• 청정기술
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• 제8권1호
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• pp.11-17
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• 2002

Petcokes는 원유의 정제 과정에서 최종적으로 생산되는 부산물로 정제과정 중에 petcokes내에 무기물 및 황성분의 농축이 이루어진다. Petcokes는 각각의 분야에서 요구하는 품위에 적합해야 활용이 가능하다. 현재 국내에서 생산되는 petcokes는 황함량이 평균 6% 정도로 높아서 그대로 사용하기가 어렵다. 본 연구에서는 마이크로웨이브 가열을 이용하여 petcokes로부터 황을 제거하는 연구를 수행하였다. 지금까지 연구된 탈황방법에는 열 탈황, 수첨 탈황, 용매 추출에 의한 탈황, 그리고 알칼리 금속을 이용한 탈황 등이 있다. 본 연구에서는 새로운 방법인 마이크로웨이브 가열을 이용하여 petcokes로부터 탈황을 하고자 하였다. 실험은 마이크로웨이브만으로 가열하여 탈황하는 방법과 탈황율을 높이기 위해서 수소가스를 첨가하는 탈황을 수행하였다. 마이크로웨이브만으로 가열한 경우 1835W에서 2시간을 실험한 결과 68.3%의 탈황율을 보였다. 마이크로웨이브로 가열하며 수소를 첨가한 경우 1835W에서 1.5시간을 실험한 결과 86.4%의 탈황율을 얻을 수 있었다. 탈황 시간을 늘리거나 사용한 시료의 입자 크기가 줄여 준다면 더욱 높은 탈황율을 얻을 것으로 생각된다.

• Spatial Information Research
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• 제19권1호
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• pp.61-72
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• 2011

전 지구적 기후변화인 지구온난화의 주원인으로 지목되고 있는 온실가스는 공간적으로 주로 도시에서 발생하고 있기 때문에 도시차원에서의 대책이 무엇보다 필요하다. 본 연구는 도시형태와 탄소발생량과의 관계를 분석하여 기후변화에 대응한 탄소배출저감형 도시의 형태를 제시하는 것을 궁극적인 목표로 삼고 있다. 이를 위해, 첫째로 도시형태에 대한 이론고찰을 수행하여 도시공간의 물리적 규모, 이용현황, 활동강도와 관련된 도시형태요소를 선정하였다. 둘째, 서울시를 사례로 전력, 도시가스, 지역난방, 석유, 상수도 사용량 자료를 이용하여 이산화탄소 배출량 지도를 작성하였다. 셋째, 이산화탄소 배출량과 도시형태요소와의 관계를 분석하여 도시공간에서 에너지 사용량에 영향을 주는 도시형태를 밝혀내고, 도시계획 측면에서의 시사점을 도출하였다. 본 연구에서 도시형태 요소와 이산화탄소 배출량간의 관계를 분석한 결과는 실제 에너지 사용량에 기반하여 이산화탄소 배출량을 산정하여 활용하였다는 점에서 기존 연구가 지닌 한계를 극복하고, 사례분석을 통해 구체적이고도 결과를 도출하였다는데 그 의의가 있다.

• 청정기술
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• 제22권4호
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• pp.250-257
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• 2016

As an attempt to replacing petroleum-based chemicals with bio-based ones, synthesis of furfural from biomass-derived xylose attracts much attention in recent days. Conventionally, furfural from xylose has been produced via the utilization of highly corrosive, toxic, and environmentally unfriendly mineral acids such as sulfuric acid or hydrochloric acid. In this study, microwave-assisted biphasic reaction process in the presence of novel bio-based heterogeneous acid catalysts was developed for the eco-benign and effective synthesis of furfural from xylose. The microwave was irradiated for reaction acceleration and a biphasic system consisting of $H_2O$ : MIBK (1 : 2) was designed for continuous extraction of furfural into the organic phase in order to reduce the undesired side products formed by decomposition/condensation/oligomerization in the acidic aqueous phase. Moreover, sulfonated amorphous carbonaceous materials were prepared from wood powder, the most abundant lignocellulosic biomass. The prepared catalysts were characterized by FT-IR, XPS, BET, elemental analysis and they were used as bio-based heterogeneous acid catalysts for the dehydration of xylose into furfural more effectively. For further optimization, the effect of temperature, reaction time, water/organic solvent ratio, and substrate/catalyst ratio on the xylose conversion and furfural yield were investigated and 100% conversion of xylose and 74% yield of furfural was achieved within 5 h at $180^{\circ}C$. The bio-based heterogeneous acid catalysts could be used three times without any significant loss of activity. This greener protocol provides highly selective conversion of xylose to furfural as well as facile isolation of product and bio-based heterogeneous acid catalysts can alternate the environmentally-burdened mineral acids.

