha}$ ray, like $^4He$) with prompt ${\gamma}$ ray from $^{11}B$ $^{11}B$ (equation 1). $$^{10}B+^1n\;{\rightarrow}\;^{11}B\;{\rightarrow}\; prompt \;{\gamma}\;ray (478 keV), \;^7Li+4{\alpha}\;(4He)\;\;\;\;{\cdots}\; (1)$$ If about 1% boron is added to stainless steel, it is known that a neutron shielding effect will be 3 times the boron free steel. Enriched boron or $^{10}B$ is used in both radiation shielding and in boron neutron capture therapy. Then, $^{10}B$ is used for reactivity control and in emergency shutdown systems in nuclear reactors. Furthermore, boron carbide, $B_4C$, is used as the charge of a nuclear fission reaction control rod material and neutron cover material for nuclear reactors. The $B_4C$ powder of natural B composition is used as a charge of a control material of a boiling water reactor (BWR) which occupies commercial power reactors in nuclear power generation. The $B_4C$ sintered body which adjusted $^{10}B$ concentration is used as a charge of a control material of the fast breeder reactor (FBR) currently developed aiming at establishment of a nuclear fuel cycle. In this study for new boron compound, silicon boride ceramics for capturing thermal neutrons, preparation and characterization of both silicon tetraboride ($SiB_4$) and silicon hexaboride ($SiB_6$) and ceramics produced by sintering were investigated in order to determine the suitability of this material for nuclear power generation. The relative density increased with increasing sintering temperature. With a sintering temperature of 1,923 K, a sintered body having a relative density of more than 99% was obtained. The Vickers hardness increased with increasing sintering temperature. The best result was a Vickers hardness of 28 GPa for the $SiB_6$ sintered at 1,923K for 1 h. The high temperature Vickers hardness of the $SiB_6$ sintered body changed from 28 to 12 GPa in the temperature range of room temperature to 1,273 K. The thermal conductivity of the SiB6 sintered body changed from 9.1 to 2.4 W/mK in the range of room temperature to 1,273 K.

• 한국항만경제학회지
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• 제36권3호
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• pp.21-38
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• 2020

최근들어 항만도시에서의 대기오염이 심각한 문제로 대두되고 있다. 그러나 항만의 하역기계에서 배출되는 온실가스는 선박, 트럭 등 타 수단에 비해 상대적으로 주목받지 못하였다. 본 연구에서는 인천항에서 디젤엔진으로 가동되는 하역기계로부터 배출되는 대기오염물질 배출량을 산정하였다. 이를 위해 각 항만하역사로부터 2017년 기준 하역장비의 대수, 제원, 가동시간 등 활동자료를 수집하였다. 분석 결과, CO 105.6톤, NOX 243.2톤, SOX 0.005톤, PM 22.8톤, VOC 26.0톤, NH3 0.2톤이 발생한 것으로 나타났다. CO와 NOX의 배출은 하역기계 전체 배출량의 87.71%를 차지하였으며, 크레인, 지게차, 트랙터, 로더의 배출량이 하역기계 전체 배출량의 84.79%를 차지하였다. 또한 노후화된 디젤엔진을 장착한 하역기계가 주 배출원임을 규명하였다. 분석된 대기오염물질 배출량 수치는 하역기계에 의한 항만 대기 오염의 심각성을 나타내며, 다음과 같은 친환경장비 도입이 시급함을 시사한다. 첫째, 오래된 디젤 장비의 LNG연료 또는 전기장비로의 교체가 필요하다. 둘째, NOX의 배출을 감소시킬 수 있는 선택적환원촉매(SCR)와 같은 후처리장비의 사용이 필요하다. 향후 체계적이고 공식적인 국가 대기오염배출 인벤토리 정립 방법을 설정하고, 매년 하역기계에서 배출되는 대기오염물질 배출량을 모니터링 및 평가하는 것이 필요하다.

• 임산에너지
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• 24권2호
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• pp.1-9
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• 2005

