• Advances in nano research
• /
• 제16권1호
• /
• pp.53-69
• /
• 2024

Advancements in the technology of building materials has led to diverse applications of nanomaterials with the aim to monitor concrete structures. While there are myriad instances of the use of nanoparticles in building materials, the production of smart nano cement-composites is often expensive. Thereupon, this research aims to discover a sustainable nanomaterial from tyre waste using the pyrolysis process as part of the green manufacturing circle. Here, Nano Structure Tyre-Char (NSTC) is introduced as a zero-dimension carbon-based nanoparticle. The NSTC particles were characterized using various standard characterization techniques. Several salient results for the NSTC particles were obtained using microscopic and spectroscopic techniques. The size of the particles as well as that of the agglomerates were reduced significantly using the milling process and the results were validated through a scanning electron microscope. The crystallite size and crystallinity were found to be ~35nm and 10.42%, respectively. The direct bandgap value of 5.93eV and good optical conductivity at 786 nm were obtained from the ultra violet visible spectroscopy measurements. The thermal analysis reveals the presence of a substantial amount of carbon, the rate of maximum weight loss, and the two stages of phase transformation. The FT-Raman confirms the presence of carboxyl groups and a ID/IG ratio of 0.83. Water contact angle around 140° on the surface implies the highly hydrophobic nature of the material and its low surface energy. This characteristic process assists to obtain a sustainable nanomaterial from waste tyres, contributing to the development of a smart building material.

• 한국조경학회지
• /
• 제51권1호
• /
• pp.42-55
• /
• 2023

지구온난화로 인한 세계적 기후 위기를 맞아 탄소성능 정량화에 기반한 정책들이 빠르게 도입되면서, 신규 조성되는 도시녹지 계획안의 탄소성능을 예측할 수 있는 방법론이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 조경분야에서 탄소저감설계를 위해 활용할 수 있는 수목 탄소계산기를 개발하고, 조경설계 실무에서의 효용성을 검증하고자 하였다. 설계 현장에서의 운용성 확보를 위해 범용성 높은 MS Excel을 포맷으로 선정하고, 식재설계의 업무적 특성을 반영할 수 있도록 대표 수종 93종을 대상으로 수종별, 규격별 탄소흡수량과 저장량을 추출하였다. 특히 실무에서 비용적 한계를 반영할 수 있도록 수목 단가를 포함한 데이터베이스를 구축하였다. 수목 탄소계산기의 성능 검증을 위한 식재 실험설계는 조경설계 전문가 4인을 대상으로 중부지방 소공원에 대한 설계 시뮬레이션을 시행하였고, 전후로 반구조적 인터뷰를 진행하여 그 인과관계를 분석하였다. 그 결과 수목 탄소계산기를 사용한 설계안의 탄소흡수량과 탄소저장량이 각각 약 17-82%, 약 14-85% 높게 나타났다. 탄소성능 효율이 높아진 이유는 탄소성능 우수종으로의 교체와 더불어, 예산 범위 내에서 적극적인 추가 식재로 인한 것임을 확인하였다. 설계가들은 사전 인터뷰에서 수목 탄소계산기에 대한 불신과 새로운 프로그램에 대한 부담감을 가졌으나, 사용 후 유용성 및 편의성에 대해 긍정적으로 평가하며 인식의 변화를 보여주었다. 추후 조경분야 탄소저감설계의 본격적인 도입을 위해서는 수목뿐 아니라 조경성능 전반에 대한 탄소계산기로 발전할 필요가 있다. 본 연구는 조경설계 분야에서 본격적으로 정량적 데이터에 입각한 탄소저감설계를 도입하는 데 있어 유용한 방향성을 제시해 줄 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
• /
• 제25권3호
• /
• pp.63-71
• /
• 2017

본 연구에서는 활성탄 제조에 널리 이용되고 있는 KOH 활성화법으로 활성화된 활성탄의 표면적 증가를 위하여 세척시간, 교반속도, 세척횟수 등의 변수들에 대한 활성탄 세척공정 최적화 연구를 수행하였다. 연구결과, 활성탄의 표면적은 세척효율이 증가됨에 따라 뚜렷하게 증가되었는데, 90% 이상의 세척효율을 얻기 위해서는 활성탄의 복잡한 세공구조에 따른 세공 내 확산메커니즘이 제어인자로 작용함을 알 수 있었다. 또한, 세척액의 증발을 통하여 $K_2CO_3$를 얻을 수 있었고 이를 이용한 활성화실험이 이루어졌다. 그 결과, 비표면적 $2,219m^2/g$의 제조가 가능하였다. $K_2CO_3$가 KOH의 효과적인 대안이라는 것을 고려할 때, 활성탄 제조공정에서 폐수 재이용은 무배출 폐기물 공정에 적용 할 수 있음을 보여주었다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.227-234
• /
• 2005

