• 멤브레인
• /
• 제34권1호
• /
• pp.70-78
• /
• 2024

본 연구에서는 역전기투석용 4차 암모늄이온을 음이온교환기로 갖는 폴리아크릴레이트계 광가교형 음이온교환막을 개발하였다. 역전기투석은 청정 재생에너지 생산 시스템이지만 출력이 낮고 핵심 소재인 분리막의 가격이 비싸다는 단점으로 인해 상용화에 제한이 있다. 이에, 지지체가 없는 광가교형 음이온교환소재를 제조하였으며 개발한 고분자의 주쇄는 우수한 물성의 엔지니어링 플라스틱을 기반으로 제조하였다. 제조된 분리막은 우수한 물리적, 화학적, 전기화학적 특성을 보였으며 상용 음이온교환막인 AMV와 비교하여 약 50% 낮은 분리막 저항을 보였다. 더욱이 CQAPPOA-35는 40 ㎛의 얇은 분리막 두께에도 불구하고 상용막과 동등 수준의 선택도를 보이는 것을 확인할 수 있었다. CQAPPOA-35을 적용한 RED 스택은 최대 2.327 W m^-2 (flow rate : 100 mL min^-1)의 출력 밀도를 보여 AMV가 도입된 것보다 15% 향상된 성능 특성을 보였다. 개발된 CQAPPOA-35이 광경화를 통해 쉽고 저렴하게 제조할 수 있으며 RED 스택 특성도 매우 우수하다는 점을 고려할 때, 개발된 CQAPPOA-35은 RED용 음이온교환막으로 상용 활용을 위한 대안이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제45권6호
• /
• pp.1022-1026
• /
• 2012

적겨자 유기농 재배를 위한 유기질비료 유박의 적정시용 기준을 마련하고자 시설하우스에서 유박비료를 질소성분량 $70kg\;ha^{-1}$ (ECF 100)을 기준으로 35 (ECF 50), 52.5 (ECF 75), 105 (ECF 150) kg $ha^{-1}$ 수준으로 처리하여 토양환경, 적겨자 생육 및 수량특성을 조사하였다. 시험 후 토양 pH는 유박 시용 전에 비해 낮아졌으며, 유박 시용량에 따른 pH는 5.7~5.9 범위로 차이는 없었다. EC는 $3.40{\sim}3.54dS\;m^{-1}$, 인산은 $580{\sim}618mg\;kg^{-1}$로 유박 시용량이 증가할수록 증가하는 경향이었으며, K, Ca, Mg 등의 양이온도 증가하였으나 유의성은 없었다. 호기성 세균과 방선균, Dehydrogenase 활성은 각각 $35.0{\sim}48.5{\times}10^6$, $15.2{\sim}19.3{\times}10^4$ CFU soil $g^{-1}$, $34.6{\sim}38.2mg\;kg^{-1}$ 범위이며, 사상균도 시용량에 따라 $37.2{\sim}39.5{\times}10^4$ CFU soil $g^{-1}$이었으나, 유의성은 없었다. 수확기 적겨자 잎의 T-N는 $63.2{\sim}66.4g\;kg^{-1}$, K는 $55.1{\sim}56.4g\;kg^{-1}$, Ca는 $8.6{\sim}9.5g\;kg^{-1}$, P는 $5.7{\sim}6.3g\;kg^{-1}$ 범위였다. 유박비료의 질소이용율은 38~52% 이었으며, 유박비료 시용량이 많을수록 질소이용율은 적어지는 경향이었다. 적겨자의 수량은 유박비료 시용량에 따라 $13,670{\sim}14,460kg\;ha^{-1}$ 범위로 유박비료 시용량이 증가해도 수량 증수는 없는 것으로 나타났다. 적겨자 재배시 최고 수량보다는 경제적이고 친환경적인 양분관리가 필요한데, ECF 50 ($924kg\;ha^{-1}$), 75 ($1,386kg\;ha^{-1}$) 시험구에 시용한 시용량 정도로 적겨자 재배시 유박비료 시용기준으로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.161-170
• /
• 2020

