• Geomechanics and Engineering
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• 제18권5호
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• pp.535-543
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• 2019

Building on/with expansive soils with no treatment brings complications. Compacted expansive soils specifically fall short in satisfying the minimum requirements for transport embankment infrastructures, requiring the adoption of hauled virgin mineral aggregates or a sustainable alternative. Use of hauled aggregates comes at a high carbon and economical cost. On average, every 9m high embankment built with quarried/hauled soils cost $12600MJ.m^{-2}$ Embodied Energy (EE). A prospect of using mixed cutting-arising expansive soils with industrial/domestic wastes can reduce the carbon cost and ease the pressure on landfills. The widespread use of recycled materials has been extensively limited due to concerns over their long-term performance, generally low shear strength and stiffness. In this contribution, hydromechanical properties of a waste tyre sand-sized rubber (a mixture of polybutadiene, polyisoprene, elastomers, and styrene-butadiene) and expansive silt is studied, allowing the short- and long-term behaviour of optimum compacted composites to be better established. The inclusion of tyre shred substantially decreased the swelling potential/pressure and modestly lowered the compression index. Silt-Tyre powder replacement lowered the bulk density, allowing construction of lighter reinforced earth structures. The shear strength and stiffness decreased on addition of tyre powder, yet the contribution of matric suction to the shear strength remained constant for tyre shred contents up to 20%. Reinforced soils adopted a ductile post-peak plastic behaviour with enhanced failure strain, offering the opportunity to build more flexible subgrades as recommended for expansive soils. Residual water content and tyre shred content are directly correlated; tyre-reinforced silt showed a greater capacity of water storage (than natural silts) and hence a sustainable solution to waterlogging and surficial flooding particularly in urban settings. Crushed fine tyre shred mixed with expansive silts/sands at 15 to 20 wt% appear to offer the maximum reduction in swelling-shrinking properties at minimum cracking, strength loss and enhanced compressibility expenses.

• 한국환경농학회지
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• 제42권3호
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• pp.184-192
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• 2023

Microplastics are generated by the breakdown of plastic wastes in agricultural soil and residual pesticides in agricultural soil can adsorb on microplastics. In this study, the sorption characteristics of procymidone (PCM) and one of its metabolites, 3,5-dichloroaniline (DCA), on low-density polyethylene (LDPE) and polyvinyl chloride (PVC) microplastics were investigated. The sorption and desorption tests were carried out for 72 h using LDPE or PVC microplastic films to study the sorption isotherms of PCM and DCA and kinetics for sorption and desorption of PCM. The results show that the sorption data of PCM and DCA were better described by the Freundlich isotherm model (R²=0.7568-0.9915) than the Langmuir isotherm model (R²=0.0545-0.5889). The sorption potential of PVC for both PCM and DCA was greater than that of LDPE. The sorption data of PCM on PVC and LDPE were fitted better to the pseudo-second-order kinetic model than the pseudo-first-order kinetic model. The PCM sorption on LDPE was about three times faster than that on PVC. Both microplastic films released the sorbed PCM back to water, and more PCM was released from PVC than LDPE, but the desorption rate was faster with LDPE than PVC. Overall, the results show that different microplastics have different sorption characteristics for different chemicals. Also, the sorbed chemicals can be released back to environment suggesting the potential of contaminant spread by microplastics. Thus, the management practices of microplastics in agricultural soil need to consider their interaction with the chemical contaminants in soil.

• 분석과학
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• 제25권6호
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• pp.421-428
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• 2012

본 연구는 국내에서 배출되는 금속과 플라스틱 및 폐수처리시설 폐기물 중 유기오염물질류인 PCDD/PCDFs, PAHs, PCBs의 배출 특성을 파악하고자 수행하였다. PCDD/PCDFs의 농도는 비산재가 7.37~432.20 ng-TEQ/kg, 소각재는 0.51~855.01 ng-TEQ/kg, 분진의 0.37~385.81 ng-TEQ/kg 범위로 나타났으며 외국의 분석결과에 비해 다이옥신의 함량농도가 낮은 것으로 조사되었다. PAHs의 농도는 공정오니의 평균 함량농도가 0.0075~2.9225 mg/kg, 폐수처리오니는 0.0035~1.6716 mg/kg 범위로 나타나 해양환경관리법의 규제기준을 모두 만족하였으며, 공정오니 및 폐수슬러지의 PAHs 농도는 외국의 경우와 비교하여 다소 낮은 것으로 조사되었다. 또한, 해양환경보전법에서 관리하고 있는 PCBs 7 종을 분석한 결과(제 1기준 0.15 mg/kg 비교) 검출농도는 0.0~0.65 mg/kg으로 나타났으며, 일부 기계유 및 작동유에서 PCB-52, PCB-101, PCB-138, PCB-153 및 PCB-180 개별이성체가 초과되었다.