친환경적으로 돈분뇨를 처리하기 위하여 목질칩을 이용한 정화조에서 장기 처리한 목질칩과 돈분뇨 성분의 변화 양상을 관찰하였다. 자체 제작한 정화조에 히터를 가동하면서 3일 후 발효 적정온도인 $55{\sim}60^{\circ}C$에 도달하였고, $180{\iota}$/일 돈분뇨 분해능을 보기는 정화조에서 사용하는 목질칩의 성분은 돈분뇨의 처리시기가 경과함에 따라 회분의 양이 증가하여 돈분뇨 자체에 포함되어 있는 여러 무기물 함량이 더해진 것으로 보였다. 알칼리와 유기용매추출물 및 Klason 리그닌함량은 거의 변화가 없었고, 무처리칩에 비해 흘로셀룰로오스의 양은 약 10% 감소하여 발효 중 목질칩이 부탄소원으로 이용되었을 가능성이 있다고 판단되었다. 장기 처리된 돈분뇨의 성분 중 무기물 함량($Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;K^+,\;Na^+$ 등)은 무처리칩에 비해 처리기간에 파라 증가하는 경향을 보였고, 중금속(Cd, As, Cu 등)은 거의 검출되지 않았다. 돈분뇨 원액에 비해 전질소 함량은 감소하나 무처리칩보다는 높은 수치를 보여 나중에 돈분뇨를 발효, 분해한 목질칩을 산지의 퇴비화에 사용해도 환경적 문제가 없을 것이라고 판단되었다. 장기 처리에 따른 미생물 변이는 반응기 내의 온도가 급격히 상승하면서 생균수가 증가하였다.

• 한국산업보건학회지
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• 제19권4호
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• pp.381-389
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• 2009

Confined spaces are inherently dangerous workplace and many fatal and nonfatal accidents have been reported. Even though these accidents occur in various kinds of confined spaces, there has rarely been reported on the health hazard agent, i.e., the types of gases and their concentration ranges. Therefore in this study, we evaluated several toxic and asphyxiating gas concentrations in various confined spaces. We surveyed 57 manholes, 3 sewage treatment plants, 2 yellow radish manufacturing companies and 7 barges to measure the concentrations of oxygen($O_2$), hydrogen sulfide($H_2S$), carbon monoxide(CO), ammonia($NH_3$). Lower Explosion Limits(LEL) and Volatile Organic Compounds (VOCs). Those four types of confined spaces occupies 56% of accidents during last 9 years in Korea. In 57 manholes, the concentration varied according to the types of manholes; rainfall and sewage, and by location; residential and industrial areas. Sewage manhole in industrial area was evaluated as the most hazardous than other types of manhole like rainfall manholes, residential sewage manholes. The highest $H_2S$ concentration and the lowest $O_2$ concentration at sewage manhole in industrial area were 300 ppm, 8.7% respectively. In 3 sewage treatment plants, $H_2S$ and $NH_3$ concentrations were reached up to the 500 ppm and 200 ppm respectively. Two yellow radish manufacturing companies showed the concentrations of 316 ppm, 505.2 ppm, 90 ppm and 15.7% for $H_2S$, CO, VOCs and $O_2$, respectively. Seven barges showed 15.9%~20.9% oxygen concentration. Gas species and concentration ranges varied by the types and location of confined spaces; CO, $H_2S$, $O_2$ could be hazardous in manhole, especially manhole connected to sewage plants. CO, $H_2S$, LEL, $O_2$, $NH_3$ should be controlled in sludge silo and sluge pumping confined spaces in sewage treatment plant. The activity of lifting out radish from the storage tank was evaluated more hazardous rather than the other activities in yellow radish manufacturing industry. The employers must conduct the survey to identify all possible confined spaces in their local workplace prior to performing the tasks. At the national level to reduce the accidents in the confined spaces, we suggest that systemic approach and active education program including possible hazards, standard operation procedures, ventilation plan, and personal protective equipment in confined spaces should be implemented.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권1호
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• pp.52-59
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• 2005

The study was targeted to saccharify foodwastes with the cellulolytic and amylolytic enzymes obtained from culture supernatant of Trichoderma harzianum FJ1 and analyze the kinetics of the saccharification in order to enlarge the utilization in industrial application. T. harzianum FJ1 highly produced various cellulolytic (filter paperase 0.9, carboxymethyl cellulase 22.0, ${\beta}$-glucosidase 1.2, Avicelase 0.4, xylanase 30.8, as U/mL-supernatant) and amylolytic (${alpha}$-amylase 5.6, ${\beta}$-amylase 3.1, glucoamylase 2.6, as U/mL-supernatant) enzymes. The $23{\sim}98\;g/L$ of reducing sugars were obtained under various experimental conditions by changing FPase to between $0.2{\sim}0.6\;U/mL$ and foodwastes between $5{\sim}20\%$ (w/v), with fixed conditions at $50^{\circ}C$, pH 5.0, and 100 rpm for 24 h. As the enzymatic hydrolysis of foodwastes were performed in a heterogeneous solid-liquid reaction system, it was significantly influenced by enzyme and substrate concentrations used, where the pH and temperature were fixed at their experimental optima of 5.0 and $50^{\circ}C$, respectively. An empirical model was employed to simplify the kinetics of the saccharification reaction. The reducing sugars concentration (X, g/L) in the saccharification reaction was expressed by a power curve ($X=K{\cdot}t^n$) for the reaction time (t), where the coefficient, K and n. were related to functions of the enzymes concentrations (E) and foodwastes concentrations (S), as follow: $K=10.894{\cdot}Ln(E{\cdot}S^2)-56.768,\;n=0.0608{\cdot}(E/S)^{-0.2130}$. The kinetic developed to analyze the effective saccharification of foodwastes composed of complex organic compounds could adequately explain the cases under various saccharification conditions. The kinetics results would be available for reducing sugars production processes, with the reducing sugars obtained at a lower cost can be used as carbon and energy sources in various fermentation industries.

