• 한국대기환경학회지
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• 제24권1호
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• pp.72-82
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• 2008

Benzene is a very harmful and toxic compound known as human carcinogen by all routes of exposure. Owing to the risky feature of benzene, several countries such as Japan, UK and EU have established the ambient air quality standard and protect from that risk of it. Korea also has designated it as one of the criteria air pollutants and established the concentration limit ($5\;{\mu}g/m^3$) in the air and is going to apply the standard from 2010. Benzene is emitted from various sources such as combustion plants, production processes, waste treatment facilities and also automobiles. Mobile source is known as one of the major emission sources of benzene. In this study, we estimated the domestic emissions of benzene from mobile source and compared the results with those of advanced countries. Mobile source was divided into 2 categories, Le., on-road source and non-road source. The total emissions of benzene from mobile source were estimated as 3,106 tons/yr and 1,612 tons/yr was emitted from on-road source and 1,494 tons/yr was from non-road source. Emission ratio of benzene from on-road source showed that 80.0% was from passenger cars, 10.1% was from taxis, 7.2% was from light-duty vehicles, 2.5% was from heavy-duty vehicles and 0.2% was from buses. In the case of non-road source, the distribution showed that 66.3% was from construction machineries, 14.5% was from locomotives, 11.7% was from ships, 7.1% was from agriculture equipments and 0.5% was from aircrafts. The cold-start emissions were estimated as 942 tons/yr and this value was almost 1.5 times greater than that for hot engine emissions (608 tons/yr). In addition, the fuel-based distribution was 65.9%, 31.1% and 2.8% from gasoline, LPG and diesel vehicles, respectively. The emission ratio from mobile source occupied 65% and 30% of total benzene emissions in USA and UK, respectively. In case of Korea, the emission ratio of benzene from mobile source occupied 29% (15% from on-road source, 14% from non-road source) which showed similar value with UK.

• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.65-72
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• 2016

천연가스용으로 개조된 가스엔진에서 방출되는 폐열을 활용하기 위한 유기 랭킨사이클 (Organic Rankine Cycle: ORC) 발전시스템을 설계 및 제작하였다. 이 연구에서는 개조된 가스엔진의 폐열을 실험적으로 분석한 데이터를 바탕으로 구성한 ORC 시스템의 컴포넌트를 설계하고 제작하였다. ORC 시스템에는 2개의 판형 열교환기와 5kW급 팽창기, 다단 펌프가 사용되었으며, 전기 히터를 이용하여 ORC 시스템의 열역학적 성능을 분석하였다. 또한, 실제로 가스엔진과 연동하여 작동 특성을 파악하기 위한 실험을 수행하였다. ORC 시스템에 열량을 공급해주는 2대의 가스엔진을 사용하였다. 열원모사실험 결과, 열원온도 $110^{\circ}C$에서 축동력 5.22kW가 발생, 압력비 7.41, 열효율 9.09%가 계산되어졌으며, 엔진연동실험에서는 고온수 온도 $86^{\circ}C$에서 축동력 2kW가 발생, 이 때의 압력비는 3.75, 열효율 6.45%가 계산되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권10호
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• pp.756-762
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• 2013

농업용 저수지의 수질과 저서환경을 개선하기 위해 저수지로부터 제거된 퇴적물의 친환경적 처리 방안을 모색하기 위해 실시된 퇴적물처리 시범사업의 경제성을 분석하였다. 비용은 집행된 사업비로 산출하였으며, 편익은 퇴적물 재활용으로 인한 폐기물 처리비용의 절감, 퇴적물 제거로 인한 침강지 건설비용의 절감, 저수지 내용적 증가로 인한 용수 확보 등의 3가지 요소로 설정하였으며, 이를 대체비용법을 이용하여 화폐화하고 현재가치화하였다. 편익 비용 비율(B/C)을 구하였을 때, 대상저수지에 따라 달랐으나 전체 사업의 B/C 값은 1.32로 경제성이 높은 것으로 평가되었다. 준설토 처리 공법에 따른 경제성을 분석한 결과, 응집침전 공법, 기계탈수공법, 열반응안정화공법, 토양개량안정화공법의 순으로 경제성이 높았다. 기계탈수공법의 경우 타 공법에 비해 처리토의 재활용이 쉬우며, 2차 오염을 발생하지 않고, 경제성이 뛰어나기 때문에, 저수지로부터 제거된 퇴적물을 처리하기에 가장 적합한 방법인 것으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.102-109
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• 2016

