• 공업화학
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• 제25권3호
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• pp.242-248
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• 2014

정보 통신 분야의 발전에 따라 기존의 전자 기기들은 평면성을 벗어나 투명 유연하고 깨지지 않는 특성이 요구되고 있다. 이러한 부가적인 특성을 갖춘 기기들의 제조를 위해서는 전극의 투명성과 유연성을 동시에 갖고 있어야 하지만, 현재 가장 대표적으로 이용되는 투명전극인 ITO (Indium Tin Oxide)는 유연하지 못하다는 단점과 자원적인 한계를 갖고 있다. 이에 따라 ITO의 한계를 극복하기 위해 다양한 물질들을 이용한 대체 재료 개발이 활발히 연구되고 있으며 대체 물질들의 복합화를 통해 더 향상된 물성을 발현시키기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 총설에서는 ITO의 한계를 극복하고 투명전극으로서의 응용 가능한 대체 물질들에 대한 연구 현황을 정리하였다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제17권6호
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• pp.1332-1336
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• 2008

The water extract of Saururus chinensis was investigated for oxygen radical absorbance capacity (ORAC), reducing capacity, metal chelating activity, and intracellular antioxidant activity using HepG2 cell. When 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) was used for the generation of peroxyl radicals in vitro, S. chinensis extract (SC-E) showed the strong and concentration-dependent scavenging activity through donating protons which could be explained by its reducing property. When hydroxyl radicals were generated in vitro through the addition of $Cu^{2+}$ and $H_2O_2$, SC-E demonstrated the antioxidant activity depending on its concentration. In HepG2 cell model, most of intracellular oxidative stress generated by AAPH was efficiently removed by SC-E. However, when $Cu^{2+}$ without $H_2O_2$ was used as an oxidant in the intracellular assay, SC-E partially reduced the oxidative stress caused by $Cu^{2+}$ in cellular antioxidant activity assay system. These results indicate that SC-E could be utilized for the development of functional foods as antioxidant resource in the near future.

• 소성∙가공
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• 제30권3호
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• pp.109-118
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• 2021

Recently, there has been an increased interest in the remanufacturing of mechanical parts using metal additive manufacturing processes in regards to resource recycling and carbon neutrality. DED (directed energy deposition) process can create desired metallic shapes on both even and uneven substrate via line-by-line deposition. Hence, DED process is very useful for the repair, retrofit and remanufacturing of mechanical parts with irregular damages. The objective of the current paper is to investigate the effects DED process parameters, including the effects of power and the scan speed of the laser, on deposition and residual stress characteristics for remanufacturing of mechanical parts using experiments and finite element analyses (FEAs). AISI 1045 is used as the substrate material and the feeding powder. The characteristic dimensions of the bead shape and the heat affected zone (HAZ) for different deposition conditions are obtained from the experimental results. Efficiencies of the heat flux model for different deposition conditions are estimated by the comparison of the results of FEAs with those of experiments in terms of the width and the depth of HAZ. In addition, the influence of the process parameters on residual stress distributions in the vicinity of the deposited region is investigated using the results of FEAs. Finally, a suitable deposition condition is predicted in regards to the bead formation and the residual stress.

• 한국표면공학회지
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• 제56권6호
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• pp.427-436
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• 2023

In the industry, it is recognized that human activities significantly lead to a large amount of wastewater, mainly due to the increased use of water and energy. As a result, the growing field of wastewater resource technology is getting more attention. The common technology for hydrogen production, water electrolysis, requires purified water, leading to the need for desalination and reprocessing. However, producing hydrogen directly from wastewater could be a more cost-effective option compared to traditional methods. To achieve this, a series of first-principle computational simulations were conducted to assess how waste nutrient ions affect standard electrolysis catalysts. This study focused on understanding the adsorption mechanisms of byproducts related to the oxygen evolution reaction (OER) in anion exchange membrane (AEM) electrolysis, using Co₃O₄ as a typical non-precious metal catalyst. At the same time, efforts were made to develop a comprehensive free energy prediction model for more accurate predictions of OER results.

