• 청정기술
• /
• 제26권2호
• /
• pp.137-144
• /
• 2020

저농도 암모니아의 재생 및 농축을 위하여 초음파 함침법으로 금속 첨착 활성탄을 제조하였다. 금속으로는 마그네슘과 구리를 선정하였고, 염화물(Cl^-)과 질산염(NO₃^-) 전구체를 사용하여 활성탄 표면에 첨착하였다. 흡착제의 물리 및 화학적 특성은 TGA, BET 그리고 NH₃-TPD를 통해 분석되었다. 암모니아 파과실험은 고정층 반응기를 사용하여 암모니아(1000 mg L^-1 NH₃, balanced N₂)를 100 mL min^-1으로 주입하였으며, 온도변동 흡착법(TSA)과 압력변동 흡착법(PSA, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 Mpa)에서 수행하였다. 암모니아의 흡착 및 탈착 성능은 NH₃-TPD와 TSA 및 PSA 공정에서 AC-Mg(Cl) > AC-Cu(Cl) > AC-Mg(N) > AC-Cu(N) > AC 순으로 나타났다. 그 중 MgCl₂를 사용한 AC-Mg(Cl)은 TSA에서 평균 흡착량 2.138 mmol g^-1을 나타내었다. 또한 PSA 0.9 Mpa에서 3.848 mmol g^-1로 가장 높은 초기 흡착량을 나타내었다. 활성탄 표면에 금속이 첨착되면 물리흡착뿐만 아니라 화학흡착이 수반되어 흡착 및 탈착 성능이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 흡착제는 반복적인 공정에도 안정적인 흡착 및 탈착 성능을 나타내어 TSA와 PSA 공정에서의 적용 가능성을 확인하였다.

• 실천공학교육논문지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.119-126
• /
• 2023

오늘날 자동차의 연비 향상 과 동적 거동 향상을 위해서 자동차 부품의 경량화 및 간소화 시대가 형성되고 있다. 설계와 제작의 간소화를 위해 제품 형상을 다양한 부품의 일체화로 진행되고 있다. 예를 들어 3개의 제품을 1개의 제품화 시키기 위해서 아주 협소한 부분까지 제품 가공하는 일이 발생되고 있다. 기존의 부품의 경우 가공의 편의성을 위해 정밀 다이캐스팅 또는 주물 생산으로 가공 후 조립하는데 다중 조립체(multi-piece) 방식은 공정수가 많이 필요로 하며, 부품의 정밀도와 강도를 저하시키는 요인이 된다. 가공 공정을 단순화 시키고 부품의 강도를 확보하기 위해서 일체형으로 제작하는 것이 단점을 극복하는데 매우 유리하지만 깊고 좁은 포켓 부분을 가공 할 경우 장비 자체 스핀들로는 가공이 불가능하다. 문제점을 해결하고자 절삭가공에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 다축 복합가공 기술은 이러한 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 지금까지 하나의 공작기계로 여러 공정에 따른 유연한 절삭가공이 어려웠던 복합 형상에도 절삭가공이 가능하다는 등 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 고가의 장비로 인하여 제조경비 상승과 기계를 운영할 수 있는 기술자가 부족한 것이 현실이다. 5축 절삭 가공기에서는 깊고 협소한 구간의 제품을 생산할 때 공구의 간접으로 제품 생산에 사이클 타임이 늘어남은 물론 가공상에 문제점들이 많이 발생된다. 따라서 전용 공작기계 및 다축 복합가공기를 사용해야 한다. 그 대안으로 3축 머시닝센터에서 5축 이상의 다축 복합가공을 할 수 있는 특수 공구로서의 앵글 스핀들(angle spinde)이 사용될 수 있다. 앵글 스핀들 사용함으로 가공 진동 흡수, 낮은 열 발생과 작동 안정성, 우수한 치수 안정성, 강도 확보와 같은 분야에서 다양하고 지속적인 연구가 필요하다.

