• 공업화학
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• 제31권3호
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• pp.323-327
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• 2020

이산화탄소 메탄화 공정 적용을 위해 저온에서 우수한 활성을 나타내는 Ni/CeO_2-X의 반응 특성을 조사하였다. 지지체인 CeO_2-X는 Ce(NO₃)₃를 400 ℃에서 열처리하여 획득하였으며, 촉매는 함침법으로 제조되었다. 실험의 운전 변수로써 반응기 내부 압력, 유입가스 중 산소, 메탄, 황화수소의 조성 및 반응 온도에 대하여 수행하였다. Ni/CeO_2-X를 이용한 이산화탄소 메탄화 반응에서 압력이 1 bar에서 3 bar로 증가함에 따라 CO₂ 전환율은 25% 이상 증가하였으며, 낮은 반응 온도에서 증가폭이 크게 나타났다. 유입가스 중 산소와 메탄은 촉매의 CO₂ 전환율을 최대 16, 4%씩 감소시켰으며, 산소와 메탄의 농도가 높아질수록 CO₂ 전환율의 감소율이 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 황화수소는 촉매의 CO₂ 전환율을 최대 7% 감소시켰으며 촉매의 비활성화를 야기하였다. 본 연구의 결과들은 이산화탄소의 메탄화 공정 기초 자료로 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 멤브레인
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• 제32권4호
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• pp.218-226
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• 2022

대용량 화학 및 청정에너지의 운반체인 수소는 석유화학 산업 및 연료전지 등에서 많이 활용되는 중요한 산업용 기체이다. 특히 수소는 주로 증기개질 및 가스화를 통해 화석 연료에서 생성되며 부산물로 이산화탄소가 발생한다. 따라서 고순도 수소를 얻기 위해서는 이산화탄소를 제거해야 한다. 본 총설에서는 배러 단위[1 Barrer = 10^-10 cm³ (STP) × cm / (cm² × s × cmHg)]로 보고된 이산화탄소로부터 수소를 분리하는 프리스탠딩 고분자 분리막 및 혼합매질 분리막에 초점을 맞추었다. 최근 보고된 다양한 논문들을 분석하여 분리막의 구조, 형태, 상호 작용 및 제조 방법에 대해 논의하고 구조-물성 관계를 이해하여 향후 더 나은 분리막 소재를 찾는 데 도움이 되고자 한다. 다양한 분리막의 성능 및 특성 검토를 통해 수소/이산화탄소 분리에 대한 Robeson 성능 한계선을 제시하고, 가교, 혼합 및 열처리 등의 기술을 사용하여 분리 특성을 개선하는 다양한 혼합매질 분리막에 대해 논의하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권2호
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• pp.211-218
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• 2013

Large quantities of irradiated graphite waste from graphite-moderated nuclear reactors exist and are expected to increase in the case of High Temperature Reactor (HTR) deployment [1,2]. This situation indicates the need for a graphite waste management strategy. Of greatest concern for long-term disposal of irradiated graphite is carbon-14 ($^{14}C$), with a half-life of 5730 years. Fachinger et al. [2] have demonstrated that thermal treatment of irradiated graphite removes a significant fraction of the $^{14}C$, which tends to be concentrated on the graphite surface. During thermal treatment, graphite surface carbon atoms interact with naturally adsorbed oxygen complexes to create $CO_x$ gases, i.e. "gasify" graphite. The effectiveness of this process is highly dependent on the availability of adsorbed oxygen compounds. The quantity and form of adsorbed oxygen complexes in pre- and post-irradiated graphite were studied using Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry (ToF-SIMS) and Xray Photoelectron Spectroscopy (XPS) in an effort to better understand the gasification process and to apply that understanding to process optimization. Adsorbed oxygen fragments were detected on both irradiated and unirradiated graphite; however, carbon-oxygen bonds were identified only on the irradiated material. This difference is likely due to a large number of carbon active sites associated with the higher lattice disorder resulting from irradiation. Results of XPS analysis also indicated the potential bonding structures of the oxygen fragments removed during surface impingement. Ester- and carboxyl-like structures were predominant among the identified oxygen-containing fragments. The indicated structures are consistent with those characterized by Fanning and Vannice [3] and later incorporated into an oxidation kinetics model by El-Genk and Tournier [4]. Based on the predicted desorption mechanisms of carbon oxides from the identified compounds, it is expected that a majority of the graphite should gasify as carbon monoxide (CO) rather than carbon dioxide ($CO_2$). Therefore, to optimize the efficiency of thermal treatment the graphite should be heated to temperatures above the surface decomposition temperature increasing the evolution of CO [4].

