• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권2호
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• pp.248-254
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• 2016

오늘날 폐수처리는 슬러지의 증가와 환경규제의 이유로 매우 중요해지고 있다. 슬러지처리는 폐수처리플랜트에 있어서 운영비의 50%를 차지하므로 슬러지 분해에 있어서 경제성 있는 방법이 대두되고 있다. 습식산화 반응은 폐수의 유기물을 효과적으로 제거해주고 슬러지 분해 뿐만 아니라 바이오연료의 전구체로 쓰일 수 있는 휘발성 유기산이 부산물로도 나온다. 습식산화 반응은 고온 고압의 높은 조건의 단점이 존재하지만 중력식 반응기를 통한 수두압으로 운영비를 줄일 수 있다. 본 연구에서는 상용프로그램인 Aspen Plus를 이용하여 아임계 조건에서 PSRK 상태방정식을 이용하여 공정모사 하였다. 중력식 반응기의 길이, 산화제 종류, 슬러지 유량과 산화제 주입 위치에 따라 사례 연구를 해보았으며 중력식 반응기 1000 m, 유량이 2 ton/h일 때에 유기물의 전환률은 92.02%, 유기산 효율은 0.17 g/g이였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1745-1753
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• 2008

본 연구는 산업단지의 화학제품제조업 및 석유화학제품제조업에서 발생하는 유기성슬러지에 대하여 삼성분, 원소조성, 발열량, 열중량 분석 및 연소시험을 실시하였다. 삼성분 분석 결과 "화합물 및 화학제품 제조업"의 평균값은 수분함량 75.11, 가연분 17.42, 불연분 7.45%로 나타났으며, "코크스, 석유 정제품 및 핵연료 제조업"의 경우 평균값은 수분함량 77.54, 가연분 18.25, 불연분 4.22%로 나타났다. 원소분석 결과 평균값은 "화합물 및 화학제품 제조업"의 경우 C 33.06, H 4.34, O 24.81, N 5.18, S 0.72wt%로 나타났으며, "코크스, 석유 정제품 및 핵연료 제조업"의 경우 C 36.58, H 4.74, O 26.79, N 5.09, S 0.49wt%로 나타났다. 열중량분석 결과, B사에서 배출되는 슬러지는 $700^{\circ}C$ 이상에서 그리고 F와 N사에서 배출되는 슬러지는 $600^{\circ}C$ 정도의 온도에서도 연소가 가능할 것으로 판단된다. 연소테스트 결과, 산화반응과 동시에 열분해 반응으로 고농도의 일산화탄소가 배출되므로 이로 인한 로의 국부과열이나 파손현상에 대한 기초자료를 얻는데 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권4호
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• pp.453-462
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• 1995

사용후 핵연료 저장구조재의 구조적 안정성자 관련해서, 감마선 조사 생성물로 알려져 있는 $H_2O$$_2$를 전해질에 주입시키었을 때, $H_2O$$_2$가 저장구조재인 304L스텐리스강의 부식거동에 어떤 영향을 미치는가를 조사하였다. 실험결과, $H_2O$$_2$는 304L 스텐리스강의 부식전위를 상승시키고 Pitting 전위를 감소시킴으로써 부동태 영역을 줄이고 pitting 저항성을 감소시키는 것으로 나타났다. 이는 감마선 조사에 의한 부식 거동 변화와 유사한 결과라고 볼 수 있으며, 또한 산소농도증가에 의한 부식거동 변화와 유사한 결과로 해석되었다. 재부동태형성전위가 $H_2O$$_2$의 존재로 증가하는데, 이로써 응력부식균열임계전위는 약간 상승할 것으로 추론되었다. 그러나, $H_2O$$_2$ 농도가 6.3$\times$$10^{-6}$M 이하로 떨어질 경우, $H_2O$$_2$는 부식거동에 영향을 주지 못했다. 이는 대기압상태에서 용존된 $O_2$환원반응속도에 비해 $H_2O$$_2$환원반응속도가 작기 때문이라고 해석되었다. 중성용액보다 산성 및 염기성 용액에서, $H_2O$$_2$가 부식거동에 미치는 영향이 작아졌는데, 이는 산성용액에서는 높은 H$^{+}$ 농도 때문에, 염기성용액에서는 le Chatelier의 원칙 때문인 것으로 해석되었다.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.960-968
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• 2021

