• 한국환경보건학회지
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• 제47권2호
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• pp.131-143
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• 2021

Objectives: This study aims to investigate the atmospheric concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and volatile organic compounds (VOCs) and the urinary concentration of biomarkers in residents near the Shinpyeong·Jangrim Industrial Complex to compare them with those of residents in a control area. Methods: Hazardous air pollutants (PAHs and VOCs) were measured in an exposure area (two sites) and a control area (one site). Urine samples were collected from residents near the industrial complex (184 persons) and residents in the control area (181 persons). Multiple linear regression analysis was used to identify which factors affected the concentration of PAHs and VOCs metabolites. Results: The average atmospheric concentration of PAHs in Shinpyeong-dong and Jangrim-dong was 0.45 and 0.59 ppb for pyrene, 0.15 and 0.16 ppb for benzo[a]pyrene, and 0.29 and 0.35 ppb for dibenz[a,h]anthracene. The average atmospheric concentration of VOCs was 1.10 and 0.99 ppb for benzene, 8.22 and 11.30 ppb for toluene, and 1.91 and 3.05 ppb for ethylbenzene, respectively. The concentrations of PAHs and VOCs in residents near the Shinpyeong·Jangrim Industrial Complex were higher than those of residents in the control area. Geometric means of urinary 2-hydroxyfluorene, 1-hydroxypyrene, methylhippuric acid, and mandelic acid concentrations were 0.45, 0.22, 391.51, and 201.36 ㎍/g creatinine, respectively. Those levels were all significantly higher than those in the control area (p<0.05). In addition, as a result of multiple regression analysis, even after adjusting for potential confounding factors such as gender and smoking, the concentration of metabolites in urine was high in residents near the Shinpyeong·Jangrim Industrial Complex. Conclusion: The results of this study show the possibility of human exposure to VOCs in residents near the Shinpyeong·Jangrim Industrial Complex. Therefore, continuous monitoring of the local community is required for the management of environmental pollutant emissions.

• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.280-286
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• 2018

본 연구에서는 금속산화물 2종, $TiO_2$ 분말과 $Al_2O_3$ 분말을 이용하여 건식 조건에서의 기상 VOCs 흡착 성능을 평가하였으며, BET분석과 암모니아 in-situ FT-IR 분석을 통해 비표면적, 표면 산점을 분석하고 성능과의 상관성을 평가하였다. 그 결과 $TiO_2$ 분말, $Al_2O_3$ 분말은 각각 $317.6m^2\;g^{-1}$, $64m^2\;g^{-1}$의 비표면적을 갖으며, $TiO_2$ 분말의 경우 표면에 다수의 산점이 관찰되었다. 두 금속 산화물 분말을 이용하여 기상 VOCs 흡착 성능을 평가한 결과, 비표면적이 크고 다수의 산점을 보유한 $TiO_2$ 분말이 비교적 우수한 흡착 성능을 나타내었다. 특히 비표면적이 흡착성능에 직접적인 영향을 미치는 것으로 판단되며, 산점에 의한 영향에 대해서는 추가적인 연구가 요구된다. 우수한 흡착 성능을 나타낸 $TiO_2$를 기반으로 honeycomb, hollow fiber, disc의 성형체로 제조 한 결과, 분말보다 흡착 성능은 낮았으나 적용성 측면에서 유리하며 제조공정의 특성상 우수한 열적 내구성을 갖는 polymeric disc 흡착제의 경우, 수회의 고온 탈착공정 후에도 흡착 성능을 안정적으로 유지함을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.84-90
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• 2018

