• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.623-631
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• 2021

국내외 해상 위험·유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances) 물동량 증가와 함께 HNS 유출 사고가 빈번히 발생하고 있다. HNS는 전 세계적으로 약 6,000여 종으로 대부분 유독한 성질을 가지므로 이러한 유출 사고 발생은 해양 생태계 파괴를 비롯하여 폭발 및 화재 등으로 인한 인명 및 재산피해를 유발한다. 따라서 해상 HNS 유출 사고를 대비하여 파장에 따른 HNS 분광 라이브러리 구축 및 탐지 알고리즘을 개발해야 한다. 본 연구에서는 프랑스 현지에서 지상 HNS 유출 실험을 진행하였다. 초분광센서 관측을 통해 파장에 따른 톨루엔 라이브러리 스펙트럼을 구축하였으며, 분광혼합 알고리즘을 활용하여 초분광 HNS를 탐지하였다. 전처리 과정으로 주성분 분석을 적용하여 노이즈 제거 및 차원 압축을 수행하였으며, N-FINDR 기법을 통해 영상을 대표하는 톨루엔과 해수의 엔드멤버 스펙트럼을 추출하였다. 스펙트럼 기반의 톨루엔 및 해수의 점유비율을 계산함으로써 모든 픽셀의 HNS 탐지 정확도를 확률로 제시하였다. 최대 탐지 정확도를 가지는 점유비율 선정을 위해 418.15 nm 파장의 복사도 영상과 비교하였으며, 그 결과 약 42%의 비율에서 99% 이상의 정확도를 나타내었다. 해상 HNS 유출은 높은 위험성으로 인해 사람이 쉽게 접근할 수 없는 한계를 지닌다. 본 HNS 실험과정 및 탐지 결과는 초분광 원격탐사에 기반한 HNS 오염 해역 추정에 도움이 될 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.175-183
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• 2022

자동차 시장의 확대에 따라 자동차 모터의 필수 소재로 희토류금속인 Nd에 대한 수요가 급증하고 있다. Nd를 제조하기 위하여 Nd₂O₃와 Ca계 합금의 열 환원반응에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 연구에서는 Nd₂O₃의 환원제로 사용되는 Ca계 합금인 Ca-Cu를 CaCl₂ 용융염에서 전기분해반응을 통해 제조하였다. 전기분해반응의 작업 전극과 상대전극으로는 Cu 와이어와 흑연을 각각 사용하였다. 기준전극은 AgCl:CaCl₂=1:99 mol%로 혼합한 혼합물에 Ag 와이어를 넣어 제작하였다. 순환전압 전류법 결과에 의하면 -1.8 V의 전위부터 작업전극의 표면에 Ca²⁺의 증착이 관찰되었으며, CaCl₂ 염의 온도가 증가할수록 Ca²⁺의 환원전위가 감소하였다. 시간대전류법 실험을 통해 계산된 Ca²⁺의 확산계수는 5.4(±6.8)×10^-6 cm²/s으로 나타났다. 또한, Cu 전극에 일정한 전위를 가해 Ca-Cu 액상합금을 제조하였으며 제조된 합금은 EDS line scan을 통해 인가 전위의 증가에 따라 Ca의 전기화학적 삽입이 증가함을 확인하였다. -2.0 V보다 음의 전위를 인가하여 제조한 Ca-Cu 합금의 조성비는 Ca:Cu=1:4임을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제31권1호
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• pp.67-81
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• 2021

그라우팅 공법은 연약지반의 보강과 방수 및 지하수위저하 또는 상승과 진동으로 인한 침하 및 부등침하로 손상된 구조물의 지지력을 높이고 차수를 높이는 목적으로 사용된다. 본 연구는 보강섬유를 이용하여 그라우트재료의 강도와 경화시간을 증대시키기 위하여 고로슬래그 기반의 무시멘트 그라우트재를 개발하고자 하였다. 이와 관련하여 본 연구에서는 고로슬래그 3종 미분말의 알칼리 자극제인 수산화칼슘을 미분말 형태로 배합하여 사용하였고 수산화칼슘의 함유량은 고로슬래그 미분말 대비 10, 20, 30%까지 치환하여 사용하였다. 또한 보강섬유 유무에 따른 강도를 비교하기 위하여 각 섬유를 0.5%씩 추가하여 실험을 수행하였다. 보강섬유인 아라미드 및 탄소섬유 함유량이 증가함에 따라 일축압축강도가 증가하였는데 이는 그라우트재 내에 섬유에 의한 가교작용이 일축압축강도를 증가시킨 것으로 확인할 수 있다. 또한 알칼리자극제의 함유량이 증가할수록 일축압축강도가 증가하였으나 순수한 시멘트 100%일 때 보다는 낮은 강도를 확인할 수 있었다. 이는 알칼리자극제인 수산화칼슘이 고로슬래그 미분말과 반응했을 때 강도 증가에 영향을 미칠 수는 있으나, 시멘트와 비교하였을 때 미분말형태보다는 용액의 형태가 더 효과적이라는 것을 알 수 있다.

