• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제47권6호
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• pp.709-720
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• 2019

지구온난화와 이상기후의 발생으로 매년 하절기 취수원 및 하천의 녹조발생 빈도 및 규모와 이를 처리하기 위한 비용이 증대되고 있는 실정이다. 국내의 경우 녹조발생 현장에 황토의 살포와 정수 및 하수처리장은 Alum과 PAC와 같은 알루미늄 계열의 응집제를 첨가하여 수중의 영양염류를 제어하고 있다. 그러나 응집제의 과다투입은 사람에게 중추신경계의 병을 유발할 수 있으며, 2차적으로 동 식물의 고사 등과 같은 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 천연재료로 병충해 피해를 입은 목재를 재이용하여 친환경 양전하성 반탄화목분과 응집제를 개발하였으며, 개발된 응집제를 이용한 오염수의 처리시 TOC와 $NH_3-N$, pH, 생태독성을 분석하여 개발한 응집제의 효과와 수생태계에 미치는 영향을 평가하고자 한다. 응집제의 수생태계에 미치는 영향을 평가하기 위해 녹조 오염수를 채수하였으며, TOC의 경우 1%와 5% 반탄화목분 C-PAM의 처리조건에서 86-92%로 높은 제거율을 나타냈다. $NH_3-N$의 경우 53% 제거효율을 나타냈으며, 수소이온농도의 경우 녹조가 발생된 오염수의 평균 pH 7.9였으며, 처리수의 수소이온농도는 pH 6.5-7.7사이로 수질환경기준에 적합한 것으로 나타났다. 또한, 생태독성실험 결과 모든 실험결과에서 물벼룩이 사멸하지 않고 생존함으로써 녹조수와 처리수 모두 독성의 영향이 없는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발한 양전하성 표면개질처리 반탄화목분의 수생태계에 미치는 영향평가를 위해 TOC, $NH_3-N$, pH, Chlorophyll-a, 생태독성을 분석한 결과 천연자원을 활용한 조류제거가 가능할 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제27권2호
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• pp.5-12
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• 2019

과거 산업화와 경제발달 과정에서 증가하였던 폐기물이 일부 단순 투기되거나 비위생 매립시설에 최종 처분된 사례가 있다. 매립지 사용종료 및 신규 매립지 확보를 위해 사용이 종료된 비위생매립지 정비 사업들의 시행과 폐기물의 자원화 정책이 강화되면서 매립억제 및 기매립 자원의 재활용을 위한 매립폐기물의 순환이용과 순환형매립지 조성사업이 확대되고 있다. 폐기물혼입굴착물은 순환형매립지의 조성, 매립지 정비사업 및 각종 건설공사 등 다양한 굴착 현장에서 발생되며 자원의 유효이용과 폐기물의 적정처리를 통한 관리가 필요하다. 본 연구에서는 택지개발, 순환형매립지 정비, 비위생매립지 정비 등 굴착 선별 공사가 진행 중인 사업장 3개소를 대상으로 폐기물혼입굴착물의 선별을 통한 선별가연물, 선별토사의 물리화학적 조성 및 특성분석을 통해 선별회수자원 및 잔재물의 특성을 검토하였다. 그 결과, 굴착 선별된 가연물의 부착토사 및 불연성분으로 인해 소각처리 시 운영효율 저하 혹은 고형연료 제조 시 제품의 품질기준을 충족하지 못할 수 있으므로 선별가연물의 불연물 함량을 관리할 필요가 있다. 선별토사의 경우, 매립된 폐기물의 유기성분이 토사 중에 잔존할 수 있으므로 굴착 선별된 토사류의 적정 재활용을 위해서는 선별토사의 유기물질을 관리하여야 할 것으로 판단되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권3호
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• pp.331-337
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• 2019

