• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.143-143
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• 2003

최근 생활수준 및 생활환경의 향상에 힘입어 청결 및 쾌적을 추구하는 것이 사회적 현상으로 나타나고 있다. 요즘처럼 현대화된 시대에 '왜 항균제가 필요한 것일까' 라는 자연스러운 의문이 발생하게 되지만 현실은 항균제를 이용한 다양한 항균제품, 항균가전제품, 항균가공 내ㆍ건자재 및 항상 신선한 선도를 유지할 수 있는 제품 등이 호황을 누리고 있는 것이 현실이며 그 시장 규모는 3,000억원을 상회하고 있다. 이러한 항균 가공제품이 호평을 받는 사회적 배경은 우리를 둘러싼 주변 삶의 경제환경 신장에 따른 쾌적성 추구와 밀접한 관련이 있을 것이다. 이처럼 항균기능이 부여된 제품이 호평을 받고 있음에도 불구하고 국내에서는 항균제품의 주 기능 역할을 하는 항균제에 대한 개발은 초기단계로 국내 시장에서 많은 연구가 이루어지고 있는 실정이다. 국내의 경우, 유기 항균제의 사용이 전체 사용량의 80%를 차지하고 있고, 제올라이트나 인산염을 무기 담체로 항균성 금속 이온(Ag, Zn)을 물리적으로 결합시킨 무기 항균제가 개발된 것이 최근의 기술 수준이다. 이러한 유기 항균제는 미생물의 번식을 억제 또는 사멸시키기 위한 것이지만, 생체의 피부 세포에도 영향을 줄 수 있는 피부 자극원의 하나로 그 사용이 점차로 제한되고 있다. 무기 항균제는 안정성이나 항균력에서는 유기항균제 보다는 뛰어나지만 가격(경제성)이나 색(Color), 사용성 (Application)측면에서는 여러 가지 문제를 나타내고 있다. 귀금속이므로 가격이 고가이며, 금속고유의 색으로 회귀하려는 플라즈몬 효과에 의해 색(Color)의 조절이 불가능, 분말형태이므로 지류에 첨가시키는 방법 등이 큰 문제로 부각되고 있다. 이 러한 문제점을 해결할 수 있는 기술이 나노기술이다 나노기술(Nano-Technology)은 물질을 분자, 원자단위에서 규명하고 제어하는 기술로서 원자, 분자를 적절히 결합시킴으로서 기존 물질의 변형, 개조는 물론 신물질의 창출을 가능케 하는 기술이다. 나노기술은 여러분야로 세분화되지만 그중 산업화에 가장 접목이 용이한 기술이 나노입자(Nano-Particle)제어 기술이며, 나노입자는 통상적으로 입자크기가 수 nm에서 100nm이하 크기의 넓은 표면적을 가진 콜로이드 상의 불균일 분산입자를 말한다. 나노입자(Nano-Particle)는 기존의 입자($\mu\textrm{m}$)보다 물리적 및 광학적 성질이 우수하고 그 자체의 기능면에서도 탁월하기 때문에 국내외의 여러 산업에서도 기존제품의 품질 향상 및 기능성부여, 기존 공정의 개선 및 생산 원단위 절감 등 경제적, 생산적인 측면을 고려하여 적합한 나노입자를 채택, 적용하고자 하는데 많은 노력을 기울이고 있다. 이에 천연 항생제로 알려진 Ag, 즉 항균 및 탈취, 전기적 기능이 우수한 은(silver, Ag)을 나노(nm) 입자희 제조하고 이와 더불어 이산화티탄(TiO2) 복합 분체를 제조하여 제조된 나노 입자 및 복합 분체를 사용함으로써 환경 친화적이며 다양한 용도로 활용 가능한 소재 개발에 연구 내용을 두고 있다. 본 연구를 통한 기대 효과로서 환경성 측면에서는 환경 친화적인 나노 입자의 제조로 기능성 나노 입자에 친 환경성을 부여하여 유기계 항균제 대체 효과를 발현하고 이를 제품에 적용함으로써 다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대체할 수 있다. 이와 더불어 안료의 형상 균일화 기술을 확보하여 가격 경쟁력 및 부가가치 향상을 기대할 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권10호
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• pp.1715-1719
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• 2004

