• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.56-64
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• 2019

금속을 함유하고 있는 산업폐자원과 관련한 재활용 기술을 개발하기 위해 다양한 접근이 시도되고 있으며, 그 중에서 유리는 미생물로 분해되지 않기 때문에 매립은 적합하지 않아 폐유리의 재활용에 대한 관심은 증대되고 있다. 따라서 본 논문에서는 폐유리를 잔골재로 사용하고 폐유리의 중금속 용출을 억제하기 위한 킬레이트 수지를 혼입함으로써, 차폐 채움재의 강도, 건조수축, 알칼리-실리카반응, 중금속 용출 등을 평가하여 폐유리를 경제적이며 환경 친화적인 차폐 채움재로서 활용하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 시험결과, 폐유리를 잔골재로 사용하였을 경우 강도 발현에 효과적이었으며, 킬레이트 수지를 혼입하였을 경우 강도 발현에 영향이 있는 것으로 나타났다. 또한 킬레이트 수지를 혼입하였을 경우 건조수축의 개선에는 효과적이었으나 알칼리-실리카반응에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 중금속 용출 시험결과, 한국 KSLP 시험법에서는 중금속 용출 허용 기준치를 모두 만족하였으나, 납의 경우 미국 ANSI 67-2007a의 허용 기준치를 초과하여 이에 대한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단되었다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권3호
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• pp.307-317
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• 2019

본 연구에서는 국내 자생식물로부터 지속가능한 천연 항노화 화장품 신소재 개발을 위해 수생식물인 어리연꽃의 친환경 아쿠아포닉스 시스템 적용 가능성 및 항노화 효능을 검증하였다. 어리연꽃은 아쿠아포닉스 시스템내에서 부엽형태의 담액식 방식에서 성장 가능하고, 근경번식을 통해 증식됨이 확인되었다. 또한, 어리연꽃의 재배에 질산염, 칼륨 및 수온이 크게 영향을 미치며, 최적 조건은 각각 $80{\mu}g/mL$, $63.5{\mu}g/mL$ 및 $25^{\circ}C$로 확인되었다. 특히 주성분 2종(3,7-di-O-methylquercetin-4'-O-${\beta}$-glucoside 및 sweroside)이 약 $5{\mu}g/mL$ 이상 함께 존재 시 시너지 유효성이 있었다. 어리연꽃 추출물은 환경 유해물질 $benzo[{\alpha}]pyrene$, ammonium nitrate, formaldehyde에 의해 손상된 피부 세포의 회복에 유의미한 효과가 있으며, 염증성 조절 인자인 $PGE_2$, $TNF-{\alpha}$ 및 COX-2를 억제하고, 콜라겐 분해 효소인 MMP-1의 생성을 억제함으로써 항염 및 항노화 효과가 있음이 확인되었다. 따라서 아쿠아포닉스 기술 기반 어리연꽃 추출물의 원료 표준화는 화장품 분야에서 신규 항노화 기능성 소재로서의 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.21-30
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• 2019

최근 전 세계적으로 지구온난화에 따른 이상기온과 화석연료 고갈 등 환경과 에너지문제는 인류의 생존을 위협하는 중대 과제로 대두되고 있다. 이에 따라 건축물 에너지 절감 및 온실가스 감축에 획기적으로 기여할 수 있는 혁신적인 건축물로서 제로에너지빌딩에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 시장에서는 추가되는 건설비용은 제로에너지 인증 활성화에 큰 걸림돌이 되고 있다. 본 연구에서는 일반적인 민간 분양아파트를 연구의 대상으로 선정하고 초기 설계단계부터 제로에너지 인증을 위한 세부 요소들을 친환경주택 건설기준에 근거하여 제시하였으며, 인증 세부요소들의 비용효율분석을 통해 적정 가산비용을 제시하였다. 아직까지 기술수준과 물리적인 한계로 인하여 공동주택에서는 3등급까지만 인증이 구현 가능 한 것으로 분석되었다. 또한 생애주기동안 비용추이를 검토해본 결과 아직까지 제로에너지빌딩 5등급의 경우에서만 준공 후 13년 이내 모든 비용의 회수가 가능한 것으로 검토되었다. 앞으로 발주예정인 공동주택 사업 검토 시 본 연구에서 제시된 추가사업비가 적절히 반영되어 제로에너지빌딩 인증 활성화에 기여하고자 한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.387-398
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• 2018