국내 시설 농업의 99.2%를 차지하는 플라스틱온실의 내부 환경인자는 외부 환경의 변화에 민감하게 반응하고 온실 공간 내부에서 편차가 발생한다. 온도, 습도, CO₂, 광도의 환경인자를 계측하기 위한 지점을 3 × 3 × 5로 구성하여 데이터를 취득하고 내부 공간을 수직, 수평적인 측면으로 분할하여 환경 인자의 분포를 확인하였다. 계측지점의 최적점을 선정하고자 계측 공간을 수직, 수평적인 방향으로 분할하고, 측정 데이터와 이를 활용한 예측지점의 선형회귀분석 결과로 성능평가를 실시하였다. 일반적인 상황에서는 온도와 습도 인자의 경우 1개의 센서로 플라스틱온실 내부 환경의 계측이 가능할 수 있으나, 특정구간의 경우 다수의 센서를 활용하여 내부공간의 정밀성을 확보하는 것이 필요하다. CO₂의 경우 실험기간 내의 계측 매트릭스의 증가에도 불구하고 변이를 정의하는데 한계가 있음을 발견하였다. 조도 분포의 경우 일출 이후 지속적으로 회귀분석 결과가 작아짐을 발견하였다. 구조물의 간섭 등을 고려해 동일한 수평적인 방향에서 미계측 지점의 결정계수가 감소하였고, 센서 매트릭스 배치를 작물 높이 위로 위치하여 다수의 센서 노드 설치로 개선 가능하다고 예상된다. 외부 환경의 변화에 따라 온실 내부 환경이 불규칙하게 변화되며, 이 구간은 시설의 규격을 고려하여 계측 매트릭스를 구성해야 한다. 반대로 안정적인 구간에서는 최소한의 센서 노드로 내부 환경의 예측이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 측정하고자 하는 환경인자와 시설의 구조 등 연구 및 재배자의 목적에 맞는 계측 매트릭스 위치 선정의 유동성이 요구되며, 덕트의 개폐위치를 조절하여 필요한 곳에 에너지를 투입하는 국소냉난방 및 생육제어 모델링 설계에 적용 가능하다고 판단된다.

• 한국포장학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.153-161
• /
• 2023

최근 소비자들의 소비 형태가 온라인 쇼핑 및 간편식, 배달 음식 등 비대면 소비를 위한 서비스 시장이 크게 확대됨에 따라 플라스틱 일회용 제품의 소비가 급증하게 되면서, 사용한 플라스틱 폐기물에 의한 여러 환경오염 문제들이 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 국제적으로 플라스틱 사용을 줄이고, 환경친화성 및 재활용성이 높은 지속 가능 물질로 대체하려는 움직임을 보이고 있다. 본 연구에서는 재활용성이 높은 종이에 다양한 종류의 배리어 코팅을 적용한 종이 시료의 물성과 배리어 특성 및 재활용성 등을 평가하여 실제로 식품용으로 사용되는 종이의 코팅층 종류와 이에 따른 물성 및 배리어성 개선 효과 및 재활용성에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 배리어 코팅종류는 PE와 PP, 개질 아크릴 코팅이 된 종이 시료를 사용하였으며, 코팅 처리하지 않은 종이를 대조군으로 하여 평가를 진행하였다. 형태학적 분석을 통해 PE의 코팅층은 약 30 ㎛, PP는 약 20 , 개질 아크릴은 10 ㎛의 코팅층 두께를 보여주었으며, 섬유조직 형태를 보여주던 대조군의 표면과 달리 배리어 코팅 종이는 코팅층으로 인하여 매끈한 표면 형태를 보여주었다. 기계적 물성 평가에서는 PE 코팅 종이와 개질 아크릴 코팅 종이에서 대조군이 비해 인장강도와 파열강도에서 개선되는 결과를 보여주었으며, PP 코팅 종이에서는 파열강도 외에 대조군과 유의적 차이를 보여주지 않았다. 공기 투기도 평가로 배리어 코팅층이 없는 대조군에서 약 2.24 ㎛/Pa·s로 가장 높은 투기도 값을 보여주었으며, 배리어 코팅 종이의 경우 모두 0.003 ㎛/Pa·s 이하의 상대적으로 낮은 투기도 값을 보여주었다. 또한 Cobb 사이즈도 대조군에서 약 43.77 g/m²로 가장 높은 흡수 특성을 보였으며, 배리어 코팅 종이 시료에서는 2.80 g/m² 이하의 흡수 특성을 보여주었다. 이는 이미 내수성 및 기체 차단 특성을 가진 고분자의 특성으로 종이의 차단 특성도 개선된 것으로 판단된다. 내유성 평가에서도 PE 코팅 종이와 PP 코팅 종이에서 최고 측정값인 12 등급으로 내유성이 높은 특징을 보여주었으며, 개질 아크릴 코팅 종이는 5 등급으로 PE, PP 코팅 종이 보다 상대적으로 낮은 내유성을 보여주긴 하였으며, 대조군은 0 등급으로 내유성이 없는 모습을 보여주었다. 코팅 처리별 종이의 재활용성 평가에서 대조군의 리젝트율은 5.25%로 모든 시료 중 미해리분이 가장 낮은 모습을 보여주었으며, PE 코팅 종이와 PP 코팅종이는 각각 19.04%, 16.57%로 리젝트율이 증가함을 나타냈다. 상대적으로 높은 리젝트율 값은 PE 코팅 종이와 PP 코팅 종이는 해리 시 코팅 층이 작은 크기로 조각나 미분화되어 슬릿에 걸러지는 것으로 확인하였으며, 이는 미해리분으로 인해 재활용에 어려움이 발생할 것으로 판단된다. 개질 아크릴 코팅 종이의 리젝트율은 6.25%로 대조군과 유사하게 미해리분 없이 스크린을 거의 통과되는 현상을 보여주었다. 이 결과는 개질 아크릴 수지의 수해리성이 높아 발생한 것으로 판단된다. PE 및 PP 코팅 종이에 비교하여 개질 아크릴 코팅 종이가 재활용성 평가에서 더 효율적인 결과를 가짐을 나타내며, 추가 해리되어 스크린 업셉트된 펄프 슬러리를 사용하여 제조한 재활용지에 대한 종이의 품질 변화는 향후 보강 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제45권6호
• /
• pp.1230-1236
• /
• 2012