• 한국축산시설환경학회지
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• 제11권2호
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• pp.97-102
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• 2005

Anaerobic decomposition is one of the most common processes in nature and has been extensively used in waste and wastewater treatment for several centuries. New applications and system modifications continue to be adapted making the process either more effective, less expensive, or suited to the particular waste in question and the operation to which it is to be applied. Animal manure is a highly biodegradable organic material and will naturally undergo anaerobic fermentation, resulting in release of noxious odors, such as in manure storage pits. Depending on the presence or absence of oxygen in the manure, biological treatment process may be either aerobic or anaerobic. Under anaerobic conditions, bacteria carry on fermentative metabolisms to break down the complex organic substances into simpler organic acids and then convert them to ultimately formed methane and carbon dioxide. Anaerobic biological systems for animal manure treatment include anaerobic lagoons and anaerobic digesters. Methane and carbon dioxide are the principal end products of controlled anaerobic digestion. These two gases are collectively called biogas. The biogas contains $60\~70\%$ methane and can be used directly as a fuel for heating or electrical power generation. Trace amounts of ammonia and hydrogen sulfide ($100\~300\;ppm$) are always present in the biogas stream. Anaerobic lagoons have found widespread application in the treatment of animal manure because of their low initial costs, ease of operation and convenience of loading by gravity flow from the animal buildings. The main disadvantage is the release of odors from the open surfaces of the lagoons, especially during the spring warm-up or if the lagoons are overloaded. However, if the lagoons are covered and gases are collected, the odor problems can be solved and the methane collected can be used as a fuel. Anaerobic digesters are air-tight, enclosed vessels and are used to digest manure in a well-controlled environment, thus resulting in higher digestion rates and smaller space requirements than anaerobic lagoons. Anaerobic digesters are usually heated and mixed to maximize treatment efficiency and biogas production. The objective of this work was to review a current anaerobic biological treatment of animal manure for effective new technologies in the future.

• 센서학회지
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• 제15권3호
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• pp.199-204
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• 2006

Carbon nanotube (CNT) mats grown by thermal chemical vapor deposition on a micromachined substrate with a chrome heater and a diaphragm were investigated as sensing materials of resistive gas sensors for nitrogen dioxide ($NO_{2}$) gas. The aligned CNT mats fabricated into mesh and serpentine shapes by the patterned cobalt catalyst layer. CNT mats showed a p-type electrical resistivity with decreasing electrical resistance upon exposure to $NO_{2}$. All sensors exhibited a reversible response at a thermal treatment temperature of $130^{\circ}C$ for about 5 minutes. The resistance change to $NO_{2}$ of the mesh-shaped CNT mats was larger than that of the serpentine-shaped CNT mats.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 춘계학술발표논문집
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• pp.223-226
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• 2006

The micro-gas sensor based on carbon nanotubes (CNTs) was fabricated and its gas sensing characteristics on nitrogen dioxide ($NO_2$) have been investigated. The sensor consists of a heater, an insulating layer, a pair of contact electrodes, and CNT-sensing film on a micromachined diaphragm. The heater plays a role in the temperature change to modify sensor operation. Gas sensor responses of CNT-film to $NO_2$ at room temperature are reported. The sensor exhibits a reversible response with a time constant of a few minutes at thermal treatment temperature of $130^{\circ}C$.

• 대한소아치과학회지
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• 제41권2호
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• pp.125-133
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• 2014

이 연구의 목적은 시효된 복합레진 수복물에 이산화탄소 레이저로 표면처리한 경우와 기존의 여러 가지 표면처리 방법에 따른 교정용 브라켓의 전단응력을 측정하여 비교하기 위함이다. 복합레진을 이용하여 직경 6 mm, 두께 5 mm의 시편을 96개 제작하였다. 제작된 시편을 인공타액에 침적시켜 $37^{\circ}C$의 온도로 2주 동안 시효처리 하였다. 그 후 96개의 시편을 무작위적으로 16개씩 6개의 군으로 나누었다. 1군은 표면처리를 하지 않았고, 2군은 37% 인산으로, 3군은 4% 불산으로, 4군은 입자 분사 연마로, 5군은 고속 다이아몬드 버로, 6군은 이산화탄소 레이저로 표면처리하였다. 만능 시험기를 이용하여 전단응력을 측정하였으며, 주사전자 현미경을 이용하여 표면처리 양상을 관찰하였다. 버를 사용한 5군이 가장 큰 전단응력 값을 보였으며, 이산화탄소 레이저를 사용한 6군이 그다음으로 큰 값을 보였다. 버를 사용한 5군과 이산화탄소 레이저를 사용한 6군은 나머지 표면처리 방법들보다 통계적으로 유의하게 높은 전단응력 값을 보여주었다(p < 0.05). 또한, 주사전자 현미경 사진을 통해 분석한 결과 레이저를 이용한 6군에서 표면이 가장 거칠었으며 불규칙한 요철구조가 형성되었다. 이산화탄소 레이저를 이용한 표면처리 방법은 브라켓 접착시 적절한 결합강도를 제공하므로, 시효된 레진 수복물에 교정용 브라켓을 접착하기 위한 유용한 방법이 될 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권4호
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• pp.750-755
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• 1996