광촉매로 검토된 물질 중에는 티타니아가 가장 큰 주목을 받아왔다. 그러나, 티타니아는 밴드갭 에너지가 높음으로 인하여 자외선 영역에서만 그 활성을 나타낼 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 티타니아의 광촉매 활성을 가시광선 영역으로 확대하려는 노력들이 있어왔으며, 대표적인 방안들은 티타니아의 표면 개질을 통해 시도되었다. 티타니아 광촉매가 가시광선 영역에서 활성을 갖기 위해서는 표면 개질을 요구한다. 티타니아의 다양한 표면 개질 방안 중 질소도핑은 제조의 수월성과 친환경적인 장점을 가진다. 질소 도핑 티타니아는 가시광선 영역에서도 가전자대의 전자가 전도대로 여기되며, 광촉매 활성을 잘 나타내고 있다. 본 연구에서는 발표된 많은 자료에 근거하여 티타니아 내부에 도핑된 질소 형태에 주목하였다. 여전히 논쟁이 계속되는 질소 도핑 제조방법과 티타니아 내부의 질소 형태에 대해서 살펴보았다. 특히, 질소 도핑 형태는 주로 두 가지로 보고되고 있으며, 티타니아 격자를 구성하는 산소를 질소가 치환하는 경우와 티타니아 격자 사이에서 질소산화물의 형태로 위치하는 경우가 알려져 있다. 지금도 가시광선 영역에서 물 분해를 할 수 있는 잠재력을 활용하려는 시도들은 지속적으로 나오고 있으며, 질소 도핑 티타니아의 향후 전망에 대해서도 살펴보았다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제49권4호
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• pp.315-327
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• 2021

본 연구에서는 제재부산물인 톱밥과 농업부산물인 왕겨의 이용방안을 검토하고자 친환경재료인 숯을 첨가하여 밀도별, 혼합비율별로 혼합보드를 제조하고 휨성능을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 톱밥과 왕겨 및 숯의 첨가율을 50:20:20, 수지첨가율을 10%로하여 밀도별로 제조한 혼합보드의 밀도가 0.5 g/cm³에서 0.7 g/cm³로 증가할수록 휨강도는 0.42~3.24 N/mm², 동적탄성계수는 94.5~888.4 N/mm² 그리고 정적탄성계수는 31.4~220.7 N/mm²의 범위를 나타내, 밀도가 증가할수록 휨성능이 증가하여 밀도가 휨성능에 크게 영향을 끼쳤다. 밀도 0.6 g/cm³, 톱밥첨가율을 50%로 하고, 왕겨와 숯의 첨가율을 달리하여 제조한 보드에서 숯의 첨가율이 증가할수록 휨성능이 감소하는 경향을 나타냈다. 왕겨 및 숯의 첨가율과 휨강도, 공진주파수, 동적 및 정적 휨 탄성계수사이의 관계는 결정계수의 값(R²)은 각각 0.4562, 0.4310, 0.4589, 0.5847으로 다소 낮은 상관관계를 나타내 첨가율이 휨성능에 끼치는 영향은 적은 것을 알 수 있었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권1호
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• pp.18-31
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• 2021

리놀륨은 실용적이고 위생적이며 친환경적인 바닥재이다. 영국의 월튼(Frederik Walton)에 의해 1863년에 개발된 이것은 코르크와 아마인유, 삼베를 주 재료로 한 유연한 방수 재질로서 20세기 초반 전 세계에서 유행했다. 화학제품인 장판과 달리 뒷면의 삼베 바탕을 한 리놀륨은 병원, 사무실과 같은 상업 공간뿐만 아니라 부엌, 욕실, 심지어 거실과 같은 주거 공간에도 널리 사용되었다. 글로벌한 소재의 하나로서 리놀륨은 20세기 초 국내에도 수입·유통된 정황이 파악되고 우리나라의 덕수궁과 창덕궁 내의 여러 건물에서도 쓰였다. 덕수궁의 경우 1915년에 작성된 『덕수궁원안(德壽宮原案)』에 의하면 함녕전, 덕홍전, 정관헌과 같은 주요 전각을 비롯한 여러 곳에 리놀륨이 사용되었음이 확인된다. 이는 주로 청색과 갈색 무지로서 영국의 제품으로 추정된다. 20세기 초 수출입 자료에 따르면 리놀륨은 영국과 미국을 중심으로 국내에 수입되었다. 창덕궁의 경우 이왕직청사의 건물 평면도에는 곳곳에 리놀륨이 표기되어 있으며 대조전과 희정당 일곽에는 그 원형이 남아 있는 곳도 있다. 대조전과 희정당은 1920년에 개수될 당시 서양식 실내 장식과 근대적 설비를 갖추면서 화장실, 이발소, 서행각과 같은 일부 공간에 리놀륨을 사용했다. 여기에 사용된 것은 검정색 무지, 검정 패턴, 그리고 다색 꽃무늬 타일 패턴으로서 아메리칸 리놀륨 매뉴팩처링 컴퍼니(American Linoleum Manufacturing Company)나 암스트롱 코르크 컴퍼니(Armstrong Cork and Tile Company of Lancaster)와 같은 미국 제품들과 유사성이 크다. 본 연구를 통해 리놀륨의 특성과 사용에 대한 이해를 넓히고 이를 기초로 향후 창덕궁의 복원·재현뿐만 아니라 리놀륨이 사용된 근대 실내 복원의 기초자료로 활용될 수 있기를 바란다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권4호
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• pp.35-45
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• 2021

