• 한국건축시공학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.419-427
• /
• 2018

본 연구는 철 생산 공정 중에 발생되는 철강슬래그를 재활용하는 것으로 매립에 의존하는 철강 슬래그를 건설용 재료로 사용하는 것이다. 철강 슬래그는 물과 반응할 경우 팽창 붕괴되어지는 문제로 인하여 에이징 처리를 실시하고 있다. 이런 문제점을 해결하기 위하여 개발된 SAT 공법은 철강슬래그의 팽창 붕괴에 대한 안전성을 갖는다. 이에 본 연구에서는 SAT 공법에 의해 제조된 환원슬래그와 전기로 산화슬래그, 실리콘 망간 슬래그를 사용하여 도로용 긴급 보수모르타르에 관한 실험적 연구를 실시하였으며 다음과 같은 결론을 도출하였다. 환원슬래그는 초속경 시멘트에 대해 대체할 경우 속경성을 갖는 것으로 나타났으며, 대체율 15%까지는 동등하게 나타났다. 전기로 산화슬래그는 천연 골재에 대해 100% 대체하여도 동등한 특성을 갖는 것으로 나타났으며, 이런 전기로 산화슬래그에 대해서 실리콘 망간 슬래그를 대체할 경우 15-30%까지 대체가 가능한 것으로 나타났다. 이상의 배합으로 도로용 긴급 보수 모르타르의 배합 설계가 가능하였다. 이런 슬래그를 재활용은 시멘트와 천연 골재의 사용량을 저감시켜 이산화탄소 발생의 감소와 폐기물인 슬래그를 재활용으로 녹색 산업에 이바지가 가능하다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.155-162
• /
• 2020

본 연구에서는 비정형 패널 제작 기술력 향상을 위한 기초적인 연구로 비정형 패널의 오차율을 분석하였다. 이에 본 연구에서는 우선적으로 비정형 패널 제작시 매끄러운 형상을 표현하기 위해 콘크리트 대신 혼합모르타르를 사용하여 적정 배합비를 도출하였다. 그 후 도출한 배합비를 적용하여 비정형 패널을 CNC장비를 통해 제작하였으며 패널의 오차율을 분석하였다. 본 연구에서는 두 가지의 배합을 선정하였으며 선정한 첫 번째 배합은 혼합시멘트 페이스트 배합, 두 번째 배합은 혼합모르타르 배합이었다. 실험결과 두 배합모두 품질적 측면에서 만족하는 정량적 수치를 보였다. 하지만 두 배합모두 양생하는 방법에 차이를 두었고 이로 인해 오차가 발생했다. 이를 통해 오차율은 사용재료의 특성과 재료 간 화학반응의 문제보다는 패널을 양생하는 방법에 따라 더 많은 영향을 끼치는 것으로 판단하였다. 본 연구는 현재 기초적인 연구수행으로 추후 본 연구를 토대로 추가적인 연구를 진행한다면 콘크리트 타설시 흘러내림을 방지하는 방안과 오차율을 줄일 수 있는 양생방법을 찾는 연구가 함께 병행되어야 한다. 위와 같은 연구수행을 통해 비정형 패널 제작에 대한 연구 및 개발에 기여할 수 있으며 나아가 비정형 건축시장에서 경쟁력을 확보할 수 있다.

• 에너지공학
• /
• 제21권2호
• /
• pp.133-137
• /
• 2012

청정에너지 이용 기술 중 태양 에너지 이용 기술은 태양광 발전이나 태양열 난방 및 급탕 등 여러 분야에서 활용되고 이다. 특히, 획기적인 에너지 변환 방법인 열음향(Thermoacoustic)은 태양열 및 주변의 폐열을 이용하기 때문에 청정에너지 기술로서 주목받고 있다. 따라서 본 연구에서는 태양 에너지를 열원으로 하는 열음향 레이저의 개발을 위하여, 열음향파 발생 시스템에 전원을 공급하여 단일 튜브의 기하학적 형상에 따른 음향파의 기본 특성을 측정하였다. 본 연구는 스택의 재질 및 형상과 공명튜브의 내경(20.2 mm)을 고정하고, 스택의 위치와 길이, 공명튜브의 길이, 전원의 크기를 변화시켜 실험을 진행하였다. 실험 결과, 공명튜브의 길이가 200 mm, 스택의 길이가 25.6 mm이고, 스택의 위치가 닫힌 면으로부터 5 cm에 위치하였을 때 114.5 dB의 평균음압이 발생하였으며, 공급 전원을 35W로 변화시켰을 때 117.29 dB의 평균음압이 발생하였고, 각각 500 Hz의 주파수가 발생하였다. 또한 공명 튜브의 길이를 150 mm로 하였을 때, 115.7 dB의 평균음압과 630 Hz의 주파수가 나오는 것을 확인하였다.