• 한국잡초학회지
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• 제15권2호
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• pp.154-159
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• 1995

야생식물인 마디풀과 버드나무의 수용 추출액에는 상치 및 벼종자의 발아를 강하게 억제하는 물질이 존재하여 이들 품질을 GLC로 검정했다. 마디폴에 페놀물질로는 salicylic + vanillic, tannic - gallic, sinapic, p-coumaric, p-cresol 및 catech이 등의 순으로 함유되어 있었고 이들은 강한 활성을 나타냈다. 배양세포에도 유사한 페놀류가 동정되어 2차 대사물질이 세포배양에도 생성됨이 검정되었다. 지방산 가운데는 linolenic산(3.7 mg/g)과 유기산 가운데는 oxalic산(14.288 mg/g)이 가장 많이 함유되어 있었으며 이들도 생리활성을 지닌 물질로 간주된다. 그 밖에 마디풀에는 석유 에테르 추출물도 1.65% 검정되어 생리활성을 발휘하리라 사료되어 계속 연구중이나 알카로이드 함량은 아주 낮았다. 마디풀과 버드나무로부터 MS기본배지에 2,4-D(1.0 mg/l)과 BAP(0.1-0.2 mg/l)조합 처리하면 캘루스의 유기가 잘 되었으며 대량생산을 위한 세포현탁배양에 이용될 수 있는 기초자료가 된다고 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권5호
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• pp.776-784
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• 2019

Polyhydroxybutyrate (PHB), the most well-known polyhydroxyalkanoate, is a bio-based, biodegradable polymer that has the potential to replace petroleum-based plastics. Lignocellulose hydrolysate, a non-edible resource, is a promising substrate for the sustainable, fermentative production of PHB. However, its application is limited by the generation of inhibitors during the pretreatment processes. In this study, we investigated the feasibility of PHB production in E. coli in the presence of inhibitors found in lignocellulose hydrolysates. Our results show that the introduction of PHB synthetic genes (bktB, phaB, and phaC from Ralstonia eutropha H16) improved cell growth in the presence of the inhibitors such as furfural, 4-hydroxybenzaldehyde, and vanillin, suggesting that PHB synthetic genes confer resistance to these inhibitors. In addition, increased PHB production was observed in the presence of furfural as opposed to the absence of furfural, suggesting that this compound could be used to stimulate PHB production. Our findings indicate that PHB production using lignocellulose hydrolysates in recombinant E. coli could be an innovative strategy for cost-effective PHB production, and PHB could be a good target product from lignocellulose hydrolysates, especially glucose.

• 접착 및 계면
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• 제21권4호
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• pp.135-142
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• 2020

최근 미세플라스틱과 같은 환경 문제로 석유계 플라스틱을 대체할 자연 유래 친환경 플라스틱에 대한 사람들의 관심이 증가하고 있다. 점·접착제 분야에서도 이런 추세에 맞추어 천연 유래 소재를 이용한 친환경 점·접착제들이 개발되고 있다. 그 중에서 엿당은 전분에서 유래한 천연 물질이며 식품 첨가제로 쓰이는 물엿의 주성분이다. 전분보다 낮은 분자량 때문에 물에 쉽게 녹고 무엇보다 이를 이용해 용액중합으로 다른 단량체와 공중합 될 수 있다는 가능성이 있다. 그러나 아직 엿당을 이용하여 점·접착제에 응용한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 엿당을 아크릴 무수물로 개질한 후 FT-IR과 H-NMR을 통해 개질여부를 확인하였다. 그리고 개질한 엿당을 2종의 아크릴 단량체와 공중합 하였다. 합성한 수지의 접착 성능은 목재접착을 통해 조사하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권10호
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• pp.1325-1334
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• 2022

