• 유기물자원화
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• 제32권3호
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• pp.5-18
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• 2024

유기물 측정지표인 화학적산소요구량(COD)은 산화율이 낮아 난분해성 유기물까지 포함한 전체 유기물질의 총량관리에 한계를 가지고 있어 보다 정확한 측정이 가능한 총유기탄소(TOC)가 측정지표로 도입되어 사용되고 있다. 폐수 내 TOC 저감을 위해서는 여러 공정들이 적용가능하나 경기도 소재의 A사를 비롯한 여러 환경업체에서는 원폐수를 먼저 희석한 후 약품처리에 의한 응집침전과정을 거치고 후단에 활성탄을 사용하여 총유기탄소를 처리하고 있는 실정이다. 현장에서는 많은 물 사용과 약품사용으로 인한 슬러지가 과다하게 발생하는 문제가 있어 이를 대체할 수 있는 방안도출이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 A사 실폐수의 TOC 저감효율 증진을 위해 두 가지 다른 방법을 적용하였다. 첫 번째 방법은 셀룰로오스 기반 유사-그래핀(CGLC)을 제조하여 현재 사용되고 있는 흡착제인 분말활성탄(PAC)의 대체가능성 평가에 관한 것이다. 첫 번째 연구를 통해서는 CGLC가 상업용 PAC보다 TOC 제거율에서 약 10% 정도의 높은 성능을 보여 수처리 현장에서 PAC의 대체 흡착제로 적용될 수 있는 가능성을 보여주었다. 두 번째 방법은 persulfate(PS) 활성화에 의해 생성되는 황산라디칼에 의한 TOC 제거에 관한 것이다. PS 활성화를 위해 CGLC와 PAC을 사용하는 것과 폐수의 높은 온도를 이용하는 두 가지 방법을 적용하였다. PAC과 CGLC를 PS 활성화물질로 사용한 결과, TOC 제거율은 실폐수내 존재하는 과량의 염소이온에 의해 CGLC와 PAC에 의한 TOC의 흡착제거량 보다 낮게 나타났다. 그렇지만 PS 활성화를 위해 현장 폐수의 높은 수온(55~60℃)을 이용한 결과 PAC 단독, CGLC 단독 그리고 PS 활성화에 탄소계 매질을 사용한 것보다 훨씬 큰 TOC 제거능을 보였으며, PS를 0.5% 이상 주입시 24 시간 이내에 95% 이상의 TOC 제거능을 보였다. 또한 PS를 0.3% 이상 주입시 A사의 폐수 배출기준인 75 ppm 이하로 TOC 농도를 낮출 수 있었다. 이러한 결과를 종합하면, 높은 온도의 원폐수에 PS만 첨가하는 간편한 공정으로도 TOC를 A사의 폐수 방류기준 이하로 처리하여 배출할 수 있는 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.297-305
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• 2021

국내 알루미늄 산업에서 압출공정은 생산량 기준 40% 이상의 비중을 차지하고 있는 주요 공정이다. 국내 알루미늄 압출업체 대부분이 30년 이상 된 노후 설비를 이용하여 생산하고 있기 때문에 제품 정밀도 및 품질 저하, 낮은 생산성 등의 문제를 격고 있다. 압출 설비는 한번 도입하면 주요 부품의 마모 또는 파손 발생 전에는 설비를 교체하지 않는 구조로 신규 설비에 비해 생산성 감소 및 불량률이 증가하기 때문에 설비의 유지 관리가 중요하다. 노후 압출기는 부품의 도면이 소실된 경우가 많아 현장에서 적절한 보수가 어렵고 유지 관리를 위한 기술력 부재로 인해 재제조에 어려움을 겪고 있기 때문에 해체 단계에서부터 체계적인 재제조 방안이 고안되어야 한다. 본 연구에서는 노후 압출설비의 재제조를 위해 재제조 고장모드 영향분석 방법을 고안하였다. 부품에 대한 재제조 대상 부품의 파손에 대한 심각도, 압출 공정 중 고장/파손에 따른 수명 그리고 재제조에 따른 자원순환의 가치를 고려하여 위험우선순위를 산정하고 재제조 대상을 선정하였다. 노후 압출기의 재제조 공정의 표준화 정립을 위해 노후 압출기의 구조에 따른 모듈 및 부품에 대한 분석 등을 통해 재제조 고장모드 영향분석을 수행하였으며 부품별 우선순위를 선정하여 자원순환의 효율성 및 제품 품질 안정화를 위한 재제조 연구를 수행하였다.