전기동력학적인 기술 처리가 시설재배 토양의 염류제거에도 효과를 보이는가를 검증하기 위하여 토양의 물리성, 화학성 및 작물생산성을 조사한 포장시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. EK처리는 농가포장에 220 V 농가용 교류를 직류화하여 약 0.8 V $cm^{-1}$의 정전압으로 동전기 처리 하였다. 양전극의 길이는 20 cm로서 고규소철 (HSCI; High Silicon Cast Iron), 음전극은 철판 (Fe Plate)을 바닥에 깔았다. 하단부 흙 속에는 직경 10 cm 정도의 유공 PVC파이프를 매설하고 음 (-)극으로 몰려온 양 (+)이온들을 모아서 배출시켰다. EK처리에 따른 토양 물리성은 토양입단의 경우 파괴 효과가 크고 물의 침투 속도는 증가되었으나, 용적밀도와 공극율의 변화는 적었다. 한편, 토양의 화학성을 보면, 무처리구보다 EK처리구의 EC, $NO_3{^-}$-N, $K^+$, $Na^+$ 등의 주요 이온들이 급격히 감소되었고, pH, $P_2O_5$, $Ca^{2+}$ 등은 EK의 영향력이 적은 성분이었다. EK처리에 따른 작물재배 작기별로 토양화학성 감소율을 비교한 결과 $NO_3{^-}$-N 78.3 % > $K^+$ 72.3 % > EC 71.6 % $$\geq_-$$ $Na^+$ 71.5 % > $Mg^{2+}$ 36.8 %순 이었다. EK를 작물재배 이전 즉 휴경을 하면서 처리한 시험구와 작물을 재배하면서 EK를 처리한 시험구의 화학성 감소효과를 비교한 결과 작물재배 중 처리효과가 더 높았다. EK처리 후 양분의 감소가 뚜렸한 $NO_3{^-}$-N, EC 등은 처리효과가 분명하였으나, 1회의 EK처리만으로는 염류감소 지속효과가 분명하지 않으므로 2회 이상 EK처리 후 토양화학성 검정을 계속하면서 토양검정 시비를 실시하는 것이 바람직하였다. EK처리에 따른 배추생육을 보면 1차 처리 - 2차 처리- 3차 처리구의 무처리 대비 증수율은 225.5 % - 181.0 % - 124.2%로 각각 나타났다. 1차 처리 (2011.4)시 고추는 130.0 %, 2차 처리 시 상추는 248.1 %, 3차 처리 시 열무는 125.4 % 각각 증수됨으로서 공시되었던 모든 작물에서 증수효과가 인정되었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제46권6호
• /
• pp.641-646
• /
• 2013