항균성이 있는 것으로 알려진 자몽종자추출물에 젖산과 구연산을 각각 5%씩 첨가한 식물성 천연항균제 제재와 제올라이트를 첨가하여 항균포장지를 만든 다음 감귤과 배의 저장을 위한 포장재로로 사용하였다. 저장 기간중 품질 변화의 지표로 중량감소율, pH 산도, 가용성고형 물, 총균수, 효모 및 곰팡이수 등을 측정하였다. 감귤은 저장 2주가지 대조구와 항균제 6% 첨가 포장지 시험구의 중량 감소가 대체적으로 큰 것으로 나타났으나 그 이후에는 항균제 9$^{\circ}C$ 첨가 포장지 시험구의 중량 감소가 큰 것으로 나타났다. 포장직후 감귤의 pH는 3.77이 었으며, 저장 기간이 경과함에 따라 대체적으로 증가하였으며, 총산은 pH의 증가와는 반대로 대체적으로 감소하였다. 감귤의 저장전 총균수는 1.07 H $10^{5}$ CFW/g이었으며, 효모 및 곰팡이 는 4.9 H $10^4$ CFU/g이었다. 즉 감귤의 표피에 있는 미생물의 대부분은 효모와 곰팡이였으며, 저장 2주까지는 항균제 5% 첨가 포장지에서는 대조구와 비슷하거나 다소 높은 미생물수를 나타내었으나 다른 처리구는 대조구보다 낮아서 항균 효과가 있는 것으로 나타났다. 포장지에 항균제의 첨가 비율이 높을수록 감귤의 부패율은 낮았으며, 저장 4주에 항균제 12% 첨가 포장지로 포장한 시험구는 18.0%인데 비하여, 대조구는 34.7%로 나타났다. 배는 항균제 9% 및 12% 첨가 포장지로 포장한 시험구의 총균수, 효모 및 곰팡이수가 저장 2주까지는 다른 시험구보다 낮았으며, 12% 첨가 포장지의 효과가 더 큰 것으로 나타났다. 저장 2주 이후에는 항균제 9%, 12% 첨가 포장지 모두 미생물수가 급격하게 증가한 것은 항균포장지에 의한 배의 미생물 생육 억제 효과가 제한적일 수 있음을 나타내는 것이라고 판단된다. 따라서 다른 품질특성과 미생물수의 변화를 동시에 고찰하면 항균포장지에 의한 배의 저장은 2∼3주 이내로 제한적일 수 있을 것으로 보인다.다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.112-118
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• 2018

화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 디젤엔진은 $CO_2$ 배출량이 적고 강력한 파워와 연료의 경제성을 가지고 있으며, 상용차뿐만 아니라 승용차에서도 시장의 수요가 증가하고 있다. 디젤 연료 특성으로 인하여 질소산화물은 국부적인 고온연소 영역에서 생성되며, 입자상물질은 확산연소 영역에서 생성이 된다. LNT와 urea-SCR 촉매는 디젤엔진에서 NOx를 저감시키기 위한 후처리장치로 개발되어져왔다. 이 연구는 가혹해지고 있는 배기가스 규제 대응을 위해 소형과 중 대형 디젤기관에 많이 사용되고 있는 Cu SCR 촉매의 NOx 저감 성능 향상을 목적으로 한다. $5Cu-2ZrO_2$/Zeolyst(Si/Al=13.7)SCR 촉매는 $5Cu-2ZrO_2$/93Zeolite(Si/Al=2.9) 촉매에 비해 촉매온도 $300^{\circ}C$ 이상에서 약 5-50% 수준으로 de-NOx 성능이 높았다. Zeolite는 zeolyst에 비해 금속의 분산도가 낮고 평균 입경이 커짐에 따라 촉매의 반응속도가 저하되었다. 10wt% Cu가 담지된 $10Cu-2ZrO_2$/88Zeolyst 촉매는 $200^{\circ}C$에서 40%, $350^{\circ}C$에서 약 65%로 NOx 정화성능이 가장 높았고, Cu의 이온이 제올라이트의 결정화합물인 Al과의 이온교환율이 증가함에 따라 다른 촉매에 비해 20-40% de-NOx 성능이 향상되었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-14
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• 2017

