• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.21-27
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• 2019

그간 소형 제빙기에는 R-404A가 사용되어 왔으나 지구 온난화와 관련하여 대체 냉매 적용이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 제빙기에 적용되어 온 R-404A를 대체할 R-448A와 R-449A에 대하여 drop-in test를 수행하였다. 시험은 외기 온도와 증발판에 공급되는 물 온도를 변화시키며 수행되었다. 실험 결과 R-404A의 일 평균 제빙량은 R-448A보다는 5.3%, R-449A보다는 4.2% 크게 나타났다. 이는 R-404A의 기체 밀도가 커서 냉매 순환량이 증가하기 때문으로 판단된다. 한편 R-448A와 R-449A의 제빙량을 비교하면 외기온도나 믈 온도가 낮아 제빙량이 많으면 R-448A가, 외기 온도나 물 온도가 높으면 R-449A가 우수한 성능을 보인다. 일 평균 소비 전력량은 R-448A나 R-449A보다 R-404A에서 대략 10% 크게 나타났다. 한편 성적계수의 경우 R-448A와 R-449A는 거의 동일하고 R-404A의 값보다는 3.0% 크게 나타났다. 현재 R-448A, R-449A의 증발, 응축 열전달에 대한 데이터가 부족한 실정으로 향후 이 부분에 대한 기초 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권9호
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• pp.5-13
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• 2019

함수특성 곡선은 불포화 지반의 침투 또는 전단 거동 예측을 위해 필요한 입력 변수 중 하나이며, 불포화 함수특성의 이력현상에 따라 다른 거동을 보이기 때문에 건조과정과 습윤과정이 고려되어야 한다. 보편적으로 단계적 가압식을 이용하여 함수특성 곡선을 획득하지만, 함수특성 곡선의 건조과정과 습윤과정을 모두 측정하기 위해서는 오랜 시간 소요된다는 단점이 있다. 연속 가압시험법은 이러한 단점이 개선되었으며, 기존의 시험 방법보다 측정시간이 크게 단축되는 결과가 나타났다. 하지만, 새롭게 제안된 연속 가압시험법의 결괏값에 대한 검증이 부족한 상황이다. 이에 본 연구에서는 연속 가압방법으로 획득한 함수특성 곡선을 기존의 시험법인 단계 가압방법과 증발방법의 결과와 비교하였다. 비교 결과, 서로 다른 시험법으로 획득한 함수특성 곡선과 차이가 거의 존재하지 않았으며, 측정시간이 크게 단축되는 결과를 보였다. 따라서, 연속 가압방법을 통하여 다양한 조건에서의 함수특성 곡선을 빠르고 정확하게 획득할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권3호
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• pp.196-207
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• 2019

본 연구는 현재 국내에서 조경소재로 이용하고 있는 목본식물 중 동백나무(C. japonica), 황칠나무 (D. morbifera), 굴거리나무(D. macropodum), 붓순나무(I. anisatum), 후박나무(M. thunbergii), 종가시나무(Q. glauca), 다정큼나무(R. indica) 등 7수종에 대해서 건조 스트레스에 따른 광합성 능력, 엽록소 함량, 엽록소 형광분석에 미치는 영향 및 생리적 환경지표를 알아보고자 수행하였다. 28일 동안 무관수 상태에서 건조 스트레스를 유발한 결과 광합성 속도, 암호흡 속도, 기공전도도, 증산속도는 전반적으로 감소하는 경향을 보였으나 I. anisatum, Q. glauca 및 R. indica의 경우 무관 수 처리 28일까지 40% 이하의 낮은 감소율을 보였다(p<0.05). 총 엽록소 함량의 경우 D. macropodum> D. morbifera> C. japonica> Q. glauca> M. thunbergii> R. indica> I. anisatum 순으로 무관수 기간이 길어질수록 유의적으로 감소하는 경향으로 나타났다. 엽록소 형광을 분석한 결과 광화학적 소멸(qP)는 변동이 없는 반면, 무관수 28일 이후 광계II 활성(Fv/Fm), 암적응 형광값(Fo), 형광감소량($R_{fd}$), 정류상태 광화학적 소광($NPQ_{_-LSS}$), 명적응 기간 동안 연속광에 의한 정류상태 PSII양자 수득율 ${\Phi}PSII$에서 뚜렷한 감소율로 짧은 시간 내에 정략적으로 파악하는데 있어 유용한 지표가 될 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 내건성이 높게 나타난 I. anisatum, Q. glauca, R. indica의 경우 최대 20일 간격으로 물관리를 할 수 있다면 가로수 및 조경수에 식재하여도 무방할 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제30권3호
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• pp.331-336
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• 2019

