• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.41-46
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• 2018

본 연구에서는 바이오가스 기반 예혼합 압축착화(Homogeneous charged compression ignition, HCCI) 엔진에 수소를 첨가하였을 때, 연소실 내부 압력, 온도 배출가스에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 자세히는 수소 첨가량과 과다공기량(${\lambda}$) 변화에 따른 연소실 압력 온도, 그리고 생성물로서의 NO, $CO_2$ 배출 특성을 화학 반응 해석 프로그램을 사용하여 고찰하였다. 대상의 엔진은 2300cc 바이오가스 엔진 발전기로서 압축비 13:1, 발전량 15kW 급이다. 과급압은 1.2bar 고정 조건이며, rpm은 1800rpm의 정속 조건이다. 엔진 연소 방식은 예혼합 압축 착화를 모사하였다. 본 연구를 진행하기에 앞서 바이오가스의 주요 조성인 메탄의 연소 및 산화 메커니즘에 대한 선행 연구에 대한 고찰을 통하여 연소반응 메커니즘을 규명하기 위한 반응 메커니즘 연구 기술의 경향을 살펴보고, 본 연구에 적용 가능한 반응 메커니즘을 선정하여 해석을 진행하였다. 수소를 첨가할 때 NO는 증가하는 반면, $CO_2$등의 배출량은 감소하였고 실린더 내부 압력이 상승하며, 상승 구간이 진각 됨을 알 수 있었다. 또한, 희박영역에서 수소 첨가가 가연 한계를 증가시켰다.

• 한국물환경학회지
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• 제38권1호
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• pp.10-18
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• 2022

This study was conducted to investigate the effect of soil and groundwater environment changed by wildfire on cesium adsorption and transport. Soil samples (A, B) used in the study were collected from Gangwon-do, where wildfires frequently occur, and the adsorption and transport of cesium in the samples were evaluated through batch and column experiments. As a result of the batch adsorption experiments with various concentrations of cesium (C_W ≈ 10~10⁵ ㎍/L), the adsorption distribution coefficient (K_d) of cesium was higher in sample A for all observed concentrations. It means that the adsorption capacity of sample A was higher to that of sample B, which was also confirmed through the parameters of adsorption isotherm models (Freundlich and Langmuir model) applied to the experimental results. The fixed bed column experiments simulated the actual soil and groundwater environment, and they showed that cesium was retarded approximately 43 and 27 times than a nonreactive tracer in sample A and B, respectively. In particular, a significant retardation occurred in the sample A. Although sample A contains little clays, total organic carbon (TOC) contents were 3 times greater than sample B. These results imply that particulate organic matter caused by wildfire might influence the adsorption and transport of cesium in the organic matter-rich soil and groundwater environment.

• 한국분말재료학회지
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• 제29권4호
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• pp.320-324
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• 2022

Lightweight steel is a crucial material that is being actively studied because of increased carbon emissions, tightening regulations regarding fuel efficiency, and the emergence of UAM, all of which have been recently labeled as global issues. Hence, new strategies concerning the thickness and size reduction of steel are required. In this study, we manufacture lightweight steel of the Fe-Mn-Al-C system, which has been recently studied using the DED process. By using 2.8 wt.% low-Mn lightweight steel, we attempt to solve the challenge of joining steel parts with a large amount of Mn. Among the various process variables, the laser scan power is set at 600 and 800 W, and the laser scan speed is fixed at 16.67 mm/s before the experiments. Several pores and cracks are observed under both conditions, and negligibly small pores of approximately 0.5 ㎛ are observed.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.25-31
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• 2023

