• Geomechanics and Engineering
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• 제33권1호
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• pp.11-18
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• 2023

This study explores a new energy partitioning approach to determine the fracture toughness of 3-D printed pristine/recycled high density polyethylene (HDPE) blends employing the essential work of fracture (EWF) concept. The traditional EWF approach conducts a uniaxial tensile test with double-edge notched tensile (DENT) specimens and measures the total energy defined by the area under a load-displacement curve until failure. The approach assumes that the entire total energy contributes to the fracture process only. This assumption is generally true for extruded polymers that fracture occurs in a material body. In contrast to the traditional extrusion manufacturing process, the current 3-D printing technique employs fused deposition modeling (FDM) that produces layer-by-layer structured specimens. This type of specimen tends to include separation energy even after the complete failure of specimens when the fracture test is conducted. The separation is not relevant to the fracture process, and the raw experimental data are likely to possess random variation or noise during fracture testing. Therefore, the current EWF approach may not be suitable for the fracture characterization of 3-D printed specimens. This paper proposed a new energy partitioning approach to exclude the irrelevant energy of the specimens caused by their intrinsic structural issues. The approach determined the energy partitioning location based on experimental data and observations. Results prove that the new approach provided more consistent results with a higher coefficient of correlation.

• 자원리싸이클링
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• 제26권6호
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• pp.73-83
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• 2017

소형가전 제품은 종류가 다양할 뿐만 아니라 구성부품의 재질도 복잡하여 폐기시 재활용이 매우 어려운 실정이다. 특히, 폐소형가전의 경우 흑색 플라스틱의 함유량이 높을 뿐만 아니라 재질이 다양하여 재활용 공정에서 발생하는 플라스틱의 재질을 인식하여 효율적으로 선별 회수하는 것이 매우 어렵다. 본 연구에서는 기존 선별기술이 가지고 있는 흑색 플라스틱의 재질별 선별에 대한 기술적 한계 및 단점을 보완하기 위하여 레이저유도붕괴분광법(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)을 기반으로 하는 흑색 플라스틱의 재질별 자동선별 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 정량 공급장치, 위치 자동인식 장치, 레이저유도기반분광분석(LIBS) 장치, 선별분리장치 및 Control unit 등으로 구성되어 있다. 레이저유도붕괴분광법(LIBS)을 이용하여 흑색 플라스틱의 재질별 특성 스펙트럼 데이터를 획득하고, 인공지능형 알고리즘을 적용한 분류기를 설계하여 적용함으로써 흑색 플라스틱의 재질을 효율적으로 인식하고 분류할 수 있다. 본 연구에서 개발한 방사형기저함수신경회로망(RBFNNs) 분류기의 분류율은 약 97% 이상으로 나타났으며, 자동선별 시스템의 흑색 플라스틱의 재질별 인식률은 약 94.0% 이상, 선별효율은 80.0% 이상으로 조사되었다. 본 연구에서는 실험실 규모의 자동선별장치를 개발하였으며, 본 장치에 대한 실험결과를 바탕으로 흑색 플라스틱 재질인식 및 선별효율 등을 분석하므로써 향후 폐소형가전의 재활용 현장에 적용할 예정이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.351-356
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• 1997

With the aid of advanced structural engineering, the construction of infrastructures has been recently accelerating to keep up with rapid economic growth. Construction activities and operation of transportation facilities cause civil petitions associated with vibration-induced damages or nuisances. As part of the decrease of vibration induced damage, the objective of this study is to develop vibration-controlled concrete with vibration-reduced materials, which can be recycled from obsolete materials, such as aged tires, plastics and etc. Appropriate mix proportion has been used for making 10 reinforced concrete panels with vibration-reduced materials, which have been tested to investigate on vibration reduction capability, based on the time and frequency domain analysis, and vibration velocity level analysis. Vibration-reduced mixtures are latex, styrofoam, rubber powder and plastic resin, which have been determined to by reduce vibration.