• 환경생물
• /
• 제41권4호
• /
• pp.482-496
• /
• 2023

지난 수십 년간 국내 벼농사 시스템은 규모와 구조 측면에서 많은 변화가 있었으나, 이 시스템의 지속가능성에 대한 연구는 충분히 이뤄지지 않았다. 본 연구에서는 에머지 분석방법을 이용하여, 시스템 생태학의 관점에서 국내 벼농사 시스템의 지속가능성 변화를 분석하고자 했다. 이를 위해서, 2011년, 2016년, 2021년의 국내 벼농사 시스템에 대한 에머지 테이블을 작성하고 에머지 기반 지표 분석을 수행하였다. 에머지 분석 결과, 2011~2021년 동안의 논면적 감소에 따라 벼농사 시스템에 투입된 총 에머지는 10,744E+18 sej year^-1에서 8,342E+18 sej year^-1로 감소했고, 재생가능한 자원의 비율은 1.4% 감소한 것으로 나타났다. 면적당(ha) 투입된 에머지는 2011년 13.13E+15 sej ha^-1 year^-1에서 2021년 11.89E+15 sej ha^-1 year^-1로 감소한 것으로 분석되었고, 질소 비료 사용량 및 노동시간의 감소가 주된 원인이었다. 벼 1 g을 재배하는 데 투입되는 에머지는 2016년과 2021년 사이에 변화가 없었으나(specific emergy: 13.3E+09 sej g^-1), 벼농사 시스템의 지속가능성(emergy sustainability index, ESI)은 2011년부터 2021년까지 계속해서 낮아진 것으로 나타났다(2011년: 0.107, 2016년: 0.088, 2021년: 0.086). 본 연구는 국내 벼농사 시스템의 에머지 투입 구조 및 특징에 대한 정량적인 정보를 제공했다. 이 연구 결과는 국내 벼농사 시스템의 생태적 지속가능성 향상을 위한 방안을 구축하는 데 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 청정기술
• /
• 제20권3호
• /
• pp.306-313
• /
• 2014

나노다공성 $TiO_2$ 필름은 주로 염료감응형 태양전지의 작동전극으로 사용된다. 지금까지 염료감응형 태양전지의 광전환효율을 높이기 위해 $TiO_2$ 나노구조체에 대한 다양한 연구가 시도되어왔다. 본 연구에서는 수열합성법을 이용하여 FTO glass 위에 루타일 $TiO_2$ 나노로드를 수직적으로 성장시켰고 그 위에 아나타제 $TiO_2$ 필름을 재 합성하였다. 이 새로운 방법은 아나타제 $TiO_2$ 합성시 요구되는 시드층 합성단계를 피할 수 있었다. 밀집한 아나타제 $TiO_2$ 층은 전자생성층으로써 고안되었고 시드층 대신 합성된 루타일 $TiO_2$ 나노로드는 생성된 전자들이 FTO glass로 이동하는 통로역할을 하게 되었다. 전자이동률을 증진시키기 위해 루타일 나노로드에 $TiCl_4$ 수용액을 이용하여 표면 처리하였고 열처리 후 표면 위에 얇은 아나타제 $TiO_2$ 필름을 형성시켰다. 합성된 루타일-아나타제 $TiO_2$ 구조체의 두께는 $4.5-5.0{\mu}m$이고 셀 테스트 결과 3.94%의 광전환효율을 얻게 되었다. 이는 루타일 $TiO_2$ 나노로드 전극과 비교했을 때 광전환효율이 상당히 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• 기술혁신연구
• /
• 제11권1호
• /
• pp.147-176
• /
• 2003

This Paper Presents a new measurement technique to derive the level of BSRC (Basic Science and Research Capacity) index by use of the factor analysis which is extended with the assumption of the standard normal probability distribution of the selected explanatory variables. The new measurement method is used to forecast the gap of Korea's BSRC level compared with those of major OECD countries in terms of time lag and to make their international comparison during the time period of 1981∼1999, based on the assumption that the BSRC progress function of each country takes the form of the logistic curve. The US BSRC index is estimated to be 0.9878 in 1981, 0.9996 in 1990 and 0.99991 in 1999, taking the 1st place. The US BSRC level has been consistently the top among the 16 selected variables, followed by Japan, Germany, France and the United Kingdom, in order. Korea's BSRC is estimated to be 0.2293 in 1981, taking the lowest place among the 16 OECD countries. However, Korea's BSRC indices are estimated to have been increased to 0.3216 (in 1990) and 0.44652 (in 1999) respectively, taking 10th place. Meanwhile, Korea's BSRC level in 1999 (0.44652) is estimated to reach those of the US and Japan in 2233 and 2101, respectively. This means that Korea falls 234 years behind USA and 102 years behind Japan, respectively. Korea is also estimated to lag 34 years behind Germany, 16 years behind France and the UK, 15 years behind Sweden, 11 years behind Canada, 7 years behind Finland, and 5 years behind the Netherlands. For the period of 1981∼1999, the BSRC development speed of the US is estimated to be 0.29700. Its rank is the top among the selected OECD countries, followed by Japan (0.12800), Korea (0.04443), and Germany (0.04029). the US BSRC development speed (0.2970) is estimated to be 2.3 times higher than that of Japan (0.1280), and 6.7 times higher than that of Korea. German BSRC development speed (0.04029) is estimated to be fastest in Europe, but it is 7.4 times slower than that of the US. The estimated BSRC development speeds of Belgium, Finland, Italy, Denmark and the UK stand between 0.01 and 0.02, which are very slow. Particularly, the BSRC development speed of Spain is estimated to be minus 0.0065, staying at the almost same level of BSRC over time (1981 ∼ 1999). Since Korea shows BSRC development speed much slower than those of the US and Japan but relative]y faster than those of other countries, the gaps in BSRC level between Korea and the other countries may get considerably narrower or even Korea will surpass possibly several countries in BSRC level, as time goes by. Korea's BSRC level had taken 10th place till 1993. However, it is estimated to be 6th place in 2010 by catching up the UK, Sweden, Finland and Holland, and 4th place in 2020 by catching up France and Canada. The empirical results are consistent with OECD (2001a)'s computation that Korea had the highest R&D expenditures growth during 1991∼1999 among all OECD countries ; and the value-added of ICT industries in total business sectors value added is 12% in Korea, but only 8% in Japan. And OECD (2001b) observed that Korea, together with the US, Sweden, and Finland, are already the four most knowledge-based countries. Hence, the rank of the knowledge-based country was measured by investment in knowledge which is defined as public and private spending on higher education, expenditures on R&D and investment in software.