본 연구에서는 고염/고방사성 폐액 내 함유된 주요 고방사성핵종인 Cs 제거를 목적으로 고효율의 복합 흡착제(potassium cobalt ferrocyanide (PCFC)-loaded chabazite (CHA)) 합성 및 이의 적용성을 평가하였다. 복합 흡착제는 Cs을 비롯한 다른 입자를 수용할 수 있는 CHA를 지지체로 선정하였으며, $CoCl_2$ 및 $K_4Fe(CN)_6$ 용액의 단계적인 함침/침전을 통해 PCFC를 CHA 세공 내에 고정화함으로써 합성하였다. 복합 흡착제의 합성 시 평균 입자크기가 $10{\mu}m$ 이상의 CHA를 지지체로 사용할 경우, PCFC 입자는 안정적인 형태로 고정화되었다. 또한, 합성 시 복합 흡착제의 정제를 증가시키는 세척 방법을 최적화함으로써, 복합 흡착제의 물리적 안정성이 향상되었다. 최적의 합성법을 통해 얻은 복합 흡착제에 의한 Cs 흡착 시, 담수(무염조건) 및 해수(고염 조건)에서 모두 빠른 흡착 속도를 보였으며, 염 농도와 무관하게 비교적 높은 분배계수 값($10^4mL{\cdot}g^{-1}$ 이상)을 나타내었다. 그러므로, 본 연구에서 합성한 복합 흡착제는 CHA 및 PCFC가 각각 가지고 있는 물리적 안정성과 Cs에 높은 선택성 등을 고려하여 촤적화한 소재이며, 고염/고방사성폐액에 함유되어 있는 Cs을 고효율로 신속하게 제거할 수 있음을 알 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권7호
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• pp.385-390
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• 2017

응집 침전기술인 방사능 오염물질의 처리장치의 용존성 Cs 처리특성을 평가하였다. 방사능 오염물질 처리장치는 전흡착부, 고형물침전부, 후흡착부로 구성하였다. 흡착제는 천연광물 일라이트를 입자크기에 따라 LPI (Large Particle Illite), SPI (Small Particle Illite)로 구분하여 사용하였고, 응집제는 고염기도 PAC (poly aluminum chloride)을 사용하였다. 흡착제는 판상구조형태로 주로 석영, 조장석, 백운모로 구성되었으며, LPI, SPI의 Surface area는 각각 $4.201m^2/g$, $4.227m^2/g$으로 나타났고 입자크기는 각각 $197.4-840.9{\mu}m$, $3.28-53.57{\mu}m$로 나타났다. 천연광물인 일라이트의 흡착효율은 LPI는 82.8%, SPI는 85.6%로 나타났고 흡착제 회수에 대한 간접적인 지표인 탁도의 제거율은 96.4%, 98.3%로 나타났다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권3호
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• pp.227-234
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• 2006

저방사성폐수지, 제올라이트, 가연성잡고체 혼합폐기물을 유리화하기 위해서 AG8W1 후보 유리와 가연성잡고체 단독으로 유리화하기 위하여 DG-2 후보유리가 개발되었다. 두 후보유리의 화학적 내구성을 평가하기 위하여 PCT와 VHT 침출시험이 수행되었다. 7일 PCT 침출시험 수행결과 AG8W1과 DG-2의 주요 원소별 침출률은 기준유리(benchmark glass SRL-EA) 보다 낮게 나타남을 알 수 있었고 미국 Hanford 유리고화체 규제치 $2g/m^2$ 보다 낮은 결과를 나타냄을 알 수 있었다. 또한, 120일 동안의 시험에서도 주요 원소인 B, Na, Si, Li가 SRL-EA 보다 낮게 나타남을 볼 수 있었다. VHT 침출시험 수행결과 AG8W1, DG-2의 침출률(leach rate)은 각각 $2g/m^2/day$, $10g/m^2/day$ 로써 미국 Hanford 규제치 $ 50g/m^2/day$ 보다 낮은 결과를 나타냈다. 결과적으로 유리화 시설 상용운전 시 사용예정인 이들 후보유리들의 침출은 안정화되어 있었으며 화학적 내구성이 우수함을 알 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제22권1호
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• pp.28-34
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• 2005