• Environmental Engineering Research
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• 제10권3호
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• pp.122-130
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• 2005

Gasification of carbonaceous wastes such as shredded tire, waste lubricating oil, plastics, and powdered coal initiates a single-stage reforming reactor(reformer) Without catalyst and a syngas burner. Syngas is combusted with $O_2$ gas in the syngas burner to produce $H_2O\;{and}\;CO_2$ gas with exothermic heat. Reaction products are introduced into the reforming reactor, reaction heat from syngas burner elevates the temperature of reactor above $1,200^{\circ}C$, and hydrogen gas fraction reaches 65% of the product gas output. Reactants and heat necessary for the reaction are provided through the syngas burner only. Neither $O_2$ gas nor steam is injected into the reforming reactor. Multiple syngas burners may be connected to the reforming reactor in order to increase the syngas output, and the product syngas is recycled into syngas burner.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.218-218
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• 2021

최근 환경 문제과 관련하여 건설 분야에서 발생하는 환경적인 부담을 줄이고자 다양한 재활용 소재들에 대한 연구에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 폐기물 중 생활계에서 발생하는 폐플라스틱은 '쓰레기 대란'이라는 사회적 문제로 대두된 사례가 있다. 생활계에서 발생하는 폐비닐은 다양한 조성으로 이루어져 재활용 대상에서 제외되기 때문에 매립 또는 소각되는 플라스틱의 양을 줄이고 재활용율을 늘릴 수 있는 연구가 필요하다. 본 연구는 생활계에서 발생하는 폐비닐을 융용시켜 무기첨가제 등을 한 복합 Alloy를 생산한다. 또한 재생이 가능한 복합 Alloy를 압출 또는 사출 과정을 통해 테트라포드의 형태를 만들 수 있는 Preform으로 가공하는 공정연구 하였으며 이러한 Preform을 해안 및 항만에서 사용되는 콘크리트 피복재에 적용하였을 때 플라스틱 소재와 콘크리트 소재의 비중의 차이로 인해 발생하는 안정성을 정량적으로 평가하는 수리모형 실험를 수행하였다.

• Composites Research
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• 제30권3호
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• pp.175-180
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• 2017

탄소섬유 강화 복합재료는 가볍고, 우수한 물성을 가지고 있기 때문에 그 수요는 급격하게 증가되고 있다. 그에 따라, 탄소섬유 강화 복합재료의 기지로 재활용이 가능한 열가소성 수지를 사용한 복합재료 연구를 많이 진행하고 있다. 본 연구에서는 재활용 PET를 이용하여 재활용 복합재료에 대한 활용성 평가를 하였다. PET는 음료수 병으로 활용되는 폐기물을 수집하여 PET 필름을 제조하는 과정을 거쳤으며, PET 필름을 제조하기 위한 성형 온도와 시간의 차이에 따른 기계적 물성을 비교하여 최적의 성형온도와 시간을 분석하였다. 이를 바탕으로 재활용 PET 필름과 탄소섬유 매트를 이용하여 CF/PET 복합재료를 최적으로 성형하기 위한 변수를 관찰하였다. 성형 조건에 따른 기계적 물성을 굴곡시험으로 확인하였고, PET 필름이 탄소섬유 매트 내에 함침 되는 정도를 단면 사진으로, 그리고 계면 성질을 층간전단강도로 평가하였다. 궁극적으로 최적의 기계적 물성을 가지는 CF/PET 복합재료를 성형하기 위한 성형 조건이 $270^{\circ}C$와 5분임을 확인했다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권3호
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• pp.70-81
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• 2021

본 연구에서는 현재 생활계 폐기물로 폐기되는 커피 캡슐의 재질분리 공정 개발을 통해 폐플라스틱의 재활용 가능성을 평가하였다. 1차 파쇄, 세척 및 체질을 통해 커피찌꺼기를 제거하고 2차 파쇄 후, 총 3번의 코로나 방전형 정전선별을 수행하는 재질분리 공정이 개발되었다. 이때, -10 mm 시료는 최적조건에서 알루미늄 제거율과 플라스틱 회수율이 각각 95.4%와 98.3% 이었으며, -15 mm는 각각 91.3%와 97.2% 이었다. 재질분리 된 폐플라스틱의 재활용 가능성을 평가하기 위하여, 시료를 펠릿으로 제조하고 물성을 분석하였다. 분석결과, 유해물질은 검출되지 않았으며, Homo-PP와 유사한 결과를 보였다. 따라서 재생 PP로 충분한 기능성이 존재하는 것을 확인하였다. 다만, 어두운 색상으로 인해 검정 혹은 어두운 계열의 제품군에 한정적으로 적용 가능할 것으로 평가되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권1호
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• pp.53-59
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• 2013