From published data of mature forests worldwide, Raich and Nadelhoffer suggested that total belowground carbon allocation (TBCA) could be estimated from the difference between annual rates of soil respiration and aboveground litterfall. Here we analyze new measurements of IRGA-based soil respiration and litterfall of natural mature oak forests dominated by Quercus mongolica in Korea. Rates of in situ soil respiration and aboveground litter production are highly and positively correlated. Our results disagree with the Raich and Nadelhoffer model far world forests. A regression analysis of the data from Q. mongolica forests produced the following relationship: annual soil respiration : 141 + 2.08 ${\times}$ annual litterfall. The least squares regression line has a more gentle slope (2.08) than the slope (2.92) described by Raich and Nedelhoffer for mature forests worldwide. The regression slope of our study indicates that, on average, soil respiration is about two times the aboveground litterfall-C, which further implies that TBCA is similar with annual aboveground litterfall-C at natural Q. mongolica forests in Korea. The non-zero Y-intercept (141) of the regression indicates that TBCA may be greater than litterfall-C where litterfall rate are relativery low. Over a gradient of litterfall-C ranging from 200-370 g C $m^{-2}yr^{-l}$, TBCA increased from 350-530 g C $m^{-2}yr^{-l}$.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제24권4호
• /
• pp.32-38
• /
• 2006

The objective of present research works is to investigate the effects of process parameters, including the power of laser, cutting speed, material thickness, and the edge angle, on the melted area in the sharp edge of the cut material fur the case of cutting of a low carbon steel sheet using high-power CW Nd:YAG laser. In order to investigate the influence of edge angle and size of loop on the melted area in the sharp edge, angular cutting tests and loop cutting tests have been carried out. From the results of angular cutting tests, the relationship between the edge angle and the melted area has been obtained. The results of the experiments have been shown that the melted area is rapidly reduced from $120^{\circ}$ of the edge angle and the melted area is nearly zero at $150^{\circ}$ of the edge angle. Through the results of loop cutting experiments, the relationship between the cutting angle on the melted area in the edge according to the size of loop have been obtained. In addition, it has been shown that a proper size of loop is nearly 3 mm as the corner angle is greater than $90^{\circ}$ and 5 mm as the comer angle is less than $90^{\circ}$. The results of above experiments will be reflected on the knowledge base to generate optimal cutting path of the laser.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제35권3호
• /
• pp.251-256
• /
• 2015

The study was conducted to determine greenhouse gas (GHG) inventories in grasslands. After 'Low Carbon Green Growth' was declared a national vision on 2008, Medium-term greenhouse gas reduction was anticipated for 30% reduction compared to Business As Usual (BAU) by 2020. To achieve the reduction targets and prepare to enforce emissions trading (2015), national GHG inventories were measured based on the 1996 Intergovernmental Panel on Climate Change Guidelines (IPCC GL). The national Inventory Report (NIR) of Korea is published every year. Grassland sector measurement was officially added in 2014. GHG removal of grassland soil was measured from 1990 to 2012. Grassland area data of Korea was used for farmland area data in the "Cadastral Statistical Annual Report (1976~2012)". Annual grassland area corresponding to the soil classification was used "Soil classification and commentary in Korea (2011)". Grassland area was divided into 'Grassland remaining Grassland' and 'Land converted to Grassland'. The accumulated variation coefficient was assumed to be the same without time series changes in grassland remaining grassland. Therefore, GHG removal of soil carbon was calculated as zero (0) in grassland remaining grassland. Since the grassland area increases constantly, the grassland soil sinks constantly . However, the land converted to grassland area continued to decrease and GHG removal of soil carbon was reduced. In 2012 (127.35Gg $CO_2$), this removal decreased by 76% compared to 1990 (535.71 Gg $CO_2$). GHG sinks are only grasslands and woodlands. The GHG removaled in grasslands was very small, accounting for 0.2% of the total. However, the study provides value by identifying grasslands as GHG sinks along with forests.

• 한국결정학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.111-117
• /
• 1995

화학증착법에 의해 TiO2 박막을 Si-wafer(100)위에 제조하였다. Titanium tetraisopropoxide (TTIP)를 출발물질로 하여 200-500℃의 온도범위에서 증착을 행하였다. 증착된 박막의 두께는 Ellipsometry 및 SEM을 사용하여 측정하였으며, 산소의 함량에 따른 증착층의 성분분석은 ESCA를 사용하였다. TiO2 박막의 증착속도는 산소의 함량에 따라 증가하였고, 반응가스인 산소를 공급하지 않았을 때 증착층내에 불순물로 탄소가 존재하였으며, 증착층의 성분은 내부로 갈수록 TiO2에서 Ti로 변하였다. 산소를 600scm 공급하였을 때 증착층내에 소량의 탄소가 존재하였으며, 증착층의 성분은 내부로 갈수록 TiO2에서 TiO, Ti로 됨을 알 수 있었다. 산소를 1200scm공급하였을 때 증착층내에 탄소가 존재하지 않았으며, 증착층 성분은 표면에는 TiO2를 이루나 증착층 내부로 갈수록 Ti복합화합물을 이루고 있었다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제7권2호
• /
• pp.359-366
• /
• 2021