연구목적 : 한국과 일본의 재난안전마을 관련 운영 컨텐츠 사례를 조사 및 분석하여 농촌지역 특성에 맞는 재난안전마을 구축사업 시 적용하기 위함이다. 연구방법 : 한국과 일본의 재난안전마을 관련 사업 컨텐츠 현황을 주민참여, 구조적, 법 제도 환경적으로 분류하여 조사 및 분석을 통해 특성을 살펴보았으며 농촌지역 특성에 맞는 재난안전마을 컨텐츠(안)을 제시하였다. 연구결과 : 주민참여 컨텐츠는 유관기관과 연계한 기초안전교육, 심폐소생술 교육, 대피소 생활 체험 훈련, 대피 훈련, 농촌활동과 재난활동 병행 훈련, 마을 안전지도 만들기 등이 있으며 법 제도 환경적 컨텐츠는 재난안전마을 구축을 위한 법, 조례 제정, 전문가 파견제도, 풍수해보험 제도, 마을만들기 기금조성을 위한 펀드 제도 등을 제시하였다. 또한 구조적인 컨텐츠는 자립형 대피소, 무선 대피 안내 방송시스템, 하천재해 방재시스템, 재난안전 안내 표지판, 마을안전지도 표지판 제작, 방재공원 구축 등을 제시하였다. 결론 : 법 제도 환경적 컨텐츠는 법/제도 마련을 위한 기반 구축이고 구조적 컨텐츠는 안전성을 확보하는 것과 더불어 농촌지역 환경을 고려한 친환경 공법을 활용하여 설치해야 한다. 또한 주민참여는 농촌마을의 주민의 연령, 특성, 환경 등 다양한 항목을 고려하여 컨텐츠를 활용해야 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권3호
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• pp.331-337
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• 2019

광촉매로 검토된 물질 중에는 티타니아가 가장 큰 주목을 받아왔다. 그러나, 티타니아는 밴드갭 에너지가 높음으로 인하여 자외선 영역에서만 그 활성을 나타낼 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 티타니아의 광촉매 활성을 가시광선 영역으로 확대하려는 노력들이 있어왔으며, 대표적인 방안들은 티타니아의 표면 개질을 통해 시도되었다. 티타니아 광촉매가 가시광선 영역에서 활성을 갖기 위해서는 표면 개질을 요구한다. 티타니아의 다양한 표면 개질 방안 중 질소도핑은 제조의 수월성과 친환경적인 장점을 가진다. 질소 도핑 티타니아는 가시광선 영역에서도 가전자대의 전자가 전도대로 여기되며, 광촉매 활성을 잘 나타내고 있다. 본 연구에서는 발표된 많은 자료에 근거하여 티타니아 내부에 도핑된 질소 형태에 주목하였다. 여전히 논쟁이 계속되는 질소 도핑 제조방법과 티타니아 내부의 질소 형태에 대해서 살펴보았다. 특히, 질소 도핑 형태는 주로 두 가지로 보고되고 있으며, 티타니아 격자를 구성하는 산소를 질소가 치환하는 경우와 티타니아 격자 사이에서 질소산화물의 형태로 위치하는 경우가 알려져 있다. 지금도 가시광선 영역에서 물 분해를 할 수 있는 잠재력을 활용하려는 시도들은 지속적으로 나오고 있으며, 질소 도핑 티타니아의 향후 전망에 대해서도 살펴보았다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제45권3호
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• pp.105-116
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• 2021