• 대한환경공학회지
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• 제33권2호
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• pp.71-76
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• 2011

본 연구는 Pb와 Cu로 오염된 사격장 토양을 대상으로 폐자원을 가공하여 만든 안정화제를 이용하여 안정화 처리를 수행하였다. 안정화제는 폐굴껍질을 소성하여 생석회로 가공한 Calcined oyster shells (COS)와 폐소뼈를 가공한 Waste cow bones (WCB)로 오염토 함량대비 각각 5%와 3%를 사용하여, 28일간 습윤양생한 후 각종 용출시험법을 통해 효율성을 평가 하였다. 증류수 용출 및 SPLP에서는 뚜렷한 안정화 효율이 관찰되지 않았는데, 이는 중성 또는 약산성 환경에서는 중금속의 용출량 자체가 많지 않기 때문으로 판단된다. 반면, TCLP 및 0.1 N HCl을 이용한 용출실험에서는 안정화 처리를 한 토양의 경우 중금속의 용출량이 확연하게 감소한 것을 확인할 수 있었다. 특히, 0.1 N HCl 용출 결과에서 Pb 99.9%, Cu 83.9%의 매우 높은 용출량 저감효과를 보였고, 이는 비교적 강산성 용출환경에서는 중금속의 안정화 효과가 크게 나타남을 의미한다. 연속추출 결과를 통해 Pb와 Cu 간에 안정화 경향성의 차이는 Pb가 불용성 물질로의 변환과 안정화 효율이 더 탁월한 것으로 판단된다. 본 연구는 폐자원을 이용한 안정화제가 오염토양 처리에 활용 가능함을 증명하고 있고, 또한 폐기물로 취급되는 폐자원의 재사용 방안을 제시한다는 점에서도 큰 의미를 갖는다.

• 농업과학연구
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• 제19권2호
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• pp.194-200
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• 1992

제지슬러지를 퇴비(堆肥) 등 유기물자원(有機物資源)으로이용하기 위하여 44점의(點) 제지슬러지를 제지회사에서 직접 채취하여 슬러지 중의 중금속 성분과 $PCB_s$ 함량을 조사하였고, 아울러 Kraft지슬러지와 판지(板紙)슬러지를 이용한 농가포장(農家圃場) 토양중의 중금속함량을 무시용(無施用) 토양과 비교하여 보았으며 중요한 결과는 아래와 같다. 1. 슬러지 중에서는 납이 평균(平均) 14.5-25.7ppm으로 비교적 높은 함량을 보였으며, Al, Cd, Cu, Fe, 및 Zn 등은 일반토양중 함량과 비교하여 큰 문제가 없는 수준이었으며, Cr과 Hg은 검출(檢出)되지 않았다. 2. Kraft지, 판지(板紙), 신문용지(新聞用紙)슬러지 중의 $PCB_s$ 함량을 조사해 본 결과, kraft지와(紙) 판지(板紙) 슬러지에서는 10ppb 이하로서 거의 무시할 수준이었으며, 신문용지 슬러지에는 다소간 존재하였으나 $PCB_s$ 총량(總量)을 정량하지는 못하였다. 3. 제지슬러지 시용토양중의 금속성분함량은 무처리토양과 비교하여 유의성있는 증가 양상을 보이지 않았으며, 전반적인 함량은 토양중 평균함량범위 이내였다. 4. 이상의 결과로 보아 제지슬러지의 토양환원은 현단계에서 부작용을 일으킬 우려가 없다고 평가할 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.202-208
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• 2021

유도분극(Induced Polarization, IP)탐사가 1973년에 국내 학술지에 처음 소개되었으며, 그 이후 석탄 및 금속광상탐사에 응용되기 시작하면서 대학 및 연구기관에서 유한요소법에 의한 IP 모델링 연구와 인공모형 시료의 유도분극반응 측정 기술이 개발되었다. 1980년 중반에 광대역유도분극(SIP) 탐사기가 국내에 도입되면서 실내 측정 및 해석 기술이 개발되었으나 자원산업의 쇠퇴와 더불어 광상탐사 현장에서 널리 활용되지는 못했다. 1990년대에는 IP탐사가 황화광물의 열수광상 및 벤토나이트 광화대 조사와 해수 침입에 의한 지하수 오염지역에 적용된 사례가 있다. 2000년대 들어서면서 IP탐사의 3차원 역해석 기술이 개발되고, 국내외 광물자원확보를 위한 정밀물리탐사 기술이 요구되면서 암석 시료의 SIP 측정 및 현장 탐사 기술이 확보되었으며, 해남지역 금은광상의 광화대 탐사에 적용한 결과 SIP탐사 기술이 황화광물을 포함하고 있는 금속광상탐사에 유용함이 입증되었다. 이러한 IP 탐사는 리튬, 코발트, 니켈과 같은 첨단 산업의 핵심광물 탐사에서 효과적일 것으로 여겨지고, 또한 환경오염과 지반조사 분야에서도 유용할 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.47-54
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• 2021