Chemical properties of agricultural soils in Korea have been investigated at four-year interval in order of paddy, polytunnel, upland, and orchard soils since 1999; polytunnel soils were investigated over the whole country in 2000, 2004, 2008, and 2012. Polytunnel soils were taken from the surface (0-15 cm) and subsurface (15-30 cm) at 2,651, 1,274, 1,374 and 1,374 sites in all provinces of South Korea. One hundred sampling sites located in more than 400 m altitude were additionally investigated in 2008 and 2012. Average of soil chemical properties in 2012 except Jeju province were 6.6 for pH, 3.2 dS $m^{-1}$ for EC, 37 g $kg^{-1}$ for organic matter (OM), 1,049 mg $kg^{-1}$ for available (Avail.) phosphate, 1.58 $cmol_c\;kg^{-1}$ for exchangeable (Exch.) K, 10.6 $cmol_c\;kg^{-1}$ for Exch. Ca, and 3.3 $cmol_c\;kg^{-1}$ for Exch. Mg. Except pH, averages of all chemical properties exceeded the upper limit of optimal range. The median values except pH showed a lower value than the averages. The pH, OM and Exch. Ca had slightly increased from 6.3 to 6.6, from 34 to 37 g $kg^{-1}$, and from 7.7 in 2000 to 10.6 $cmol_c\;kg^{-1}$ in 2012, respectively. The order of sample ratios exceeding the optimal range were Avail. $P_2O_5$ (83%) > Exch. Ca (80%) > Exch. K (70%) > Exch. Mg (65%) > EC (55%) > OM (48%) > pH (29%) in 2012. The order of sample ratios below the optimal range was OM (25%) > Exch. K (25%) > pH (20%), Exch. Mg and Avail. $P_2O_5$ (9%) > Exch. Ca (6%) in 2012. The excessive proportion of pH, Exch. Ca, Exch. Mg and OM slightly increased, while the insufficient proportion of those decreased. Approximately 55% of polytunnel soils exceeding EC 2 dS $m^{-1}$ was evaluated with salt accumulated soils having the risk of growth disorder of crops. Nutrient contents in polytunnel soils in Korea showed high level especially Avail. $P_2O_5$ and Exch. cations. Therefore, recommended fertilization based on soil testing or plant testing is needed for soil nutrient management.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.141-149
• /
• 2018

본 연구는 자기충전 콘크리트의 생산 및 시공 시 굳지 않은 상태의 안정성을 향상시킬 목적으로 유공 유리분말(GB)를 혼입한 자기충전 콘크리트에 대하여 충전성, 통과성, 재료분리 저항성 및 레올로지 특성을 평가하였다. 실험결과, GB 혼입량에 따른 충전성은 GB의 볼베어링 효과로 인해 GB $2.0kg/m^3$까지 $T_{50}$ 도달시간이 Plain에 비하여 단축되어 충전성이 개선되는 것으로 나타났다. 단, GB $4.0kg/m^3$에서는 오히려 약간 증가되었다. 통과성의 경우에는 Plain 1등급, GB $0.5{\sim}2.0kg/m^3$ 0등급, GB $4.0kg/m^3$ 1등급으로 GB 혼입량 $2.0kg/m^3$까지 '보이는 차단 없음'으로 통과성이 개선되었다. J-ring에 의한 통과성 Block step($P_J$) 값도 GB $1.0kg/m^3$에서 가장 우수한 통과성을 나타내었다. GB 혼입에 따른 재료분리 저항성은 동적 재료분리 저항성은 Plain 보다 GB을 사용하게 되면 그 혼입량에 상관없이 동적 재료분리 저항성이 증가하였다. 정적 재료분리 저항성은 GB $1.0kg/m^3$에서 재료분리도 2.5%를 나타내어 Plain(12.5%) 대비 크게 개선되었다. GB 혼입에 따른 레올로지 특성은 GB 혼입량 증가에 따른 소성 점도는 큰 차이가 발생하지 않았으나 항복응력은 $1.0kg/m^3$까지 낮아졌다. 이상을 종합하면, GB를 $1.0kg/m^3$ 사용하게 되면 자기충전 콘크리트의 충전성, 통과성, 항복응력 개선에 효과적인 것으로 나타났다. 또한 재료분리 저항성을 증가시켜 자기충전 콘크리트의 안정성에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제45권6호
• /
• pp.968-972
• /
• 2012

우리나라 논토양의 토양화학성을 4년 1주기로 정점조사하여 1999부터 2011년까지의 변화를 평가하였다. 2011년 논토양의 화학성 중 측정 평균값은 토양 pH가 5.7, 유기물함량은 $26.0g\;kg^{-1}$, 유효인산 함량은 $131mg\;kg^{-1}$을 나타냈다. 치환성 칼륨, 칼슘, 마그네슘 함량은 각각 0.3, 5.1, $1.25cmol_c\;kg^{-1}$이었고, 유효규산 함량은 $146mg\;kg^{-1}$이었다. 유효인산 함량은 적정범위 상한기준을 1.1배 초과하였고, 치환성 마그네슘과 유효규산 함량은 적정범위 하한기준의 각각 80%와 92% 수준이었다. 측정 평균값이 증가한 항목 중 과다와 적정범위의 비율도 증가하는 경향을 보였고, 적정범위보다 낮음의 비율은 감소하였다. 유효인산과 치환성칼륨 및 마그네슘 함량의 과다 비율은 다소 감소하고 부족비율은 증가하는 경향을 보였다. 따라서 양분과다 경지에 대하여는 토양검정에 의한 적정시비량을 준수하고, 규산질비료나 퇴비 등을 양분과다 경지보다는 부족한 경지로 공급될 수 있도록 하는 토양관리 또는 정책개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제52권2호
• /
• pp.82-89
• /
• 2014

