• 환경영향평가
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• 제32권5호
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• pp.318-337
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• 2023

본 연구는 시스템다이내믹스를 활용하여 미세먼지 저감 정책이 미세먼지 농도와 건강에 미치는 영향을 살펴보았다. 시스템다이내믹스는 미세먼지 발생원, 저감 정책, 미세먼지 농도, 건강영향 간의 동태적이며 순환적인 관계의 모델링을 구축할 수 있는 장점이 있다. 연구에서는 국내의 대표적 미세먼지 저감 정책인 산업부문 미세먼지 배출규제, 디젤차 규제, 전기차 확대, 공원·녹지면적 확대를 대상으로 정책 시나리오를 작성하여 현재 추세가 유지될 때와의 2030년 기준 결과를 비교하였다. 분석 결과, 전기차 지원정책은 0.21㎍/m³의 PM₁₀ 농도 저감과 494명의 순환기계 질환자 수 감소 효과가 있었으며 전국적으로 고르게 효과가 나타났다. 산업 배출량 규제 시나리오에서는 0.22㎍/m³의 가장 높은 PM₁₀ 농도가 감소하였으나 전기차 지원보다 적은 질환자 수 감소 효과(358명)가 나타났는데 이는 해당 정책이 충북 단양군, 부산 사하구 등 일부 공업지역을 중심으로 높은 미세먼지 저감 효과를 보였기 때문이다. 이러한 결과는 지역의 배출원 특성에 맞는 정책 선정의 필요성을 제시하였다.

• 한국음향학회지
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• 제26권7호
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• pp.361-365
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• 2007

터보차저가 장착된 승용디젤엔진차량의 주요 소음원 중 하나로 터보차저 회전체의 기하학적 불균형에 기인한 공기 맥동음을 들 수 있다. 이 소음의 주요 발생부는 일반적으로 터보차저의 컴프레서휠로서 소음기와 같은 후처리 장치에 의해 저감될 수 있지만, 제조비용을 증가시키는 요인이 될 수 있다. 보다 효과적인 방법은 전반적인 기하학적 대칭성을 개선하거나 문제가 될 수 있는 단품을 분별해냄으로써 단품 품질을 관리하는 것이다. 제조상의 문제나 기타 여러 관점에서 볼 때, 단품에 대한품질관리가 보다 효과적이고 적합하다고 할 수 있다. 이를 위해서는, 생산 라인상에서 공기맥동음의 수준을 평가할 수 있는 적절한 판별방법이 필요하다. 본 논문에서는 공기맥동음의 수준을 정확히 측정할수 있는 방법을 소개하고 그 판별기준도 제시하고자 한다. 또한 리그 측정시스템의 신뢰성 평가과 함께, 리그측정결과와 차량측정결과 간의 상관관계도 분석하였다. 25개 샘플에 대한 측정 재현성 검증을 위해 게이지 R&R 기법을 활용하였다. 이와같은 측정 및 분석 결과로부터, 공기맥동음 관점에서 단품의 우열을 판별할수 있는 표준관리값을 제시할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권6호
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• pp.486-491
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• 2009

