• 제목/요약/키워드: Environmentally Friendly Materials

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Study on mechanical properties of Yellow River silt solidified by MICP technology

  • Yuke, Wang;Rui, Jiang;Gan, Wang;Meiju, Jiao
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제32권3호
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    • pp.347-359
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    • 2023
  • With the development of infrastructure, there is a critical shortage of filling materials all over the word. However, a large amount of silt accumulated in the lower reaches of the Yellow River is treated as waste every year, which will cause environmental pollution and waste of resources. Microbial induced calcium carbonate precipitation (MICP) technology, with the advantage of efficient, economical and environmentally friendly protection, is selected to solidify the abandoned Yellow River silt with poor mechanical properties into high-quality filling material in this paper. Based on unconfined compressive strength (UCS) test, determination of calcium carbonate (CaCO3) content and scanning electron microscope (SEM) test, the effects of cementation solution concentration, treatment times and relative density on the solidification effect were studied. The results show that the loose silt particles can be effectively solidified together into filling material with excellent mechanical properties through MICP technology. The concentration of cementation solution have a significant impact on the solidification effect, and the reasonable concentration of cementation solution is 1.5 mol/L. With the increase of treatment times, the pores in the soil are filled with CaCO3, and the UCS of the specimens after 10 times of treatment can reach 2.5 MPa with a relatively high CaCO3 content of 26%. With the improvement of treatment degree, the influence of relative density on the UCS increases gradually. Microscopic analysis revealed that after MICP reinforcement, CaCO3 adhered to the surface of soil particles and cemented with each other to form a dense structure.

유수분리 기술의 최신 동향 (Recent advances on Oil-water Separation Technology)

  • 박홍렬;황운봉;최덕현
    • Composites Research
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    • 제36권2호
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    • pp.69-79
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    • 2023
  • 유수분리는 석유 생산, 폐수 처리 및 식품 가공을 포함한 다양한 산업 응용 분야와 해양 기름 유출과 같은 환경 분야에서 중요한 과정이다. 물-기름 혼합물의 분리 효율은 혼합물의 유형, 기름과 물의 상태, 적용하고자 하는 기술을 포함한 여러 요인에 의해 영향을 받을 수 있으며, 수년에 걸쳐 물리적, 화학적 및 생물학적 방법으로 물과 기름을 분리하기 위한 다양한 기술이 개발되어 오고 있다. 본 논문은 중력에 의한 분리, 원심 분리, 흡착재, 필터 등을 이용한 유수분리를 포함하여 물-기름 분리에 사용할 수 있는 다양한 방법과 기술에 대해 개략적으로 설명하고자 한다. 각 방법의 장점과 한계를 최근 연구 동향 및 향후 전망과 함께 논의한다. 또한 본 논문에서는 지속 가능하고 환경 친화적인 접근 방식에 특히 중점을 두고 유수분리 분야의 향후 연구와 산업 적용을 위한 방향성을 제시하고자 한다. 결론적으로 본 논문에서는 유수분리 분야의 연구자 및 산업 종사자에게 유용할 수 있는 최근 유수 분리 기술에 대한 포괄적인 개요를 제공하고자 한다.

산업폐기물을 활용한 무기계 흡음 패널 개발 기초 연구 (Developing Sustainable Inorganic Sound-Absorbing Panel Mixtures Using Industrial Waste)

  • 이철규;권성우
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.501-508
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    • 2023
  • 이 연구는 도시화와 교통량 증가로 인해 심화되는 환경 소음 문제에 대응하여, 친환경적인 무기계 흡음 패널을 개발함으로써 기존의 PMMA 및 시멘트 기반 패널의 한계를 극복하고자 한다. 이러한 전통적인 패널들은 가연성으로 인한 안전 위험과 탄소 배출로 인한 환경 문제를 가지고 있다. 산업폐기물을 활용한 이 연구는 두 단계로 구성된다: 첫째, 물리적 및 성능적 특성(유동성, 밀도, 압축 강도, 흡음률)에 대한 기초 시험, 둘째, 최적화된 패널 혼합물의 개발. 이 접근 방식은 기존 패널을 지속 가능하고 효과적인 대안으로 대체하고자 하며, 안전하고 환경적으로 책임 있는 도시 인프라에 중요한 기여를 목표로 한다. 연구 결과는 방음 패널 시장에 대한 새로운 해결책을 제시하며, 소음 제어와 함께 환경 및 안전 기준에 부합하는 혁신을 추구한다.