• 한국재료학회지
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• 제5권7호
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• pp.775-780
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• 1995

MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Dposition) TiN 박막을 다양한 온도와 압력에서 tetrakis-dimethyl-amino-titanium(TDMAT (Ti[N($CH_3$)$_2$]$_4$))의 자체 열분해와 NH$_3$와의 반응을 사용하여 형성하였다. 비저항은 박막내의 불순물 함량에 의존하였는데 특히 XPS curve fitting 결과 주요 불순물인 탄소와 산소 같은 불순물들이 박막내에서 다양한 침입형화합물을 만들어 박막의 물리적, 전기적 특성에 영향을 준다는 것을 알았다. Metal-organic source만을 사용하여 TiN을 형성할 경우 지름이 0.5$\mu\textrm{m}$이고 aspect ratio가 3:1인 구멍에서 step coverage가 매우 우수하였으나 NH$_3$를 흘림에 따라 step coverage가 감소하는 것이 SEM으로 확인되었는데 이는 각각의 활성화에너지와 관련된 것으로 보인다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제7권4호
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• pp.177-190
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• 2013

Air pollution trends in Japan between 1970 and 2012 were analyzed, and the impact of air pollution countermeasures was evaluated. Concentrations of CO decreased from 1970 to 2012, and in 2012, the Japanese environmental quality standard (EQS) for CO was satisfied. Concentrations of $SO_2$ dropped markedly in the 1970s, owing to use of desulfurization technologies and low-sulfur heavy oil. Major reductions in the sulfur content of diesel fuel in the 1990s resulted in further decreases of $SO_2$ levels. In 2012, the EQS for $SO_2$ was satisfied at most air quality monitoring stations. Concentrations of $NO_2$ decreased from 1970 to 1985, but increased from 1985 to 1995. After 1995, $NO_2$ concentrations decreased, especially after 2006. In 2012, the EQS for $NO_2$ was satisfied at most air quality monitoring stations, except those alongside roads. The annual mean for the daily maximum concentrations of photochemical oxidants (OX) increased from 1980 to 2010, but after 2006, the $98^{th}$ percentile values of the OX concentrations decreased. In 2012, the EQS for OX was not satisfied at most air quality monitoring stations. Non-methane hydrocarbon (NMHC) concentrations generally decreased from 1976 to 2012. In 2011, NMHC concentrations near roads and in the general environment were nearly the same. The concentration of suspended particulate matter (SPM) generally decreased. In 2011, the EQS for SPM was satisfied at 69.2% of ambient air monitoring stations, and 72.9% of roadside air-monitoring stations. Impacts from mineral dust from continental Asia were especially pronounced in the western part of Japan in spring, and year-round variation was large. The concentration of $PM_{2.5}$ generally decreased, but the EQS for $PM_{2.5}$ is still not satisfied. The air pollution trends were closely synchronized with promulgation of regulations designed to limit pollutant emissions. Trans-boundary OX and $PM_{2.5}$ has become a big issue which contains global warming chemical species such as ozone and black carbon (so called SLCP: Short Lived Climate Pollutants). Cobeneficial reduction approach for these pollutants will be important to improve both in regional and global atmospheric environmental conditions.

• 대한약리학회지
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• 제32권1호
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• pp.93-102
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• 1996