전 지구적으로 이산화탄소 증가에 따른 지구 온난화가 화두로 떠오른 지는 30년이 넘었다. 최근 정부는 저탄소 녹색성장 기본법 시행령을 발표하고 이산화탄소증가를 방지하기 위한 세계기후변화 협약 등 에너지 절약과 이산화탄소 배출 감소에 대한 노력을 지속적으로 실행하고 있다. 하지만 대다수의 도시들은 에너지 절약관점에서 계획되지 않기 때문에 새롭게 계획되는 도시는 장기적인 관점에서 '지속가능한 도시개발'을 위해 능동적 에너지 절약형 도시구조로의 전환이 필수적이다. 본 연구는 4차산업혁명의 시대에 새로운 국가 비전인 지속 가능한 에너지 자립형 친환경 주거단지의 새로운 프로토타입을 설정하고 향후 하고자 한다. 에너지 자립형 단지계획과 단지계획요소의 정량적 표준화에 대한 연구를 진행하고자 한다.

• 토지주택연구
• /
• 제2권4호
• /
• pp.429-437
• /
• 2011

본 연구는 저탄소 사회구현을 위해 도시차원에서 추진되고 있는 일본의 환경모델도시 사업을 대상으로 추진과정과 계획내용, 1차 평가결과 등을 살펴봄으로써 우리나라 녹색성장 정책에 적용가능한 시사점을 도출하고자 하였다. 일본은 2008~2009년 13개 도시를 환경모델도시로 선정하였으며, 매년 세부추진계획에 대한 평가를 통해 도시와 지역 간의 정보공유 및 지자체간 자율경쟁 환경을 조성하고 있다. 환경모델도시의 주요 계획내용을 살펴보면, 대부분 도시공간구조의 컴팩트도시화와 LRT 등을 활용한 대중교통중심형 도시구현을 목표로 하고 있으며, 지역자원을 활용한 신재생에너지 개발과 보급에 주력하고 있다. 특히, 저탄소 도시구현을 지원하는 사회프로그램 도입과 운영에 적극적인 것을 알 수 있는데 환경포인트제도, 에코센터 교육프로그램 전개 등 시민참여와 인재육성에 관련된 계획이 대표적인 예이다. 이러한 추진사례를 통해 볼 때, 우리나라에서 추진 중인 녹색성장 정책은 정부 주도형에서 지자체 주도형으로 전환될 필요성이 있으며, 이해관계자 모두가 참여하는 계획의 추진, 신재생에너지와 관련된 새로운 기술도입시 관련 법적 제도적 보완 등의 노력이 선행될 필요다고 하겠다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제17권2호
• /
• pp.15-21
• /
• 2012

MTBE (Methyl tertiary-butyl ether) has been commonly used as an octane enhancer to replace tetraethyl lead in gasoline, because MTBE increases the efficiency of combustion and decreases the emission of carbon monoxide. However, MTBE has been found in groundwater from the fuel spills and leaks in the UST (Underground Storage Tank). Fenton's oxidation, an advanced oxidation catalyzed with ferrous iron, is successful in removing MTBE in groundwater. However, Fenton's oxidation requires the continuous addition of dissolved $Fe^{2+}$. Zero-valent iron is available as a source of catalytic ferrous iron of MFO (Modified Fenton's Oxidation) and has been studied for use in PRBs (Permeable Reactive Barriers) as a reactive material. Therefore, this study investigated the condition of optimization in MFO-PRBs using waste zero-valent iron (ZVI) with the waste steel scrap to treat MTBE contaminated groundwater. Batch tests were examined to find optimal molar ratio of MTBE : $H_2O_2$ on extent to degradation of MTBE in groundwater at pH 7 with 10% waste ZVI. As the results, the ratio of optimization of MTBE to hydrogen peroxide for MFO was determined to be 1:300[mM]. The column experiment was conducted to know applicability of MFO-PRBs for MTBE remediation in groundwater. As the results of column test, MTBE was removed 87% of the initial concentration during 120days of operational period. Interestingly, MTBE was degraded not only within waste ZVI column but also within sand column. It means the aquifer may affect continuously the MTBE contaminated groundwater after throughout the waste ZVI barrier. The residual products showed acetone, TBF (Tert-butyl formate) and TBA (Tert-butyl acetate) during this test. The results of the present study showed that the recycled materials can be effectively used for not only a source of catalytic ferrous iron but also a reactive material of the MFO-PRBs to remove MTBE in groundwater.