• 자원환경지질
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• 제54권4호
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• pp.409-425
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• 2021

이산화탄소가 지구온난화를 초래하는 대표적인 온실가스로 지목되면서 대기 중의 이산화탄소 농도를 줄이기 위하여 많은 노력들이 진행되어 왔다. 그러한 노력들 중 특히 CO₂ 포집 및 지중 저장기술(carbon dioxide capture and storage, CCS)이 감축 목표량을 달성하기 위해서 필수적으로 고려되고 있다. 그러나 이러한 지중 저장기술이 상용화되기 위해서는 안전성이 보장되어야 한다. 특히 이산화탄소 누출이 농경지에서 발생할 경우에는 작물 생장과 관련되어 많은 문제를 야기할 수 있다. 이에 본 연구에서는 지중 저장지로부터 누출된 이산화탄소가 토양 비옥도에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 인위적인 이산화탄소 누출 시험을 수행하였으며, pH, 양이온치환용량, 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총 질소, 질산태 질소, 암모니아태 질소, 총 인, 유효태 인산, 총 황, 유효태 황, 유효태 붕소 등과 같은 토양의 화학적 특성들을 비옥도 지시 인자로 선정하였다. 누출 시험은 비경작지 토양 한 종류와 경작지 토양 두 종류(옥수수와 콩 재배)를 대상으로 이루어졌다. 비경작지 토양은 거친 모래가 많은 사질토양으로 공극률은 42.6%로 조사되었으며, 경작지 토양인 옥수수 재배 토양은 양질 사토(loamy sand)로 공극률이 46.8%이었다. 콩과식물(soybean) 재배 토양은 옥수수 재배 토양과 동일한 양질 사토로서 공극률이 48%로 조사되었다. 누출시험을 위해 6개의 인공누출 칼럼 장치를 이용하여 이산화탄소를 주입하였다. 이산화탄소 주입은 비경작지와 경작지 토양의 경우 각각 60일과 70일 동안 진행하였다. 이산화탄소 누출 후 비경작지 및 경작지 토양에 대하여 각각 12, 14일 간격으로 1 공극 부피의 인공강우 모사 시험을 수행한 후 용출액과 토양 시료를 채취하여 비옥도 지시 인자를 분석하였으며, 이산화탄소 누출 전후 변화 양상을 비교 평가하였다. 토양 내 잔류 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총질소, 총인 등은 이산화탄소의 영향을 크게 받지 않은 것으로 나타났다. 그러나 질산태 질소, 암모니아태 질소, 유효 인산, 유효 황, 유효 붕소 등은 감소하는 경향을 보였으며 이에 의해 토양 비옥도를 저하시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 토양의 완충능력 때문에 pH의 변화가 없었지만, 이산화탄소가 장기간 누출된다면 pH의 감소에 의한 토양 산성화가 초래될 가능성이 있을 것으로 예측된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.478-485
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• 2017

본 연구는 레드키위 과실의 수확 후 숙성반응에 미치는 이산화탄소와 외부 에틸렌처리 효과를 구명하기 위하여 수행되었다. 저장온도 $10^{\circ}C$에 75일 저장 기간 중 레드키위의 숙성과정에 영향을 미치는 이산화탄소와 에틸렌 처리 효과를 구명하기 위하여 과실의 생체 중, 경도, 가용성 당 함량, 유기산 및 시장성 품질 등 물리 화학적 특성을 분석하였다. 레드키위의 생체중은 이산화탄소 처리로 저장 75일후 까지 무 처리와 에틸렌 처리에 비하여 가장 적게 감소된 반면 에틸렌 처리된 과실은 가장 빠르게 감소되었다. 에틸렌 처리과실의 경도는 $10^{\circ}C$ 저온저장 27일 후 4.2kg에서 1.2kg으로 감소된 반면, 이산화탄소 처리된 레드키위 과실은 저장 54일 후까지 1.8kg을 유지하였다. 가용성 당 함량(%)은 에틸렌처리로 $10^{\circ}C$ 저장 27일 후 가장 높은 값을 보인 반면 이산화탄소 처리된 과실에서는 64일 저장 후 가장 높게 나타났다. 레드 키위 과실의 유기산함량은 이산화탄소 처리에서 대조 구와 에틸렌 처리된 과실에 비하여 $10^{\circ}C$에 41일 저장 동안 통계적으로 유의성 있는 높은 값을 유지하였다. 당산 비는 75일 저장 기간 동안 대조 구와 에틸렌 처리된 과일에 비하여 이산화탄소 처리된 키위 과실이 가장 낮은 값을 보였다. 본 연구에서 이산화탄소 처리가 수확 후 레드 키위 과실의 숙성지연과 시장성 품질유지에 매우 효과적으로 나타나 향후 키위 산업에 상업적인 목적으로 이용 가능할 것으로 밝혀졌다.

