• 유기물자원화
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• 제27권2호
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• pp.67-73
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• 2019

본 연구에서는 유기성폐자원의 바이오가스 생산 및 이용을 최적화를 위해 현장시설의 정밀모니터링과 시설별 에너지수지를 분석하고, 현장문제 해결방안에 대해서 조사하여 전처리시설 및 발전기 등의 설계 및 운전 가이드라인을 제시하였다. 고품질화 정제설비 운영에 잦은 고장 및 효율 저하를 해결하기 위해서는 가스전처리가 필요하며, 탈황, 제습, 탈실록산, 분진 처리, 휘발성유기화합물 등의 처리공정이 있다. 이 공정들은 고품질화 공정에서도 제거되는 물질들이기에 가스 전처리에서는 정량적 가이드라인은 제시하지 않고, 정성적 가이드라인으로 처리공간에 운영하도록 제시하였다. 특히, 분진, 실록산 및 휘발성유기화합물 등은 가스 전처리에서 제거되지 않으면 고품질화 공정의 잦은 고장의 주원인이된다. 바이오가스 고품질화 공정에 대한 설계 운전 가이드라인은 전체 가스 발생량의 90 % 이상 이용, 2계열화, 여유율 10 % 이상 감안 등이 있으며, 품질기준[메탄함량(프로판 포함) 95 % 이상]을 제시함. 또한 균등한 바이오가스 유입을 위해 가스균등조 설치, 보조연료 균등투입 제어를 위한 열량자동조절장치 설치, 가스압축과정에서 다량 발생하는 수분 제거를 위한 고품질화 후단의 제습장치 설치, 겨울철 설비의 결빙 및 효율 저하 방지를 위한 보온설비 설치, 특히 멤브레인 설비는 실내 설치 등을 제시하였다.

• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.14-18
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• 2019

여러 금속 부품을 가공하기 위하여 사용된 염화제이철 에칭 폐액은 유가금속인 니켈 등을 함유하고 있다. 본 연구에서는 식각공정을 완료한 에칭폐액을 재생하고 부산물로 나온 니켈 함유 폐액으로부터 정제하여 니켈 금속분말로 제조하는 공정을 개발하였다. 부산물인 니켈함유용액을 철 등의 불순물을 침전 제거하기 위하여 수산화나트륨 수용액을 실험을 통하여 가수분해 중화제로서 선정하였고, 이를 통하여 철 등의 불순물을 pH = 4 조건하에 침전 제거하였다. 그 후, 불순물로 잔류하는 망간 및 아연과 같은 금속이온들을 D2EHPA (Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid)를 사용하여 용매추출 하였다. 정제된 염화니켈은 99% 이상의 순도를 가지고 있으며, 그 후 환원제로 하이드라진을 이용하여 99% 이상의 순도와 약 150 nm의 크기를 가지는 니켈 금속분말로 제조하였다. 염화니켈 및 니켈 금속분말의 성분은 EDTA 적정법과 유도결합 플라즈마 방출분광법(inductively coupled plasma optical emission spectrometer, ICP-OES)을 이용하여 확인하였으며, 전계방사 주사전자현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM), X-선 회절분석기(X-ray diffraction, XRD) 및 투과전자현미경(transmission electron microscopy, TEM)을 통하여 금속분말의 형태, 입자 크기 및 결정성과 같은 물리적 특성을 확인하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제39권2호
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• pp.26-31
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• 2019

