• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권5호
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• pp.11-15
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• 2015

The three processes of 1) high- & low-temperature microwave heatings, 2) the soil washing, and 3) the thermal desorption processes in soil remediation are analysed on the treatment cost data for 2003-2012 years. The cost of microwave heating method with at temperature 500-700℃, for 30 minutes, and at 4-6 kW is approximately 10 $/ton (13,000 ₩) due to the deep through heating of micro-wave, the soil washing with chemicals is about 80 $/ton (85,000 ₩) due to the chemicals & duration, and the thermal desorption process is around 40 $/ton (41,000 ₩) from the less efficiency. Furthermore the sustainability has been assessed, and suggestions are made. 1) Green; the minimal environmental footprint, 2) Growth; the least cost, 3) Shared; the social & environmental justice, 4) Smart; the microwave characteristics of deep through irradiation & heating, and 5) Mutuality; the flexibility of the technology. More additives including water, the government support, and public relation are suggested realizing the microwave in this condition is not harmful to human beings.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권7호
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• pp.1209-1215
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• 2017

Microwave sterilization was performed to inactivate the spores of biofilms of Bacillus cereus involved in foodborne illness. The sterilization conditions, such as the amount of water and the operating temperature and treatment time, were optimized using statistical analysis based on 15 runs of experimental results designed by the Box-Behnken method. Statistical analysis showed that the optimal conditions for the inactivation of B. cereus biofilms were 14 ml of water, $108^{\circ}C$ of temperature, and 15 min of treatment time. Interestingly, response surface plots showed that the amount of water is the most important factor for microwave sterilization under the present conditions. Complete inactivation by microwaves was achieved in 5 min, and the inactivation efficiency by microwave was obviously higher than that by conventional steam autoclave. Finally, confocal laser scanning microscopy images showed that the principal effect of microwave treatment was cell membrane disruption. Thus, this study can contribute to the development of a process to control food-associated pathogens.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.44-48
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• 2021

Semiconductor inspection equipment makes components using materials with insulating properties for functional inspection including current and voltage of semiconductor parts. A representative insulating material is plastic, and plastic is made of a component through an injection process using plastic pellet. When plastic pellets contain excessive moisture, problems such as performance degradation and product surface defects occur. To prevent this, pre-drying is essential, and the heat convective type is the most applied. However, the heat convective type has a problem of low consumption efficiency and a long drying time. Recently, many studies have been conducted on a drying method using microwaves due to high energy efficiency. In this paper, drying was performed using a microwave for drying PC pellets. Energy consumption and drying efficiency analyzed by set up an experimental apparatus of heat convective, microwave, and hybrid(heat convective + microwave) types. It was confirmed that energy consumption and drying efficiency were high when drying using microwaves, and it was confirmed that the hybrid method improved drying performance compared to the heat convective method. It is expected that the research results of this paper can be used as basic data for drying plastic pellets using microwave.

• 공업화학
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• 제16권3호
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• pp.427-433
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• 2005

마이크로파를 이용한 인삼으로부터 가용성 성분을 추출할 때의 용매(에탄올-물) 사용량, 고체 입자크기, 마이크로파 전력의 영향과 용매-인삼 혼합물의 마이크로파 가열 특성 및 팽윤도에 대하여 검토하였다. 용매와 인삼의 비는 6 : 1(vol. of solvent to mass of ginseng)이 적당하였고 인삼 입자는 작을수록 추출률이 높았으나 슬러리를 여과하여 여분의 용매를 분리하기가 매우 곤란하였다. 마이크로파 전력은 세기가 클수록 추출 속도는 빨라지나 추출률은 투입되는 전체 에너지양에 영향 받는 것을 확인할 수 있었다. 마이크로파와 물중탕으로 가열한 인삼의 수분 흡수량으로부터 구한 질량기준 팽윤도는 마이크로파로 가열하였을 때 더 빠르게 일어났으며 이러한 결과가 마이크로파를 이용한 추출이 종래의 추출방법에 비하여 추출률이 높고 속도가 빨라지게 되는 요인일 것으로 판단되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.218.1-218.1
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• 2014