The structure of a carbon monoxide sorption complex of dehydrated fully $Ca^{2+}$-exchanged zeolite X, $|Ca_{46}(CO)_{27}|[Si_{100}Al_{92}O_{384}]$-FAU, has been determined in the cubic space group $Fd\;{\overline{3}}$ at $21^{\circ}C$ (a = 24.970(4) ) by single-crystal X-ray diffraction techniques. The crystal was prepared by ion exchange in a flowing stream of 0.05 M aqueous ${Ca(NO_3)_2}$ for three days, followed by dehydration at $400^{\circ}C$ and $2{\times}10^{-6}$ Torr for two days, and exposure to 100 Torr of zeolitically dry carbon monoxide gas at $21^{\circ}C$. The structure was determined in this atmosphere and was refined, using the 356 reflections for which $F_o$ > $4{\sigma}(F_o)$, to the final error indices $R_1$ = 0.059 and $wR_2$ = 0.087. In this structure, $Ca^{2+}$ ions occupy three crystallographic sites. Sixteen $Ca^{2+}$ ions fill the octahedral site I at the centers of hexagonal prisms (Ca-O = 2.415(7) ${\AA}$). The remaining 30 $Ca^{2+}$ ions are found at two nonequivalent sites II (in the supercages) with occupancies of 3 and 27 ions. Each of these $Ca^{2+}$ ions coordinates to three framework oxygens, either at 2.276(10) or 2.298(8) ${\AA}$, respectively. Twenty-seven carbon monoxide molecules have been sorbed per unit cell, three per supercage. Each coordinates to one of the latter 16 site-II $Ca^{2+}$ ions: C-Ca = 2.72(8) ${\AA}$. The imprecisely determined N-C bond length, 1.26(14) ${\AA}$, differs insignificantly from that in carbon monoxide(g), 1.13 ${\AA}$.

• 한국습지학회지
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• 제18권2호
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• pp.194-200
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• 2016

도시화는 불투수면의 증가를 야기 시켜 물순환 왜곡, 도시열섬효과, 비점오염물질 유출 등의 다양한 문제를 유발한다. 이러한 환경적 영향을 저감하기 위하여 도시지역과 같은 개발 사업에서는 저영향개발(Low Impact Development, LID) 기법이 중요한 대안으로 제시되고 있다. LID 기술의 주요 기작은 토양, 여재, 미생물과 식물 상호간의 수문학적 및 환경학적 기능이 포함되며, 이 중에서 여재는 LID 시설에서의 토양 내 투수율과 저류율 확보에 있어 중요한 구성요소이다. 따라서 본 연구는 LID 시설에 다양하게 활용되고 있는 제올라이트(Zeolite), 우드칩(Woodchip), 바텀애쉬(Bottom ash), 바이오세라믹(Bioceramic) 등의 여재를 단층 또는 복층으로 구성하여 강우유출수내 오염물질 저감 효율을 평가하기 위하여 수행되었다. 실험에 사용된 모든 여재는 강우유출수에 포함된 입자상 물질과 중금속을 60% 이상 제거하는 것으로 나타났으며 여재층을 복층구조로 배치할 경우에 여재 입자간의 다양한 크기의 공극과 여재 내의 미세공극(micro-pores)을 충분히 확보할 수 있기에 입자상물질 및 중금속 저감에 효과적인 것으로 나타났다. 또한 유입수 내의 효과적인 중금속의 저감을 위해서는 중금속의 입자 및 용존성 함량비율에 따른 여재의 선정과 배치가 중요한 인자로 나타났다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제13권3호
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• pp.273-278
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• 2006