• 디자인융복합연구
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• 제14권4호
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• pp.119-132
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• 2015

정부의 종량제 시행 15년의 결과로 생활폐기물 발생량이 감소하고 재활용품의 양이 증가하는 등 사회 경제적 편익이 발생하는 긍정적인 성과가 나타났다. 그럼에도 불구하고 쓰레기 분리 배출방법에 대한 사용자의 인식 부족으로 인해 음식물이 종량제 쓰레기봉투에 담겨 버려지는 등 사용방법에 대한 문제점들이 꾸준히 제기되는 실정이다. 이에 본 연구는 종량제 쓰레기 봉투에 인쇄되어 전달되는 시각정보들을 재정비함으로써 사용법에 대한 정보를 효율적으로 전달하기 위한 방법을 모색하고자 하였다. 따라서 시각정보디자인 관점에서 총 9개의 국내·외 종량제 쓰레기봉투 사례를 조사·분석하고, 서울시 3개구의 종량제 쓰레기봉투에 대해서는 사용자 인식조사와 설문조사를 실시하여 사용자가 선호하는 항목을 확인 할 수 있었다. 이를 토대로 종량제 쓰레기봉투에 기재할 정보를 선별하고 위계질서를 정립하였으며 사용법에 대한 정보를 그래픽으로 나타내어 정보전달의 주목성과 효과성을 향상시킨 디자인 개선안을 제안하였다. 또한, 디자인 개선안에 대한 사용자 인식을 비교 평가함으로써 디자인 개선안의 타당성을 검증하였다.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1273-1273
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• 2001

The efficiency of the luminal fermentation process influences overall efficiency of luminal production, animal health and reproduction. Ruminant production systems have a significant impact on the global environment, as well. Animal wastes contribute to pollution of the environment as ammonia volatilized to the air and nitrate leached to ground water. Microbial protein synthesis in the rumen satisfies a large proportion of the protein requirements of animals. Quantifying the microbial synthesis is possible by using markers for lumen bacteria and protozoa such as nucleic acids, purine bases, some specific amino acids, or by isotopic $^{15}N,^{32}P,\;and\;^{35}S$ labelled feeds. All those methods require cannulated animals, they are time-consuming and some methods are very expensive as well. Many attempts have been made to find an alternative method for indirect measurement of microbial synthesis in intact animals. The present investigations aimed to assess possibilities of NIRS for prediction of purine nitrogen excretion and ruminal microbial nitrogen synthesis by NIR spectra of urine. Urine samples were collected from 12 growing sheep,6 of them male, and 6- female. The sheep were included in feeding experiment. The ration consisted of sorghum silage and protein supplements -70:30 on dry matter basis. The protein supplements were chosen to differ in protein degradability. The urine samples were collected daily in a vessel containing $60m{\ell}$ 10% sulphuric acid to reduce pH below 3 and diluted with tap water to 4 liters. Samples were stored in plastic bottles and frozen at $-20^{\circ}C$ until chemical and NIRS analysis. The urine samples were analyzed for purine derivates - allantoin, uric acid, xantine and hypoxantine content. Microbial nitrogen synthesis in the lumen was calculated according to Chen and Gomes, 1995. Transmittance urine spectra with sample thickness 1mm were obtained by NIR System 6500 spectrophotometer in the spectral range 1100-2500nm. The calibration was performed using ISI software and PLS regression, respectively. The following statistical results of NIRS calibration for prediction of purine derivatives and microbial protein synthesis were obtained.(Table Omitted). The result of estimation of purine nitrogen excretion and microbial protein synthesis by NIR spectra of urine showed accuracy, adequate for rapid evaluation of microbial protein synthesis for a large number of animals and different diets. The results indicate that the advantages of the NIRS technology can be extended into animal physiological studies. The fast and low cost NIRS analyses could be used with no significant loss of accuracy when microbial protein synthesis in the lumen and the microbial protein flow in the duodenum are to be assessed by NIRS.