본 연구는 수소 경제 사회에서 누출·농축 수소에 대한 안전성 확보를 위해 Pd/TiO₂ 촉매를 허니컴 형태로 코팅하여 그 성능을 평가하였다. 열원에 노출되지 않는 액상환원법을 기반으로 촉매를 제조하였으며, 2~4 nm의 매우 작은 활성입자로 존재함을 H₂-chemisorption 분석을 통해 확인하였다. 또한 환원반응온도가 증가할수록 metal dispersion 감소 및 활성입자 크기가 증가함을 확인하였으며, 활성금속 입자 크기와 수소 산화 성능은 비례관계에 있음에 따라 수소 산화 성능 감소결과와 일치함을 확인하였다. 제조된 촉매를 실 공정에 적용할 수 있도록 허니컴 형태의 지지체에 코팅하였을 때, AS-40 바인더를 20 wt%이상 코팅하였을 때 저농도 수소 조건에서 90% 이상의 산화 성능을 관찰하였다. 이는 촉매의 부착강도를 증진시키고 촉매 탈리를 방지하여 장기적인 촉매 활성을 기대할 수 있음을 SEM 분석을 통해 확인하였다. 본 연구를 통해 가스화 등과 같은 유기물 자원화를 통해 수소 생산 및 수소 인프라 구축 사회에서 안전성을 확보할 수 있는 기초연구로, 추후 예측하지 못한 안전사고를 대응할 수 있는 시스템으로써 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제43권6호
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• pp.555-564
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• 2010

유류 및 중금속 오염 토양으로부터 분리한 토착 미생물인 Bacillus sp, B1 사균(dead biomass)과 polysulfone + DMF(N,N-dimethylformamide) 용액을 혼합하여 제조한 비드(지름 2mm 이하)형 미생물 담체를 이용하여 중급속 오염 지하수를 정화하는 배치실험을 실시하였으며, 담체에 흡착된 중금속의 특성과 구조를 분석하여 미생물 담체에 의한 중금속 제거 기작을 규명하였다. 담체 내 Bacillus sp. B1 사균 비율을 달리하여 제조한 담체들을 이용하여 오염수로부터 납 제거효율을 규명함으로써 미생물 담체 제조에 사용되는 최적의 사균 농도(%)를 결정하였으며, 오염수에 대하여 첨가하는 미생물 담체의 농도변화에 따른 중금속 제거효율을 규명하는 실험을 실시하여 최적의 중금속 제거효율을 가지는 오염수 내 담체 첨가량(농도; g/L)을 결정하였다. 담체 내 사균 농도가 0%(유기중합체로만 형성)와 1%인 경우 제조된 담체의 납 제거효율이 3% 미만으로 polysulfone + DMF 만으로 이루어진 담체는 중금속 제거효과가 거의 없으며, 담체 내 미생물 기질 부분에 의해 대부분의 중금속이 제거되는 것으로 나타났다. 실험 결과 미생물 담체 비용과 제거효율을 고려하면 사균 5%를 혼합하여 제조한 미생물 담체를 2g/50mL 농도로 오염수에 주입하는 것이 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다. 담체와 오염수의 반응(흡착)시간에 따른 납과 구리의 제거 반응 실험 결과 두 시간 이내에 평형상태에 도달하여, 현장에서 다량의 중금속 오염 지하수를 짧은 시간(수 시간 이내)에 처리할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체의 중금속 제거효율은 넓은 pH 범위에서 높게 나타났으며, 특히 pH 2-3인 경우 제거효율이 최대로 나타나 pH가 낮은 침출수, 산성폐수의 중금속 처리에도 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 오염수의 중금속(Pb, Cu, Cd) 초기 농도변화에 따른 미생물 담체의 제거율 실험 결과 납, 구리, 카드뮴의 경우 10mg/L 이하의 농도를 가지는 오염수에서 80% 이상의 제거 효율을 나타내어, 대부분의 국내 오염 지하수의 중금속 농도가 이보다 낮은 것을 감안할 때 본 실험에서 사용된 조건을 적용하여 미생물 담체를 이용하는 경우 다량의 중금속 오염 지하수를 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체를 이용한 납 제거 배치 실험 전/후 미생물 담체(bead)의 내/외부 구조를 SEM/EDS 및 TEM으로 분석한 결과 담체 내/외부 모두 다양한 크기의 다공질로 형성되어 있었으며, 외부 표면뿐 아니라 내부 면까지 납이 다량 흡착되어있는 것으로 나타나 본 실험에서 제조한 미생물 담체가 외부 표면 흡착에만 제한되었던 기존의 polysulfone 담체보다 중금속 제거 능력이 뛰어난 것으로 밝혀졌다. 미생물 담체에 형성된 납의 구조를 분석한 결과 담체의 주된 중금속 제거기작은 담체 내/외부 표면(특히 사균 기질과 polysulfone 물질 경계부)에 의한 다양한 형태의 흡착이었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제14권2호
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• pp.257-290
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• 2005

