• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권4호
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• pp.228-235
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• 2023

본 연구에서는 식품 제조시설 및 조리도구의 표면을 대상으로 식품알레르겐인 땅콩을 제거하기 위해 다양한 습식세척법을 평가하였다. 습식세척은 식품알레르겐 또는 잔류물질을 세척하는데 매우 효과적인 방법이며 식품 시설 또는 접촉 표면으로 사용되는 스테인리스, 나무, 플라스틱에 대해 온수로 5분간 불림 후 세척솔과 세척용제를 이용한 세척효과는 스테인리스> 유리> 플라스틱> 나무 순으로 확인되었다. 접촉 표면이 거친 나무는 끼임 등에 의해 세척효과가 낮게 나타났으며 표면의 세척효과를 높이기 위해 온수(50℃±2)로 5분간 불림 후 세척솔과 차아염소산 나트륨으로 세척하였을 때 나무표면으로부터 땅콩 알레르겐 제거에 효과가 큰 것으로 확인되었다. 식품 제조시설 및 조리도구의 표면에 따라 땅콩 알레르겐 세척효과는 달리 확인되어 본 연구에 사용된 재질과 세척용제 이외에 대해서도 추가의 연구는 필요하다. 식품안전현대화법에서 식품알레르기 표시 제도 및 식품알레르기 교차오염 예방 등에 관한 관리가 요구되고 있는 상황에서 식품 제조시설 및 조리도구 표면에 존재하는 식품알레르겐에 의한 교차오염의 예방과 관리는 필요할 것으로 생각된다. 본 연구 결과는 일반적인 세척 후에도 제조시설 및 도구의 표면에 땅콩 알레르겐의 잔류가능성을 제시하였고, 식품제조시설에서 취급하고 있는 땅콩 알레르겐의 세척 및 저감과 적절한 재질의 시설 및 도구 선정에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제29권3호
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• pp.185-192
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• 2023

본 연구는 '열매체 및 가스 순환형 열분해 시스템' 개발 목적으로 열분해 실험을 진행하기 전, 공정 모사용 기본 데이터 확보를 위해 수행되었다. 폐플라스틱 대체 물질로 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)을 열분해 시료로 사용하였으며, 본 시스템에서 열전달 매체로 활용되는 유동사(이하 sand)를 사용하였다. 촉매 열분해 실험을 수행하기 위해 Mn계 물질(이하 Mn)을 촉매로 선택하였으며, sand에 담지하여 촉매 열분해 실험을 수행하였다. 열중량 분석기(Thermogravimetric analyzer, TGA)를 이용하여 PP의 기본 물성을 분석하였고, 질소 분위기 600℃ 조건에서 촉매 열분해를 통해 액상 오일을 생성하였다. 생성된 액상 오일은 GC/MS 분석을 통해 탄소 수 분포를 확인하였다. 본 연구에서는 Mn 담지 유무와 함량 변화에 따른 액상 오일 수율과 오일 내 탄화수소 분포에 미치는 영향을 조사하였다. Mn/sand를 이용하면 sand를 단독으로 활용한 열분해와 비교하여 잔여물이 감소하고 오일 수율이 증가하였다. 또한 Mn 함량 증가에 따라 액상 오일 내 C₆~C₉ 범위 휘발유 비율이 점차 증가하였으며, 오일 내 C₁₀보다 탄소 수가 큰 경유 및 heavy 오일 분포가 감소하는 것으로 확인되었다. 종합하면, Mn을 촉매로 활용하고 함량 변화를 통해 액상 오일 회수량을 증가시키고 생성물 내 휘발유 비율을 증가시킬 수 있을 것으로 판단하였다.