본 연구에서는 폐닥나무 섬유를 사용한 목모보드의 제조 및 조습 특성 분석을 수행하였다. 목모보드 제조를 위해 폐닥나무 섬유의 분쇄 시간을 30, 60, 120, 180초로 제어하였으며, 혼합량을 시멘트 대비 0, 3, 6, 9% 수준으로 외할 첨가하여 제어하였다. 분쇄시간 제어 조습섬유 혼입 목모보드의 흡·방습 특성 분석 결과, 60초 분쇄 섬유 혼합 목모보드가 흡·방습 성능이 뛰어난 것으로 확인되었으며, 이는 분쇄 섬유의 손상이 적어 소재 자체의 흡·방습 성능이 보드 혼합 시에도 발현되었기 때문이다. 또한 섬유 혼합량 제어 목모보드의 흡·방습 특성 분석 결과, 6% 혼합 목모보드가 흡·방습 특성이 가장 뛰어났으며, 흡습 및 방습량은 각각 291.00g/m² 및 108.75g/m²으로 확인되었다.

• 한국포장학회지
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• 제27권3호
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• pp.149-158
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• 2021

식품포장의 발전은 식품 제조 및 식품 공급을 안전하게 유지하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 식품포장은 식품의 보관, 취급, 운송 및 보존을 용이하게 하며 음식물 쓰레기를 최소화하는데도 기여하고 있다. 반면에 식품포장재는 생산량이 많고 사용 시간이 짧고 폐기물 관리 및 쓰레기와 관련된 환경문제 발생을 가속시키고 있으므로, 포장 기술은 식품 보호와 에너지 및 재료 비용, 환경사회적 의식 고양, 그리고 오염물질 및 도시고형폐기물 처리에 대한 엄격한 규제 등의 문제와 균형을 이루며 발전되어야 한다. 자원의 절약과 재활용을 통해 지속가능성을 추구하며 폐기물 생성 및 탄소배출을 줄이는 순환경제(Circular Economy)가 이미 도입되었다. 자원고갈과 환경오염을 최대한으로 줄이는 친환경 경제시스템을 활성화하여 감량, 재사용, 재활용, 재설계로 순환경제의 목표를 실천하면 식품포장이 환경에 미치는 영향도 줄일 수 있을 것이다. 이 고찰에서는, 재활용이 현재 포장 폐기물을 관리하는 중요한 수단으로 여겨지기 때문에 재활용 식품포장의 안전성 측면에 중점을 두어 설명하였다. 재활용은 잠재적으로 위험한 화학물질이 포장재에서 또는 식품으로 이행된 후의 그 수준을 증가시킬 수 있으므로 재활용 포장재의 안전성을 평가하는 것은 매우 중요하다. 플라스틱, 종이 및 판지, 알루미늄, 강철 및 다중재료 다층 포장 등 다양한 식품포장 재료가 일반적으로 사용되나 여기서는 가장 사용 비중이 크고 사용 후 문제가 심각하게 증가되고 있는 플라스틱 식품포장재의 재활용 안전성에 대해서만 고찰하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.610-619
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• 2022