우리나라 주요 바이오에너지 작물인 밀, 유채, 보리, 옥수수, 고구마를 대상으로 그 에너지화 하는 잠재적 가치를 평가하기 위하여, 바이오매스 생산량과 생산 열량을 조사 분석하였고, 작물재배기간 동안 투입 및 생산요인을 작물간에 분석하였다. 바이오매스 생산량은 작물별 조사한 결과와 농림통계연보에 있는 데이타와는 차이가 있었으며, 특히 작물간 및 품종간에도 차이가 있었다. 본 연구에서는 작물별 직접 조사한 결과를 이용하여 바이오매스량, 총 생산열량 등을 비교분석하였다. 바이오매스 생산량에 대하여 주요 에너지 이용 부위만 고려할 때 고구마가 가장 많았고, 지상부의 곡류부위를 포함한 총 바이오 매스는 옥수수(강다옥)가 많은 것으로 나타났다. 부위별 열량을 비교해 보면 바이오 에탄올의 주 원료가 되는 밀, 옥수수 등은 $3,879{\sim}4,317cal\;g^{-1}$으로 비슷한 값을 보였으나, 바이오 디젤의 주 원료로 사용되는 유지작물인 유채의 씨(에너지 이용부위)는 $6,673{\sim}6,725cal\;g^{-1}$으로 가장 높게 나타났다. 단위면적당 총 생산 열량은 총바이오매스가 가장 많은 옥수수의 강다옥이 $8,263kcal\;m^{-2}$ 으로 가장 높게 나타났다. 옥수수의 경우 영농에 필요한 투입이 가장 많았으며 생산량 가장 많은 것으로 나타났다. 고구마는 투입 요소가 전반적으로 보통임에도 불구하고 생산요인은 높은 것으로 나타났다. 추후 대상작물을 확대하여 조사할 필요가 있으며, 우리나라의 좁은 농경지 면적을 감안하여 효율적 이용 측면도 고려하여 적절한 바이오에너지 작물을 선발할 필요가 있다.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권3호
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• pp.430-446
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• 2018

To improve understanding of the sources and chemical properties of particulate pollutants on the Korean Peninsula, An Aerodyne High Resolution Time of Flight Aerosol Mass Spectrometer (HR-ToF-AMS) measured non-refractory fine particle ($NR-PM_1$) from 2013 to 2015 at Baengnyeong Island and Seoul metropolitan area (SMA), Korea. The chemical composition of $NR-PM_1$ in Baengnyeong island was dominated by organics and sulfate in the range of 36~38% for 3 years, and the organics were the dominant species in the range of 44~55% of $NR-PM_1$ in Seoul metropolitan area. The sulfate was found to be more than 85% of the anthropogenic origin in the both areas of Baengnyeong and SMA. Ratio of gas to particle partition of sulfate and nitrate were observed in both areas as more than 0.6 and 0.8, respectively, representing potential for formation of additional particulate sulfate and nitrate. The high-resolution spectra of organic aerosol (OA) were separated by three factors which were Primary OA(POA), Semi-Volatility Oxygenated Organic Aerosol (SV-OOA), and Low-Volatility OOA(LV-OOA) using positive matrix factorization (PMF) analysis. The fraction of oxygenated OA (SOA, ${\fallingdotseq}OOA$=SV-OOA+LV-OOA) was bigger than the fraction of POA in $NR-PM_1$. The POA fraction of OA in Seoul is higher than it of Baengnyeong Island, because Seoul has a relatively large number of primary pollutants, such as gasoline or diesel vehicle, factories, energy facilities. Potential source contribution function (PSCF) analysis revealed that transport from eastern China, an industrial area with high emissions, was associated with high particulate sulfate and organic concentrations at the Baengnyeong and SMA sites. PSCF also presents that the ship emissions on the Yellow Sea was associated with high particulate sulfate concentrations at the measurement sites.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권3호
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• pp.683-693
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• 2017