화학사고는 폭발, 누출 유출, 화재 등 다양한 형태로 발생한다. 특히 화재로 인한 화학사고는 매연으로 인해 주변 대기환경에 심각한 영향을 주며 주민의 불안을 야기하여 신속한 원인 물질 파악과 주변 지역 대기질 영향조사가 중요하다. 본 논문에서는 화재 시 원인물질을 파악하고 대기질을 실시간 모니터링 하기 위해 양자전이 비행시간 질량분석기를 사용하였다. 이 분석기는 시료채취와 전처리 없이 빠른 응답시간을 가져 실시간 분석이 가능하며 또한 수소친화도가 높은 대부분의 휘발성유기화합물질의 정량 정성 분석이 가능하여 화재 원인 물질을 밝히고 주변 대기의 영향을 조사하는데 적합하다. 실제로 2018년 4월에 ${\bigcirc}{\bigcirc}$ 지역 화재 발생 시 양자전이비행시간질량분석기를 이용하여 측정한 결과 메탄올, 아세톤, 메틸에틸케톤이 주요 원인 물질임을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.152-158
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• 2019

주차장 바닥재로 많이 사용되는 A사 에폭시 코팅제와 B사 바닥코팅제(A, B type)에 대하여 GC/MS(Gaschromatography/Mass spectrometer)를 이용하여 제품별로 함유하고 있는 휘발성유기화합물(VOCs)의 종류와 함량을 측정해보고, 휘발성유기화합물(VOCs)중 작업자나 입주자들에게 유해한 폼알데하이드(Formaldehyde), 톨루엔(Toluene), 크실렌(Xylene)을 외부 환경에 따른 오차를 줄이고자 가장 안 좋은(밀폐) 환경을 가정하고 가스검지관을 이용하여 가스배출량을 측정해 보았다. 그 결과 A사 에폭시코팅제가 제품 자체에도 휘발성유기화합물(VOCs)을 가장 많은 양 함유하고 있고, A사 에폭시코팅제에 비하여 B사 바닥코팅제 A type은 약 79%, B type은 약 96% 이상의 적은 양을 나타냈다. 또한, 밀폐된 환경 조건에서 1시간과 8시간 경과 후 가스검지관을 이용하여 폼알데하이드(Formaldehyde), 톨루엔(Toluene), 크실렌(Xylene)에 대한 가스배출량을 측정하고 TWA값으로 환산한 결과에서도 A사 에폭시코팅제가 가장 높게 측정되었다. A사 에폭시코팅제보다 B사 바닥코팅제 A type은 약 42.3%이상의 적은 측정값을 나타냈으며, B type의 경우 밀폐된 환경 조건에서도 시간가중평균노출기준(TWA)을 모두 만족하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제49권4호
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• pp.114-125
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• 2016

옻은 동아시아 지역에서 신석기시대부터 널리 사용되어 온 대표적인 천연수지이다. 옻은 주로 옻칠 공예품의 재료로서 방수, 방충, 방부 등의 내구성과 내마모성이 있어 도료로 널리 사용되어 왔다. 옻은 중국과 일본의 칠기유물 출토현황을 근거로 신석기시대에 출현한 것으로 보고 있으나 우리나라에서는 청동기시대 이후 발굴조사를 통해 칠기 유물이 출토되고 있다. 옻의 초기 용도는 접착제로 추정되고 있으며 문헌을 통해 옻이 역청, 교, 난백과 함께 접착제로 사용되어 왔음이 확인되었다. 특히 평택 대추리 출토 옹관편의 복원에 칠과 대마가 사용된 것으로 분석되어 원삼국시대에 이미 접착제로서 사용되어 왔으며 이후 파손된 도자기의 접합 복원에 칠을 사용하였고 조선시대에는 그 위에 금분 등으로 장식하는 사례가 한동안 지속되었다. 현재도 옻칠 개금, 나전칠기, 건축물 보수공사 등에서 옻은 접착제로서 사용되고 있다. 문화재 보존처리에서 접착제의 주요 선택 기준의 하나인 가역성의 문제로 옻은 문화재 복원에 거의 사용되고 있지 않지만, 고대부터 접착제로 사용되어 온 전통재료로서 옻은 강한 접착강도와 내구성 등의 장점을 보유하고 있다. 최근 합성수지 접착제에서 방출되는 유해한 휘발성 유기화합물의 존재와 환경에 의한 열화문제 등이 대두되고 있어 천연수지인 옻이 주목받고 있다. 특히 옻과 교의 배합으로 제조한 접착제를 통해 화학적 변용과 활용의 가능성이 확인된 바 있다. 중국과 일본에서도 옻을 현대적 도료 및 기능성 재료로 활용하는 연구가 지속되고 있다. 추후 옻의 분자수준의 화학적 연구가 진전되어 기능성 재료로 실용화하고 현대적으로 활용할 수 있는 연구가 활성화 되어야 할 것으로 생각한다.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.55-60
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• 2021