구리 기반 전극을 활용한 전기화학적 이산화탄소 환원 및 C2+ 화합물 생성 기술 (Copper-Based Electrochemical CO2 Reduction and C2+ Products Generation: A Review)

  • 허지원;성채원;;;이무성;하준석
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.17-31
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    • 2023
  • 세계적으로 화석 연료의 무분별한 사용으로 지구 온난화가 가속화되면서 대기 중 이산화탄소 농도를 줄이기 위한 다양한 노력이 진행되고 있다. 전기화학적 이산화탄소 환원 기술은 이산화탄소를 유용한 탄화수소 화합물로 전환할 수 있는 친환경 기술로 인정받고 있는 유망한 기술로 탄소중립을 달성하기 위해 필수적이라는 의견이 지배적이다. 이산화탄소 환원 전극으로 사용되는 많은 물질 중에서도 구리는 C2+ 화합물을 생성할 수 있는 유일한 금속으로 알려져 있으나 낮은 전환 효율과 선택도로 인해 아직 상용화되기에는 어려움이 있어 이를 해결하기 위해 다양한 연구가 이루어지고 있다. 본 리뷰에서는 구리 기반 전극을 활용한 다양한 이산화탄소 환원 연구들을 소개한다.

Quality attributes and shelf-life of freshly cut beef coated with waste feather keratin-ginger starch composite enriched with avocado peel polyphenolic-rich extract

  • Olarewaju M Oluba;Samuel I Ojeaburu;Opeyemi A Bayo-Olorunmeke;Georgina Erifeta;Sunday J Josiah
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-14
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    • 2024
  • The utilization of coatings composed of bio-based materials in the processing and preservation of meat presents an environmentally conscious, secure, cost-effective, and superior method for prolonging the storage life of meat while also preserving its nutritional value. In this study, changes in physical, chemical, and microbiological characteristics of freshly cut beef coated with distilled water (control) and keratin-starch composites (K-S) functionalized with 0.0-, 0.2-, 0.6-, and 1.0-mL avocado peel polyphenolic-rich extract (APPPE) kept at 4℃ for 12 days were evaluated periodically at 3-day interval using standard techniques. Keratin was extracted from waste feathers, while starch was obtained from ginger rhizomes. Following a 12-day storage period, beef coated with APPPE-enriched K-S composites exhibited a significant (p<0.05) improvement in shelf life by minimizing deteriorative changes in pH and color (as determined by metmyoglobin level) in addition to inhibiting oxidative changes in lipids (as determined by TBARS level) and proteins (protein carbonyl level) in comparison to control and K-S composite without APPPE. Furthermore, microbial growth was significantly (p<0.05) suppressed in meat coated with K-S composite functionalized with APE at 0.6 and 1.0 mL compared to the control. The study suggested that APPPE-enriched K-S composite could offer an eco-friendly and safe food preservation technique for fresh meat.

Physical and electrical properties of PLA-carbon composites

  • Kang Z. Khor;Cheow K. Yeoh;Pei L. Teh;Thangarajan Mathanesh;Wee C. Wong
    • Advances in materials Research
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    • 제13권3호
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    • pp.211-220
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    • 2024
  • Polylactic acid or polylactide (PLA) is a biodegradable thermoplastic that can be produced from renewable material to create various components for industrial purposes. In 3D printing technology, PLA is used due to its good mechanical, electrical, printing properties, environmentally friendly and non-toxic properties. However, the physical properties and excellent electrical insulation properties of PLA have limited its application. In this study, with the carbon black (CB) as filler added into PLA, the lattice spacing and morphology were investigated by using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM), respectively. The physical properties of PLA-carbon composite were evaluated by using tensile test, shore D hardness test and density and voids measurement. Impedance test was conducted to investigate the electrical properties of PLA-Carbon composites. The results demonstrate that the inclusion of carbon black as filler enhances the physical properties of the PLA-carbon composites, including tensile properties, hardness, and density. The addition of carbon black also leads to improved electrical conductivity of the composites. Better enhancement toward the electrical properties of PLA-carbon composites is observed with 1wt% of carbon black in N774 grade. The N550 grade with 2wt% of carbon black shows better improvement in the physical properties of PLA-carbon composites, achieving 10.686 MPa in tensile testing, 43.330 in shore D hardness test, and a density of 1.200 g/cm3 in density measurement. The findings suggest that PLA-carbon composites have the potential for enhanced performance in various industrial applications, particularly in sectors requiring improved physical and electrical properties.