본 연구에서는 국내에서 생산되고 있는 콘크리트용 순환 굵은골재를 사용하여 콘크리트의 압축강도 수준(20, 35, 50 MPa)에 따라 순환 굵은골재의 혼입률 변화가 콘크리트의 염화물 확산특성에 미치는 영향을 분석하였다. 실험결과 순환 굵은 골재의 치환율 변화에 따른 유동성(슬럼프)은 순환골재를 혼입하지 않은 경우에 비해 동등하거나 양호한 유동성을 나타내는 것으로 나타났다. 이러한 영향은 국내에서 생산되는 순환골재의 양호한 입형이 유동성 개선에 기여한 것으로 판단된다. 또한, 순환 ?은 골재의 치환율 변화에 따른 압축강도는 순환골재 혼입률이 증가할수록 약 9~10% 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 염화물 확산계수는 순환골재 혼입률이 증가함에 따라 최대 144%까지 증가하는 결과를 나타냈으며 낮은 강도 수준의 콘크리트 일수록 순환골재 활용에 따른 내염성 저하 정도가 큰 것으로 나타났다. 강도가 증가할수록 순환골재 혼입에 따른 영향은 감소되어, 고강도 영역에서는 일반 콘크리트와 유사한 염화물 확산 특성을 발현하는 것으로 분석되었다. 따라서 순환골재를 콘크리트용 재료로 대량 활용하기 위해서는 콘크리트의 내염성 개선을 위한 혼화재료의 적용 또는 배합설계상 조정을 통한 강도의 개선 등이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.87-92
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• 2010

환경친화적인 도로건설의 개념은 최근에 많이 언급되고 있으나 실제로 측정할 수 있는 방법론이 전무한 실정이다. 특히 환경친화성을 현장에 적용하기 위해서는 계획단계에서 적용할 수 있는 방법론이 개발되어야 한다. 본 연구의 목적은 일반국도의 환경친화성을 평가할 수 있는 방법을 개발하여 현장에 적용할 수 있도록 하는 것이다. 평가지표 개발을 위해 환경영향평가에서 제시하고 있는 총 10개 분야에서 8개의 환경친화성 지표를 선정하였으며, 정성적 평가기법과 정량적 평가기법을 함께 적용하기 위해 정성적 평가방법으로는 계층화분석법(Analytic Hierarchy Process)을 사용하였으며, 정량적 평가방법으로는 일반국도 구간에서 지표에 대한 수치를 적용하였다. 환경친화성 지표선정을 위해 시범적용된 일반국도 구간은 총 10개 구간에 120km의 연장으로 구성되어 있다. 본 연구에서 제시된 평가방법론은 일반국도의 환경에 대한 적용수준을 평가할 수 있으며, 적용에 대한 이해가 쉽고 데이터의 수집이 간편하다. 이러한 방법론을 통해 도로건설시에 환경친화성을 평가하고 보완할 수 있는 도구로 이용이 가능할 것이다. 또한 여러 도로구간들의 환경친화성에 대한 비교를 통해 환경친화성을 높일 수 있는 근거로 사용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.314-321
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• 2016