실내 환경 오염물질인 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds)인 초산에 대한 핏치계 활성탄소섬유의 흡착 성능을 향상시키기 위해 불소화를 진행하였다. 불소화에는 플라즈마 불소화와 직접 기상 불소화법을 사용하였으며, 두 가지 방식으로 불소화한 활성탄소섬유의 초산가스 흡착 성능을 고찰하였다. 불소가 도입된 활성탄소섬유의 표면 특성을 알아보기 위하여 X선 광전자 분광법(XPS)을 분석하였고 그 기공특성은 77K 질소 흡착법을 통하여 분석하였다. 초산가스의 흡착 성능은 가스 크로마토그래피를 통하여 측정하였으며, 플라즈마 불소화 된 활성탄소섬유의 파과시간이 790 min으로 650 min인 미처리 활성탄소섬유에 비해 파과시간이 지연되었음을 확인할 수 있으나, 직접 기상 불소화 표면처리한 활성탄소섬유의 파과시간은 390 min으로 오히려 흡착성능이 저해되었다. 이는 플라즈마 불소화 된 활성탄소섬유는 그 비표면적의 변화 없이, 표면에 도입된 불소 관능기가 초산가스(CH3COOH)와 정전기적 인력으로 흡착성능이 증가하였다. 반면, 직접 기상 불소화 된 활성탄소섬유는 그 비표면적이 55%까지 크게 감소하여 초산가스에 대한 물리적 흡착 효과가 현저히 감소하였다.

• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.79-84
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• 2021

본 연구에서는 도장 공정에서 사용된 폐활성탄을 원통형 카트리지에 충진하여 저온 가스에 의한 탈착 특성을 파악하였다. 폐활성탄의 탈착유량을 결정하기 위하여 활성탄의 톨루엔 흡착 및 탈착 실험을 진행하였다. 실험결과에서 1, 2, 4 ㎥ min-1의 유량으로 탈착을 하였을 때 높은 THC 농도와 탈착시간에 의하여 2 ㎥ min-1이 적절하다고 판단하였다. 폐활성탄은 탈착시간 초기에 가스성분에서 비점이 낮은 2-butanone과 MIBK (methyl isobutyl ketone)가 높은 비율로 발생되었고, 그 이후에는 THC의 농도가 감소하면서 BTX계열이 상대적으로 높은 비율로 탈착되었다. 폐활성탄의 탈착시간 동안 발생되는 가스 성분의 총 열량은 316 kcal kg-1으로 나타났다. 폐활성탄을 이용하여 톨루엔으로 5회 반복 재생한 결과에서는 요오드가 및 비표면적이 신탄에 비하여 상대적으로 낮은 것으로 분석되었다. 원통형 카트리지 2개를 직렬로 연결한 탈착실험에서는 최대 THC농도가 약 470 ppm으로 나타났다.