• 한국유기농업학회지
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• 제29권4호
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• pp.613-623
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• 2021

This study was conducted to investigate the effect of addition levels of coffee and green tea by products extract including polyphenols through hot water extraction on rumen fermentation. The treatment groups consisted of coffee extract (CO), green tea extract (GR) and mixed extract (MIX), and the addition level was 10 µL, 20 µL and 30 µL of three levels. The experiment consisted of a total of 10 experimental groups including the control group, and a full factorial design was used. The effect of polyphenol addition in coffee and green tea by-products was analyzed through main and interaction effect of statistical analysis. The total polyphenol content of the extracts was 106.15, 79.10 and 185.25 ㎍ GAE/g DM for coffee by-product, green tea by-product and mixture, respectively. Total gas production was significantly lower in the treatment groups than in the control (114.00 mL/gDM) (p<0.05). Methane emission tended to decrease as the polyphenol addition level increased. Moreover, the MIX showed the lowest methane emission when 30 µL was added (p<0.05). Volatile fatty acids showed a significant difference compared to the treatment group as a control (98.06 mM) (p<0.05), but there was no change according to the level of polyphenols. As a result of the main effect and interaction, it is thought that the effect on methane reduction and improvement of rumen fermentation in MIX20 can be expected. In a series of studies, the addition of 20 µL of a blended extract of coffee and green tea by-products is thought to reduce methane to levels that do not inhibit rumen fermentation.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권spc호
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• pp.1-10
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• 2022

국내외 해상 위험·유해물질(Hazardous and Noxious Substances, HNS) 물동량이 증가함에 따라 HNS 유출 사고의 위험성이 점차 높아지고 있다. 해상에 유출된 HNS는 해양생태계 파괴를 비롯한 해양환경 오염 및 인명피해를 유발하며, 화재 및 폭발 등을 동반한 2차 사고 발생 가능성도 존재한다. 따라서 해상 HNS의 신속한 탐지와 각 물질 특성에 적합한 방제전략을 수립해야 한다. 본 연구에서는 초분광 원격탐사에 기반한 지상 HNS 유출 실험 과정 및 탐지 알고리즘 적용 결과를 제시하고자 한다. 이를 위해 프랑스 브레스트 지역의 야외 풀장에서 스티렌을 유출한 후 초분광 센서를 활용한 동시 관측을 수행하였다. 순수 스티렌 및 해수 스펙트럼은 주성분 분석(principal component analysis, PCA) 및 N-Findr 기법을 적용하여 추출하였으며, 또한 spectral distance similarity (SDS), spectral correlation similarity (SCS), spectral similarity value (SSV), spectral angle mapper (SAM)을 포함한 분광정합 기법을 적용하여 초분광 영상 내 화소들을 스티렌 및 해수로 분류하였다. 그 결과 SDS 및 SSV 기법이 우수한 스티렌 탐지 결과를 보여주었으며, 스티렌 총 면적은 약 1.03 m²로 추정되었다. 본 연구는 해상 HNS 모니터링에 주요 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.532-544
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• 2023

연구목적: 신규로 사용되는 바이오연료를 기존 연료와 혼합하여 사용하는 경우 발생하는 위험성과 물성 변화를 열분석 방법(DSC, TGA)을 사용하여 화학 화재의 원인물질의 위험성을 확인하고, 평가할 방법과 그에 따른 물질의 위험성 관련 데이터를 확보함으로써 화재 원인 감식과 감정에 활용하기 위함이다. 연구방법: 본 실험에 사용된 연구 방법으로는 시차주사열량계(DSC : Differential Scanning Calorimeter)에 의하여 피크의 위치, 모양, 개수, 피크의 면적으로부터 열량 변화의 정량적인 정보를 통하여 열유속 차이(Difference in heat flux)를 측정하였고, 열중량분석(TGA : Analyzer)을 시행함으로써 특정한 온도에서 분해열 등에 의해 발생한 무게 변화를 연속적으로 측정하였다. 연구결과: 먼저 열 유속의 그래프에서 물질의 끓는점과 물질이 가지고 있는 고유 특성치 또는 분해에 필요한 에너지를 확인할 수 있다. 둘째 바이오디젤의 함량이 증가할수록 많은 피크를 확인 할 수 있었다. 셋째 비점이 낮은 물질들이 함유하고 있다는 것을 분석 결과로 확인할 수 있었다. 결론: 현재 새로운 에너지원으로 사용되고 있는 바이오디젤의 위험성을 다양한 물리·화학적 분석기법(DSC+TGA)을 통하여 사용함으로써 물질의 물적 위험성을 평가할 수 있음을 보여주었다. 아울러 본 연구의 시험방법별 차이의 비교와 실험에 대한 노하우를 축적하고 활용한다면 향후 위험물의 물성 연구와 물질 위험성 평가 연구에 있어 도움이 되리라 기대한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.541-554
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• 2023