국내 공동주택 시장은 1980년대 이후 급격한 경제성장과 함께 부동산 시장이 활발해 짐에 따라 도시인구의 급격한 증가를 보이며 계속적으로 도시에 공급되어 도시 주거문화의 형태로 자리 잡았다. 하지만 시간이 갈수록 대량 공급 되었던 공동주택은 노후화가 진행되어, 재건축을 통해 환경개선을 이루었다. 그러나 재건축은 진행 과정에서 많은 양의 건설 폐기물을 발생시키며, 도심 환경의 악화, 소음, 교통, 세대수 증가 등이 문제점으로 따라 왔으며, 개발이익 위주로 추진되고 있는 재건축에 문제점들로 인해 각종 규제가 강화되자 공동주택 리모델링이 주목 받기 시작 하였고, 최근 주택법 등이 바뀌기 시작하면서 소규모 중, 고층 공동주택 등을 시작으로 수직증축 리모델링 사업이 추진되었다. 환경개선은 물론 시대적 요구사항에 맞게 변모하고 하였으며, 기존 건물을 사용한다는 점에서 여러 우려와 문제점을 나타내기도 하지만 미래적 방향으로 꼭 필요한 리모델링의 한 분야이다. 이에 본 연구는 공동주택 수직증축 리모델링 시공 사례 분석과 기존 연구 자료를 통해 리스크 발생 요인을 유형별로 조사 하였고, 시공 시행사, 설계 및 전문가로부터 설문조사 와 면담을 통해 관리개선요소 우선순위 분석을 통하여 상대적 중요도를 선정 하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권5호
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• pp.12-21
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• 2017

알루미나 제조공정 부산물인 레드머드는 여러 가지 유용한 자원을 포함하고 있음에도 불구하고 아직까지 재활용되지 않고 있어 환경문제를 야기하고 있다. 현재 우리나라에서 레드머드가 매년 약 20만 톤 이상을 생산하고 있으며 대부분이 야적되고 있는 실정이다. 글로벌하게 보면 최근 중국의 알루미나 생산량이 증가함에 따라 전 세계에서 발생하는 레드머드의 양은 1억 톤 이상으로 꾸준히 증가하고 있다. 레드머드의 재활용 기술은 우리나라를 비롯한 많은 국가에서도 개발되고 있지만, 재활용 및 처리 기술은 여전히 레드머드의 생산증가 속도에 비해 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 레드머드와 관련된 특허, 논문, 기술보고서를 내용별 연도별로 분석하였다. 또한 국내 산출 레드머드의 물성 분석을 통해 기초 소재특성 자료를 제공하였고 국내외 레드머드 재활용의 실용화 추진 사례를 분석하여 실용화 기술 개발 가능성을 제시하였다. 특히 레드머드에서 희토류를 회수하는 기술, 환경오염 방지제 기술 등은 수요가 높고 경제적 가치가 높기 때문에 전 세계적으로 개발되고 있는 것으로 파악되었다. 이처럼 본 연구에서 도출된 레드머드의 기술개발 사례 등의 자료는 향후 고부가가치의 실용적 연구 및 기술 개발에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권6호
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• pp.256-262
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• 2018

화력발전소에서 발생하는 폐기물인 플라이애시(fly ash)는 현재까지도 상당량이 재활용되지 못하고 매립되어 환경오염 및 막대한 경제적 비용을 발생시키고 있다. 본 연구에서는 플라이애시를 건축 도자타일의 점토 원료를 대신함과 동시에 양산 공정을 그대로 적용하여 최종 제품을 제조하였다. 광물형 원료를 사용하여 소지와 1차(엔고베)와 2차(표면) 유약을 제조하고, 신속 소성(fast firing) 과정을 적용하여 도자타일을 제조한 후 도자타일의 성능을 측정하였다. 특히 소지에 첨가되는 석회석 함량을 증가시켜 플라이애시 첨가에 따른 도자타일 성능에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 플라이애시가 첨가된 다공성 도자타일은 굽힘 강도와 흡수율, 뒤틀림 및 내마모성은 우수하지만 오토클레이브 실험을 통한 내구성은 크게 저하된 것을 확인하였다. 반면에 석회석을 첨가할 경우 도자타일의 흡수율과 뒤틀림 및 수화팽창은 증가하는 결과를 보이지만, 플라이애시가 첨가된 도자타일의 내구성을 크게 향상시키는 것으로 확인되었다. 결론적으로 플라이애시와 석회석 첨가를 통하여 국내 건축기준을 만족하면서 기존 도자타일 성능과 유사한 플라이애시 재활용 건축 도자타일을 제조할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.5-13
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• 2021