항균소재를 함유한 포장지로 포장하여 실험실 조건하에서 저장하였을 때 방울토마토와 밀감의 저장기간 연장효과가 있는 것으로 나타난 항균포장지가 대규모 저장 및 유통시에도 적용이 가능한지를 알아보기 위하여 항균포장지를 함유한 박스에 방울토마토와 밀감을 담아서 냉장 창고에서 저장하면서 품질 변화를 고찰하였다. 즉 분말 형태의 식물성 천연항균제인 자몽추출물제재와 제올라이트를 각각 3% 및 6%를 넣어서 만든 항균포장지로 방울토마토와 밀감을 포장하여 $5^{\circ}C$에서 저장하면서 품질특성의 변화를 측정하였다. 저장 기간중 품질 변화의 지표로 중량감소율, pH, 총산, 가용성고형물, 총균수, 효모 및 곰팡이수 등을 측정하였다. 방울토마토의 pH는 저장 20일까지는 다소 증가하였으나 저장 40일에는 급격하게 감소하였다. 가용성 고형물은 포장 직후 5.5 $^{\circ}Brix$였으며, 저장 10일에 5.8 $^{\circ}Brix$까지 증가하였다. 포장 직후 방울토마토의 총균수는 $10^{2.87}CFU/g$, 효모 및 곰팡이는 $10^{2.76}CFU/g$ 이었으며, 저장 기간이 경과함에 따라 지속적으로 증가하였다. 저장 30일에 대조구는 11.5%, 항균포장지를 함유한 박스로 포장한 시험구는 1.5%의 부패가 발생하여 항균포장지를 함유한 박스포장이 방울토마토의 부패를 억제하는 효과가 있는 것으로 확인하였다. 밀감은 저장 직후 pH 3.78, 총산 0.68%였으며 저장 30일까지는 대체적으로 감소하였으나 가용성 고형물은 저장 직후 10.7 $^{\circ}Brix$ 였으며, 저장 30일까지는 다소 증가하였다. 포장 직후 밀감의 총균수는 $10^{4.01}CFU/g$이었으며, 효모 및 곰팡이는 $10^{3.99}CFU/g$이었고,저장기간이 경과함에 따라 지속적으로 증가하였다. 저장 20일에 대조구는 1.3%의 부패율을 나타내었으나 항균포장지를 함유한 박스에 포장한 밀감은 저장 30일에 부패가 발생하여, 대조구에 비하여 10일 정도 저장기간의 연장 효과가 있었다.

• 유기물자원화
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• 제9권2호
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• pp.93-100
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• 2001

수산가공폐수 슬러지의 농경지 이용을 목적으로 수산가공폐수 슬러지에 zeolite 및 가축분 첨가율에 따른 퇴비화 과정중 온도변화, 중량감소율, $CO_2$ 및 $NH_3$발생량 및 무기성분함량 변화 등을 조사하였다. 퇴비화과정중 온도, 총중량 감소율 및 $CO_2$발생량은 zeolite 첨가율에 따라서는 별 차이가 없었으나 가축분은 첨가율이 낮을수록 온도와 총 중량감소율이 높았으며 $CO_2$발생량은 별 차이가 없었다. 퇴비화과정중 $NH_3$ 발생량은 zeolite 첨가율 5, 10 및 20%에서 퇴비화 전기간 동안 68, 61 및 $46mg/kgvs{\cdot}hr$로서 zeolite 첨가율이 높을수록 적게 발생되었고, 가축분도 첨가율 50, 65 및 80%에서 퇴비화전기간 동안 65, 58 및 $45mg/kgvs{\cdot}hr$으로서 가축분 첨가율이 높을수록 적게 발생되었다. 따라서 수산가공폐수슬러지의 퇴비화에 zeoilte 및 가축분을 첨가함으로써 악취를 어느 정도 감소시킬 수 있을 것으로 판단되었다. T-C 및 T-N함량은 퇴비화 전에 비하여 퇴비화 후에 약간 감소하였으며, C/N율은 퇴비화 후에 약간 증가하였다. 퇴비화 전후 무기성분변화는 모든 조건에서 퇴비화 전에 비하여 퇴비화 후에 $P_2O_5$, $K_2O$, CaO 및 Na함량은 약간 증가하였으며, MgO함량은 큰 변화가 없었고, Mn함량은 큰 폭으로 감소하였다.