• 공업화학
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• 제34권2호
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• pp.126-130
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• 2023

플라스틱의 폐기물 및 화학원료로의 재활용 분야에 대한 사회적 관심이 급격히 높아지고 있는 상황에서, 폐플라스틱 열분해유를 이용한 납사 생산은 가장 기술 장벽을 낮춰 시대적 요구에 가장 빠르게 대응할 수 있는 방법이다. 따라서 본 연구에서는 폐플라스틱 열분해유를 이용한 수첨처리, 수첨분해에 대한 연구를 진행하였다. 자세하게는 수첨처리를 통한 불순물 제거, 수첨분해를 통한 납사 수율 증대를 목적으로 연구를 진행하였다. 그 결과 폐플라스틱 열분해유 중 200 ℃ 이하의 비점을 가지는 납사유분은 황화물계 촉매를 이용한 370 ℃, 2시간 조건에서의 수첨처리를 통해 90 wt% 이상의 황 및 질소 전환율, 염소의 경우 거의 100 wt%에 가까운 전환율을 확인하였고, 200 ℃ 이상 비점을 가지는 폐플라스틱 열분해 중질유분은 NiMo/ZSM-5 촉매를 이용한 400 ℃, 2시간의 수첨분해를 통해 35.7 wt%의 납사 수율을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제33권4호
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• pp.371-381
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• 2023

일상생활에서 사용되는 다양한 제품에는 내분비계교란물질이 포함되어 있다. 대표적인 내분비계교란물질 중 하나인 BPA는 에스트로겐 유사체이며, 폴리카보네이트와 에폭시 수지의 주원료로 사용되어 플라스틱 용기, 캔 내부 코팅제 등의 많은 상업용 제품 생산에 사용된다. BPA는 에스트로겐 유사 작용과 항안드로겐 작용으로 내분비계를 교란해 다양한 장기에 질병을 유발할 수 있는 원인 물질로 생각되고 있다. 특히, BPA는 뇌에서 신경세포의 증식, 분화 등 신경발달과정에 부정적인 영향을 미쳐 신경발달장애를 유발한다. 이로 인해 BPA의 사용이 규제되었으며 상업용 제품 생산에 BPA의 대체물질인 BPS와 BPF가 이를 대처하게 되었다. 하지만, BPS와 BPF는 BPA와 비슷한 화학구조를 가지고 있어 내분비계를 교란할 것이라는 의문이 제기되고 있다. 실제로 BPS와 BPF는 생식기와 뇌를 포함한 다양한 장기에서 유해한 영향을 일으킨다는 연구결과가 보고되었다. 현재 BPS와 BPF가 신경계에 노출되었을 때 나타나는 영향 연구 결과는 현저히 부족한 실정이다. 이에 BPS와 BPF가 신경계에 미치는 영향에 대한 연구가 활발히 이루어져야 하며 BPA 대체물질들의 안전성 검증 및 새로운 대체물질 개발이 이루어져야 한다고 사료된다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제31권1호
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• pp.1-30
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• 2022

본 연구는 플라스틱 소재 합성섬유가 야기하는 미세플라스틱 배출을 저감하는 친환경적 소재 의류에 대한 소비자들의 수용성과 지불의사를 조건부가치측정법을 적용하여 측정하였다. 2021년 2월 초에 전국 16개 시·도 거주자들의 지역별, 연령 그리고 성별에 비례한 1,052명을 대상으로 웹기반-설문조사를 실시하였다. 표본의 75% 이상이 합성섬유 의류 대신에 미세플라스틱 배출저감 의류를 구매할 의도가 있었고, 이들 중 80% 이상이 추가로 가격을 지불할 의사가 있다고 응답하였다. 친환경 소재 의류 구매의도 여부를 추정하는 프로빗모형을 표본선택 함수로 보고, 응답자들의 추가 지불의사 여부를 일종의 Heckman 표본선택모형의 변형인 이변량 프로빗모형으로 추정하였다. 응답자들에게 제시된 추가 가격에 대해서는 민감하게 반응하는 반면에, 미세플라스틱 배출 저감 수준에 상관없이 친환경적 소재의류에 대한 수용성과 진술선호가 높은 것으로 나타났다. 순환경제 시대의 소비자들의 미세플라스틱 배출저감 의류에 대한 지불의사는 의류 1벌 당 41,000원에서 51,000원의 범위로 측정되어, 합성섬유 제품에 비해 40-50% 비싸게 지불할 의사가 있는 것으로 나타났다. 또한 미세플라스틱 배출저감 정도가 50%에서 80%로 높아짐에 따라 지불의사 표본평균이 41,000원~50,500원에서 42,000원~51,700원의 범위로 통계적으로 유의하게 높아지는 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제36권2호
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• pp.126-131
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• 2023