본 연구에서는 리튬이차전지의 초기 효율과 율속 특성의 향상을 위해 피치계 소프트 카본 음극재의 요구 물성 및 제조 공정변수에 대한 실험을 진행하였다. 피치는 석유계 잔사유를 사용하여 공정 온도를 변수로 합성하였다. 공정온도를 각각 360, 370, $410^{\circ}C$에서 3 h 진행하여, 86, 98, $152^{\circ}C$의 연화점을 갖는 피치를 제조하였다. 피치의 원소분석과 열적 특성을 EA 분석과 TGA 분석을 통해 고찰한 결과, 높은 연화점을 갖는 경우 낮은 H/C 및 발달된 열적안정성을 관찰할 수 있었다. 얻어진 피치를 $1,200^{\circ}C$에서 1 h 동안 탄화 열처리 공정을 진행하여 소프트 카본계 음극재를 제조하였다. XRD 분석을 통해 결정 구조를 고찰한 결과, 연화점이 높은 피치에서 제조된 소프트 카본은 상대적으로 고비점의 성분들로 구성되어 탄화 열처리공정 시 증발 성분의 감소 및 고리화에 참여하는 성분들의 증가로 인하여 결정성이 증가하였음을 고찰할 수 있었다. 결정성이 향상된 소프트 카본계 음극재에서 향상된 초기 효율과 율속 특성의 결과를 얻을 수 있었다. 향상된 초기 효율 및 율속 특성은 소프트 카본계 음극재의 발달된 결정 구조에서 기인하는 메커니즘에 대하여 논의하였다.

• 공업화학
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• 제30권3호
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• pp.384-388
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• 2019

동절기 고속철도차량 하부 및 대차부에 부착된 설빙이 차량 운행 시 도상자갈구간(침목이 받는 차량 하중 전달 및 침목 고정을 위한 자갈 구간)에서 고속으로 낙하하여 자갈을 비산시켜 이로 인한 철도차량 구조물 및 시설물의 피해가 보고되고 있으며, 이는 고속철도 개통 이후 지속되고 있다. 이러한 문제점 해결을 위해 자갈의 비산을 방지하는 네트, 인력 제빙, 이동식 열풍기 등을 사용하고 있으나 효율성이 떨어진다. 기존보다 효율적인 제빙을 위해 화학적 제빙액에 대한 연구가 진행되고 있으며, 본 연구에서는 화학적 제빙액으로 사용되는 물질들의 융빙성능, 동점도, 증발성 등을 평가하여 고속철도차량 제빙용으로 최적의 물질을 찾고자 한다. 평가 물질로는 유기산염류 4종(개미산나트륨, 초산나트륨, 개미산칼륨, 초산칼륨)과 알코올류 2종(프로필렌글리콜, 글리세롤)을 대상으로 하였다. 이때, 실내 평가에서는 개미산칼륨, 초산칼륨, 프로필렌글리콜이 유사한 융빙성능을 보였으나, 모사 살포 시스템을 이용한 융빙성능 결과, 프로필렌글리콜이 가장 우수한 성능을 보였다. 이는 프로필렌글리콜의 동점도가 2.989029 St로 다른 물질 대비 높아 얼음에서 보다 오래 체류하여 제빙하기 때문이다. 또한, 개미산칼륨과 초산칼륨은 결정이 석출되어 차량외관에 악영향을 미치므로 사용에 어려움이 있다. 본 연구를 통해 프로필렌글리콜이 고속철도차량용 제빙액으로 최적의 물질임을 확인하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-13
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• 2019