수소는 산소와 반응하여 전기에너지를 만들고 부산물로 물을 생성하므로 친환경 선박의 대체 연료로 대두되고 있다. 그러나 수소는 일반 화석연료와는 달리 낮은 점화 에너지와 높은 가연성 범위로 인하여 폭발의 위험성이 높은 물질이다. 그래서 선박에서 사용되는 수소의 안전성을 확보하기 위해서 수소의 누출·확산에 관한 유동 특성을 연구하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 선박 내부와 같은 밀폐공간에서 수소가 누출되었을 때 누출량, 통풍량, 환기 방식 등이 환기 성능에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 수치적 해석을 수행하였다. 수치해석에는 CFD 상용 소프트웨어인 ANSYS CFX ver 18.1을 이용하였다. 누출량은 1 q = 1 g/s로 하여 1 q, 2 q, 3 q로 변경하였고, 통풍량은 1 Q = 0.91 m/s로 하여 1 Q, 2 Q, 3 Q로 변경하였으며 환기 방식은 typeI, typeII, typeIII로 변경하면서 환기 성능을 분석하였다. 누출량이 1 q에서 3 q로 증가할수록 저장실 내의 수소 몰분율(HMF)는 약 2.4 ~ 3.0배 높게 나타났으며 통풍량 증가는 누출량에 대비하여 약 62.0 ~ 64.8 % 정도 환기 성능이 개선에 효과가 있었다. 그리고 폭발의 위험성을 낮추기 위한 통풍량은 최소 2 Q 이상 되어야 하며, 수소탱크 저장실 내부의 부압 형성을 위해서는 type III가 가장 적합한 방식이라고 판단하였다.

• 보존과학회지
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• 제36권6호
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• pp.505-510
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• 2020

본 연구에서는 전통적인 방법으로 재현한 전통 명유, 전통 명유를 과학적으로 분석하여 친환경적인 방법으로 개발한 크린 명유, 그리고 명유의 원료이자 현재 목조문화재를 보수할 때 단청의 마감제로 사용되고 있는 생들기름의 방미효력을 평가하였다. 평가 결과, 생들기름은 방미효력이 거의 없는 것으로 나타난 반면에, 두 종류의 명유는 모두 높은 성능의 방미효력을 보였다. 하지만, 명유를 천연용제인 테르펜유에 희석하여 사용하면 균주에 노출된 지 4주 만에 방미효력이 현저히 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 목재에 처리된 약제의 함량이 명유의 방미효력에 영향을 주는 것으로 판단된다. 즉, 목조건축물을 축조함에 있어서 명유가 들기름보다 곰팡이 발생을 억제하기 위한 마감제로 더 적합하며, 야외 환경에서의 곰팡이 성장 억제를 저해 할 수 있는 최적의 처리량 및 처리 방법에 대한 추가 연구를 통하여 명유의 적용 가능성을 높힐 수 있을 것으로 생각한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.428-434
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• 2022

본 연구에서는 바이오차를 혼입한 친환경 콘크리트 패널을 개발하고자 한다. 단열성능과 탄소 포집이 가능한 바이오차를 혼입시킨 다공성 콘크리트의 물리적 특성, 역학적 특성 및 열적 특성 실험을 수행하였다. 다공성 콘크리트 배합은 바이오차 혼입율 0, 5, 10 및 15 %와 물-시멘트 비를 0.35로 고정하여 배합조건을 구성하였다. 기본 역학적 특성을 평가하기 위해 단위중량, 총 공극률 및 투수계수를 측정하였다. 바이오차 혼입율이 증가함에 따라 총 공극률과 투수계수는 증가하지만 단위중량은 감소하였다. 콘크리트 압축강도는 바이오차 혼입율이 증가할수록 감소하지만 설계기준 압축강도 이상을 확보하였다. 열전도율은 바이오차 혼입율이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내어 단열성능에 뛰어난 재료임을 증명하였다. 또한 회귀분석을 통해 다공성 콘크리트의 단위중량, 총 공극률, 콘크리트 압축강도 및 열전도율과 상관관계를 제시하였다. 상관관계 분석을 통해 바이오차의 적용 범위를 확대하기 위한 주요 변수를 제시하였다.