기존의 상용 플라스틱으로 인한 환경 오염에 대한 우려가 높아지면서 대체 재료로서 생분해성 고분자에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구는 생분해성 열가소성 수지인 폴리 젖산에 유기 핵제의 도입으로 물성 강화 및 100% 생분해 가능한 나노복합재 개발을 목표로 한다. 그에 따라 무기 핵제의 대체재로 친환경 소재인 셀룰로오스 나노섬유를 채택하였다. 폴리 젖산 내 셀룰로오스 나노섬유의 균일한 분산을 위해 동결 건조 방식으로 나노화된 섬유 형상을 유지시켰으며, 이축압출기로 1차 교반을 진행하고, 사출 성형을 통해 이중 교반된 물성 시험용 시편을 제작하였다. 보강된 결정성을 확인하기 위해 시차주사 열량분석법을 사용하였고 1 wt%의 셀룰로오스 나노섬유가 보강재 및 핵제로서 작용하여 냉결정화온도가 약 14℃ 가량 감소하며, 결정화되는 정도 또한 증가한 것을 확인하였다. 본 연구는 기존 생분해성 고분자의 무기 핵제를 유기 나노소재로 대체함으로써 100% 생분해 가능한 친환경 나노복합재 개발하여 강화된 물성의 플라스틱 소재 개발을 위한 친환경적 대안을 제시한다.

• 분석과학
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• 제21권6호
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• pp.443-458
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• 2008

우리 생활주변에서 사용하고 있는 화학물질의 연소과정을 차단하거나 지연시키기 위해 사용되고 있는 다양한 종류의 난연제 중 브롬화난연제는 가격이 저렴하고 가격에 비하여 성능이 우수하여 많이 사용되고 있으나, 제품에 첨가하거나 반응시키는 과정에서 제품 중에 부산물로 브롬화다이옥신의 생성원인물질로 많은 관심을 보이고 있다. 현재 브롬화난연제의 위해성에 대한 많은 연구가 추진되고 규제가 강화되고 있으나, 브롬화다이옥신류는 전처리 과정 중에 빛에 의해 광분해되고, 분자량이 커서 GC (Gas Chromatograph)로 분리하는데 어려움이 많아 연구가 많이 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 현재 관심이 대두되고 있는 브롬화난연제와 비의도적 부산물로 생성되는 브롬화다이옥신류의 일반적인 현황, 관리동향, 생성 경로, 잔류농도, 분석방법 등 최근의 연구동향에 대하여 조사하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.105-112
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• 2023

농산물 선별 시스템은 작물의 형태를 보전하기 위하여 비파괴적인 선별이 주로 사용된다. 이러한 비파괴 선별 기술로는 가시광선, 근적외선, 엑스선, 감마선 등의 광학적 특성을 이용하고 있으며 본 논문에서는 엑스선을 이용한 선별을 이용한다. 엑스선 영상은 엑스선의 밀도에 따라 그레이 영상으로 생성되어 육안으로 시료의 결함을 감지하기가 어렵다. 미세한 결함을 발견하기 위해서는 영상을 확대하거나 픽셀의 범위를 수정하여 적정한 픽셀의 영역만을 표시하여 결함을 탐지해야 한다. 이런 작업은 비효율적이다. 따라서 본 논문은 엑스선의 광역적인 밀도와 지역적인 밀도에 대한 상대적인 밀도를 측정하여 색상화된 결함을 표시하는 새로운 방법을 제안한다. 하나의 픽셀에 대한 상대적인 밀도는 주위 픽셀과의 상대적인 차이를 나타내며, 이런 픽셀을 정상과 결함으로 나타내는 엑스선 영상의 색상화 방법도 제안한다. 실험에서는 육안으로 볼 수 없는 농작물의 병해충 또는 새싹 부분을 특정 색으로 색상화 하여 농산물 선별 시스템에 활용할 수 있게 하였다. 제안된 방법은 엑스선을 이용한 선별 시스템에 적용되어 농산물 선별 시스템뿐만 아니라 가공식품, 부품 제조와 같은 제조 공정에서 사용되어 불량품을 선별하는 방법에 적극적으로 이용될 수 있을 것이다.