1990년대 이후, 중소형 폐 선박으로부터 생성되는 FRP를 재활용하기 위한 방법으로 층상으로 배열된 로빙층과 매트층을 분리하는 것은 친 환경적이면서도 경제적 재활용의 장점을 가지고 있다. 그러나 효율적으로 로빙층과 매트층을 분리하는 기술과 로빙층은 매트층에 비해 얇은 두께로 존재한다는 이유로 인해 로빙층을 매트층과 분리할 때 기계가 자동적으로 층간의 차이를 인식하는 방법은 아직 개발이 이루지지 않고 있다. 본 연구에서는 유리의 구성비가 다른 두 층의 화학적 성질의 차를 이용하여 광학적으로 층간 인식이 가능한 방법을 모색하였다. 또한 다양한 로빙층의 구성에도 자동적으로 절단위치를 분석하는 절단시스템과 최종생산물의 유용성을 확보할 수있는 다양한 크기의 유리섬유를 생산할 수있는 세단기를 개발하였다. 본 연구 결과로 광학적 인식기술과 유연한 절단기술 그리고 다양한 세단기술이 융합된 폐 FRP의 분리 공정의 단순화와 자동화를 달성하게 되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.126-132
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• 2018

본 연구는 순환골재를 사용한 콘크리트의 활용증대 방안으로 철근콘크리트 구조물의 노후화와 내구성 저하 시 보수 보강으로 사용되는 FRP (AFRP, CFRP) 판으로 보강된 순환골재 고강도콘크리트(40MPa, 60MPa) 보를 제작하여 순환골재 철근콘크리트 보의 휨 보강에 대한 적용성을 평가하고자 한다 기존의 표면매입보강에 따른 에폭시와 FRP 판의 부착력을 고려하지 않기 위해 콘크리트 타설 전 FRP 보강판을 거푸집에 미리 설치하였으며, 순환골재 치환율(30%), 콘크리트 강도(40MPa, 60MPa), 이형철근(D10, D13), FRP 판의 종류(AFRP 판, CFRP 판)를 변수로 12개 실험체를 제작하여, FRP 판과 순환골재 치환율에 따른 휨 성능을 분석하였다. 그 결과 FRP 판으로 보강한 실험체는 무보강 실험체에 비해 최대 17% 증가하는 경향을 나타내었으며 AFRP 판에 비해 CFRP 판의 보강 성능이 우수한 것으로 나타났다. 또한 순환골재 치환율에 따른 보강 성능의 차이는 없는 것으로 나타났다. 실험에 의해 측정된 균열모멘트는 파괴계수를 이용한 결과 기준식과 비슷한 값을 나타났으며 휨 모멘트는 FRP 판을 보강한 일부 시험체가 KCI 2012와 ACI 440-2R에서 제시한 기준을 만족하지 못하는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권2호
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• pp.16-29
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• 2008

우리나라 사업장 폐기물의 51.7%에 해당되는 47,294천톤이 건설폐기물이고, 이 폐기물의 96.7%가 재활용되는 것으로 집계되어 있다. 한편 고품질 순환골재의 생산을 일부기업에서 시도하고 있으나, 천연골재를 대체하기에는 아직 미급한 것 같다. 우리나라의 경우 혼합폐기물의 정의가 애매하여, 혼합폐기물의 선별자원화가 매우 부실하다. 폐목재의 경우 PB(particle board)용으로 수요가 많으나, 현장에서 폐목재의 수집이 쉽지 않다. 2005년 대형국책과제를 수행하는 $\ulcorner$건설폐기물재활용연구단$\lrcorner$이 발족하였다. (사)한국자원리싸이클링 학회지에 게재된 건설폐기물 관련 보문은 주가 폐기물을 이용해서 건설자재로 재활용하는 것에 관한 것이었다.