본 연구에서는 CO₂ 고정화 탈황석고(CFBG)의 건조온도에 따른 기초 물성 및 슬래그 시멘트의 자극재로 활용 가능성을 검토하였으며, 콘크리트 배합 시험을 통한 성능평가를 진행하였다. CFBG의 주요 성분은 CaO 및 SO₃로 나타났으며 건조온도가 증가함에 따라 CaO 및 SO₃가 증가하였다. 미건조 CFBG는 함수율이 15.7 %로 나타났으며 건조온도 85 ℃는 1.7 %, 105℃ 는 0.03 %로 나타났다. CFBG를 사용한 모르타르는 건조온도 증가에 따라 플로값이 저하하는 경향이었으며 압축강도는 FGB 사용 배합과 동등 수준을 나타냈다. CFBG SC를 사용 콘크리트 실험 결과 슬럼프 및 공기량은 60분 경과 후 모두 목표 범위를 만족하였으며, 압축강도는 일반 3성분계 배합 대비 전반적으로 증가하는 경향이었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제51권3호
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• pp.207-221
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• 2023

The increasing demand for clean energy requires considerable effort to find alternative energy sources, such as briquettes. This research aims to develop a charcoal briquette with added pine resin (API) that has excellent combustion speed and distinctive aroma. Briquettes are composed of charcoal, pine resin (concentration: 0%-30%), and starch (up to 7%). They are produced in several stages, including coconut shell pyrolysis in conventional combustion, to obtain charcoal for the briquette precursor. Briquette compaction is conducted by mixing and densifying the charcoal, pine resin, and starch using a hydraulic press for 3 min. The hydraulic press has a total surface area and diameter of 57.7 cm² and 3.5 cm, respectively. The briquettes are dried at different temperatures, reaching 70℃ for 24 h. The study results show that the briquettes have a thickness and diameter of up to 2 and 3.5 cm, respectively; moisture of 2.18%-2.62%; ash of 11.61%-13.98%; volatile matter of 27.15%-51.74%; and fixed carbon content of 40.24%-59.46%. The compressive strength of the briquettes is 186-540 kg/cm². Their calorific value is 5,338-6,120 kcal/kg, combusting at a high speed of 0.15-0.40 s. The methoxy naphthalene, phenol, benzopyrrole, and lauryl alcohol; ocimene, valencene, and cembrene are found in the API. The API briquette has several chemical compounds, such as musk ambrette, ocimene, sabinene, limonene, 1-(p-cumenyl) adamantane, butane, and propanal, which improve aroma, drug application, and fuel production. Accordingly, API briquettes have considerable potential as an alternative energy source and a health improvement product.

• 유기물자원화
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• 제31권2호
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• pp.53-61
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• 2023

하수슬러지의 대부분은 생물학적 처리에 의한 미생물에 의해 분해 가능한 유기물질을 다량 함유하고 있는 유기성 폐기물이다. 기존의 하수슬러지 처리방법으로는 건조, 소각, 반탄화 그리고 탄화 등의 기술을 이용하여 감량화 및 연료화를 진행하고 있다. 그러나, 건조를 기반으로 하여 539kcal/kg의 잠열이 소비됨으로 에너지 소비가 높은 단점이 지적되고 있다. 따라서 본 연구에서는 열화학적 처리인 수열탄화(HTC)를 통해 고형연료를 생산하고자 한다. 고형연료의 가치를 평가하기 위하여 탄화도 및 연료비의 특성을 분석하였다. 그 결과 수열탄화 반응온도가 증가할수록 탄화도의 상승으로 저위발열량도 약 500kcal/kg 상승하였다. H/C, O/C, Ratio는 1.78, 0.46에서 1.57, 0.32로 감소하는 경향을 보였다. 건조슬러지의 가연분(고정탄소+휘발분) 대비 회분(Ash)의 비율이 0.25 이상으로 나타날 경우는 수열탄화를 진행하여도 탄화도 및 발열량의 증가되지 않는다는 것을 도출하였다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제25권3호
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• pp.73-81
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• 2023