In order to measure the absolute plasma density, various probes are proposed and investigated and microwave probes are widely used for its advantages (Insensitivity to thin non-conducting material deposited by processing plasmas, High reliability, Simple process for determination of plasma density, no complicate assumptions and so forth). There are representative microwave probes such as the cutoff probe, the hairpin probe, the impedance probe, the absorption probe and the plasma transmission probe. These probes utilize the microwave interactions with the plasma-sheath and inserted structure (probe), but frequency range used by each probe and specific mechanisms for determining the plasma density for each probe are different. In the recent studies, behaviors of each microwave probe with respect to the plasma parameters of the plasma density, the pressure (the collision frequency), and the sheath width is abundant and reasonably investigated, whereas relative diagnostic characteristics of the probes by a comparative study is insufficient in spite of importance for comprehensive applications of the probes. However, experimental comparative study suffers from spatially different plasma characteristics in the same discharge chamber, a low-reproducibility of ignited plasma for an uncertainty in external discharge parameters (the power, the pressure, the flow rate and so forth), impossibility of independently control of the density, the pressure, and the sheath width as well as expensive and complicate experimental setup. In this paper, various microwave probes are simulated by finite-different time-domain simulation and the error between the input plasma density in FDTD simulations and the measured that by the unique microwave spectrums of each probe is obtained under possible conditions of plasma density, pressure, and sheath width for general low-temperature plasmas. This result shows that the each probe has an optimum applicable plasma condition and reliability of plasma density measurement using the microwave probes can be improved by the complementary use of each probe.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.5-12
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• 2011

지반공학적으로 흙의 함수비는 흙의 역학적 거동특성을 예측할 수 있는 중요한 인자이다. 통례적으로 흙의 함수비는 $105^{\circ}C$ 건조로에서 16~24시간 동안 건조해 함수비 값을 구한다. 현재 이러한 방법은 가장 보편적인 방법이며 많은 실험 데이타가 축척되어 있으나, 동시에 현장에서 사용하기에는 많은 시간을 필요로 하고 문제 발생 시 신속한 대책마련이 어렵다는 단점이 있다. 최근 이러한 문제점을 보완하기 위해서 외국의 실험규정(ASTM, JGS)에서는 microwave oven을 이용한 함수비 측정법이 제정되어 있다. 또한 microwave oven에 의한 함수비의 신뢰성 평가에 관한 연구도 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 주문진표준사, 카올리나이트, 벤토나이트, 화강풍화토, 유기토 등을 대상으로 microwave oven을 이용한 함수비 측정방법의 타당성을 확인했다. 신뢰성에 영향을 미치는 인자에 대해서 분석하고 신뢰성을 높이기 위한 방법에 대해서 고찰하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제13권3호
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• pp.390-397
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• 2022

The use of microwaves as the energy source for synthesis and sintering of ceramics offers substantial advantages compared to conventional gas-fired and electric resistance furnaces. Benefits include much shorter processing times and reaching the sintering temperature more quickly, resulting in superior final product quality. Most oxide ceramics poorly interact with microwave irradiation at low temperatures; thus, a more complex setup including a susceptor is needed, which makes the whole process very complicated. This investigation pursued a new approach, which enabled us to use microwave irradiation directly in poorly coupled oxides. In many solid-state electrochemical devices, the support is either metal or can be reduced to metal. Metal powders in the support can act as an internal susceptor and heat the entire cell. Then sufficient interaction of microwave irradiation and ceramic material can occur as the sample temperature increases. This microwave heating and exothermic reaction of oxidation of the support can sinter the ceramic very efficiently without any external susceptor. In this study, yttria stabilized zirconia (YSZ) and a Ni-YSZ cermet support were used as an example. The cermet was used as the support, and a YSZ electrolyte was coated and sintered directly using microwave irradiation without the use of any susceptor. The results were compared to a similar cell prepared using a conventional electric furnace. The leakage test and full cell power measurement results revealed a fully leak-free electrolyte. Scanning electron microscopy and density measurements show that microwave sintered samples have lower open porosity in the electrode support than conventional heat treatment. This technique offers an efficient way to directly use microwave irradiation to sinter thin film ceramics without a susceptor.

• 한국지구과학회지
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• 제38권2호
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• pp.150-160
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• 2017