• 한국환경보건학회지
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• 제47권6호
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• pp.540-547
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• 2021

Background: Indoor air pollutants are caused by a number of factors, such as coming in from the outside or being generated by internal activities. Typical indoor air pollutants include nitrogen dioxide and carbon monoxide from household items such as heating appliances and volatile organic compounds from building materials. In addition there is carbon dioxide from human breathing and bacteria from speaking, coughing, and sneezing. Objectives: According to recent research results, most indoor air pollution is known to be greatly affected by internal factors such as burning (biomass for cooking) and various pollutants. These pollutants can have a fatal effect on the human body due to a lack of ventilation facilities. Methods: We fabricated a polydopamine (PDA) layer with Ti substrates as a coating on supported glass fiber fabric to enhance its photo-activity. The PDA layer with TiO₂ was covalently attached to glass fiber fabric using the drop-casting method. The roughness and functional groups of the surface of the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric were verified through infrared imaging microscopy and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The obtained hybrid Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric was investigated for photocatalytic activity by the removal of ammonia and an epidermal Staphylococcus aureus reduction test with lamp (250 nm, 405 nm wavelength) at 24℃. Results: Antibacterial properties were found to reduce epidermal staphylococcus aureus in the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric under 405 nm after three hours. In addition, the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric of VOC reduction rate for ammonia was 50% under 405 nm after 30 min. Conclusions: An electron-hole pair due to photoexcitation is generated in the PDA layer and transferred to the conduction band of TiO₂. This generates a superoxide radical that degrades ammonia and removes epidermal Staphylococcus aureus.

• 한국산업보건학회지
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• 제32권1호
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• pp.78-88
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• 2022

Objectives: To develop the smart sensor to protect worker's health from chemical exposure by adopting ICT (Information and Communications Technology) technologies. Methods: To develope real-time chemical exposure monitoring system, IoT (Internet of Things) sensor technology and regulations were reviewed. We developed and produced smart sensor. A smart sensor is a system consisting of a sensor unit, a communication unit, and a platform. To verify the performance of smart sensors, each sensor has been certified by the Korea Laboratory Accreditation Scheme (KOLAS). Results: Chemicals (TVOC; Total Volatile Organic Compounds, Cl₂: Chlorine, HF: Hydrogen fluoride and HCN: Hydrogen cyanide) were selected according to a priority logic (KOSHA Alert, acute poisoning statistics, literature review). Notifications were set according to OEL (occupational exposure limit). Sensors were selected based on OEL and the capabilities of the sensors. Communication is designed to use LTE (Long Term Evolution) and Wi-Fi at the same time for convenience. Electronic platform were applied to build this monitoring system. Conclusions: Real-time monitoring system for OEL of hazardous chemicals in workplace was developed. Smart sensor can detect chemicals to complement monitoring of traditional workplace environmental monitoring such as short term and peak exposure. Further research is needed to expand the scope of application, improve reliability, and systematically application.

• 공업화학
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• 제34권4호
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• pp.388-396
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• 2023

연소성 물질의 화재위험성 평가를 하기 위하여 Chung's equations-X, Chung's equations-XI, 그리고 Chung's equation-XII 를 새로 정립하였다. 화재위험성지수-XII (fire risk index-XII, FRI-XII)와 화재위험성등급(fire risk rating, FRR)을 산정하였다. 시험편은 녹나무, 벚나무, 고무나무, 느릅나무를 선택하였다. 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 사용하여 시험편에 대한 연소 특성을 시험하였다. Chung's equations에 의해 산정된 화재성능지수-X (fire performance index-X, FPI-X)과 화재성장지수-X (fire growth index-X, FGI-X)은 각각 89.34~1696.75 s²/kW와 0.0006~0.0107 kW/s² 로 나타났다. 또한 화재성능지수-XI (fire performance index-XI, FPI-XI)과 화재성장지수-XI (fire growth index-XI, FGI-XI)은 각각 0.08~1.48과 0.67~11.89으로 나타났다. 화재위험성 등급인 화재위험성지수-XII (FRI-XII)는 녹나무가 148.63 (화재위험성등급: G)으로 화재위험성이 매우 높은 목재로 나타났다. 그러므로 휘발성 유기 화합물을 다량 함유하고 있는 연소성 물질은 FPI-X과 FPI-XI이 낮아지고, FGI-X과 FGI-XI이 높아짐에 의하여 FRI-XII가 높은 값을 나타내었다.