1980년~2000년의 기간 동안 우리나라의 산업부문 최종에너지 소비량은 수송 가정 상업 기타부문의 최종에너지 소비량에 비해 더욱 가파르게 상승하였으며 외환위기의 영향도 다른 에너지 소비부문에 비해 적게 받고 있는 것으로 나타나고 있다. 본 연구는 꾸준한 증가추세로 나타난 국내 산업부문의 에너지 소비량의 변화 요인 및 산업계의 에너지 저소비형 산업구조 구축을 위한 노력 여부를 산업별로 분석하기 위하여 Chen and Rose(1990)의 two-tier KLEM모형형 구조분해분석(Structural Decomposition Analysis)모형을 확장하여 총 17가지 요인으로 1980년~2000년의 기간 동안의 국내에너지 소비량의 변화를 분석하였다. 본 연구에서 사용한 산업 분류는 2000년도 산업연관표에서 석탄과 석탄제품, 연료유, 전력, 도시가스의 에너지 부문과 대분류를 기준으로 한 28개 산업부문으로 분류하였으며 개별 산업별로 분석함으로써 산업별 에너지소비구조 변화 요인을 확인하고 의미있는 소비구조 변화가 있었던 전기 전자 제조업, 건설업, 제1차금속 제조업을 대상으로 비교분석을 하였다. 분석결과 에너지를 많이 사용하는 산업인 제1차금속제품 제조업, 화학제품 제조업, 비금속광물제품 제조업 등이 1980년~2000년의 20년간 에너지 소비구조를 개선하기 위한 노력을 가장 많이 했다는 결과를 얻을 수 있었다. 이들 산업은 에너지, 재료의 생산성이나 중간수요 수입, 에너지간 대체, 재료간 대체 효과 등에서 고루 에너지 저소비구조로의 개선 노력이 보이고 있으므로 산업의 특성상 에너지 사용량이 많기는 하지만 에너지를 최대한 효율적으로 사용하기 위한 노력을 기울여 왔다고 할 수 있다. 또한 산업별로 에너지 소비량 변화요인의 패턴이 다르게 나타났으며 전기전자산업과 1차금속산업, 건설산업을 비교했을 경우 전기전자산업은 생산성을, 건설산업은 투입 구조를 에너지 저소비구조로 개선하기 위한 노력이 필요한 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 에너지 다소비산업이 에너지 소비구조를 개선하기 위하여 에너지 생산성과 에너지원 대체 요인을 중심으로 상당한 노력을 하였음을 알 수 있으며 산업별로 에너지 소비량 변화요인의 패턴이 다르므로 에너지소비절약을 위한 정책 역시 산업별로 이루어져야 함을 확인할 수 있다.