일부 malignant tumor에 Pt-complex의 임상 응용 과정에서 신장독성등의 심한 부작용이 문제점으로 지적되고 있다. 이 연구에서는 기존의 cisplatin보다 항암효과는 우수하면서, 부작용을 감소시킨 새로운 Pt complex의 개발에 역점을 두었다. 본 연구에서 합성한 Pt(II) complex는 carrier ligand로서 1,2-diaminocyclohexane(dach)을 사용하였고, leaving group으로는 diphosphine류인 1,3-bis (diphenylphosphine의 propane(DPPP) 을 도입하였으며, 물에 대한 용해도를 높이기 위해 dinitrate로 만들었다. 새로이 합성한 [Pt(II)(cia-dach)(DPPP)].$(NO_3)_2$ 은 원소 분석, IR 및 $^{13}C-NMR$ 분석 data에 의하여 위의 물질임이 확인되었다. PC-1은 MTT assay method에 의한 항암활성 연구를 통하여 SKOV-3, OVCAR-3 human ovarian adenocarcinoma cells에서 항암효과가 인정되었으며, 이 항암효과는 대조 약물로 사용된 cisplatin과 유사하였다. PC-1은 토끼의 신세뇨관 세포와 인체의 신피질 세포를 이용한 cytotoxity 및 thymidine 섭취율과 인체 신피질 조직 배양을 이용한 glucose consumption 실험을 통하여 모두 cisplatin보다 신장독성이 현저히 감소되었다. 이상의 결과로 보아 Pt(II) complex는 carrier ligand와 leaving group의 선택에 따라 항암활성의 증가와 신독성의 감소를 일으키는 요인으로 보여지며, 이 연구에서 만들어진 새로운 Pt(II) complex는 앞으로 다각적인 검토를 거쳐 새로운 anticancer chemotherapeutic agent로 개발될 가능성이 있을 것으로 생각된다.

• 한국해양학회지
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• 제30권4호
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• pp.341-354
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• 1995

동해의 8개 정점에서 해수 및 추출된 용존 유기물의 형광특성과 아미노산 조성이 연구되었다. C-18 Sep-Pak cartridge에 의해 추출된 시료는 3차원 형광특성 분석에 따 라 생거대물질과 지구거대물질로 구분되었다. 전 조사 정점을 통하여 생거대물질(ex : 280 nm/em : 330 nm)은 표층이 높고 수온약층 아래에서 점차 감소하는 것으로 나타났 으며 이는 표층혼합층의 생물 활동에서 기인된 분해가능한 생거대물질이 수온약층 부 근 및 저층에서 활발한 미생물 분해과정에 의해 감소하는 것으로 사료된다. 한편 이와 는 역상관계를 보이는 지구거대물질 (ex : 330 nm/em : 430 nm)은 표층은 낮고 수온약 층 아래에서 증가하였는데 이는 표층에서 생성된 생거대물질 및 입자유기체가 생물 분 해 후 재축합 과정을 거쳐 난분해성의 지구거대물질로 전환된 것으로 사료된다. HPLC 를 이용하여 해수와 추출된 유존유기물의 아미노산 조성을 분석하였다. 분석결과 Glycine, serine 그리고 alanine등이 우점하였으며, 전체 농도의 50% 이상을 차지하는 것으로 조사되었다. 해수중의 용존 자유아미노산 농도는 표층이 0.7∼1.8um 범위로 저 층 0.2∼0.4um보다 높게 측정되었다. 추출된 유기물중 alanine의 D/L racemice ratio 측정결과 저층보다 표층이 상대적으로 낮은 값을 보였으며 이는 표층의 생거대물질이 연령이 젊고 재순환이 빠르며 생물 분해가능성이 큰 물질임을 시사하고 있다.

• 공업화학
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• 제18권4호
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• pp.337-343
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• 2007

천연가스의 누출을 감지하기 위해서 첨가되는 유기 황 화합물질인 부취제에 의해 연료전지 내의 스택 전극과 개질기 촉매들이 피독되어 시스템 성능저하의 큰 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 실리카, 알루미나, 활성탄, HZSM-5, Ultra-stable Y 제올라이트(USY) 및 베타 제올라이트와 같은 흡착제들을 부취제 제거용 흡착제로 사용하여, tetra-hydrothiophene (THT)와 tert-butylmercaptan (TBM)에 대한 흡착 성능을 연속식 흡착시스템에서 얻은 흡착파과곡선을 비교하여 평가하였다. 제올 라이트의 Si/Al 비, 흡착온도 및 Balance Gas (메탄, 헬륨) 종류의 변화가 흡착성능에 미치는 영향을 조사하고, THT와 TBM의 경쟁적인 흡착특성을 비교하였다. 여러 흡착제 중에서 H형, beta-zeolite (BEA)가 부취제인 TBM과 THT에 대해서 가장 우수한 흡착능력을 나타내었으며, 동일한 흡착제 상에서는 THT가 TBM보다 많은 양으로 흡착제거되었다. Temperature Programmed Desorption (TPD) 및 Infrared 스팩트럼(IR) 분석결과 부취제 황화합물은 제올라이트 표면에서 물리흡착과 더불어 산점에 의한 화학흡착을 이루는 것을 확인하였다.