후쿠시마 원자력 발전소의 사고로 인해 일본 동부 지역에 다량의 방사성 핵종이 축적되었다. 이러한 방사성 물질은 숲, 도시, 하천, 호수를 포함한 넓은 범위에서 관측되고 있다. 방사성 세슘의 토양 입자에 강하게 흡착하는 특성 때문에 방사성 세슘은 침식된 토사와 함께 이동하여, 인구가 밀집한 하천 하류지역으로 그리고 연안으로 서서히 이동한다. 본 연구에서는 수생환경의 오염된 토사의 이동을 재현하기 위한 수치모델을 개발하고, 그 성과의 일부를 한국원자력연구원 내에 위치한 침식된 토사 관측 장비에서 관측된 결과와 비교하였다. 수집된 토사 시료의 입경 특성을 분석하기 위해서 표준 체분석과 이미지 분석법을 적용하였다. 수치 모델은 초기 포화도, 강우의 토사 침투율, 멀티 레이어, rain splash 등을 고려하여 현실의 강우에 따른 토사의 이동을 시뮬레이션 할 수 있도록 개발하였다. 2019년 연구에서는 수치모델에 나무에 의한 강우 쉴드 효과, 증발효과, 표면물의 쉴드 효과 등이 추가될 계획이다. 토사 유실 관측 장비를 2018년부터 월성 원전 인근에 설치해 지속적으로 관측 자료를 수집하고 있다. 이러한 관측자료를 기반으로 방사성 핵종의 강우, 하천, 연안으로 이동하는 장기 영향 평가 수치모델을 개발할 계획이다.

• 지질학회지
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• 제54권5호
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• pp.513-527
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• 2018

울릉도 말잔등응회암의 화성쇄설층에 대해 입도측정과 구성원 분석을 수행하고 주요 분화유형과 역학적 기구를 해석하였다. 말잔등응회암은 나리 칼데라 외측부에서 3개 멤버로 구분되며, 각 멤버는 하부에 조립 응회암층 및 라필리암층과 상부에 부석층 등의 암상으로 구성된다. 응회암층 및 라필리암층은 순수한 부석층과 구별되는 입도 및 구성원의 정량적 증거를 나타낸다. 응회암층 및 라필리암층은 부석층에 비하여 암편/본질 비와 결정/본질 비의 상대적 증가, 본질 부분의 우세한 파쇄작용 등의 특징을 가진다. 응회암층 및 라필리암층에서 암편과 결정의 풍부성은 지하수의 폭발적 기화로 주인암의 우세 파쇄작용, 체공 중에 세립물질의 제거에 의한 암편 및 결정의 간접적 농집과 같은 이유 때문일 수 있다. 위의 자료는 수증기마그마성 분화가 앞서 일어났고 마그마성 분화가 뒤따라 일어났음을 나타낸다. 즉 응회암층 및 라필리암층은 지하수가 화도로 접근하여 마그마가 물과 폭발적 상호작용에서 유래되는 수증기마그마성 분화(수증기플리니언 분화)를 암시하며, 부석층은 본질 가스압에 의한 마그마성 폭발작용(플리니언 분화)에서 유래되는 화성쇄설물을 나타낸다. 결론적으로 초기에는 마그마 기둥이 낮을 때 정압수가 화도에 접근하여 마그마와 폭발적인 상호작용으로 수증기플리니언 분화를 일으켰으며, 후기에 마그마 기둥의 상승으로 마그마성 가스압이 지하수압보다 커져 화구로의 지하수 접근을 차단함으로서 마그마성 휘발성물질에 의해서만 일어나는 플리니언 분화로 전환되었다.

• 산업식품공학
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• 제21권4호
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• pp.326-331
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• 2017