지구 온난화, 석유 고갈, 환경 오염에 대한 방안으로 수송부문에서 국제적으로 바이오연료에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 바이오디젤은 이산화탄소 감소 효과와 인체에 무해하며 세탄가가 높아 석유디젤을 대체할 수 있는 장점을 가지고 있다. 현재 국내 바이오디젤 수요는 지속적으로 증가하고 있으나 원료부족으로 인해 수입의존도가 커지고 있는 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 현재 사용되지 않는 음폐유(약 33 % 유리지방산 함유)를 Amberlyst-15촉매를 이용한 에스테르화 반응을 통해 바이오디젤 원료로서 활용가능성을 확인 하였다. 다양한 반응 조건의 영향을 조사하기 위한 실험을 수행한 결과 반응온도 383 K에서 97.62 %의 전환율을 얻었으며, 반응속도는 353 K에서 373 K로 증가 할 때 최대 1.99 배까지 상승하였다. 또한 동역학적 결과를 이용하여 29.75 kJ/mol의 활성화 에너지를 확인하여 선행연구에서 연구된 타 고체촉매에 비해 에스테르화반응에 Amberlyst-15 더 적합함을 확인하였다. 그리고 메탄올 몰 비가 증가함에 따라 최대 91.43 %의 반응 전환율을 확인하였고, 촉매량 영향의 경우 0 wt%에서 20 wt%까지 증가시킨 결과 반응 전환율이 43.78 %에서 94.62 %까지, 초기 반응 속도는 1.1~1.4 배로 상승하는 것을 확인하였다. 교반속도의 경우 100~900 rpm의 조건에 따라 실험을 수행하였으나 반응 전환율에는 큰 영향을 주지 않음을 확인하였고 반응 시간에 따른 영향의 경우 240 분 까지 산가 감소를 보이다가 300 분이 지나면서부터 산가가 상승하는 결과를 가져왔다. 그리고 위 실험들을 통해 도출된 최적 조건을 적용하여 음폐유 에스테르화 반응에 적용하였고 그 결과 반응시간 60 분에서 음폐유와 모사 폐유지간의 13 %의 반응 전환율 차이를 보였으나 최종 240 분 반응 전환율은 모사 폐유지 98.12 %, 음폐유는 97.62 %로 거의 유사한 결과를 얻었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.762-767
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• 2009

해외 열대작물 씨앗에서 추출한 식물성 오일을 이용하여 바이오디젤을 생산하고 물성분석을 통해 차량연료로서의 사용가능성을 검토하는 연구를 수행하였다. 유리지방산 함량이 높은 열대작물 오일의 효율적인 바이오디젤 생산을 위해서는 유리지방산을 산촉매로 에스테르화한 후 전이에스테르화 반응하는 2단계 반응공정의 적용이 필요하였다. 전처리(에스테르화) 반응에 적합한 촉매를 선정하기 위해 3가지 산 촉매의 비교실험 수행 결과 황산이 최적 촉매임을 확인하였고, 반응표면분석법(response surface method, RSM)에 의해 도출한 최적 반응조건은 황산 촉매 0.982%와 메탄올 26.7%로 나타났다. 전이에스테르화 반응에 대한 최적화 실험을 반응표면분석법에 근거하여 수행하고, 결과로 KOH 촉매 1.24%, 메탄올 22.76%로 확인되었지만 본 연구팀의 선행 실험의 반응조건(KOH 0.8%)보다 과량의 촉매가 투입된 것으로 나타났다. 이에 대한 확인실험으로 메탄올과 촉매 투입량에 대한 추가 실험을 수행하였으며, 그 결과로서 최적 반응조건으로 KOH 촉매 0.8%와 메탄올:오일 몰비 6.2:1로 도출하였으며 반응생성물의 분석결과 지방산 메틸에스테르(fatty acid methyl ester, FAME) 100.8%, 산가 0.45 mgKOH/g, 수분 0.00%, 산화안정성 0.70 h, 총 글리세롤 함량 0.04%, Mono-glyceride 함량 0.04%, Di-glyceride 함량 0.01%, Tri-glyceride 함량 0.00%, 동점도($40^{\circ}C$에서) $4.041mm^2/s$, 저온필터막힘점 $1.0^{\circ}C$로 주요 바이오디젤 품질규격을 만족하는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권4호
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• pp.323-332
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• 2010