Background: The creation of the National Institute of Ecology began as a national alternative project to preserve mudflats instead of constructing the industrial complexes by reclamation, and achieve regional development. On the other hand, at the national level, the research institute for ecology was needed to cope with the worsening conditions for maintaining biodiversity due to accelerated climate change such as global warming and increased demand for development. In order to meet these needs, the National Institute of Ecology has the following objectives: (1) carries out studies for ecosystem change due to climate change and biodiversity conservation, (2) performs ecological education to the public through exhibition of various ecosystem models, and (3) promotes regional development through the ecological industry. Furthermore, to achieve these objectives, the National Institute of Ecology thoroughly followed the basic principles of ecology, especially restoration ecology, in the process of its construction. We introduce the principles and cases of ecological restoration applied in the process. Results: We minimized the impact on the ecosystem in order to harmonize with the surrounding environment in all the processes of construction. We pursued passive restoration following the principle of ecological restoration as a process of assisting the recovery of an ecosystem degraded for all the space except in land where artificial facilities were introduced. Reference information was applied thoroughly in the process of active restoration to create biome around the world, Korean peninsula forests, and wetland ecosystems. In order to realize true restoration, we pursued the ecological restoration in a landscape level as the follows. We moved the local road 6 and high-voltage power lines to underground to ensure ecological connectivity within the National Institute of Ecology campus. To enhance ecological diversity, we introduced perch poles and islands as well as floating leaved, emerged, wetland, and riparian plants in wetlands and mantle communities around the forests of the Korean Peninsula in the terrestrial ecosystem. Furthermore, in order to make the public aware of the importance of the intact nature, the low-lying landscape elements, which have disappeared due to excessive land use in most areas of Korea, was created by imitating demilitarized zone (DMZ) landscape that has these landscape elements. Conclusions: The National Institute of Ecology was created in an eco-friendly way by thoroughly reflecting the principles of ecology to suit its status and thus the impact on the existing ecosystem was minimized. This concept was also designed to be reflected in the process of operation. The results have become real, and a result of analysis on carbon budget analysis is approaching the carbon neutrality.

• 멤브레인
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• 제31권4호
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• pp.253-261
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• 2021

물 오염, 지구 온난화, 기후 변화를 해결하기 위한 해결책이 시급한 상황에서, 담수의 수요를 충당하고 친환경 에너지를 생산하기 위한 방법으로 염도차를 이용한 압력지연삼투공정이 제시되고 있다. 압력지연삼투공정에 대한 꾸준한 연구에도 불구하고 최근 기술의 부족과 비싼 멤브레인의 가격 등의 한계로 인해 상용화가 되지 않고 있다. 한편 멤브레인은 압력지연삼투공정과 염도차 발전 기술에 가장 중요한 구성품이다. 염도차 발전 기술에 사용되는 산화그래핀 멤브레인과 나노복합체 멤브레인의 기술 발전 연구가 지속되고 있다. 특히 낮은 온도의 폐기물 온도에서도 높은 에너지 효율 발전이 가능하도록 효율이 높은 멤브레인과 용매 및 용질에 대한 연구가 활발하다. 높은 투과도와 분리도를 가진 멤브레인, 특히 산화그래핀 멤브레인을 사용함으로써 농도 분극을 줄이고 전력 밀도를 높이는 연구들도 진행 중이다. 본 총설에서는 압력지연삼투 멤브레인과 이를 통한 이론적 모델링, 그 외 기술을 통해 공정의 효율을 발전시키는 방법에 대해 논의한다.