This study uses FMECA (Failure Modes, Effects, and Criticality Analysis) and HAZOP (Hazard and Operability), which are widely applied in industrial areas, among risk assessment methods, and applies them to the same system. While FMECA evaluates system failure conditions and analyzes risks, HAZOP evaluates the system comprehensively by evaluating operational risks that may occur based on system parameters. According to data released by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport, as of December 2021, the length of roads in Korea is 113,405 km, and the repair of guardrails that have expired must be fixed urgently in terms of traffic safety. Replacing all of these guardrails with new ones requires a very large cost, but if the guardrails are repaired with a vehicle equipped with the G-Save method, carbon emissions are reduced, the repair period is shortened, and great economic benefits can be obtained. However, risk assessment for guardrail coating vehicles has not been done so far. Focusing on this point, this study aims to evaluate the risk of these coating vehicles and describe the results. Finally, we found that the Risk Priority Numbers(RPN) in the FMECA risk assessment were greatly reduced, and 6 risk factors from HAZOP risk assessment and actions were taken.

• BMB Reports
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• 제28권4호
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• pp.293-300
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• 1995

The radical centers detected in the reaction of metmyoglobin (MetMb) with hydrogen peroxide ($H_2O_2$) have been studied by using a spin trapping technique. A broad 5-line asymmetric electron spin resonance (ESR) spectrum, with $2A_{max}=4.07\;mT$ and $2A_{min}=2.97\;mT$, obtained after incubation of MetMb with $H_2O_2$ in the presence of a spin trap, 5,5-dimethyl pyrroline-N-oxide (DMPO) was gradually weakened with time and disappeared completely by 6 min after addition of guanidine-HCl (14 M). When a higher concentration (6 M) of the agent was added, the signal disappeared within 40 see and the DMPO/OH signal appeared immediately. Then, a new 8-line signal with similar intensities grew gradually and was fixed by 45 min, coexisting with the DMPO/OH signal. This new signal was found to be composite, consisting of two different radical species. One of the 6-line signals, with $a_N$ 1.49 mT and $a_H$ 0.988 mT, was assigned to the DMPO/phenoxyl radical adduct. The second 6-line signal with $a_N$ 1.55 mT and $a_H$ 2.22 mT was assigned to carbon-centered radical adduct. When 3,3,5,5-tetramethylpyrrolin-N-oxide (TMPO), was employed in the place of DMPO, another broad asymmetric 5-line signal was detected with $2A_{max}=3.99\;mT$ and $2A_{min}=3.04\;mT$, which is virtually identical to that obtained from the DMPO system The shape of the spectrum of the TMPO adduct changed drastically, with lapse of time resulting in a broad singlet after 40 min. The broad singlet was assigned to the porphyrin radical adduct. Incubation of globin with Fenton reagent in the presence of DMPO initially gave a DMPO/OH signal. Then, a new 12-line signal began to grow after one minute and fixed after 15 min. coexisting with the DMPO/OH signal, This 12-line signal was assigned to DMPO/phenoxyl with $a_N$ 1.47 mT, $a_{{\beta}H}$ 0.99 mT and $a_{{\gamma}H}$ 0.13 mT. A minor concentration of carbon-centered radical adduct was also detected. This radical composition is identical to that of guanidine HCl treated MetMb/DMPO/$H_2O_2$ system, indicating that the radical producing conditions are somehow common in both systems. Heme iron can be released by excess $H_2O_2$ in the MetMb/$H_2O_2$ system, providing for Fenton reagent. When MetMb was pretreated with tyrosine blocking agent, $KI_3$ the broad 5.line MetMb-derived signal was not detected in the MetMb/DMPO/$H_2O_2$ system, whereas no such effect was detected on such system of Hb in which the radical center was assigned to cysteine residue not tyrosine, indicating that tyrosine residue is a main radical center produced in the MetMb/$H_2O_2$ system Thus, the present data strongly support the previous indication that the apomyoglobin-derived radical center formed in the reaction of MetMb with $H_2O_2$ is a tyrosine residue.