• Advances in nano research
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• 제13권5호
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• pp.417-426
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• 2022

Bisphenol A (BPA) is one of the chemicals used in monomer epoxy resins and polycarbonate plastics. The surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) method is precise for identifying biological materials and chemicals at considerably low concentrations. In the present article, the substrates coated with gold nanoparticles have been studied to identify BPA and control the diseases caused by this chemical. Gold nanoparticles were made by a simple chemical method and by applying gold salt and trisodium citrate dihydrate reductant and were coated on glass substrates by a spin-coat approach. Finally, using these SERS substrates as plasmonic sensors and Raman spectroscopy, the Raman signal enhancement of molecular vibrations of BPA was investigated. Then, the molecular vibrations of BPA in some consumer goods were identified by applying SERS substrates as plasmonic sensors and Raman spectroscopy. The fabricated gold nanoparticles are spherical and quasi-spherical nanoparticles that confirm the formation of gold nanoparticles by observing the plasmon resonance peak at 517 nm. Active SERS substrates have been coated with nanoparticles, which improve the Raman signal. The enhancement of the Raman signal is due to the resonance of the surface plasmons of the nanoparticles. Active SERS substrates, gold nanoparticles deposited on a glass substrate, were fabricated for the detection of BPA; a detection limit of 10-9 M and a relative standard deviation (RSD) equal to 4.17% were obtained for ten repeated measurements in the concentration of 10-9 M. Hence, the Raman results indicate that the active SERS substrates, gold nanoparticles for the detection of BPA along with the developed methods, show promising results for SERS-based studies and can lead to the development of microsensors. In Raman spectroscopy, SERS active substrate coated with gold nanoparticles are of interest, which is larger than gold particles due to the resonance of the surface plasmons of gold nanoparticles and the scattering of light from gold particles since the Raman signal amplifies the molecular vibrations of BPA. By decreasing the concentration of BPA deposited on the active SERS substrates, the Raman signal is also weakened due to the reduction of molecular vibrations. By increasing the surface roughness of the active SERS substrates, the Raman signal can be enhanced due to increased light scattering from rough centers, which are the same as the larger particles created throughout the deposition by the spin-coat method, and as a result, they enhance the signal by increasing the scattering of light. Then, the molecular vibrations of BPA were identified in some consumer goods by SERS substrates as plasmonic sensors and Raman spectroscopy.

• 청정기술
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• 제29권4호
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• pp.262-271
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• 2023

전 세계적으로 폐플라스틱 발생에 따른 환경적 문제로 인해 이를 처리하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이 중 폐플라스틱을 열분해하여 연료 및 원료 등으로 재활용하는 방법이 보편적이다. 본 연구에서는 '폐플라스틱 열분해유(WPPO)의 나프타 원료로 활용'을 목적으로 총 5종의 폐플라스틱 열분해유(WPPO)의 물성분석을 통해 나프타 원료로 사용이 가능한지 살펴봄과 동시에 넓은 비점범위로 인해 분리정제 기술 중 하나인 감압증류를 통해 light fraction과 heavy fraction으로 분획 및 GC-VUV로 paraffin, 올레핀 함량 및 기타 화합물 등의 구성성분을 나타내었다. 그 결과, WPPO의 원료, 분획에 상관없이 높은 올레핀 함량이 나타났고 방향족 및 paraffin 함량 등은 원료에 따라 차이가 발생하였고 산소 및 기타 화합물도 원료 및 분획별 차이가 큰 것으로 나타났다. 또한, light fraction은 나프타와 유사한 탄소분포를 나타내지만, heavy fraction은 탄소분포가 C₁₁ ~ C₁₄로 나타났다. 결론적으로, 폐플라스틱 열분해유의 나프타원료 활용을 위해서 추가 공정이나 원료 선별 등이 필요할 것으로 판단된다.