In this study, the mechanical characteristics and microstructure of hypereutectic Al-17Si-5Fe extruded alloys prepared by a rapid solidification process (RSP) were investigated. The hypereutectic Al alloy was fabricated by means of RSP and permanent casting. For RSP, the Al alloy melted at $920^{\circ}C$, cooling the specimens at a rate of $10^6^{\circ}C/s$ when the RSP was used, thus allowing the refining of primary Si particles more than when using permanent casting, at a rate of about 91%. We tested an extrusion RSP billet and a permanent-cast billet. Before the hot-extrusion process, heating to $450^{\circ}C$ took place for one hour. The samples were then hotextruded with a condition of extrusion ratio of 27 and a ram speed of 0.5 mm/s. Microstructural analyses of the extruded RSP method and the permanent casting method were carried out with OM and SEM-EDS mapping. The mechanical properties in both cases were evaluated by Vickers micro-hardness, wear resistance and tensile tests. It was found that when hypereutectic Al-17Si-5Fe alloys were fabricated by a rapid solidification method, it becomes possible to refine Si and intermetallic compounds. During the preparation of the hypereutectic Al-17Si-5Fe alloy by the rapid solidification method, the pressure of the melting crucible was low, and at faster drum speeds, smaller grain alloy flakes could be produced. Hot extrusion of the hypereutectic Al-17Si-5Fe alloy during the rapid solidification method required higher pressure levels than hot extrusion of the permanent mold-casted alloy. However, it was possible to produce an extruded material with a better surface than that of the hot extruded material processed by permanent mold casting.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-8
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• 2019

2017년 12월 인천의 영흥도에서 발생한 급유선과 낚시어선의 충돌사고를 비롯하여 소형 어선의 충돌 사고가 잇따라 발생하고 있다. 해양수산부에서 이러한 소형 어선의 해양사고를 예방하기 위하여 5톤 미만의 어선원에 대한 교육 훈련 규정 마련 등 교육 강화 및 근로환경 개선 등 선박종사자의 안전역량 제고를 위해 노력하고 있으나, 여전히 소형 선박은 해양사고에 매우 취약한 실정이다. 본 연구에서는 소형선박의 충돌 사고를 예방하기 위하여 새로운 통신 기법인 차량용 무선통신(WAVE 통신)을 활용한 소형 선박을 위한 충돌 예방 알고리즘을 구축하고자 하였다. 충돌 예방 알고리즘은 DCPA/TCPA를 기반으로 구성되었으며, DCPA/TCPA의 기준 설정을 위하여 선행 연구 분석, 시뮬레이션 실험 및 설문조사를 실시하였다. 그 결과 DCPA $8(L_a+L_b)$, TCPA 2.5min의 기준을 적용하였다. 각각 다른 조우 상황의 3가지 사고 사례를 선별한 후 구성된 알고리즘을 적용하여 어느 시기에 경보가 발생하는지 확인하였다. 추후에 실선 적용을 통하여 문제점을 식별하고 알고리즘을 고도화한다면 소형 선박의 운항자가 충돌 상황을 사전에 인지하는데 정보를 제공할 수 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제52권3호
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• pp.240-251
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• 2019

울산 하대고분에서 출토된 판상철부의 미세조직을 금속학적 방법으로 분석하여 제작기술을 살펴보았다. 또한 기존의 판상철부 연구자료와 비교 및 검토하여 판상철부에 적용된 다양한 제작기술을 파악하였다. 울산 하대고분 44호 목곽묘에서 나란히 배열된 상태로 출토된 판상철부 10점을 과학적으로 분석한 결과, 판상철부의 제작기술 체계를 '(1) 순철-형태 가공, (2) 순철-형태 가공-침탄, (3) 순철-형태 가공-침탄-탈탄' 세 가지 유형으로 분류할 수 있었다. 판상철부는 모두 단조에 의해 제작되었고, 순철을 소재로 두드려 형태를 만들었다. 특히 다수의 판상철부는 형태 가공 후 침탄 처리를 통해 재질을 강화시켰는데, 이는 중간 소재 또는 화폐로 통용됨으로써 당시 제철산업의 근간을 이루었던 철강 제품인 것으로 보인다. 한편 형태 가공이나 침탄 이후에는 담금질이 실시되지 않았다는 공통점을 가진다. 순철을 소재로 제작한 판상철부의 미세조직에는 불순 개재물이 다량 포함되어 있고, 비금속 개재물을 성분 분석한 결과, 유리상과 뷔스타이트가 함께 혼재한 철재(鐵滓)의 특징을 보여주므로 제련 공정에서 저온환원법이 적용되었을 가능성이 크다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제50권1호
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• pp.4-17
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• 2017