• 대한환경공학회지
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• 제29권9호
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• pp.1013-1019
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• 2007

본 논문의 목적은 최근 발생량이 급속히 증가하고 있으나, 적절한 처리방법이 없는 인쇄회로기판의 원자재인 페놀수지 동박적층판(Phenol Copper Clad Laminate, 이하 p-CCL)의 재활용을 위해 열분해 적용 가능성을 조사하는데 있다. 동역학 특성은 열중량분석기(Thermogravimetric Analyzer, 이하 TGA)를 사용하였다. 또한 280, 350, $600^{\circ}C$의 온도에서 생성된 액체와 고체부산물에 대해서는 원소분석, 공업분석, 발열량 등의 일반적인 특성을 분석하였고, 액체부산물은 GC/MS, FT-IR를 이용하여 구성 성분을 분석하였다. TGA 결과에 의하면 p-CCL의 분해는 세 단계에 걸쳐 일어났다. 첫 번째는 $280^{\circ}C$ 이하의 저온 분해구간, $280\sim350^{\circ}C$의 중온분해구간, $350^{\circ}C$ 이상의 고온 분해구간으로 구분할 수 있다. 저온, 중온에서의 액체부산물의 주요 성분은 수분과 페놀인 반면에 고온에서는 가지가 있는 페놀류와 퓨란류로 나타났다. 반응온도가 높아짐에 따라 휘발성분의 양은 감소하는 반면 고정탄소의 함량은 증가하였다. 고체 부산물의 고위 발열량은 $7,400\sim7,600$ kcal/kg으로 연료로서의 활용 가능성이 있다고 여겨진다. 또한 고체부산물의 고정탄소 함량이 높고, 회분 성분 함량이 낮기 때문에 적절한 개질화 과정을 거친다면 흡착제로서도 활용 가능하다고 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제28권2호
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• pp.57-65
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• 2000

폐목질재료의 탄화이용을 위한 제탄기술 확립과 이 탄화물들을 이용하여 토앙개량, 탈취, 수분등의 흡착, 미생물활동 담체, 하천등 수질정화제 등으로의 이용가능성을 알아보기 위해 탄화물의 몇 가지 성능을 조사하였다. 목질재료의 공업분석은 고정탄소는 약 17~20%, 회분 0.37~2.27%, 휘발분 70~74%로 나타났다. 탄화수율은 온도가 높아지면 수율이 감소됐으나 시간의 영향은 없었고, 목질재료간에도 차가 없었다. 수축율은 두께방향의 수축율이 너비, 길이 보다 현저히 높았고 탄화후 비중은 탄화전보다 30~40% 감소하였다. 탄화물의 공업분석은 회분 1.08~4.18%, 휘발분 5.88~13.79%, 고정탄소 80.15~90.94%로 나타났다. 탄화물의 수소이온농도는 합판, 파티클보드가($400^{\circ}C$ pH 9, $600^{\circ}C$ 와 $800^{\circ}C$ pH 10) 섬유판보다 높았다. 보수성은 탄화온도와 시간의 조건에 따른 영향이 없었으며 또한 탄화물간에도 차이가 없었다. 초기 24시간내의 보수성은 시료무게의 약 2~2.5배 정도로 나타났고, 그후 평형함수율은 2~10%룰 나타냈다. 간벌재 탄화물의 흡습성은 $20^{\circ}C$, RH 90%에서 9.40~11.82%, $20^{\circ}C$, RH 65%에서 6.87~7.61, $20^{\circ}C$, RH 25%에서 1.69~2.81%로 나타났다. 목질재료 탄화물의 조습능력은 $20^{\circ}C$, RH 90%에서의 간벌재 탄화물과 비슷한 값(약 9~11%) 을 보였으나 $20^{\circ}C$, RH 25%, 65%에서는 목질재료 탄화물의 흡습력이 약 2~3% 높게 나타났다. 모든 목질재료 탄화물은 분말활성탄 선정표준(JWWA K 113-1947)이 정하는 기준치를 만족하였다.