• 청정기술
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• 제29권1호
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• pp.39-45
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• 2023

To investigate the effects of Mg addition at different aging times and temperatures, Cu/MgO/Al₂O₃ catalysts were synthesized for the low-temperature water gas shift (LT-WGS) reaction. The co-precipitation method was employed to prepare the catalysts with a fixed Cu amount of 30 mol% and varied amounts of Mg/Al. Synthesized catalysts were characterized using XRD, BET, and H₂-TPR analysis. Among the prepared catalysts, the highest CO conversion was achieved by the Cu/MgO/Al₂O₃ catalyst (30/40/30 mol%) with a 60 ℃ aging temperature and a 24 h aging time under a CO₂-rich feed gas. Due to it having the lowest reduction temperature and a good dispersion of CuO, the catalyst exhibited around 65% CO conversion with a gas hourly space velocity (GHSV) of 14,089 h-1 at 300 ℃. However, it has been noted that aging temperatures greater or less than 60 ℃ and aging times longer than 24 h had an adverse impact, resulting in a lower surface area and a higher reduction temperature bulk-CuO phase, leading to lower catalytic activity. The main findings of this study confirmed that one of the main factors determining catalytic activity is the ease of reducibility in the absence of bulk-like CuO species. Finally, the long-term test revealed that the catalytic activity and stability remained constant under a high concentration of CO₂ in the feed gas for 19 h with an average CO conversion of 61.83%.

• 한국대기환경학회지
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• 제4권1호
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• pp.33-44
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• 1988

For the purpose of examining the effects of simulated acid rain on the chemical properties of the experimental soil in Pinus densiflora seedlings and Forsythia koreana rooted cuttings, the experimental design of randomized block arrangement with three replications was implemented in the experimental field of Yesan National Agricultural Junior College. One-year-old Pinus densiflora seedlings and Forsythia koreana cuttings were planted in the pots filled the mixed soils (nursery soil: forest soil of siliceous sandy loam = 1 : V/V)in the early spring of 1985. The regime of artificil acid rain, in terms of spray frequency per monthly and spray amount at single treatment per plot, was simulated on the basis of climatological data averaged from 30 years records. Simulated acid rain (pH 2.0, pH4.0, and pH 5.5 as control) containing sulfuric and nitric acid in the ratio of 3:2 (chemical equivalant basis) diluted ground water, were treated on the experimental plants under condition of cutting off the natural precipitation with vinyl tunnel, during the growing season (May 1 to August 31) in 1985. THe results obtained in this study were as follows; 1. Soil acidity was dropped, and exchangeable aluminum contents in the soil was dramatically increased in both species, with decreasing pH levels of acid rain. 2. Exchangeable potassium, clacium, magnesium contents, and base saturation degree of the soil were highly drcreased in two species as the pH levels of acid rain decreased. 3. In two species, sulfate concentrations in the soil were decreased of pH 4.0 treatment, and remarkably increased at pH 2.0 treatment of acid rain in comparison with control. 4. Total nitrogen and available phosphate contents of the soil were not affected by acid rain treatment in the both species, and Fe contents at pH 2.0 treatment were highest among three acid rain treatments.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2B호
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• pp.155-162
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• 2009

단변량 빈도해석법은 수공구조물 설계에 널리 사용되고 있다. 하지만 호우사상은 강우량, 최대강우강도, 강우지속기간과 같은 특성으로 표현되기 때문에 단변량 빈도해석법으로는 그 특성을 종합적으로 표현하는데 한계가 있을 수 있다. 이러한 호우사상의 특성들을 함께 표현해 줄 수 있는 이변량 빈도해석법의 사용이 수공구조물의 설계에 필요하다. 본 연구는 서울 강우관측소의 46개년(1961~2006) 시 강우자료를 Gumbel 혼합모형에 적용하여 빈도해석을 수행하였다. 이변량 강우빈도해석을 통해 결합누적분포함수를 산정한 후, 결합재현기간, 그리고 조건부 재현기간을 산정하였다. 이와 같은 이변량 강우빈도해석은 다양한 호우특성들에 대한 확률적 거동에 대한 예측정보를 제공함으로써 수공구조물의 계획 및 설계 그리고 위험도 평가 등의 문제 해결에 유용하게 사용될 수 있다.

• 열처리공학회지
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• 제36권1호
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• pp.1-6
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• 2023

In order to process plastic with similar mechanical performance to metal materials, it is necessary to improve the strength and hardness of core parts of the injection equipment in extrusion system. The tempering process is a heat treatment performed to reduce brittleness and improve elongation along with improvement of dimensional defects of martensite formed after quenching. In this study, changes in microstructure and mechanical properties according to temperature were evaluated after quenching and tempering of SM30C material. As a result, the strength and hardness were gradually decreased by tempering at 250~400℃, and the decrease was greatly increased under the tempering condition at 450℃. Under the tempering condition of 200~400℃, the main structure was lath martensite, and the precipitation amount and size of needle-shaped cementite increased along the lath with the increase of the tempering temperature. Most of the shape of cementite has a needle-like structure, and the formation of some spherical cementite is observed. Under the tempering condition of 450℃, a mixed structure of ferrite and martensite was formed according to the decomposition of martensite.