PET 나노섬유 강화 PEI 막의 제조 및 특성화 연구, 그에 따른 유기용매 나노여과막 가능성 검증 (Preparation and Characterization Study of PET Nanofiber-reinforced PEI Membrane, Investigation of the Application of Organic Solvent Nanofiltration Membrane)

  • 홍성배;임광섭;권동준;남상용
    • 접착 및 계면
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    • 제24권1호
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    • pp.17-25
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    • 2023
  • 본 연구는 투명 폐 Polyethylene Terephthalate (PET)병을 재활용하여 지지체를 제조 후에 Polyetherimide (PEI)를 이용하여 친환경적인 유기용매나노여과막 (Organic Solvent Nanofiltration)에 이용하고자 하였다. 제조된 복합막은 먼저, PET 지지체는 전기방사를 통해 제조를 하였으며 이후 내용매성이 우수한 PEI를 이용하여 지지체 위에 캐스팅하였고 비용매 유도상분리(Non-solvent Induced Phase Separation, NIPS) 방법을 이용하여 유기용매나노여과막을 제조하였다. 먼저 막제조에 앞서 제조된 PET 지지체는 모폴로지 분석을 통해 섬유의 직경과 인장강도를 파악하였으며 유기용매나노여과막의 최적 지지체 조건을 확인하였다. 이후 제조된 PET/PEI 복합막은 PEI의 농도에 따른 유기용매나노여과막으로서의 성능을 파악하기 위하여 에탄올에 분자량 697 g/mol을 가지는 Congo red의 제거율을 확인하였으며 최종으로 Congo red의 제거율이 90%이상의 제거율을 가지는 최적의 PET/PEI 복합막을 확인하였다.

Rice (Oryza sativa L.) Growth Promotion by Various Plant Extracts Produced Using Different Extraction Methods

  • Ei Ei;Hyun Hwa Park;Yong In Kuk
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.53-53
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    • 2022
  • Modem agricultural production needs to provide sustainable management practices that are eco-friendly and low cost. Plant extracts are a cost-effective and environmentally friendly alternative to synthetic plant growth regulators. This study was therefore carried out to investigate the effects of various plant extracts produced using different extraction methods on the vegetative growth of rice under laboratory and greenhouse conditions. For this study, seventeen plant extracts were made from plant species such as leaves of M. arvense, C. asiatica, M. oleifera, V. radiata, V. unguiculate, P. guajava, A. vera, and A. tuberosum, aboveground plant parts of C. rotundus, M. sativa, and P. frutescens, roots of R. undulatum, tubers of A. sativum, leaves and stems of G. max (cv. Taegwang) as well as rice straw and hulls (cv. Hopyeong). As a test crop, we applied these extracts to rice plants. For the purpose of making our extracts, some plant materials and species were collected in fields and others were purchased from Chonnam Hanyaknonghyup Cooperation (South Korea). Leaves, roots, and aboveground plant parts of plant species were dried, ground, extracted (water, boiling water and ethanol) and fermented. Rice growth promotion effects were determined using plant extracts at 0, 0.05, 0.1, 0.5, and 1% concentrations under petri dish conditions. Seven selected plant extracts were applied to rice seeds with soil drench application or seedling at 3-4 leaf stages with soil and foliar applications under greenhouse conditions. For comparison with extracts, we used urea at 0.6%. Of the 17 water extracts used in this study, 10 extracts reduced rice growth, but the other 7 extracts (P. guajava, A. vera, A. tuberosum, M. sativa, A. sativum, and G. max) increased growth by 40-60% on compared to the control in Petri dish bioassay. Thus, these 7 extracts were selected for further study. Under greenhouse conditions, rice growth also increased by 20-40% when the same 7 extracts were applied to rice seeds using soil drench application. Furthermore, at the 3-4 leaf stage rice growth also increased 30-80% or 30-60% when the same 7 extracts were applied using soil and foliar applications. Overall, the 7 extracts produced higher rates of growth promotion when soil drench application was used than when foliar application was used. In the case of boiling water and ethanol extracts, rice growth increased only 20% in response to both soil drench and foliar application of the same 7 extracts. Rice growth promotion was greater when extracts were produced using water extraction method than boiling water and ethanol extraction methods. Most notably, the 7 water extracts used in this study produced higher rates of growth promotion than urea at 0.6% which is typically used for crop growth promotion. Overall, the 7 water extracts when applied using soil drenching method can be used as effective growth promotors of rice in organic agriculture.