현재 석유화학계 접착제는 합판과 같은 목질계 판상재료 생산을 위하여 주로 사용되고 있다. 그러나 석유화학계 접착제의 기본 원료인 원유의 가격 상승과 포름알데히드 방산과 같은 문제로 대체 접착제에 대한 개발이 절실한 상황이다. 본 연구는 석유화학계 접착제를 대체하기 위하여 바이오 디젤 부산물인 유채박을 이용하여 접착제를 조제하였으며, 이 접착제를 합판 제조에 적용한 후 접착능 및 포름알데히드 방산량을 조사함으로써 유채박의 합판용 접착제 제조를 위한 원료화 가능성을 확인하고자 하였다. 유채박 접착제 조제를 위하여 먼저 유채박을 수산화나트륨으로 화학적으로 개량한 후, phenol formaldehyde (PF) prepolymer와 혼합하여 접착제를 제조하고 그 접착제를 합판 제조에 적용하였다. 유채박 접착제는 가수분해 조건과 PF prepolymer의 몰비에 따라 26.08~36.12%의 고형분 함량을 보유하였으나, 점도가 매우 높은 것으로 조사되었다. 한편 유채박 접착제로 제조된 합판의 인장 전단강도와 목파율은 유채박의 가수분해 조건과 PF prepolymer의 종류와 상관없이 KS 규격의 보통 합판 품질기준을 상회하였다. 포름알데히드 방산량은 1.8몰의 포름알데히드와 1몰의 phenol로 조제한 PF prepolymer를 사용한 접착제에서 유채박의 가수분해 조건과 상관없이 KS 규격의 E0 기준보다 낮은 것으로 나타났다. 결과적으로 유채박이 합판용 접착제의 원료로서 사용될 수 있을 것으로 생각되나, 열압시간을 단축시키기 위한 유채박 접착제의 고형분 함량을 증가시키는 방안과 접착제의 목재 침투 정도와 인장 전단강도 사이의 관계를 확인하는 현미경적 미세구조에 대한 연구가 유채박 접착제의 상용화를 위해 필요할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.317-323
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• 2017

쓰레기 소각장이나 산업체의 폐열을 농업에 활용한 사례는 몇몇 있었다. 그러나 온배수를 농업에 활용한 사례는 전무하였으며, 치어, 종패 등을 양식하는 수산업이 대부분이었다. 본 연구에서는 화력발전소의 온배수(폐열)를 열원으로 이용하는 120 RT 규모의 냉난방시스템을 제주특별자치도 서귀포시 안덕면 소재의 $5,280m^2$ 아열대 작물(망고) 재배온실에 설치, 10월에서 다음해 2월까지 약 5개월 동안 난방을 실시하여 난방에너지 비용 절감 효과 등 분석하였다. 난방에너지 비용 절감효과는 면세경유에 대하여 87%이였으며, 또한 발전소의 온배수를 에너지원으로 재활용함으로서 62%의 이산화탄소 배출 저감 효과를 얻었다. 본 연구를 계기로 2015년에 해수가 수열에너지 분야로 재생에너지에 포함되었다. 해수의 표층의 열을 히트펌프를 사용하여 변환시켜 얻은 에너지라는 수열에너지 분야의 기준과 범위를 볼 때, 이는 온배수가 재생에너지에 포함되었다고 말해도 과언이 아닐 것으로 사료된다. 그 이유는 온배수도 해수임에도 불구하고 온도가 일반 해수보다 $7{\sim}8^{\circ}C$ 높아, 일반 해수를 히트펌프의 열원으로 이용하는 것보다 온배수를 열원으로 이용했을 때 히트펌프의 성능이 높기 때문이다. 또한 같은 해 농식품부의 폐열 재이용 시설 지원 사업이 발표되어, 발전소 온배수뿐만 아니라 산업체와 소각장의 폐열을 농업에 활용하면 지원을 받을 수 있게 되었다. 이 사업에 의하여 2015년 당진시, 하동군, 제주시, 곡성군이 선정되었으며, 2016년 태안군, 서귀포시 등이 선정되어, 2016년 말 곡성군과 제주시가 공사를 완료, 농업에 폐열을 활용하고 있으며(제주시는 발전소, 곡성군은 산업체 폐열을 이용하고 있음), 기타 지역은 추진 중이다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.194-194
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• 2017