연구 목적: 본 연구의 목적은 중합 과정 중 치과용 레진 시멘트의 점탄성 성질의 변화를 관찰하기 위한 것이다. 연구 재료 및 방법: 6 종류의 레진시멘트(Clearfil SA luting, Panavia F 2.0, Zirconite, Variolink N, RelyX Unicem clicker, RelyX U200)가 이번 실험에 사용되었다. AR1500 stress controlled rheometer를 이용해 $32^{\circ}C$에서 동적 시간 경과 시험(dynamic oscillation time sweep test)이 시행되었다. 각각의 레진시멘트의 전단 저장 계수(G'), 전단 손실 계수(G"), 손실 탄젠트(tan ${\delta}$), 변위량을 20분 동안 3번씩 반복 측정하였다. 측정 결과는 일원배치분석 및 Tukey's hoc test로 사후 검정을 시행하였다(${\alpha}$=0.05). 결과: 모든 레진 시멘트는 혼합 후 시간에 따라 G' 값이 증가하였고, 최종적으로 안정상태에 도달하였다. 실험 종료 시점에서 RelyX U200은 가장 높은 G'값을 나타냈고, RelyX Unicem (clicker type)과 Variolink N이 가장 낮은 G'값을 나타냈다. Tan ${\delta}$와 변위량은 일정 수준의 값을 유지하다가 G'이 증가하기 시작하는 시점에서 0에 도달하였다. 이는 변위량이 0에 도달하는 지점과 거의 일치하였으며, 그 시간은 6분 내외였다. 결론: 본 연구에서 RelyX U200은 다른 레진 시멘트와 비교하여 가장 오랜 시간 동안 소성을 유지하고, 경화 완료 후 가장 높은 강도(rigidity)를 보였다. 따라서 여러 개의 보철물을 동시에 합착해야 하는 경우에 RelyX U200이 유용할 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.149-154
• /
• 2014

다채 유기농 재배를 위한 유기질비료 유박의 적정시용기준을 마련하고자 시설하우스에서 유박비료를 질소성분량 70 kg/ha(ECF 100)을 기준으로 35(ECF 50), 52.5(ECF 75), 105(ECF 150) kg/ha 수준으로 처리하여 토양환경, 다채 생육 및 수량특성을 조사하였다. 시험 후 토양 pH는 유박 시용전에 비해 낮아졌으며, 유박 시용량에 따른 pH는 5.8~6.0 범위로 차이는 없었다. EC는 2.24~3.09 dS/m, 인산은 484~587 mg/kg로 유박 시용량이 증가할수록 증가하는 경향이었으며, Ca, Mg 등의 양이온도 증가하였으나 유의성은 없었다. 호기성 세균과 방선균, Dehydrogenase 활성은 각각 $22.5{\sim}29.1{\times}10^6$, $22.3{\sim}28.5{\times}10^4$ CFU soil/g, 22.1~25.1 mg/kg 범위이며, 사상균도 시용량에 따라 $33.4{\sim}39.1{\times}10^4$ CFU soil/g 이었으나 유의성은 없었다. 수확기 다채 잎의 T-N은 62.2~66.5 g/kg, K는 44.3~48.7 g/kg, Ca는 5.1~5.9 g/kg, P는 5.9~6.2 g/kg 범위였다. 유박비료의 질소이용율은 39.4~51.6% 이었으며, 유박비료 시용량이 많을수록 질소이용율은 적어지는 경향이었다. 다채의 수량은 유박비료 시용량에 따라 12,431~12,730 kg/ha 범위로 유박비료 시용량이 증가해도 수량증수는 없는 것으로 나타났다. 다채 재배시 최고 수량보다는 경제적이고 친환경적인 양분관리가 필요한데, 본 시험에서는 질소 42 kg/ha 시비량으로 최고수량의 95% 수준인 12,396 kg/ha 얻을 수 있었다.