터널 및 에너지/폐기물 저장과 관련하여 지하공간의 활용이 증가하는 추세이다. 지하공간의 안정성 확보를 위해서는 암반균열 및 절리를 보강하는 것이 중요하다. 절리와 같은 불연속면은 암반의 강도를 저하시키고, 지하공간 내부로 지하수 유입을 발생시킬 수 있다. 불연속면 주변의 암반 강도의 증대와 차수를 위해 암반 그라우팅을 활용할 수 있다. 그러나 암반 그라우팅 시 주입재료가 암반 절리 내 원활하게 주입되고 있는지 직접적인 확인에 한계가 있다. 그라우팅 주입재가 사전에 목표한 설계안과 같이 주입되지 않을 시 강도, 내구성 증대 및 차수성 향상 효과를 볼 수 없다. 따라서 실험적으로 평가가 어려운 그라우팅 주입재가 설계대로 주입되고 있는지 수치해석을 활용하여 사전에 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 개별요소 수치해석 프로그램인 UDEC (Universal Distinct Element Code)을 활용한 그라우팅 주입재의 물/시멘트 배합비, 주입압력, 주입유량과 같은 주입변수에 따른 주입성능을 평가하였다. 또한 실내실험을 통해 수치해석 결과와 비교하여 수치해석 모델의 신뢰도를 검증하였다. 본 연구결과는 향후 현장에서 그라우팅 설계 시 주입재의 물성, 주입시간, 펌프 압력과 같은 변수들을 최적화할 수 있는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제52권2호
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• pp.103-110
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• 2010

본 연구는 약용식물(Artemisia, Acanthopanx and Garlic)이 함유된 배합사료 급여시 돼지의 생산성에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시하였다. 시험 1은 모돈 90두 공시하였다. 시험 설계는 1) CON (basal diet), 2) BM1 (basal diet +약용식물 0.1%) 및 3) BM2 (basal diet +약용식물 0.2%)로 3개 처리로 하였다. 등지방두께 변화량은 대조구에 비해 약용식물 급여 처리구가 낮은 감소량을 나타내었다(P<0.05). 자돈의 증체량은 대조구에 비해 약용식물 급여처리구가 높은 증체량을 나타내었다(P<0.05). 하지만, 모돈 사료섭취량, 직장온도 및 자돈의 생존율에서는 처리구간 차이를 나타내지 않았다. 시험2는 비육돈에 약용식물 급여시 생산성이 미치는 영향을 알아보기 위해 실시하였다. 시험 개시시 체중이 $65.21\;{\pm}\;0.04\;kg$인 3원 교잡종(Landrace ${\times}$ Yorkshire ${\times}$ Duroc)의 비육돈 60두를 공시하였으며, 8주간 사양시험을 실시하였다. 시험 설계는 1) CON (basal diet), 2) BM1 (basal diet +약용식물 0.1%) 및 3) BM2 (basal diet +약용식물 0.2%)로 3개 처리를 하여 처리당 5반복, 반복당 4두씩 완전임의 배치하였다. 4~8주와 전체기간에서 일당증체량에서 약용식물처리구가 대조구에 비해 유의적으로 높게 나타내었다(P<0.05). 등심의 pH와 가열감량에서는 CON 처리구가 BM1 처리구에 비해 유의적으로 높게 나타내었다(P<0.05). 보수력과 육즙감량에서는 대조구에 비해 약용식물 처리구가 유의적으로 높게 나타내었다(P<0.05). 육색, 지방산패도 및 등심단면적에서는 처리구간 차이를 나타내지 않았다. 결론적으로 비육돈에서는 일당 증체량, 보수력 및 가열 감량에서 효과를 나타내었으며, 모돈에서는 등지방두께 감소율과 복당증체량에 효과를 나타내었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권3호
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• pp.335-340
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• 2010