미세조류 연구는 18세기 후반부터 시작된 이후 생물산업에서 가장 중요한 생물자원으로 인식되어 왔다. 특히 미세조류의 산업 활용에 초점을 맞춘 식품/사료 및 생리 활성 화합물에 대한 초기 주요 연구 분야는 현재 대체 에너지 자원, 탄소 배출 저감 및 폐수 처리를 포함한 환경 연구 분야로 더욱 확대되고 있다. 하지만 그 산업적 활용의 중요성에도 불구하고 미세조류 배양의 장기 보존과 관련된 기초 연구 분야는 많은 주목을 받지 못하고 있다. 그러나 생물학적으로 활성을 띄는 안정적인 미세조류 배양체 보존은 이러한 미세조류의 산업적 활용을 더욱 부각시킬 수 있는 핵심적인 성공요소이다. 따라서 본 총설은 조류(algae)의 분류체계에서 가장 큰 분류군을 차지하는 녹조류(Chlorophyceae)를 포함하여 현재까지 개발된 다양한 최첨단 미세조류 냉동보존기술을 조사하였다. 또한, 국내 생물자원은행 및 국제 미세조류 자원은행에 기탁된 생물학적으로 활성을 띄는 미세조류 배양체를 보존·유지하기 수행하고 있는 보존 기술과 함께 동결보존 시 온도조절 효과, 보존제 효과 등 미세조류의 성공적인 동결보존 기술과 관련된 주요 요인들을 조사하였다. 본 연구를 통해 확인된 결과를 살펴보면, 미세조류의 형태 및 생리학적 다양성으로 인해 현재로서는 범용적으로 사용할 수 있는 표준 미세조류 장기 보존 방법이 없다는 것을 확인하였다. 따라서, 이러한 문제를 극복하기 위해서는 미세조류의 분류학적 체계를 명확하기 위한 종 특이적 바이오마커의 개발과 종 특이적 동결보존 방법에 기반한 체계적인 접근을 위한 기초 연구 분야에 대해 훨씬 더 많은 노력이 필요함을 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.127-138
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• 2021

본 연구의 목표는 인터렉션이 하나의 영역으로서 묘사 가능성을 증명하는 것이다. 또한 패러다임화된 시각으로 인터렉션을 이해하려고 시도하는 것이다. 일반적으로 통용되는 규칙에 기초하여 이론모델을 구축하고, 디자이너들에게 인터렉션의 본질을 효과적으로 이해하도록 돕고, 현재 인터렉션 설계가 주로 기초적인 수단으로 의존하게 됨으로써 파생되는 인력과 시간비용의 낭비를 방지하는 것이다. 2000년도에 처음으로 인터렉션 패러다임화의 개념을 제시한 이래 지금까지 관련된 연구에는 일부 결함이 존재한다. 예를들어 제시된 이론 모델들이 서로 다른 척도에서 만들어졌거나, 혹은 접근하는 시각에 객관성이 결여된 것, 그리고 주로 연구자의 개인적 경험 등에서 오는것 등이다. 본 연구의 가치와 뛰어난 성과는 그 전체적 기초가 파일검색이라는 토대위에 구축되었다. 최근 2000년 이래 현재까지의 인터렉션 패러다임화에 관한 연구 총 21편의 수집을 통하여 인터렉션 속성 모델 19개,인터렉션 속성 포함 총 174개를 추출하였다. 또한 이 174개 속성에 대하여 보다 통일된 표준 척도에 근거를 두고 집합류의 연구수단을 이용하여 재분류 귀납함으로써 두 개의 이론 모델을 한 조로 만들었다. 이 두 모형은 각각 인터렉션 운용과 인터렉션 체험의 시각으로 접근하며, 그중 각 모델은 각각 6개의 독립된 속성을 포함한다. 이 인터렉션 모델의 제시 및 집합류 데이터의 분석은 각 인터렉션 속성이 인터렉션 설계에서 얼마만큼의 주목을 받고 중요한지 밝히는데 도움이 될것이다. 이런 데이터는 디자이너가 디자인 과정에서 힘 분배를 합리적으로 할 수 있게 도와주며, 또한 미래에 인터렉션 설계에 관해 발전공간을 설계하기 위한 이론적 근거를 제공한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.443-450
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• 2019