• 자원리싸이클링
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• 제18권5호
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• pp.63-71
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• 2009

재활용선별시설에서 파봉공정은 연계된 선별공정을 위한 필수 공정으로 주로 인력에 의한 작업과 일부 기계식 파봉장치가 도입되었다. 그러나, 기계식 파봉장치의 경우 재활용 대상폐기물을 파쇄하여 선별효율의 저하 및 폭발 등 작업자의 안전문제가 자주 발생하고 있다. 본 연구에서는 기존 파봉 방식의 문제점을 해결 할 수 있는 회전칼날팔각드럼식 파봉 정량공급 장치를 개발하여 성능평가 및 환경성 검토를 통한 현장 적용 가능성 평가를 수행하였다. 실험결과에 의하면 처리용량은 드럼회전수 8.2 rpm, 벨트컨베이어 속도 1.25 m/min에서 5.6 ton/hr로 설계용량인 5.0 ton/hr를 만족하였으며, 최대 처리용량은 8.8 ton/hr으로 나타났다. 봉투 속 봉투의 파봉효율은 95.6% 및 겉봉투의 경우에는 100%로 나타났으며, 특히 재활용대상폐기물 중 가장 쉽게 파손되는 유리병의 원형보존율은 약 96.5%로 정가되었다. 본 장치의 소음, 진동 및 비산먼지 농도 등에 대한 환경성 정토결과 환경오염배출허용 법적기준치를 모두 만족하는 것으로 조사되었다. 따라서, 본 파봉장치를 재활용선별시설에 적용할 경우 기존의 인력파봉과 기계식파봉에서 발생되었던 문제점을 크게 개선할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.4679-4688
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• 2011

본 연구는 신재생에너지 활용을 위하여 강원도의 B 지자체를 대상으로 폐기물 발생특성에 따른 매립가스 발생량 및 자원화 가능성에 대하여 연구하였다. B 지자체의 생활폐기물 평균 겉보기 밀도는 144 kg/$m^3$로, 가스 물질 및 연료화 가능성 물질인 가연성 평균 폐기물 조성비는 종이류 36.0 %, 비닐 플라스틱류 21.6 %, 음식물류 19.7 %로 조사되었다. 발열량 분석결과, 고위발열량(습윤) 3,471 $kca{\ell}$/kg, 저위발열량(습윤) 2,941 $kca{\ell}$/kg로 측정되었으며, 특히 음식물류 폐기물의 매립지 직매립이 금지된 후 에는 발열량이 높은 종이류와 비닐 플라스틱의 비율이 증가하여 발열량이 증가한 것으로 나타났다. 매립지에서 발생하는 메탄가스는 2021년(2,505.7 CH4 ton/year)을 정점으로 점차 감소하는 것으로 예측되었는데, 특히 RDF(Refuse Derived Fuel) 제조시설이 설치되면 2013년(1,956.9 CH4 ton/year)을 정점으로 감소되는 것으로 예측되었다. B 지자체의 매립지에서 발생하는 매립가스(Land Fill Gas; LFG) 추정량은 9.92 $m^3$/min 로 예측되어 타 지자체에서 발생하는 매립가스 추정량(10.11 $m^3$/min)과 유사하게 조사되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권3호
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• pp.47-58
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• 2001