• 한국주조공학회지
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• 제41권1호
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• pp.16-25
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• 2021

환경오염방지와 에너지 소비 절감에 대한 기술 개발의 요구는 이미 사회 전체의 문제가 되고 있고, 주물산업에서의 환경과 에너지 관련 기술 개발 또한 최근 중요한 문제로 부상하고 있다. 본 논문에서는 주조공정에서 발생하는 분진의 친환경적인 집진처리를 위한 분진 흡입 시스템을 개발하고 기존의 건옥식 고출력 설비의 집진 효율과 비교 및 검토하였다. 넓은 범위를 집진하는 건옥식 방식은 에너지 및 집진 효율이 떨어지고, 건물 높이에 따라 효과를 보지 못 할 수도 있다는 단점이 있다. 또한 주물공장에서 발생하는 분진은 용해 후 출탕, 레이들 이송, 주입 공정까지 미세먼지의 발생원 위치가 연속적으로 바뀌기 때문에 효과적인 집진을 위한 국부적 범위의 이동식 집진장치의 개발이 요구된다. 이에, 본 논문에서는 이동하는 분진원에 효과적으로 대응할 수 있도록 크레인, 호이스트, 모노레일 등의 레이들 이송 장비에 집진 설비를 설치하고, 집진 특성을 평가하였다. 본 논문에서 개발한 이동형 집진 장치는 주물 생산 현장의 에너지 절감과 환경보호 측면에서 의의가 있으며, 타 산업 현장의 적용도 가능하다고 판단할 수 있다.

• 멤브레인
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• 제30권6호
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• pp.395-408
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• 2020

고분자 전해질 막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)는 환경오염물질 배출이 없는 친환경 에너지 변환 장치로 주목을 받고 있다. PEMFC의 구성요소 중 고분자 전해질 막(polymer electrolyte membrane, PEM)은 음극에서 발생되는 수소이온을 양극으로 전달하는 역할과 동시에 분리막으로써 연료의 투과를 차단하는 역할을 수행하는 핵심 소재이다. 대표적으로 Nafion®과 같은 과불소화계 고분자 전해질 막이 상용화 되어있지만 높은 단가 및 분해 시 환경오염물질이 배출되는 단점이 존재하여, 이를 대체할 탄화수소계 고분자를 활용한 전해질 막 개발에 관한 연구들이 수행되고 있다. 높은 수소이온 전도도를 가지며 동시에 우수한 물리·화학적 안정성을 갖는 탄화수소계 고분자 기반 전해질 막을 개발하기 위해 가교 구조가 도입된 전해질 막을 개발하는 연구들이 보고되고 있다. 본 총설은 가교 전해질 막을 제조하기 위해 이온교환 작용기가 도입된 탄화수소계 고분자를 활용하여 다양한 종류의 가교 전해질 막을 제조하는 방법에 대해 논하였다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.501-507
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• 2011

친환경 복합단열재를 개발하기 위하여 천연섬유질과 다공성 세라믹볼을 심재로, 활성황토를 결합재로 사용하였다. 물/결합재비 및 심재/결합재비를 다양하게 변화시켜 공시체를 제작하였으며, 공시체의 제 물성을 조사하기 위하여 압축강도, 휨강도, 흡수성, 내열수성, 세공분석, 열전도율 및 SEM에 의한 미세조직 관찰을 실시하였다. 그 결과 최대 압축강도는 물/결합재비와 심재/결합재비에 따라 다양하게 나타났으나 휨강도는 심재/결합재비가 증가될수록 물/결합재비에 관계없이 높게 나타났다. 내열수성시험 후에 측정한 압축 및 휨강도는 내열수성시험 전에 측정한 값에 비하여 압축 및 휨강도 모두 현저하게 저하되었다. 내열수성시험 후에 측정한 세공분석에서 결합재의 수화반응이 촉진됨으로서 세공의 평균직경, 총세공량 및 공극률은 감소되었으나 밀도는 증가되었다. 열전도율은 심재/결합재비가 증가될수록 낮아졌다. 복합단열재의 단열성과 기계적강도가 우수하여 실용화에 문제가 없는 것으로 평가되었다.