• 한국물환경학회지
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• 제40권2호
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• pp.79-88
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• 2024

This study employed field measurements and biogeochemical analysis to examine the effects of seasonal conditions (e.g., temperature and precipitation) and human intervention (e.g., dam or weir construction) on the chemical composition of dissolved organic matter, flocculation kinetics of suspended particulate matter, and formation of the fluid mud layer on riverbeds. The results indicated that a water environment with a substantial amount of biopolymers offered favorable conditions for flocculation kinetics during an algal bloom period in summer; a thick fluid mud layer was found to be predominated with cohesive materials during this period. However, after high rainfall, a substantial influx of terrigenous humic substances led to enhanced stabilization of the particulate matter, thereby decreasing flocculation and deposition, and the reduced biopolymer composition served to weaken the erosion resistance of the fluid mud on the riverbed. Moreover, a high-turbulence condition disaggregated the flocs and the fluid mud layer and resuspended the suspended particulate matter in the water column. This study demonstrates the mutual relationship that exists between biogeochemistry, flocculation kinetics, and the formation of the fluid mud layer on the riverine area during different seasons and under varying hydrological conditions. These findings are expected to eventually help inform the more optimal management of water resources, which is an urgent task in the face of anthropogenic stressors and climate change.

• 지질공학
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• 제34권2호
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• pp.263-277
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• 2024

본 연구에서는 연천지역의 개발 가능한 지하수의 양을 추정하기 위해 분포형 수문모형 SWAT-K를 이용하여 토지이용, 토양분포 특성에 따른 함양량을 산정하였다. 모형의 검보정 결과 관측유량과 모의유량의 결정계수가 0.75~0.97로 양호하게 나타났으며 계산된 지하수 함양량은 겨울과 봄에 걸쳐 낮은 함양률을, 여름철에는 높은 함양률을 나타내는 시공간적 특성을 보였다. 계산된 연평균 함양률을 자연유량의 기저유출률과 비교하여 추정된 함양량의 타당성을 검토하였다. 지하수 개발가능량은 통계학적 빈도해석 기법을 이용한 10년 빈도 갈수시의 함양량으로 산정하여 연강수량의 11.5%인 것을 확인할 수 있었다.

• 열처리공학회지
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• 제37권2호
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• pp.79-85
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• 2024

The effects of annealing heat treatment and the addition of Cu element on the shape memory effect of the NiTi-based alloy were investigated by analyzing differential scanning calorimeter results and characterizing recovery rate through 3D scanning after Vickers hardness test. Through 3D scanning of impressions after Vickers hardness test, the strain recovery rates for specimens without annealing treatment and annealed specimens at 400, 450, and 500℃ were measured as 45.96%, 46.76%, 52.37%, and 43.57%, respectively. This is because as the annealing temperature increases, both B19' and NiTi₂ phases, which can impede martensitic transformation, are incorporated within the NiTi matrix. Particularly, additional phase transformation from R-phase to B19' observed in specimens annealed at 400 and 450℃ significantly contributes to the improvement in strain recovery rates. Additionally, the results regarding the Cu element content indicate that when the total content of Ni and Cu is below 49.6 at.%, the precipitation of fine B19' and NiTi₂ phases within the matrix can greatly influence the transformation enthalpy and temperature range, resulting in relatively lower strain recovery rates in NiTi alloys with a small amount of Cu element produced in this study.

• 상하수도학회지
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• 제37권6호
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• pp.375-382
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• 2023

The binary oxide adsorbent using Fe and Mn (Fe-Mn) has been prepared by precipitation method to enhance the removal of phosphate. Different amounts of chitosan, a natural organic polymer, were used during preparation of Fe-Mn as a stabilizer to protect an aggregation of Fe-Mn particles. The optimal amount of chitosan has been determined considering the separation of the Fe-Mn particles by gravity from solution and highest removal efficiency of phosphate (Fe-Mn10). The application of Fe-Mn10 increased removal efficiency at least 15% compared to bare Fe-Mn. According to the Langmuir isotherm model, the maximum uptake (q_m) and affinity coefficient (b) were calculated to be 184 and 240 mg/g, and 4.28 and 7.30 L/mg for Fe-Mn and Fe-Mn10, respectively, indicating 30% and 70% increase. The effect of pH showed that the removal efficiency of phosphate was decrease with increase of pH regardless of type of adsorbent. The enhanced removal efficiency for Fe-Mn10 was maintained in entire range of pH. In the kinetics, both adsorbents obtained 70% removal efficiency within 5 min and 90% removal efficiency was achieved at 1 h. Pseudo second order (PSO) kinetic model showed higher correlation of determination (R²), suggesting chemisorption was the primary phosphate adsorption for both Fe-Mn and Fe-Mn10.