본 연구에서는 부여 관북리 유적 "나" 지구에서 출토된 9점의 제철 관련 유물에 대한 분석을 실시하여 제철유구의 성격을 확인하고자 하였다. 연구결과, GB1과 GB6은 반환원괴로 확인되며, GB2, GB3, GB4, GB5는 정련 과정에서 생성된 단야재로 확인되었다. 노벽 시편인 GB7의 내측에서는 고온지시광물인 Mullite, Cristobalite가 확인되었고, $FeO-Al_2O_3-SiO_2(FAS)$ 삼원상태도에 대입한 단야재의 정출온도는 $1200{\sim}1300^{\circ}C$로 확인되었다. 덩이쇠인 GB8은 괴련강계 단조철기로 확인되었는데, 이는 철기제작을 위한 중간소재로 사용된 것으로 보이며, GB8의 내부에서 관찰되는 비금속 개재물은 단야재의 조직과 성분이 유사함을 알 수 있다. 따라서 부여 관북리 유적 "나" 지구의 제철유적은 직접제철법으로 생산된 괴련철의 정련을 기본으로 하는 소규모 제철시설이었던 것으로 추정할 수 있다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제28권1호
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• pp.121-145
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• 2019

본 연구에서는 휘발유, 경유, 항공유를 대상으로 벡터 오차수정모형을 이용하여 원유가와 각 지역 석유제품가격의 상호 인과관계 여부와 지역 간 제품가격의 선행-후행 관계를 확인하였다. 그리고 이를 글로벌 석유 시장의 수급과 교역 흐름, 경쟁 강도와 연결해 해석하였다. 주요 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 원유가는 각 지역 휘발유, 경유, 항공유와의 장기 관계에서 약외생성을 보인 반면, 단기 관계에서는 원유가 역시 제품가격에 영향을 받는다는 사실을 확인하였다. 둘째, 유럽 경유 및 항공유 시장과 같이 다른 지역으로부터의 수입에 크게 의존하는 경우, 다른 지역 석유제품과의 장기 관계에서 약외생성을 보인다. 셋째, 글로벌 시장에서 차지하는 수요 비중이 큰 지역일수록 시장에 미치는 영향력이 커지면서 다른 지역 제품가격과의 관계에서 약외생성을 나타낼 가능성이 크다. 그러나 경유, 항공유 시장에서와 같이 수요 비중이 높은 지역이라도 역내 산업집중도가 낮아 경쟁 강도가 세고, 과잉 생산 해소를 위해 다른 지역으로의 수출에 크게 의존할 경우 가격 선도력이 떨어지면서 약외생성이 사라진다. 지역 간 석유제품가격 관계에 대한 본 연구 결과는 석유정제 기업과 상품 트레이딩 기업의 글로벌 석유시장에 대한 이해도를 높여, 관심 대상 지역의 석유제품가격 변화 예측 및 지역별 자산 포트폴리오 구축에 중요한 정보를 제공할 것으로 기대한다.

• 한국산업보건학회지
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• 제29권1호
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• pp.34-41
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• 2019

Objective: This study is conducted to evaluate airborne lead concentration in and around lead production plant. Methods: Airborne lead concentration was monitored simultaneously inside of the processes of lead recycling factory and outside of factory which include stack, boundary of factory and residential area 1 km and 7.5 km from factory, respectively. All samples were measured three times at 1.5 m from the ground and analyzed using inductively coupled plasma mass spectrometer, inductively coupled plasma optical emission spectrometer or flame atomic absorption spectrometer. Results: All airborne lead concentrations measured inside of factory($13.9{\mu}g/m^3-252.9{\mu}g/m^3$) and outside of factory($0.001{\mu}g/m^3-54.97{\mu}g/m^3$) showed log-normal distribution. Geometric mean lead concentration, $54.81{\mu}g/m^3$, measured inside of factory was significantly higher than outside of factory, $0.20{\mu}g/m^3$(p<0.01). Among the samples measured inside the factory, lead concentration was the highest in the refining process($59.02{\mu}g/m^3-252.9{\mu}g/m^3$). In the case of the samples outside the factory, the nearest chimney was the highest($3.84{\mu}g/m^3-54.97{\mu}g/m^3$), and the lead concentration at the farthest place, 7.5 km from the factory was the lowest($0.001{\mu}g/m^3-1.7{\mu}g/m^3$). The arithmetic lead concentration, $0.45{\mu}g/m^3$ in the residential area near the factory was below the atmospheric environment standard of $0.5{\mu}g/m^3$, but the maximum concentration of $3.4{\mu}g/m^3$ was exceeded. Conclusions: Airborne lead concentration in residential area, 1 km away from lead recycling plant, may exceed ambient air standard of $0.5{\mu}g/m^3$.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권3호
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• pp.52-67
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• 2021