양송이 폐상배지의 퇴비 활용성을 검토하고자 유기물원 2종류, 질소원 3종류를 각각 혼용하여 퇴비화과정을 거쳐 퇴비의 이화학적 특성 및 미생물상의 변화를 조사하였다. 처리별 자재 혼용비율은 퇴비의 기준인 유기물 함량 25%이상 함유되도록 조절하였다. 유기물원은 톱밥이 볏짚보다 높았으며, 질소원은 계분 >> 돈분 > 우분 순 340 경기천 이희덕 정영필 장갑열 윤민호으로 높았다. 발효기간 동안 폐배지+돈분+볏짚 처리구는 빠른 온도 변화를 보였으며, 폐배지3:톱밥9:돈분1 (MSP) 처리구는 발효 중간까지 온도상승이 지속적으로 유지되는 결과를 보였다. 또한 pH는 초기에 8.5~9.0으로 높게 유지되다가 종료시점에 7.5 수준으로 떨어지는 것으로 나타났다. 발효 후 유기물함량 변화는 볏짚 처리구는 19~21% 수준으로 감소되었으나, 톱밥을 처리할 경우 25~27% 수준을 유지하였고, 그 중 폐배지3:톱밥9:계분1 (MSF)에서 유기물 26.2% 와, 질소 0.68%로 가장 높았다. 탄소원으로 볏짚을 사용한 경우 퇴비제조 후 부피가 절반으로 줄어든 반면 톱밥은 30% 정도밖에 줄어들지 않았다. 퇴비제조 후 미생물상 변화는 탄소원의 경우 볏짚 처리구가 톱밥 처리구보다 전반적으로 개체수가 많았으며, 특히 호기성세균, Gram 음성균, Bacillus 등이 많았고, 질소원은 계분 > 돈분 > 우분 순으로 미생물 개체수가 많았다. 생균수는 퇴비 발효 전 보다 $1{\times}10^1{\sim}1{\times}10^2\;cfu\;g^{-1}$ 수준으로 증가하는 경향을 보였다. 따라서 양송이폐상배지를 이용한 퇴비 제조 시 폐배지3:톱밥9:계분1 (MSF 3:9:1 v/v/v) 처리에서 높은 유기물과 질소원으로 양질의 퇴비가 되었으며 퇴비발효기간은 50~60일이었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제11권2호
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• pp.117-124
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• 2005

가축분뇨의 시용은 단순한 유기자원의 경지환원에 의한 화학비료 대체 효과 뿐만 아니라 자연순환농업이란 측면에서 다양한 형태의 가축분뇨 이용이 시도되어 오고 있으며, 이와 같은 맥락에서 본 시험은 돈분액비 시용수준이 사료용 옥수수의 생육특성과 수량 및 토양 중 $NO_3-N$ 함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 축산연구소 시험포장에서 3년간 무비구(NF), 화학비료(CF), 돈분액비$100\%(SS100),\;150\%(SS150),\;200\%(SS200)$, 혼합구(MF, 액비$100\%$+화학비료$50\%$)의 6처리로 시험을 수행한 결과로 사료용 옥수수의 생육특성은 SS100 처리에서 당도가 $8.6\%$로 가장 높았으며, 후기녹체성(2.0)은 돈분액비 시용수준이 증가함에 따라 양호하였고 특히 돈분액비를 $100\%$ 이상 사용했을 때는 결주율, 초장, 착수고가 다소 높아졌으며, 도복이 증가하는 경향이었다. 건물수량은 CF 처리구에 비하여 SS100 처리구는 $8\%$ 감소, $150\%$ 이상 시용에서는 $4\~6\%$ 증수되었으며 유의성이 인정되었다. 토양 침투수중 $NO_3-N$ 함량은 액비 $150\%$ 이상 시용에서 높게 나타났으며, 유거수중 $NO_3-N$ 함량은 전체적으로 미미하였고, 액비시용 초기에 검출량이 많았으나, 음용수 허용 기준인 10mg/L 이하로 환경에 미치는 영향은 우려되지 않았다. 돈분액비 시용량 증가에 따라 수량은 증가하지만 침투수 중 $NO_3-N$의 용탈량은 화학비료에 비하여 질소기준 $150\%$까지는 대등한 수준이나 그 이상에서는 급격한 증가를 보이고 있어, 환경을 고려한 돈분액비의 적정 시용량은 질소기준 $150\%$ 이하가 적합할 것으로 사료되었다.