For finding both ways of recycling the wood and plastic wastes and solving the problem of free formaldehyde gas emission through manufacturing wood particle-polypropylene fiber composite board without addition of formaldehyde-based thermosetting resin adhesive, control particleboards and nonwoven web composite boards from wood particle and polypropylene fiber formulation of 50 : 50, 60 : 40, and 70 : 30 were manufactured at density levels of 0.5, 0.6, 0.7, and 0.8 g/$cm^3$, and were tested both in the physical and mechanical properties according to ASTM D 1037-93. In the physical properties, control particleboard had significantly higher moisture content than composite board. In composite board, moisture content decreased with the increase of target density only in the board with higher content of polypropylene fiber and also appeared to increase with the increase of wood particle content at a given target density. Control particleboard showed significantly greater water absorption than composite board and its water absorption decreased with the increase of target density. In composite board, water absorption decreased with the increase of target density at a given formulation but increased with the increase of wood particle content at a given target density. After 2 and 24 hours immersion, control particleboard was significantly higher in thickness swelling than composite board and its thickness swelling increased with the increase of target density. In composite board, thickness swelling did not vary significantly with the target density at a given formulation but its thickness swelling increased as wood particle content increased at a given target density. Static bending MOR and MOE under dry and wet conditions increased with the increase of target density at a given formulation of wood particle and polypropylene fiber. Especially, the MOR and MOE under wet condition were considerably larger in composite board than in control particleboard. In general, composite board showed superior bending strength properties to control particleboard, And the composite board made from wood particle and polypropylene fiber formulation of 50 : 50 at target density of 0.8 g/$cm^3$ exhibited the greatest bending strength properties. Though problems in uniform mixing and strong binding of wood particle with polypropylene fiber are unavoidable due to their extremely different shape and polarity, wood particle-polypropylene fiber composite boards with higher performance, as a potential substitute for the commercial particleboards, could be made just by controlling processing variables.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.168-175
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• 2015

탄소섬유 강화 복합재료는 높은 비강도 및 비강성을 가지기 때문에 자동차 산업, 선박, 우주 항공 산업과 같은 다양한 산업 분야에 적용되어 왔으며, 수요가 점차 증가하고 있다. 탄소섬유 강화 복합재료에는 기지재로 주로 에폭시(Epoxy)와 같이 점도가 낮고 젖음 특성이 우수하며 강도가 양호한 열경화성(Thermosetting) 수지가 사용된다. 열경화성 수지는 우수한 물리적 특성을 나타내지만 재사용이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 재사용이 가능한 탄소섬유 강화 열가소성 수지(Thermoplastic) 복합재료 개발 및 탄소섬유 재사용에 관한 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 열분해 방법을 사용하여 탄소섬유/에폭시 복합재료로부터 탄소섬유와 수지를 분리하여 탄소섬유를 재활용하였다. 에폭시의 분해도(Degree of decomposition)는 열중량분석기(TGA)와 시차 주사현미경(SEM)을 통해 확인하였다. 수지로부터 분리해낸 탄소섬유는 절단(Cutting)과 그라인딩(Grinding) 방법을 거쳐 탄소섬유 복합재료 시트(Sheet)를 제조하였다. 재활용 탄소 섬유로 제조된 탄소섬유 시트는 각각 다른 냉각조건에서 결정화 엔탈피(Crystallization enthalpy)와 기계적 특성, 표면과 단면의 형태를 분석하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권5호
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• pp.20-28
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• 2013

본 연구는 Mechanical Biological Treatment system(이하 MBT system)에서 선별된 생활폐기물의 에너지회수 가능성을 평가하고자 하였다. 투입 생활폐기물의 성상분석 결과 수도권매립지에 반입되는 폐기물과 성상이 유사하였으며, 함수율은 다소 높은 값을 나타내었다. 도시고형유기성폐기물에 대해 BMP(Biochemical Methane Potential) test를 실시한 결과 60 ~ 80 mL $CH_4/g$-VS의 메탄($CH_4$)가스가 발생하여 문헌 등에서 보고된 메탄발생량에 비해 낮은 값을 나타내었는데 비닐플라스틱류의 비중이 높았기 때문으로 추측된다. 수도권매립지에 설치된 MBT system에서 선별된 유기성폐기물을 각 성분별로 BMP Test를 실시한 결과 음식폐기물 및 종이류에서는 각각 193, 102 mL $CH_4/g$-VS 수준의 메탄이 발생하였으나 비닐, 고무에서는 전혀 발생하지 않았고, 선별이 어려운 others에서는 매우 낮은 30 mL $CH_4/g$-VS 수준의 메탄이 발생하였다. 이로 미루어볼 때 유기성폐기물에서 비닐플라스틱, 고무류의 선별이 필요할 것으로 판단된다.