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친환경 황토 가공 신소재 적용 재배법에 의한 무의 품질 특성 (Quality Characteristics of Radish Treated with Environmentally-friendly Red Clay-processed Materials)

  • 서유진;윤성진;김성군;조원우;이소라;강호덕;윤문영;박정극;유병승;장윤혁;이영승
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권9호
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    • pp.1394-1399
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    • 2014
  • 본 연구는 무의 재배 시 가공황토 처리 여부에 따른 무 시료의 품질 특성을 비교하고자 무 시료를 동일한 조건으로 재배하여 일반성분, 물성, 영양소, 기능적 특성을 분석하였다. 조회분과 조지방 함량에서 실험구1, 2가 대조구 대비 더 높은 함량을 나타내었다. 또한 분석된 모든 무기성분 및 비타민 함량에서 실험구1, 2가 대조구 대비 유의적으로 높은 함량을 나타내었다. 실험구1, 2에서 비타민 C의 함량이 대조구보다 높게 나타남과 동시에 항산화 활성 또한 유의적으로 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한 견고성 측정 결과 대조구에 비하여 황토처리 된 실험구1, 2의 경우 저장기간 동안 견고성 감소율이 낮아 저장기간 동안 조직감의 유지가 가능한 것으로 나타났다. 따라서 무 재배 시 친환경 가공황토소재를 화학비료 대신 적용하여 재배할 경우 무의 저장성이 강화된 고품질의 무 생산이 가능해지고 기능성이 부가된 다양한 무를 활용한 고부가가치 제품이 가능해져 국내 무 시장의 활성을 촉진시킬 수 있다고 판단된다.

노보넨 다이알킬에스터를 포함한 PVC필름의 용출성 연구 (A Study on the Elution of the PVC Film Containing Norbornene Dialkylester)

  • 장혜진;박성호;우제완
    • 공업화학
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    • 제29권2호
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    • pp.225-228
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    • 2018
  • 열가소성고분자에 첨가되는 가소제는 외부로의 용출로 인해 제품의 수명을 단축시키고, 일부는 환경, 인체에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 발암물질로 의심되는 프탈레이트계 가소제의 사용이 점차 금지됨에 따라 이를 대체할 수 있는 친환경 가소제에 대한 필요성이 요구되며 대부분의 물질은 수지와의 상용성이 다소 떨어지거나 단가가 높으며 구체적인 안전성 검증이 부족한 문제가 있다. 따라서, 본 연구에서는 대체 가소제 후보물질로서 우수한 물리적 물성과 독성 평가에서 안전한 화합물로 보고되어진 노보넨 다이알킬에스터 화합물 4종을 PVC 수지에 첨가하여 용출에 의한 인체 노출 가능성을 평가하고 상용가소제 DEHP, DINCH, DOTP와 비교 분석하여 대체 물질로서의 가능성을 평가하고자 하였다. 시험은 american standard test method (ASTM) 규격에 준하여 시행하였으며 결과에 따르면, 수성 용매에서 di-2-ethylhexyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylate (DEHN), 유성용매에서 diisopentyl-5-norbornene-2,3-dicarboxylate (DIPN) 화합물이 DEHP 대비 우수하거나 동등한 수치를 나타내었다. 또한 4종의 노보넨 화합물 모두 환경에 영향을 미칠 수 있는 수준으로 평가되는 100 ppm보다 낮은 수치를 나타내었으며 이는 극성부인 노보넨 구조가 용출성에 영향을 미친 것으로 보여진다.