• 에너지공학
• /
• 제19권4호
• /
• pp.221-227
• /
• 2010

본 연구에서는 바이오매스 및 플라스틱에 가스화 효율을 높이기 위한 탄산염 촉매 또는 Ni based 촉매를 혼합한 시료에 대하여, 고정층 반응기를 이용하여 급속 등온 열분해 실험을 수행하여, 생성된 가스의 온도, 시료 및 촉매의 영향에 관한 분석을 통하여, 최적의 수소 생성 수율을 얻고자 한다. 고위발열량 측정 결과, 바이오매스보다 플라스틱 폐기물의 발열량이 높아짐을 알 수 있었다. 원소분석 결과로부터 수소 함량은 플라스틱 시료가 더 높았다. 계산된 활성화 에너지는 촉매 적용에 의해 감소하였고, 5 wt% 이상의 경우에는 큰 변화를 보이지 않았다. 수소수율은 플라스틱 폐기물이 포함된 시료, 온도에 대해서는 대부분 높은 온도 범위에서 최대값이 얻어졌다. 또한 대부분의 시료에서 높은 혼합비를 갖는 조건의 수소수율이 가장 높은 결과를 보였으나, 5 wt% 이상의 조건에서는 촉매 혼합비 증가의 영향은 미비하여, 활성화 에너지의 결과와 잘 일치함을 확인하였다. 전체적으로 촉매 반응이 무촉매 반응에 비하여 높은 수소수율이 얻어졌다. 촉매 종류에 대하여, 탄산염 촉매인 $Na_2CO_3$ 및 $K_2CO_3$보다 Ni-$ZrO_2$ 촉매가 수소 생산을 위한 목적에 더 적합한 촉매임을 확인하였고, 본 연구로부터의 최대 수소수율을 위한 조건은 $900^{\circ}C$, 20 wt%의 Ni-$ZrO_2$(1:9) 촉매가 혼합된 Pitch Pine, Polyethylene 시료에 대하여 65.9 vol%의 높은 수소수율의 결과를 얻었다.

• 공업화학
• /
• 제23권3호
• /
• pp.259-265
• /
• 2012

석탄 화력발전소에서 발생되는 석탄회 중에서 약 10~15%를 차지하는 바닥재는 산업폐기물로서 대부분 매립 처리되거나 콘크리트의 첨가제로 일부 활용되고 있다. 바닥재 골재는 발생 특성상 기존의 모래나 자갈보다 가볍고, 흡수율이 높아 강도 등 물리적 성질이 다소 떨어지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 바닥재의 이러한 단점을 보완 할 수 있고 매립되는 바닥재의 활용율을 극대화하기 위한 연구의 일환으로 바닥재와 유황을 이용한 산업건설용 자재를 제작하기위한 기초 자료를 제시하고자 한다. 가온형 혼합기 사용에 따른 바닥재 잔골재 입도와 유황함량을 실험 변수로 국내 4개 발전사에서 발생되는 바닥재를 이용하여 고형화 성형물을 제작한 후 압축강도 테스트를 수행하였다. 그 결과 압축강도는 유황의 함량, 바닥재 입도에 동시에 영향을 받는 결과를 보였으며, 최대 약 92 MPa의 결과를 나타내었다. 압축강도는 세골재와 미립분이 혼합된 1.2 mm 이하의 입도와 높은 유황함량에서 높은 결과를 나타내었다.

• 청정기술
• /
• 제4권1호
• /
• pp.45-59
• /
• 1998

방선균인 Streptomyces kasugaensis에 의해서 생산되는 이차대사산물인 kasugamycin 생산성 증대 및 단위 생산량 당 오염물질 배출량 저감을 위한 연속 고정화 배양을 수행하였다. 세포 고정화에 적합한 포자 수확을 위한 포자형성 촉진 배지 개발은 물론 고정화 담체로 사용한 셀라이트에 수확된 포자를 고정화시키는 방법을 확립하였다. 연속 고정화 배양 시 고정화세포의 유출을 방지함으로써 안정된 연속배양을 가능토록 하기위한 decantor 형태의 고정화세포 분리기가 장착된 반응기를 사용하였다. 희석 속도 및 공급액 중의 기질 농도(당 농도, 인 농도)를 변화시키며 생합성된 kasugamycin 생산성 및 화학적산소요구량(COD)을 측정하였으며 이들을 현탁세포를 이용한 회분식 발효에서의 kasugamycin 생산성 및 발효 폐액 중의 COD 값과 비교하였다. 고정화 세포를 이용한 연속배양에서의 kasugamycin 생산성이 현탁세포를 이용한 회분식 발효에 비해 2.5배 높았으며, 동시에 단위 생산량 당 COD가 2.3배 저감되는 것으로 나타났다. 이것으로부터 연속 고정화 배양이 현탁 회분식 배양에 비해 kasugamycin 생산성 및 오염물질 배출 측면에서 유리한 청정 공정임을 확인할 수 있었다.