본 연구에서는 유중건조 공정으로 커피찌꺼기 고형연료를 제조하기 위한 최적 조건을 선정하는 연구를 수행하였다. 유중건조 장비를 실험실 규모에서 파일럿 규모로 확장하여 효율을 비교 분석하였으며, 최적 조건을 선정하기 위하여 커피찌꺼기와 기름의 비율 선정, 세팅 온도, 비율별 시간에 따른 온도변화 및 함수율을 측정하였다. 또한 연구결과물(커피찌꺼기 유중건조물)의 특성분석을 위하여 칼로리미터와 TGA, 연소 장비, 연소 가스 측정기를 이용하여 생산한 고형연료의 특성분석을 하였다. 그 결과 기름과 커피찌꺼기의 비율은 4:1이었고 세팅 온도 $300^{\circ}C$로 설정 시 20분 이내에 함수율 10wt.% 이하에 도달하였다. 또한 6,273kcal/kg의 높은 발열량을 보였으나 커피찌꺼기의 경우 목재와 비슷한 성분을 지니고 있어 높은 휘도를 보이며 연소 가스에서 많은 CO를 생성하였다. 이로 인하여 화력발전소, 캠핑용 연료로는 부적합하다고 판단되나 초기 착화속도가 빠르며 발열량이 높아 현재 사용 중인 불쏘시개용 연료를 대체할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.451-457
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• 2019

본 연구는 커피박을 열풍건조와 유중건조 방법을 통해 고형연료로 제조하여 특성고찰을 진행하였다. 그리고 각 건조시료의 발열량 차이를 비교였다. 그리고 열중량분석기를 이용한 공업분석법이 유기성 폐기물 및 유중처리 시료에 적용 여부를 고찰하였다. 그 결과, 로 내부를 $N_2$ 분위기에서 $100^{\circ}C$까지 가열한 후 180분 동안 유지한다. 그 후 $100^{\circ}C$에서 $950^{\circ}C$까지 가열하고 $950^{\circ}C$에서 7분 동안 유지한다. 이후 $600^{\circ}C$로 냉각하고 로 내부를 $O_2$ 분위기로 전환한다. 그리고 $815^{\circ}C$에서 30분 내 외로 온도를 유지하는 것이 적당하다. 다음으로 건조 전과 후 시료의 표면을 SEM장비로 관찰하였고 EDS 장비를 통해 성분을 측정하였다. 그 결과 중금속과 같은 기타 유해성분은 측정되지 않았다. 그리고 열중량분석기를 통해 TG와 DTG 곡선을 얻었고 이를 통해 열분해와 연소반응의 차이점을 고찰하였다. 그 결과, 유중건조 된 커피박이 열풍건조 된 커피박 보다 착화 시간이 긴 것으로 보인다. 마지막으로, 열중량분석기에서 배출되는 연소가스를 포집하여 시간에 따른 CO와 $CO_2$ 농도를 GC를 이용하여 정성 및 정량분석 하였다.