• 대한화학회지
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• 제55권3호
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• pp.529-540
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• 2011

이 연구는 9학년 과학교과서 물질변화에서의 규칙성 단원에 제시되어 있는 실험의 분석과 small-scale chemistry (SSC)를 적용한 실험을 개발하고자 하는 것이다. 연구를 위하여 9학년 9종 과학교과서의 물질변화에서의 규칙성 단원에 제시되어 있는 앙금생성, 물의 전기분해, 과산화수소수의 분해 실험들을 분석하고, 13명의 과학교사들에게 과학교과서의 실험들을 수행하게 하여 문제점과 개선해야할 사항들을 추출하였다. 개선해야할 사항들을 바탕으로 SSC를 적용하여 개발한 실험들을 19명의 예비교사들에게 과학교과서의 실험과 함께 수행하게 한 후 SSC를 적용한 실험의 장점과 단점을 조사하였다. 연구 결과, 요오드화납 앙금생성 실험과 Hoffman식 물의 전기분해 실험, 그리고 이산화망간을 촉매로 사용하는 과산화수소수의 분해 실험이 9학년 과학교과서에 가장 많이 제시되어 있었다. 과학교과서의 실험들에서 개선해야할 사항들로는 시약의 소모량, 실험시간, 실험장치 규모 등이었다. SSC를 적용하여 개발한 실험들의 장점은 적은 양의 시약 사용으로 폐액 처리의 용이성과 실험의 안전성을 높여주며, 실험시간의 단축과 재현성이 있는 실험결과들을 얻을 수 있는 것 등이었다. 반면에 단점은 적은 양의 시약 사용으로 실험관찰에서 다소간의 어려움과 성취감의 감소, 작은 규모의 실험 기구 사용의 미숙함 등이었다. 그러나 SSC를 적용하여 개발한 실험들을 9학년 과학실험으로 활용한다면, 적은 양의 시약을 사용하여 간편하게 재현성이 있는 실험을 이론수업과 병행하여 실시할 수 있어, 학생들이 물질변화에서의 규칙성에 대한 과학적인 개념을 형성하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.866-871
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• 2006

연속 회분식 방식의 실험실 규모 상향류 반응조를 사용하여 인 결정화공정을 이용한 영양물질 회수에 대한 연구를 수행하였다. 양이온 공급원으로서 산업폐기물인 폐석회와 마그네슘염을 이용하여 그 운전특성을 비교하였다. 이 연구는 고성능 발효조와 인 결정화 반응조로 구성된 새로운 통합 슬러지 처리 공정에 있어서 인 결정화공정의 성공적인 적용성 평가에 초점을 두고 있다. 발효조 유출수와 유사한 특성으로 제조된 합성폐수를 이용한 첫 번째 struvite 결정화 실험에서 반응은 $0.5{\sim}1$ hrs 사이의 반응시간에서 빠르게 진행되었는데, 그 동안 상당량(약 60% 이상)의 암모니아와 인이 제거되었다. 알칼리성 조건이라는 기질의 고유특성으로 인하여 암모니아 탈기 현상이 다소 발생하였으나 그 정도는 미미한 것(<5%)으로 나타났다. 또한 공기주입에 의한 이산화탄소 탈기조건을 추가적으로 제공하였을 때 struvite 형성속도의 향상은 일어나지 않았다. 실폐수로서 발효조 유출수를 사용한 두 번째 실험에서 stuvite 결정화를 위한 마그네슘염의 최적주입량은 struvite형성질량비와 유사한 0.86 g Mg $g^{-1}$ P이었다. 반면에 폐석회의 최적주입량은 0.3 g $L^{-1}$으로 다소 높게 나타났으며, 약 3시간의 반응시간 조건에서 $NH_4$-N과 $PO_4$-P의 제거효율은 각각 80%와 41%로 나타났다. 각 실험에서 침전물을 현미경으로 분석한 결과 마네슘염을 사용한 경우 프리즘과 같은 결정체가 관찰된 반면 폐석회를 사용한 경우는 비결정질의 결정체가 주로 관찰되었다. 하수처리용량 158,880 $m^3\;d^{-1}$의 실규모 처리시설의 경우를 대상으로 한 통합 슬러지처리시스템의 물질수지 분석결과 결정화 반응조 유출수로 부터의 반송되는 영양물질의 재순환 부하(각각 하수 1 $m^3$ 당 0.13 g N와 0.19 g P)는 매우 낮게 유지되는 것으로 나타났다. 그러므로 이미 산업폐기물 형태로 존재하는 폐석회를 본 연구에서와 같이 통합 슬러지 처리시스템의 영양물질 회수 공정에서 재이용하는 것은 높은 환경적 및 경제적 이익과 동시에 산업폐기물의 지속발전적 처리/처분이라는 다양한 장점을 가질 것이다.