• 한국습지학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.230-239
• /
• 2017

최근 한국은 농촌관광의 수요가 증가하고 있지만 유형은 농사체험이 대부분이다. 이러한 상황을 극복하기 위해 생태체험이 도입되고 있다. 농촌 생태체험의 공간인 연못의 콘텐츠, 교육자료 확보가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 연못형습지 식물의 전통한방이용형태를 분석하였다. 전통한방은 과거부터 이어져 온 전통지식으로 요즘에도 의학, 약학, 과학 등 다양한 분야에서 활용한다. 분석된 내용은 생태체험 교육자료에 도움이 될 것이다. 조사는 농촌지역 연못형습지 40개소의 식물을 조사하였다. 전통한방이용형태는 특허청에서 운영하는 전통지식포탈의 내용을 제공받아 사용하였다. 40개 연못형습지에서 조사된 식물은 총 108과 457종이며, 그 중 전통한방이용형태에 대한 정보가 있는 종은 53과 314종이다. 이것은 연못형습지 주변의 식물 중 68.8%가 전통한방을 함유하고 있다는 의미다. 이 밖에도 음식, 공예, 전통농업 등의 활용 형태를 포함한다면 70~80% 이상 전통지식을 포함할 것이라 예상한다. 전통한방에 사용 된 314종의 효능은 570가지, 325가지의 병증을 치료하는 효과가 있다. 1종당 평균 4.0(0~20)가지의 효능으로 6.6(0~20)가지의 병증을 치료할 수 있다. 본 연구 자료는 체험, 교육, 의학 등 다양한 분야에 활용되길 기대한다. 그리고 많은 가치가 있는 연못형습지는 계속적으로 보전할 필요가 있다고 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권5호
• /
• pp.619-628
• /
• 2010

차세대 의료기기 시장을 변화시킬 것으로 기대되는 형상기억합금(SMA) 기반의 최소침습용 의료기기는 시술자의 손동작과 같은 유연성과 섬세함을 구현할 수 있는 장점이 있다. 그러나 SMA의 비선형 열전기적 특성으로 인해 SMA 기반 차세대 의료기기 엑추에이터는 자유로운 방향조종 구현이 제한적이고 상용화에 있어서 큰 한계성으로 작용한다. 본 논문은 SMA의 효과적인 온도제어를 위해 전류-온도간의 개방루프 계단응답을 분석하고 1차 미분방정식 해와 비교하여 온도제어에 필요한 파라미터 $t_1$을 도출한 뒤 실험적으로 그 기능을 검증하였다. 또한 $t_1$은 전류를 입력으로 온도를 출력으로 하는 시불변 선형계의 특성함수의 폴(pole)이므로 주파수에 의한 온도제어에 관계된 파라미터인 것으로 나타났다. 본 논문의 결과는 SAM 기반의 차세대 의료기기 액추에이터의 효과적인 위치제어 설계에 응용될 수 있다.