과일에는 플라보노이드, 탄닌, 카테킨 등의 폴리페놀 뿐만 아니라 여러 항산화능과 관련된 성분을 많이 함유하고 있으며, 과일의 껍질에는 과육부분보다 2-9배 이상 높은 각종 기능성 성분이 많은 것으로 보고되고 있다. 국내에서 사과는 가장 많이 생산되는 과일 중에 하나이며, 사과껍질에는 quercetin의 함량이 높은 것으로 알려져 있다. 하지만 국내에서 사과껍질의 항산화능을 분석하거나 이를 이용하여 식품에 적용한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 국내산 사과껍질 원물 균질액, 동결건조분말, 열풍건조분말 및 초미세분말의 총페놀함량(TPC), 총플라보노이드함량(TFC), ABTS radical 소거능(ABTS), DPPH radical 소거능(DPPH)을 비교하고, 이를 통해 사과껍질을 식품 소재로 활용 시 최적 분말화 및 추출조건을 알아보고자 했다. TPC는 동결건조분말, 열풍건조분말의 추출물에서 가장 높게 나타났고, TFC는 초미세분말 추출물에서 가장 높게 나타났다. ABTS 라디컬 소거능은 초미세분말에서, DPPH 라디컬 소거능은 동결건조분말에서 가장 높게 측정되었다. 이상의 결과를 통해, 동일 품종의 사과껍질을 사용한 경우 원물의 가공방법 및 추출조건에 따라 각 기능성의 차이가 나타났다. 이중, 초미세분말에서 TFC와 ABTS 라디컬 소거능이 가장 높은 결과를 나타낸 것을 볼 때, 분말화 방법 등 가공조건의 차이에 의해 개발된 중간소재의 여러 기능성에서 차이가 날 수 있다는 결과를 얻었다. 따라서 본 연구를 통해 기능성이 향상된 분말화된 식품중간소재 개발 시 여러 가공조건에 의해 영향을 받을 수 있으므로, 이를 고려하는 것이 중요하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국환경기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.570-575
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• 2018

폐수수탁처리업에 반입되는 산업폐수의 원수 성상이 매일 달라짐에 따라 전처리 공정인 응집침전공정의 효율적 운전이 어려운 실정이며, 이로 인해 후처리공정인 증발농축 및 대체 공정인 membrane 공정의 부하원인이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 산업폐수의 효율적 처리를 위해 응집제 주입 방법별(단독주입, 동시주입, 순차주입, 역주입) 응집특성을 비교하기 위해 NaOH 주입 전 후 폐수 원수를 채수하여 실험하였다. 응집실험은 Jar-tester를 이용하여 진행하였다. 응집제주입방법별 TDS 제거효율은 순차주입(2.8 %) < 단독주입(3.9 %) < 동시주입(8.1 %) < 역주입(9.6 %) 순으로, TOC 제거효율은 단독주입(84.3 %) < 역주입(86.2 %) < 순차주입(88.6 %) < 동시주입(89.1 %) 순으로, 탁도 제거효율은 단독주입(99.7 %) < 순차주입(99.8 %) ${\fallingdotseq}$ 역주입(99.8 %) < 동시주입(99.9 %) 순으로 각각 나타내어, 이를 종합적으로 고려하여 판단한 결과 순차주입방법(무기응집제${\rightarrow}$고분자응집제)보다 무기응집제 및 고분자응집제를 동시에 주입하는 방법이 더 효율적인 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.139-145
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• 2021

본 연구의 목적은 건식 공정을 통해 폐전지에서 금속을 회수하는 것이다. 특히, 열처리 온도를 변수로 하여 공정 중에 발생되는 액상 및 기상상태의 생성물과 공정 후에 회수되는 고상상태의 생성물에 대하여 정성 및 정량적으로 분석하여 비교하였다. 폐전지의 커버를 제거한 후, NaCl 용액에 존치하여 방전시켰다. 폐전지를 파쇄과정을 통하여 가루형태로 만들어서 산소 분위기의 튜브 전기로에서 폐전지의 용융실험을 수행하였다. 리튬이온 폐전지는 반응온도 850 ℃에서 고체상태 생성물의 회수율은 80.1 wt%이었고, 주성분은 27.2 wt%의 코발트이었으며 그 외 리튬, 구리, 알루미늄 등이 미량 존재하였다. 니켈-수소 폐전지는 반응온도 850 ℃에서 회수율이 99.2 wt%로 건식공정으로부터 손실되는 금속이 거의 없었으며 약 37.6 wt%의 니켈이 주성분이었다. 그 외, 철을 포함하여 여러 금속을 가지고 있다. 니켈-카드뮴 폐전지는 온도가 증가할수록 카드뮴이 기화되면서 회수율이 65.4 wt%까지 낮아진다. 반응온도 1050 ℃에서 회수된 고체상태의 주 금속성분은 41 wt%의 니켈과 12.9 wt%의 카드뮴이었다. 또한 니켈-카드뮴 폐전지는 다른 이차 폐전지로부터 검출되지 않은 벤젠과 톨루엔 성분이 기체상태의 생성물에서 검출되었다. 본 연구 결과는 폐 이차전지의 건식 리사이클링 공정 연구에 기초 자료로서 활용 가능하다.