• 유기물자원화
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• 제6권2호
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• pp.81-93
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• 1998

음식물쓰레기 퇴비와 무기태 질소의 시용이 연간 3회 예취하는 orchardgrass 초지의 건물수량에 미치는 영향을 조사하여 퇴비와 무기태 질소의 적정 사용수준을 추정하고, 퇴비시용에 의한 토양개량효과를 평가하였다. 음식물쓰레기 퇴비는 연간 0, 10, 20, 40, $60ton\;ha^{-1}$의 5수준, 그리고 무기태 질소는 0, 90, 180, $270kg\;ha^{-1}$의 4수준으로 시용하였다. Orchardgrass의 연간 건물수량은 무기태질소 $180{\sim}270kg\;ha^{-1}$ 준에서 $8.92{\sim}9.70ton\;ha^{-1}$을 나타내어 다른 시용수준보다 건물수량이 많았다. 무기태 질소시용구에서 예취번초의 상대수량은 1번초가 32.0%, 2번초가 49.2%, 3번초가 18.8%였다. Orchardgrass의 연간 건물수량은 퇴비 $20{\sim}60ton\;ha^{-1}$ 수준에서 $8.04{\sim}8.90ton\;ha^{-1}$을 나타내어 유의하게 많았다. 무기태 질소의 건물생산효율은 $90kg\;ha^{-1}$ 수준에서 21.2 kg, $180kg\;ha^{-1}$ 수준에서 19.0 kg, $270kg\;ha^{-1}$ 수준에서 15.6 kg을 나타내었다. 퇴비의 건물생산효율은 $20ton\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ 수준에서 가장 높은 71 kg을 나타내었다. 퇴비 $40ton\;ha^{-1}$ 수준에 무기태 질소 $90{\sim}180kg\;ha^{-1}$을 시용하였을 때의 건물생산효율은 20.2~27.6 kg의 높은 건물생산효율의 범위를 나타내어 무기태 질소가 음식쓰레기 퇴비의 무기화를 촉진하였다고 생각된다. 무기태 질소의 한계시용수준은 $358.5kg\;ha^{-1}$이었고, 최대건물수량은 $9.98ton\;ha^{-1}$이었다. 또한 퇴비의 한계시용수준은 $49.3ton\;ha^{-1}$이었고, 최대건물수량은 $9.12ton\;ha^{-1}$으로 추정되었다. Orchardgrass의 건물수량은 얻기위한 퇴비의 적정 시용수준은 연간 $20{\sim}49.3ton\;ha^{-1}$의 범위였고, 무기태 질소의 적정 시용수준은 $180{\sim}358.5kg\;ha^{-1}$의 범위로 추정되었다. 퇴비시용에 의하여 토양개량효과가 인정되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권4호
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• pp.21-29
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• 2008

재활용한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)에 무기계 폐기물인 패각을 도입하여 함량 변화에 따른 기계적 물성 및 난연성을 조사하였다. 상기 복합소재의 기계적 물성 향상을 위하여 상용화제(PE-g-MA)를 첨가하였고, 난연성 향상을 위하여 다양한 종류의 난연제($Al_2O_3$, $Sb_2O_3$)를 첨가하여 이에 따른 기계적 물성 및 난연성을 종합적으로 평가하였다. 측정 결과 HDPE에 패각만 혼합하는 것보다는 추가적으로 상용화제를 혼합하는 것이 매트릭스인 HDPE와 패각과의 계면 결합력이 증대되어 패각만을 혼합하였을때 보다 물성 저하가 보완되었고, 충격강도의 경우 순수 HDPE와 유사한 값을 나타내었다. 한편, 난연제 첨가에 따른 기계적 물성의 저하는 관찰되지 않았다. 제조된 HDPE 복합소재의 UL-94 규격에 의한 난연성 측정 결과 패각만을 혼합한 경우 패각 40wt% 함유된 경우가 순수 HDPE보다 불이 붙을　때까지 걸리는 시간과 타는 시간이 지연됨을 확인할 수 있었다. 또한 패각을 난연제와 함께 복합화하여 제조한 소재에서는 뚜렷한 난연 효과를 관찰할 수 있었으며, 난연 효과는 $Al_2O_3$보다 $Sb_2O_3$가 효과적이었다. 난연성 측정 결과 UL-94 V-0 등급은 $Al_2O_3$를 첨가한 그레이드 중 상용화제를 넣은 그레이드와 패각 40wt%가 함유된 그레이드에서, 그리고 $Sb_2O_3$를 첨가한 그레이드 중 상용화제를 첨가한 모든 그레이드에서 관찰되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.75-81
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• 2012