• 한국기후변화학회지
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• 제7권3호
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• pp.231-236
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• 2016

Electrocatalytic reduction can produce useful chemicals and fuels such as carbon monoxide, methane, formate, aldehydes, and alcohols using carbon dioxide, the green house gas, as a reactant through the supply of electrical energy. In this study, tin-lead (Sn-Pb) alloy electrodes are fabricated by electrodeposition on a carbon paper with different alloy composition and used as cathode for electrocatalytic reduction of carbon dioxide into formate in an aqueous system. The prepared electrodes are measured by Faradaic efficiency and partial current density for formate production. Electrocatalytic reduction experiments are carried out at -1.8 V (vs. Ag/AgCl) using H-type cell under ambient temperature and pressure and the gas and liquid products are analyzed by gas chromatograph and liquid chromatograph, respectively. As results, the Sn-Pb electrodes show higher Faradaic efficiency and partial current density than the single metal electrode. The Sn-Pb alloy electrode which have Sn:Pb molar ratio=2:1, shows the highest Faradaic efficiency of 88.7%.

• 센서학회지
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• 제20권5호
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• pp.311-316
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• 2011

Monitoring the carbon dioxide concentration in arterial blood is vital for the evaluation and prevention of pulmonary disease. Yet, domestic pure arterial blood carbon dioxide sensor technologies are not being developed, instead all sensors are imported. In this paper, we develop a real time monitoring system for arterial blood partial pressure of carbon dioxide($pCO_2$) gas from the wrist by using a carbon micro-heater. The micro-heater was fabricated with a thickness of 0.3 ${\mu}m$ in order to collect the carbon dioxide under the skin. The micro-heater has been designed to perform temperature compensation in order to prevent damage to the skin. Two clinical trials of the system were undertaken. As a result, we demonstrated that a portable, transcutaneous carbon dioxide analysis($TcpCO_2$) device produced domestically is possible. In addition, this system reduced the analysis time significantly. Carbon films could reduce the unit price of these sensors by replacing the gold film used in foreign models. Also, we developed a real time monitoring system which can be used with optical biosensors for medical diagnostics as well as gas sensors for environmental monitoring.

• 멤브레인
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• 제25권3호
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• pp.248-255
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• 2015

아민화된 폴리이서이미드(polyetherimide (PEI))막을 실험실에서 합성하여 아민화별로 제조된 막을 이용하여 이산화탄소, 질소, 메탄, 산소, 이산화황의 기체투과도와 확산도 및 용해도를 Time-lag법으로 상온에서 측정하였다. 일반적으로 아민기의 주사슬에 반응되는 아민화율이 증가할수록 분자사이의 공간이 좁아지기 때문에 투과도가 전체적으로 감소했지만, 이산화황은 산 성질의 이산화황과 염기 성질의 아민기의 결합으로 인하여 증가하였다. 건기체에 대한 확산도 및 용해도는 아민화율이 증가할수록 이산화황을 제외한 모든 기체에서 감소하였고 또한 용해도 역시 감소하였다. 그러나 이산화황의 경우 아민화율이 증가하면서 용해도가 증가하게 되어 확산도 또한 증가한 것으로 사료된다. 이산화탄소/질소의 경우 선택도는 아민화율이 3일 경우 60을 나타내었다. 습기체의 경우 상대습도가 100일 때 투과도가 70 barrer을 나타내었고 질소에 대한 선택도는 약 18 정도를 보여주었다.

• 공업화학
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• 제18권3호
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• pp.273-278
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• 2007

본 논문은 배연가스로부터 이산화탄소를 흡착 회수하기 위한 허니컴 흡착소자 및 공정에 관한 것이다. 세라믹섬유와 Na-X를 주원료로 제올라이트 종이를 제조하였다. 제올라이트 종이의 이산화탄소 흡착능을 향상시키기 위해서 $Li^+$, $Ca^{2+}$, $K^+$ 이온교환 및 추가적인 표면코팅을 실시하여 그 특성을 분석하였다. $Li^+$ 이온교환 방법은 이산화탄소 흡착능을 가장 많이 증가시켰지만 공정적용이 가능할 만큼의 흡착능 변화를 보이지 않았다. 반면 Na-X의 추가적인 표면코팅은 이산화탄소 흡착능을 증가시키는 효율적인 방법이었다. 제올라이트 종이를 성형하여 만든 허니컴형 흡착소자에 대한 이산화탄소 흡착파과 특성을 분석하였으며, 이의 결과로서 회전식 이산화탄소 흡착 농축공정의 적용 예를 보여주었다.