• 한국조경학회지
• /
• 제44권2호
• /
• pp.130-142
• /
• 2016

2005년 도시공원법 개정 이후 국내에는 역사유산의 보전은 물론 도시민의 휴식과 교육을 함께 도모할 수 있는 역사공원이 등장하였다. 이제는 역사공원의 운영 실태를 통해 국내 역사공원의 특성을 알고 그에 따른 제도적 보완을 모색할 때이다. 본 연구는 주요 국가의 역사공원 제도의 특성과 국내 역사공원의 지정 및 조성 경향을 분석하여 역사공원의 기능과 역할을 점검하고 향후 대응 방향을 마련하고자 하였다. 연구는 문헌고찰을 중심으로 하되, 역사공원 현황과 조성 과정을 관계 공무원과 전문가에게 전화 및 이메일로 확인하였다. 연구 결과, 역사자원은 주로 조선시대 유적에 집중되어 있지만 인물, 사건, 장소 등의 유산도 포함되며 근대기 유산도 증가하는 추세를 보였다. 역사공원은 기존도시와 신도시, 대도시와 지방도시 사이에 차이가 있으며 지방도시는 최근 경제 활성화와 정체성 강화를 위한 중요한 자원으로 역사공원을 이용하는 경향을 보였다. 또한, 공원의 종류를 역사공원으로 변경한 경우, 기존 기능과 일부 상충하는 문제가 발생하였다. 국내 역사공원은 역사유산공원, 역사기념공원, 역사주제공원과 역사적공원의 네 가지 유형으로 구분할 수 있었다. 이러한 세부적 유형분류는 향후 역사유산의 보전과 활용을 위한 전략적 토대가 되며 역사공원의 구체적인 운영 방향을 제시하는 기준이 될 수 있다.

• 청정기술
• /
• 제21권3호
• /
• pp.200-206
• /
• 2015

산화세륨의 첨가가 수성가스전이반응 효율에 미치는 영향을 조사하기 위해서, Cu-ZnO-CeO₂촉매를 공침법을 사용하여 제조하였다. 일련의 Cu-ZnO-CeO₂ 촉매는 Cu 함량(50 wt%)을을 고정시키고 산화세륨(CeO₂ 기준으로, 0, 5, 10, 20, 30, 40 wt%)의 함량을 조절하면서 제조되었고 이를 이용하여 GHSV 95,541 h^-1의 기체 유량범위, 200~400 ℃의 온도범위에서 수성가스전이반응 촉매활성이 측정되었다. 또한, BET, SEM, XRD, H₂-TPR, XPS 분석을 통하여 촉매특성이 분석되었다. CeO₂가 첨가된 촉매는 구리 분산도와 결합에너지 같은 촉매특성의 다양한 변화를 나타내었다. 10wt%의 CeO₂가 최적의 첨가량으로 판단되며 이때 촉매는 가장 낮은 온도에서 환원이 일어났으며 반응에서 가장 높은 촉매 활성을 보였다. 또한 CeO₂가 첨가된 촉매는 CeO₂가 첨가되지 않는 촉매와 비교하여 높은 온도영역에서 활성이 향상되었다. 따라서, 최적 조성의 CeO₂첨가는 높은 구리 분산도, 낮은 결합에너지, 구리 금속의 응집 방지를 유도하여 높은 촉매활성을 유도하였다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제39권3호
• /
• pp.221-229
• /
• 2015

Background: Minor ginsenosides, those having low content in ginseng, have higher pharmacological activities. To obtain minor ginsenosides, the biotransformation of American ginseng protopanaxadiol (PPD)-ginsenoside was studied using special ginsenosidase type-I from Aspergillus niger g.848. Methods: DEAE (diethylaminoethyl)-cellulose and polyacrylamide gel electrophoresis were used in enzyme purification, thin-layer chromatography and high performance liquid chromatography (HPLC) were used in enzyme hydrolysis and kinetics; crude enzyme was used in minor ginsenoside preparation from PPD-ginsenoside; the products were separated with silica-gel-column, and recognized by HPLC and NMR (Nuclear Magnetic Resonance). Results: The enzyme molecular weight was 75 kDa; the enzyme firstly hydrolyzed the C-20 position 20-O-${\beta}$-D-Glc of ginsenoside Rb1, then the C-3 position 3-O-${\beta}$-D-Glc with the pathway $Rb1{\rightarrow}Rd{\rightarrow}F2{\rightarrow}C-K$. However, the enzyme firstly hydrolyzed C-3 position 3-O-${\beta}$-D-Glc of ginsenoside Rb2 and Rc, finally hydrolyzed 20-O-L-Ara with the pathway $Rb2{\rightarrow}C-O{\rightarrow}C-Y{\rightarrow}C-K$, and $Rc{\rightarrow}C-Mc1{\rightarrow}C-Mc{\rightarrow}C-K$. According to enzyme kinetics, $K_m$ and $V_{max}$ of Michaelis-Menten equation, the enzyme reaction velocities on ginsenosides were Rb1 > Rb2 > Rc > Rd. However, the pure enzyme yield was only 3.1%, so crude enzyme was used for minor ginsenoside preparation. When the crude enzyme was reacted in 3% American ginseng PPD-ginsenoside (containing Rb1, Rb2, Rc, and Rd) at $45^{\circ}C$ and pH 5.0 for 18 h, the main products were minor ginsenosides C-Mc, C-Y, F2, and C-K; average molar yields were 43.7% for C-Mc from Rc, 42.4% for C-Y from Rb2, and 69.5% for F2 and C-K from Rb1 and Rd. Conclusion: Four monomer minor ginsenosides were successfully produced (at low-cost) from the PPD-ginsenosides using crude enzyme.