• 유기물자원화
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• 제27권2호
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• pp.67-73
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• 2019

본 연구에서는 유기성폐자원의 바이오가스 생산 및 이용을 최적화를 위해 현장시설의 정밀모니터링과 시설별 에너지수지를 분석하고, 현장문제 해결방안에 대해서 조사하여 전처리시설 및 발전기 등의 설계 및 운전 가이드라인을 제시하였다. 고품질화 정제설비 운영에 잦은 고장 및 효율 저하를 해결하기 위해서는 가스전처리가 필요하며, 탈황, 제습, 탈실록산, 분진 처리, 휘발성유기화합물 등의 처리공정이 있다. 이 공정들은 고품질화 공정에서도 제거되는 물질들이기에 가스 전처리에서는 정량적 가이드라인은 제시하지 않고, 정성적 가이드라인으로 처리공간에 운영하도록 제시하였다. 특히, 분진, 실록산 및 휘발성유기화합물 등은 가스 전처리에서 제거되지 않으면 고품질화 공정의 잦은 고장의 주원인이된다. 바이오가스 고품질화 공정에 대한 설계 운전 가이드라인은 전체 가스 발생량의 90 % 이상 이용, 2계열화, 여유율 10 % 이상 감안 등이 있으며, 품질기준[메탄함량(프로판 포함) 95 % 이상]을 제시함. 또한 균등한 바이오가스 유입을 위해 가스균등조 설치, 보조연료 균등투입 제어를 위한 열량자동조절장치 설치, 가스압축과정에서 다량 발생하는 수분 제거를 위한 고품질화 후단의 제습장치 설치, 겨울철 설비의 결빙 및 효율 저하 방지를 위한 보온설비 설치, 특히 멤브레인 설비는 실내 설치 등을 제시하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제3권3호
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• pp.211-224
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• 2012

폐기물 에너지화가 온실가스 감축 수단으로 등장함에 따라 에너지를 많이 소비하는 국내 사업장 중 화석연료와 함께 RDF(Refuse Derived Fuel), RPF(Refuse Plastic Fuel), WCF(Wood Chip Fuel)와 같은 대체연료를 사용하는 곳이 증가하고 있다. 본 연구는 국내 사업장에서 실제 사용하고 있는 고형대체연료 WCF의 연료 분석을 실시하여 $CO_2$배출계수를 개발하였다. 연료 분석 결과, 수분은 23%, 인수식 순발열량은 2,845 kcal/kg, 인수식 탄소함량은 34%였다. 이를 통해 산정한 $CO_2$ 배출계수는 약 $105ton\;CO_2/TJ$로 나타났으며, 이는 2006 IPCC 가이드라인에서 제시하고 있는 기본 배출계수 $112ton\;CO_2/TJ$보다 약 5.9% 낮게 산정되었다. A 사업장의 온실가스 총배출량은 $178,767ton\;CO_2 eq./yr$이고, 순배출량은 $40,359ton\;CO_2 eq./yr$으로 나타났다. 따라서 바이오매스 기반 대체연료 WCF의 사용으로 인한 $CO_2$ 저감 효과는 연간 $138,408CO_2ton$으로 볼 수 있으며, 이는 연간 총배출량의 약 77%에 해당된다.

• 유기물자원화
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• 제29권3호
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• pp.27-33
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• 2021

CO I 유전자 염기서열을 분석한 결과 경북농약연구소에서 독성실험에 이용되고 있는 경주집단 Eisenia속 지렁이의 '분자생물학적 종'은 줄지렁이(E. fetida)로 동정되었고 유기성 폐기물 재활용에 활용되고 있는 영동집단 Eisenia속 지렁이의 '분자생물학적 종'은 붉은줄지렁이(E. andrei)로 동정되었다. 이들 두 분자생물학적 종의 유기성 폐기물에 대한 생식반응을 비교한 결과 줄지렁이 집단의 산란률과 차세대 성충으로의 성장률이 붉은줄지렁이보다 다소 높게 나타나거나 또는 두 집단 간 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다. 두 집단 간 교잡 후 생산되는 산란수나 차세대 성충 생산수는 같은 집단내 개체들로부터 생산된 것들보다 현저하게 낮은 것으로 나타났다. 따라서 줄지렁이 집단과 붉은줄지렁이 집단 간에 완전한 생식적 격리는 이루어지지 않았지만 이 두 집단 간에 생물학적 종분화가 진행되고 있는 것으로 판단된다.