인구증가와 산업발달로 산업폐기물의 발생량은 매년 증가하고 있으며, 미분된 석탄을 사용하는 화력발전소에서는 석탄의 연소 후에 많은 양의 석탄회가 발생된다. 이 중 비산재(fly ash)는 시멘트 제조 원료 및 콘크리트 혼화재 등으로 재활용되고 있으나, 약 20%는 활용되지 못하고 매립되고 있다. 이러한 많은 양의 석탄회가 지속적으로 매립됨으로 인해 매립지의 포화문제와 토양 및 수질오염 등의 환경오염 문제로 석탄회의 올바른 처리와 재활용 방안의 모색이 필요하다. 최근 지하구조물 공사와 고성토부의 교대 뒷채움 공사 등 장소가 협소하여 다짐작업이 어려운 공사가 증가하고 있으며 특히, 복토 및 뒤채움 작업은 굴착과정 중 자연지반의 교란을 수반하기 때문에 복토에 따른 철저한 다짐관리가 구조물과 지반의 안정에 필수적이다. 그러나 배후지반이 협소하거나 적절한 다짐장비의 부족, 과다짐으로 인한 구조물의 손상 등의 문제로 인하여 다짐관리가 어려운 실정이다. 따라서, 최근에는 다짐작업이 필요하지 않으면서도 적정한 강도를 발휘할 수 있는 유동성 성토재료의 사용이 증가하고 있다. 유동성 성토재료는 주재료인 토사에 물과 시멘트 등의 고화재를 혼합하여 조성된 안정처리토로서 경화되기 전에는 높은 유동성을 지니고 있어 다짐작업이 필요하지 않으며, 경화 후에는 일반 토사에 비해 높은 강도와 지중매설물에 작용하는 토압 감소효과를 얻을 수 있기 때문에 다짐이 곤란한 장소에서의 되메우기나 충전 등에 활용되고 있다. 본 연구에서는 고함수비의 점성토와 산업폐기물인 석탄회를 활용한 유동화 처리토의 사용 가능성을 평가하기 위하여 재료의 유동 특성, 강도, 지지력 특성을 분석하고 지중매설물에 적용 시 토압감소 효과를 규명하고자 한다.

• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.94-102
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• 2020

신재생에너지는 개발도상국의 농촌 지역의 지속가능한 개발을 위한 필수 요소이다. 나아가, 독립형 신재생에너지 발전 시스템을 의료 분야에 응용하여 삶의 질을 증진시킬 수 있다. 본 연구에서는 개발도상국에서 백신을 안전하게 보관하고 보급하여, 콜드체인 영역을 확장하기 위해서 신재생에너지 기반 백신 공급 시스템을 구축하였다. 백신 공급 시스템은 신재생 에너지로 전기를 공급하는 보건소와 이를 연결하는 스마트 백신 캐리어로 구성되었다. 백신 캐리어는 펠티어 소자를 이용하여 냉각 시스템을 개선하였고, 위치 및 온도 모니터링 장비를 설치하였다. 또한, 네팔의 남부 마을에서 현장시험과 지형학적 분석으로 개발된 시스템의 성능 및 효과를 평가하였다. 신재생에너지 시스템은 보건소의 냉장고를 정상적으로 작동시켰으며, 백신 캐리어는 더욱 긴 냉장 시간과 안정적인 온도 조절 성능을 확보하였다. 지형학적 분석 결과, 본 시스템이 기존보다 넓은 지역으로 백신을 보급할 수 있을 것으로 추정하였다. 따라서, 신재생에너지와 스마트 기기의 도입이 콜드체인 영역을 확장하고 백신 공급율을 증가시켜, 결과적으로 개발도상국의 농촌 지역 의료 서비스를 개선할 수 있을 것으로 기대한다.