콘크리트포장에서 린콘크리트 기층용 재료 생산을 위한 골재 파쇄시 골재의 입도조정을 위하여 세골재로 천연모래를 투입하고 있으며, 천연모래의 투입비는 혼합골재의 중량비로 30~40%를 투입하고 있다. 린콘크리트용 재료생산을 위한 세골재로 적용중인 천연모래는 골재원의 고갈추세로 골재를 공급하기가 어려워지고 있으며, 도로 건설비용에 천연모래 구입비가 포함되어 있다. 그러므로, 천연모래를 대체할 수 있는 방안으로 산업부산물인 스크리닝스를 적용하여 세골재원의 고갈해소와 아울러 공사원가의 절감에 기여하고자 본 연구를 실시하였다. 린콘크리트용 세골재로 스크리닝스를 사용한 경우와 모래를 사용한 경우를 비교 분석한 결과, 세골재로 스크리닝스를 적용한 경우가 모래를 사용한 경우보다 일축압축강도가 우수한 것으로 나타났다. 시험시공 및 평판재하, 비파괴 포장표면 처짐, 밀도, 강도 등을 추적조사를 실시한 결과, 스크리닝스를 사용한 경우가 천연모래를 사용한 경우에 비하여 일축압축강도 및 지지력 측면에서 높게 나타났다. 따라서, 스크리닝스를 린콘크리트에 현장적용시 건설예산절감 및 자원재활용, 환경보호에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권6호
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• pp.660-665
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• 2002

본 연구에서는 자연환경과 경제활동에 의존하는 넙치 양식산업의 변화 양상을 파악하기 위해서 시스템 생태학적 접근법에 의한 에너지 시스템 모델을 작성하여 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션 결과에 의하면 현재와 같은 에너지 소비구조와 시스템으로 넙치 양식산업이 진행될 경우에 자산, 화폐보유량, 생산량은 일정한 수준의 정상상태에서 지속되는 것으로 예측되었다. 그러나 화석연료의 고갈을 고려할 경우, 비영속성 에너지원에 의존하는 현재의 시스템은 초기 증가 후 수입과 지출이 균형을 이루는 시점부터 자산, 생산량 등이 지속적으로 감소하는 것으로 예측되었다. 따라서 장기적인 측면을 고려할 때, 넙치 양식산업 및 수산 양식산업의 지속성을 위해서는 국내의 자연환경자원에 의존하는 에너지 저 소비형의 생산 시스템 구조를 가진 생태공학적 시스템으로 의 전환 뿐만아니라 일반해면어업과 조화를 이룰 수 있는 수산정책이 요구된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.55-61
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• 2023

본 연구에서는 매립 석탄저회를 활용한 긴급복구용 CLSM 채움재의 실용화 기술개발의 일환으로서 매립 석탄저회의 입도분포 및 미립분 함량 등의 물성을 파악한 결과 저회와 비회, 일반 흙이 섞여 있는 상태로 밀도 2.03, 잔입자 통과율 7.8 %인 입도분포 불량한 모래(SP)군인 것으로 나타났다. 유동화제 및 감수제와 같은 화학 혼화제를 사용하지 않고 단위수량으로 유동성을 확보하는 CLSM 재료는 Bleeding에 의한 재료분리 위험성이 크며 본 실험결과 석탄저회 사용량이 많고 배합수 추가가 많은 실험체의 경우 Bleeding ratio이 기준을 만족하지 않는 것으로 나타났다. 압축강도 시험결과 4시간 0.5 MPa 이상 강도발현은 반수석고를 단위결합재량 200 이상으로 사용한 시험체의 경우 만족하는 것으로 나타났으며 나머지 석고는 강도발현이 저조한 결과를 나타냈다. 매립 석탄저회를 CLSM 재료로 사용이 가능한 것으로 판단되나 발전사별 회처리장에 매립되어 있는 석탄저회의 물리, 화학적 특성을 파악하여 적용하는 것이 필요하다.