Global warming has accelerated in recent decades due to the continuous consumption of petroleum-based fuels. Cyanobacteria-derived biofuels are a promising carbon-neutral alternative to fossil fuels that may help achieve a cleaner environment. Here, we propose an effective strategy based on the large-scale cultivation of a newly isolated cyanobacterial strain to produce phycobiliprotein and biodiesel, thus demonstrating the potential commercial applicability of the isolated microalgal strain. A native cyanobacterium was isolated from Goryeong, Korea, and identified as Pseudanabaena mucicola GO0704 through 16s RNA analysis. The potential exploitation of P. mucicola GO0704 was explored by analyzing several parameters for mixotrophic culture, and optimal growth was achieved through the addition of sodium acetate (1 g/l) to the BG-11 medium. Next, the cultures were scaled up to a stirred-tank bioreactor in mixotrophic conditions to maximize the productivity of biomass and metabolites. The biomass, phycobiliprotein, and fatty acids concentrations in sodium acetate-treated cells were enhanced, and the highest biodiesel productivity (8.1 mg/l/d) was achieved at 96 h. Finally, the properties of the fuel derived from P. mucicola GO0704 were estimated with converted biodiesels according to the composition of fatty acids. Most of the characteristics of the final product, except for the cloud point, were compliant with international biodiesel standards [ASTM 6761 (US) and EN 14214 (Europe)].

• Safety and Health at Work
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• 제11권4호
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• pp.537-542
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• 2020

Background: Personal protective equipment (PPE) has been designed in such a way to reduce accident rates. Unfortunately, existing PPE is rather ineffective as it is not able to provide warning signals when hazard is around. The integration of intelligent systems is envisaged to increase the efficiency of existing PPE. Methods: This project designed a safety vest incorporated with metal detectors which can provide immediate warning to the field workers when there is metal hazard around. This product has greater freedom of design via smart manufacturing as it involves the assembly of few commercially available parts into a single entity. Briefly, the metal detector is a do it yourself (DIY) kit, and the safety vest is purchasable from any local market. The DIY kit was connected to a copper coil and being sewed into the safety vest. Results: The metal detector induces beeping sound when there is metal hazard around. A total of 121 engineering students were introduced to the prototype before being requested to answer a survey associated with the design. Respondents have rated >3.00/5.00 for the design simplicity, ease of usage, and light weight. Meanwhile, respondents suggested that the design should be further improved by increasing the metal detection range. Conclusion: It is envisaged that the introduction of this smart safety vest will allow the workers to carry out their duties securely by reducing the accident rates. Particularly, such design is expected to reduce workplace accident especially during night time at construction sites where the visibility is low.

• 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.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제40권3호
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• pp.177-185
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• 2012

목질 판상재료 생산을 위하여 현재 주로 사용되고 있는 석유화학계 접착제를 대체하여 재생가능한 원료로부터 대체 접착제를 개발하기 위한 관심이 증대하고 있다. 본 연구에서는 바이오 디젤 부산물인 유채박을 산 및 알칼리 가수분해를 통해 접착제를 제조하고, 이 접착제를 중밀도섬유판(MDF) 제조에 적용한 후 물성과 강도 특성을 조사하여 유채박의 중밀도 섬유판 제조용 접착제에 대한 가능성을 확인하고자 하였다. 먼저 유채박 접착제 조제를 위하여 유채박을 산과 알칼리 가수분해를 통해 개량한 다음, phenol formaldehyde (PF) prepolymer 와 혼합하여 접착제를 제조하고 이를 중밀도 섬유판 제조용 접착제로 사용하였다. 제조된 중밀도 섬유판의 평균 함수율과 밀도는 모두 KS의 기준을 만족시키는 것으로 나타났으며, 흡수 두께 팽창률은 다소 높게 나타났다. 중밀도 섬유판의 휨강도는 요소수지 접착제로 제조한 중밀도 섬유판보다 낮은 것으로 나타났지만 박리강도는 일부 조건에서 요소수지 접착제로 제조한 중밀도 섬유판보다 높게 나타나 석유화학계 접착제의 대체 접착제로의 가능성을 보여주었다. 접착성능의 향상을 위해서는 최적화되는 중밀도 섬유판의 제조공정의 변수에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.