본 논문은 조선시대 다회장과 매듭장의 협업 관계 규명을 시도하였다. 근대 변혁기를 거치며 다회장은 해체되었으며 매듭장은 국가무형문화재로 지정되었다. 이는 과거를 매듭장 중심으로 바라보는 계기가 되었다. 반면 다회장의 인식과 연구는 매듭장의 일부 공정 정도로만 소략하게 진행되었다. 본 연구는 문헌기록을 중심으로 조선시대 다회장과 매듭장의 역할을 규명해보았다. 다회장은 여러 올의 명주실을 엮거나 꼬아 띠와 끈을 만든 장인이었다. 제작한 끈으로 매듭을 맺거나 망수·술을 만들어 장엄용 공예품을 제작하기도 하였다. 다회는 품목과 기법이 다양한 공예 기술이었다. 예복, 예악, 장황 등 장엄물과 관끈, 조대, 주머니끈, 노리개 등 일상품으로 폭넓게 제작되었다. 대형유소부터 방석끝까지 크고 작은 쓰임새가 많았기 때문에 거의 모든 의궤에 다회장이 소속되었다. 현대사회에는 매듭장이 정련, 염색, 합사, 다회, 매듭, 술 등 전 과정을 담당하지만 조선시대에는 다회장이 과정의 주축을 담당하였다. 도감 설치 시 다회장과 매듭장이 모두 귀속된 방은 연여를 제작하는 방이었다. 다회장과 매듭장의 협업 관계는 연여에 수식되는 대형유소에서 발생하였다. 대형유소는 2m 넘는 길이의 굵은 원다회로 매듭을 맺은 장엄용 공예품이다. 다회장이 원다회를 짜면 매듭장이 섬세하고 균형 있는 매듭을 맺었다. 또 굵은 원다회에 망수와 술을 달아 인장을 꾸미는 인수도 분담하여 제작하였다. 기술은 인간의 생애 속에서 시대의 필요에 따라 발전과 쇠퇴를 반복한다. 전통 기술을 직시하기 위해서는 시대적 제도와 사회상의 흐름을 살펴볼 필요가 있다. 본 논문은 조선시대 때 보편적인 장색이었으나 오늘날 낯선 존재가 된 다회장을 입체적으로 조명하였다는 데 의미가 있다.

• 박물관보존과학
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• 제25권
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• pp.35-50
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• 2021

본 연구는 매곡토의 기본적인 특성과 점토물질 첨가에 따른 물리화학적 특성 변화를 분석하여 도자기 제작에 활용할 수 있는 흙에 대한 과학적 특성 정보를 제시하고자 하였다. 매곡토는 자갈과 굵은모래, 가는모래가 전체의 73%를 차지하여 수비과정을 거쳐야 태토로 사용이 가능하였으며, 수비 후에는 세사와 점토가 전체의 95%로 증가하였으나 가소성과 점력이 부족하여 분청토를 추가하여야 했다. 매곡토와 분청토를 7:3 비율로 혼합하였을 때는 점력이 증가하고, 소성 후에도 적당한 도자기 태토의 조직 특성을 보였으며, 흡수율이 0.40으로 감소하여 태토로써의 기능이 개선되었다. 따라서, 주변 흙으로 도자기를 제작하고자 할 때에는 수비와 같은 물리적 전처리를 거친 후 소성 시 기물로써 형태를 유지할 수 있도록 특정 성분이 포함되어 있는 점토 물질을 추가한다면, 본래 흙의 특성을 개선할 수 있다.