• 문화기술의 융합
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• 제4권3호
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• pp.261-267
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• 2018

본 연구는 광범위한 식품 용도에서 독성을 일으키지 않고 오랫동안 사용되어 온 과일껍질은 질기고 거친 식감과 떫은 맛이 많은 관능성의 문제로 껍질의 섭취를 꺼려하여 폐기물로서 버려지고 있지만, 과일껍질은 무기질, 비타민, 폴리페놀과 같은 유용한 생리활성 성분이 다량 함유되어 있다. 따라서 우리나라 국민들이 가장 일반적으로 소비하는 과일류 중 과일껍질 유래의 과피 부분을 쉽게 분리할 수 있는 사과 또는 배의 과채류 껍질추출물을 활용하여 최근 문제시 되고 있는 알츠하이머성 치매를 예방 및 치료 할 수 있는 학습능력 수행 또는 기억력 증진에 미치는 효과에 대해 평가하였다. 그 결과, 사과껍질과 배껍질의 혼합 추출물은 사과껍질과 배껍질의 추출물 각각에 비하여 아세틸콜린에스테라제의 억제활성이나 스코폴라민 유도 동물 모델의 수미로 실험에서 학습능력 수행방 및 기억력 증진효과가 더욱 현저하였다. 이는 추출물에 함유된 성분들 간의 상호작용에 의한 상승효과에 기인한 것으로 해석할 수 있었다. 이를 통하여 볼 때 과채류 껍질 추출물은 아세틸콜린에스테라제 억제, 단기기억, 장기기억 활성 촉진으로 콜린성 신경계를 자극하여 기억 및 학습증진에 매우 효과적으로 작용하는 항치매 물질로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.60-65
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• 2014

최근 산업부산물의 재활용과 지구온난화와 같은 환경오염 문제 해결방안으로 알칼리 활성 슬래그(AAS) 콘크리트에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. AAS 콘크리트는 고강도 발현이 가능하며 내구성 또한 우수한 것으로 알려져 있다. 그러나 빠른 알칼리반응으로 인하여 매우 큰 수축이 발생함에도 불구하고 고강도 AAS 콘크리트의 자기수축 거동에 대한 연구는 매우 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 물-결합재비가 0.40, 0.45, 0.50이고 알칼리 활성화제 첨가량이 $Na_2O$=5, 6, 7%인 AAS 모르타르 배합을 실시하여 굳지 않은 모르타르 특성(플로우, 응결시간)과 압축강도, 자기수축을 측정하였다. 실험 결과, 일반 콘크리트에 비해 매우 큰 자기수축이 발생하였고 W/B가 낮고 알칼리 활성화제 첨가량이 많을수록 자기 수축량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 고강도 알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 자기 수축을 줄이기 위해서는 수축 저감제의 사용 및 적절한 양생이 필요하다고 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.252-260
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• 2015

본 연구의 목적은 석탄회 중 바텀애시를 이용하여 시멘트압출성형 패널에 잔골재대체재(보형성 유지)의 용도로 적용을 함으로써 산업 부산물을 처리함과 동시에 새로운 용도를 창출하기 위한 기초자료를 제시하는 것이다. 선행연구에서는 건식벽체로 사용되는 시멘트 압출성형 패널에 비정제 플라이애시를 시멘트계 재료로 대체하여, 최대 80%까지 대체가 가능하였다. 하지만, 압출성형체는 압출 직후 자중에 의해 약간의 침하가 발생을 하게 되는데, 이는 반응성이 느린 플라이애시를 대량 사용한 경우에 늦은 경화로 인한 것이다. 본 연구에서는 자중에 의한 침하에 저항하기 위한 용도로 바텀애시를 잔골재대체재로의 사용가능성과 최적사용량을 검토하였다. 그 결과 바텀애시의 대체율이 증가함에 따라 압출경화체의 압출성은 저하 되었지만 관입저항성은 증가하였다. 그러므로 기존의 자중에 의한 패널의 침하현상은 잔골재 대체재를 사용함으로써 보완이 가능하였다. 또한 바텀애시 대체율 20%, 최대 입자 크기 0.6mm, 오토클레이브 양생에서 적절한 강도특성을 발현하고 있다. 본 연구의 결과를 통해 차후 바텀애시의 활용방법이 확대되고, 바텀애시를 잔골재로 활용함으로서 부가가치 상승에 기여할 것으로 예상된다.