Camelina (Camelina sativa L.) is a potential bio-energy crop that has short life cycle about 90 days and contains high amount of unsaturated fatty acid which is adequate to bio-diesel production. Enhancing environmental stress tolerance is a main issue to increase not only crop productivity but also big mass production. CsRCI2s (Rare Cold Inducible 2) are cold and salt stress related protein that localized at plasma membrane (PM) and assume to be membrane potential regulation factor. These proteins can be divide into C-terminal tail (CsRCI2D/E/F/G) or no-tail group (CsRCI2A/B/C/H). However, function of CsRCI2s are less understood. In this study, physiological responses and functional characterization of CsRCI2s of Camelina under salt stress were analyzed. Full-length CsRCI2s (A/B/E/F) and CsPIP2;1 sequences were confirmed from Camelina genome browser. Physiological investigations were carried out using one- or four-week-old Camelina under NaCl stress with dose and time dependent manner. Transcriptional changes of CsRCI2A/B/E/F and CsPIP2;1 were determined using qRT-PCR in one-week-old Camelina seedlings treated with NaCl. Translational changes of CsRCI2E and CsPIP2;1 were confirmed with western-blot using the antibodies. Water transport activity and membrane potential measurement were observed by cRNA injected Xenopus laevis oocyte. As results, root growth rate and physiological parameters such as stomatal conductance, chlorophyll fluorescence, and electrolyte leakage showed significant inhibition in 100 and 150 mM NaCl. Transcriptional level of CsPIP2;1 did not changed but CsRCI2s were significantly increased by NaCl concentration, however, no-tail type CsRCI2A and CsRCI2B increased earlier than tail type CsRCI2E and CsRCI2F. Translational changes of CsPIP2;1 was constitutively maintained under NaCl stress. But, accumulation of CsRCI2E significantly increased by NaCl stress. CsPIP2;1 and CsRCI2A/B/E/F co-expressed Xenopus laevis oocyte showed decreased water transport activity as 61.84, 60.30, 62.91 and 76.51 % at CsRCI2A, CsRCI2B, CsRCI2E and CsRCI2F co-expression when compare with single expression of CsPIP2;1, respectively. Moreover, oocyte membrane potential was significantly hyperpolarized by co-expression of CsRCI2s. However, higher hyperpolarized level was observed in tail-type CsRCI2E and CsRCI2F than others, especially, CsRCI2E showed highest level. It means transport of $Na^+$ ion into cell is negatively regulated by expression of CsRCI2s, and, function of C-terminal tail is might be related with $Na^+$ ion influx. In conclusion, accumulation of NaCl-induced CsRCI2 proteins are related with $Na^+$ ion exclusion and prevent water loss by CsPIP2;1 under NaCl stress.

• 대한환경공학회지
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• 제30권10호
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• pp.999-1005
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• 2008

토양 세척법 중에서 수산화나트륨(NaOH)과 과산화수소(H$_2$O$_2$)를 이용한 토양세척의 주된 반응은 H$_2$O$_2$ 분해시 발생되는 산소기포가 토양에 흡착되어 있는 유류오염물질을 효과적으로 탈착 부상시킨다. 이로 인한 H$_2$O$_2$의 분해속도를 온도에 따른 반응속도 상수를 통해 증명하고, 운전인자를 최적화하기 위하여 NaOH 및 H$_2$O$_2$의 농도와 세척시간, 고액비(soil-water)의 영향을 살펴보았다. 토양세척시 NaOH 수용액상에서 H$_2$O$_2$의 분해속도는 농도에 대해 1차 반응이고, NaOH 0.1 M 이하의 농도에서 반응속도상수 k$_1$은 0.9439 $\times$ exp(-1376.82/RT), 이상의 농도에서 반응속도상수 k$_2$는 17.3588 $\times$ exp(-2320.06/RT)이었다. 아울러, NaOH는 일정농도 이상에서 H$_2$O$_2$ 분해를 촉진시키며, 토양세척 시 최적 NaOH/H$_2$O$_2$ 농도를 반응속도상수를 통해 확인하였다. 또한, 토양세척 시최적조건은 세척시간 15 min, 고액비 1 : 3, NaOH 및 H$_2$O$_2$의 농도는 0.25 M과 0.1 M이 적절하였다.