종래의 가열처리 방법에서 발생하는 감귤쥬스의 향기 및 성분 파괴 등 품질저하를 방지할 목적으로 감귤쥬스를 고온에서 가열하는 대신 초임계 이산화탄소로 처리하여 감귤쥬스의 품질에 해당하는 pH, $^{\circ}Brix$(가용성고형분), 총산도, 아스코르빈산, 색도, PE 활성도, 관능적 성질 등을 측정하였다. 초임계 이산화탄소로 138bar에서 감귤쥬스를 처리하면 $93^{\circ}C$보다 훨씬 낮은 온도인 $50^{\circ}C$에서도 거의 동일하게 PE가 불활성화되었다. 감귤쥬스의 pH, $^{\circ}Brix$, 총산도는 초임계 이산화탄소 처리온도와 압력에 관계없이 처리 전과 후에 거의 유사하였다. 아스코르빈산 함량은 초임계 이산화탄소 처리 전과 후에 거의 변화가 없었으나 $93^{\circ}C$/40초 처리한 경우는 12%가 감소되었다. 감귤쥬스의 색도는 초임계 이산화탄소로 처리하였을 때가 온도만으로 처리했을 때보다 L과 b값이 증가하였고 a값은 감소하였다. $4^{\circ}C$에서 저장 중 $93^{\circ}C$/40초 처리한 감귤쥬스의 PE활성도는 서서히 감소한 반면 초임계 이산화탄소로 처리한 감귤쥬스의 PE 활성도는 가역적이었다. 순위기호검사법으로 색, 향, 맛, 종합적 선호도에 대하여 관능검사를 실시한 결과 초임계 이산화탄소 처리가 감귤쥬스의 관능적 성질에 나쁜 영향을 미치지 않았다.

• 환경위생공학
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• 제19권3호
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• pp.58-64
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• 2004

Biological treatment of wastewater was studied with a purpose to remove TOC by the reduction of water hardness. The optimal conditions of coagulant were determined by reaction time and amount of coagulant. Experimental results indicate that the biological treatment after physico-chemical treatment was found to provide very efficient removal efficiency in the process to treat the textile wastewater, including the carbon dioxide treatment. The combined process of carbonization in the physico-chemical treatment respectively was increased the removal efficiencies of $30.0\%$ in biological treatment in comparison with exclusive biological treatment. As a result, the treatment of hardness after carbonization had the best removal efficiency of approximately $60.0\%$. The removal efficiencies in the exclusive biological treatment using Bacillus subtilis and after carbonization were increased by $38.9\%\;and\;69.0\%$ respectively. The combined Bacillus subtilis-assisted biological treatment was determined to be the most effective method to treat the textile wastewater in an economic point of view, the water quality in the wastewater treatment plays an important role.

• 한국환경과학회지
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• 제22권9호
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• pp.1235-1239
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• 2013

The effects of probiotic additions to feed and manure on temperature, humidity and carbon dioxide ($CO_2$) emissions in Hanwoo manure during summer (4 weeks) were evaluated. Fifteen Hanwoo (24-mo-old, $580{\pm}20kg$) were housed in individual pens ($5{\times}8m$) and randomly assigned to 1 of 3 treatments (n = 5 cattle per treatment). Hanwoo were fed experimental rations as follows: control (10 kg roughage + 2 kg concentrate); T1 (10 kg roughage + 2 kg concentrate, 2% probiotics on as-fed basis); and T2 (10 kg roughage + 2 kg concentrate, 2% probiotics on as-fed basis + 7 kg probiotics as top-dressing on the surface of Hanwoo manure). In comparison to the control, the addition of probiotics to feed or feed and manure had an effect (P < 0.05) on temperature and humidity over the 4 weeks, except for humidity at 0 weeks. The only significant difference (P < 0.05) observed in $CO_2$ emission was among all treatments at 3 and 4 weeks (but not at 0 through 2 weeks). These results indicated that use of probiotics as feed and manure additives did not have a significant effect on environmental parameters.