• 멤브레인
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• 제17권2호
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• pp.134-139
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• 2007

동일 운전 조건에서 폴리이서술폰 중공사 분리막을 이용하여 혼합 기체로부터 이산화탄소 분리 실험과 수치해석으로 얻어진 결과를 비교하였다. 순수한 기체의 투과도로부터 구한 이상 선택도를 활용한 예측값과 실험값이 많은 차이 가 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 이산화탄소 투과도와 선택도를 혼합 기체 분리 실험 결과로부터 구한 후 공급 이산화탄소 몰 분율, 공급 압력과 투과측 압력의 함수로서 투과도와 선택도를 얻을 경우 수치해석 예측값과 실험값이 잘 일치하는 것을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제25권4호
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• pp.373-382
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• 2015

본 연구에서는 지리정보시스템(GIS)을 이용하여 지하광산 현장에서 운영되는 디젤 차량의 탄소배출량을 정량적으로 산정할 수 있는 방법을 제시하였다. 국내 지하 석회석 광산 한 곳을 연구지역으로 선정하였고, 연구 지역의 운반도로를 3차원 벡터 네트워크 형식으로 표현하여 GIS 데이터베이스를 구축하였다. 탄소배출계수의 계산을 위해 운반도로의 각 구간별로 대형 디젤 차량인 덤프트럭의 이동속도를 측정하였다. 운반도로 각 구간별로 계산된 탄소배출계수와 GIS 기반의 최적 경로분석을 통해 결정된 트럭의 운반거리를 고려하여 운반작업과 관련한 디젤 차량의 탄소배출량을 정량적으로 산정할 수 있었다. 광업 분야에서 디젤 차량이 광범위하게 활용되고 있으므로, 본 연구에서 제시한 방법은 광산 현장의 탄소배출량 산정을 위해 사용될 수 있으며 추가적인 연구를 통해 보다 개선될 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권9호
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• pp.933-938
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• 2008

유기성 폐기물을 이용하여 생산된 수소를 환원제로 활용하여 이산화탄소를 유용한 에너지원인 메탄으로 전환시키고자 하였다. 3 개월 동안 혐기성 미생물을 이산화탄소와 수소만을 이용하여 배양하였으며, 그 결과 acetogenotrophs의 영향에 의한 메탄의 생성은 없었고, 이산화탄소를 8 mL/min으로 주입하였을 때 이산화탄소와 수소의 주입비가 1:5에서 메탄의 생성량이 2.2 m$^3$/m$^3$ day로 가장 많았으며, 이때의 이산환탄소 저감률 또한 92%로 가장 우수하였다. 회분형태로 수소 생산과 메탄발효조와의 연계실험을 통하여, 연속적으로 수소를 생산하면서 이산화탄소를 같이 메탄발효조에 주입하여, 이산화탄소의 메탄으로의 전환을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제10권2호
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• pp.324-329
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• 1999

본 연구에서는 고압하에서 이산화탄소와 이소프로필 알코올과의 이성분계에 대한 상평형데이터를 얻기 위해 실험을 수행하였다. 실험장치는 정지형 (static type)을 사용하였으며, 정확도를 실험하기 위해 $80^{\circ}C$에서 이산화탄소-이소프로필 알코올계의 실험을 수행하여 Radosz의 실험결과와 비교하였다. 이산화탄소-이소프로필 알코올과의 이성분계 상거동 실험은 온도 40, 60, 80, 100, 그리고 $120^{\circ}C$에서 실험하였으며, 이때 압력은 41~133 bar 범위였다. 이산화탄소-이소프로필 알코올계에 대해 동일한 압력에서 용해도는 온도가 증가함에 따라 증가함을 알 수 있다. 또한 순성분 이산화탄소와 이소프로필 알코올의 증기압을 서로 연결하는 혼합물 임계곡선을 나타내었다. 본 연구에서 실험한 결과를 statistical associating fluid theory (SAFT)상태방정식에 의해 계산하였으며, 그 결과 온도에 독립적인 두 파라미터에 의해 곡선을 결정하였다.