암석의 공극률을 산출하기 위해서는 일반적으로 한국암반공학회에서 정하고 있는 '암석의 공극률 및 밀도 측정 표준시험법'이 사용된다. 그러나 건조로를 이용하여 공극률을 구하는 이 같은 표준시험법은 8-24시간이 소요될 뿐만 아니라, 실험 도중 4시간 간격마다 시료를 꺼내어 무게를 측정해야 하는 번거로움이 있다. 이와 같은 단점을 보완하기 위해 본 연구에서는 마이크로웨이브 오븐을 이용하여 암석의 공극률을 측정하는 방법을 제안하였다. 마이크로웨이브 오븐에 무게 모니터링 시스템을 구축하여 무게 측정의 오차 발생 요인과 실험 과정의 번거로움을 줄였다. 건조과정에서 시료의 온도를 $105{\pm}3^{\circ}C$ 이내로 유지하기 위해 적절한 가열/휴지시간을 설정하였으며, 시료의 무게 변화량이 최초 무게의 0.1% 이내에 들면 모니터링을 중단할 수 있도록 알람 시스템도 구현하였다. 무게 모니터링 데이터에 곡선접합을 실시하여 시료의 건조무게를 구하고, 이를 이용하여 공극률을 산출하였으며, 이렇게 구한 공극률을 표준시험법으로 구한 공극률과 비교하였다. 사암을 이용해 실험한 결과, 마이크로웨이브 오븐으로 구한 공극률은 표준시험법으로 구한 공극률과 최대 0.4%의 오차를 보여 표준시험법의 결과와 유사하였다. 또한 동일 시료를 이용하여 공극률을 반복 측정한 결과, 표준편차가 최대 0.23% 정도로 정밀도 또한 양호하였다. 따라서 마이크로웨이브 오븐을 사용할 경우 높은 신뢰도로 공극률 산출이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권1호
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• pp.63-69
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• 2015

전자레인지 가열조리용 편의식품류는 레토르트 처리되어 장기간 저장 안정성이 부여되는 장점이 있는 반면, 높은 가열 조건으로 인하여 식품의 품질 저하뿐 아니라 내용물의 흡착에 의한 포장재의 착색이나 오렌지필과 같은 물리적 변화가 발생되기도 한다. 일부 매운 소스 제품들의 전자레인지 가열 조리 시 특정 부위에서 심한 포장재의 열 변형 현상이 확인되었다. 열화상카메라와 광섬유온도계를 이용하여 전자레인지 가열 중 포장재 내부의 온도 분포 및 변화 패턴을 관찰한 결과 내용물의 충진 경계인 액위선과 양 모서리 sealing 부위의 온도가 가장 높이 상승하여 hot spot이 형성되는 것을 확인하였고, 이때 온도는 순간적으로 최대 $190^{\circ}C$까지 상승하였다. 반면 내용물의 중심부에서는 온도 상승이 매우 느리게 이루어져 cold spot이 생성되었으며, 700W에서 2분 조리 후 도달 온도는 약 $55^{\circ}C$였다. 특히, 전자레인지 가열 시 내용물의 균일한 가열패턴을 보여주는 hot spot과 cold spot 사이의 온도 상승률은 최대 7,000배까지 차이를 보였다. 따라서 전자레인지 조리 시 내용물의 불균일한 가열로 특정 부위에 열이 집중되는 hot spot의 생성이 포장재 열 변형의 주요 원인으로 판단되었다. 이러한 가열 불균일성은 포장된 내용물에 함유된 당, 염, 수분과 같은 성분들이 점도에 영향을 주는 것에 기인하는 것으로 추측된다. 이러한 점도 변화는 궁극적으로 내용물의 물리적 또는 이온적 특성의 변화를 야기하고, 결과적으로 전자파가 내용물 내부로 침투하는 깊이가 감소되고, 이에 따라 내용물의 유전 특성과 대류 현상에 영향을 주는 것으로 판단된다. 그러나 전자레인지 조리 시 포장재 열 변형 문제의 완전한 해결을 위해서는 향후 포장된 내용물의 세부 성분 별 유전 특성에 대한 보다 세밀한 분석이 필요하며, 아울러 hot spot의 원인이 되는 식품 성분들의 적절한 함량 조절과 함께 포장재, 포장 형태 및 가열 조건 등에 대한 보다 포괄적이고 안정적인 포장시스템 설계와 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권3호
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• pp.135-142
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• 2017

본 연구에서는 국내 화력발전소에서 발생되는 바텀애쉬를 이용하여 질석 성형물을 제작하였으며, 이를 이용하여 흡음 건자재 제조를 위한 흡음성, 최고 휨파괴하중에 대하여 고찰하였다. 이러한 바텀애쉬와 질석의 성형물 제조를 위하여, 마이크로웨이브 건조방식의 공정를 사용하였다. 또한, 바텀애쉬의 볼밀링작업을 통하여 얻어진 $65{\mu}m$ 정도의 크기의 균일한 분말이 사용되었다. 5, 10 wt%의 바텀애쉬와 질석의 성형물을 제조하여, 최고 휨파괴하중 특성이 분석 되었다. 이러한 실험 결과들은 바텀애쉬의 재활용 기술에 필요한 기초적인 데이터를 제공한다.