• 청정기술
• /
• 제26권2호
• /
• pp.91-95
• /
• 2020

제약화학 및 정밀화학 산업에서 널리 사용되는 N-히드록시숙신이마이드(N-Hydroxysuccinimide, NHS)의 새로운 친환경적인 합성법을 개발하였다. 기존 합성법은 숙신산에 히드록시아민 반응 후 강산을 촉매로 약 70%의 수율로 NHS를 얻는다. 이 방법은 저가 숙신산을 사용하여 NHS를 얻을 수 있으나 NHS를 정제하는 데에 많은 용제가 필요하고 후처리 과정이 복잡하여 수율이 낮은 문제점이 있다. 그리고 대량생산하기에는 고온반응에 따른 안전상의 위험성이 있으며 산성 촉매를 사용함에 따른 많은 폐기물 발생과 다양한 용제를 사용함에 따라 고비용의 생산비로 인해 경제적이지 않다. 이런 단점을 보완하기 위해서 반응성이 우수한 무수 숙신산을 사용하였으며 용제의 단일화 그리고 결정화 방법을 통해 고순도 및 고수율의 NHS를 제조하는 경제적인 방법을 개발하였다. 특히 촉매를 사용하지 않는 무촉매 반응과 저온의 반응조건을 확보함으로써 80% 이상의 높은 수율로 NHS를 제조하는 새로운 친환경적인 공업적인 합성법이다. 향후에는 이 결과를 바탕으로 스케일 업 연구를 통해 상용화 생산기술을 확립하여 국외 기술이전을 추진할 예정이다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.494-500
• /
• 2006

전과정평가는 평가대상제품을 만들기 위한 원료물질의 채취, 운반, 제조, 사용 그리고 폐기단계에서 발생되는 환경부하를 정량화하고, 이들 각 단계에서의 환경에 미치는 영향을 평가하는 과정으로 이루어진다. 전과정평가 결과의 신뢰도를 높이기 위해서는 폐기단계에 있어서도, 다른 공정과 마찬가지로 신뢰성 있는 데이터가 요구된다. 본 연구에서는 PC(Personal Computer, 이하 PC로 표기) 폐기단계에서의 경로를 파악하였으며, 이를 토대로 부품을 재사용하는 경우와 재사용하지 않는 경우의 두 가지 시나리오를 구성한 후, 이에 대한 전과정 목록분석을 수행하였다. 이와 더불어 전과정 영향평가 기법을 통해 PC 폐기단계의 8개 영향범주에 대한 환경성 평가를 수행하여 주요 환경적 이슈를 규명하였다. 본 연구를 통해 PC 폐기단계가 가장 영향을 크게 미치는 범주는 두 개의 시나리오 모두에서 오존층고갈이었고, 폐기되는 합성수지의 소각에서 발생하는 $Cl_2$ 때문이었다. 또한 두 시나리오의 환경성을 평가한 결과 부품을 재사용하는 경우가 재사용하지 않는 경우보다 환경적으로 건전한 것으로 평가되었다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제42권12호
• /
• pp.9-16
• /
• 2005

인터넷 규모의 확장과 트래픽의 증가로 인해 발생하는 망 혼잡 상황을 해결하기 위해 본 연구는 망 제어 기술의 일환책으로서 간섭 예측 정보를 이용한 online 라우팅 알고리듬을 제안한다. 차세대 통합망은 사용자 서비스별 요구 수준에 따라 종단간의 QoS를 보장해야 한다. 이를 위해 동적 대역폭 할당이 효율적으로 이루어져야 하며, 망 전체 성능을 고려한 경로 설정 알고리듬이 필요하다. 본 논문에서 제안한 알고리듬은 현재 라우팅 요청이 요구하는 대역폭의 양이 미래의 잠재적인 트래픽을 간섭하는 정도를 예측하여, 이를 최소화시키는 방안을 제시한다. 망 전체 성능을 최대화하고, 한정된 자원이 낭비되는 것을 방지하기 위해 제안 알고리듬은 요구 대역폭, link 상태정보, 그리고 ingress-egress pair 정보 등을 복합적으로 고려한다. 또한 간섭을 예측하는 것은 동적으로 변화하는 망 상황에서 보장된 대역폭을 제공하게 함으로써 사용자의 요구를 최대한 수용할 수 있게 한다. 본 논문에서는 Internet traffic engineering에 적합한 최적 경로 설정 알고리듬을 제안하기 위해 라우팅 알고리듬이 갖추어야 할 요구 조건과 최근 연구동향을 분석하였으며, QoS 라우팅의 대표적인 연구사례를 분석하였다. 그리고 이를 기반으로 기존의 알고리듬의 문제점을 파악하고 최적의 해결 방안을 제시한다. 개선된 사항은 시뮬레이션을 통해 기존 알고리듬과 비교 및 분석되었다.

• 접착 및 계면
• /
• 제19권3호
• /
• pp.113-117
• /
• 2018

보론카바이드는 하드니스가 다이아몬드나 보론 나이트라이드 보단 낮지만 30 GPa이상의 높은 경도를 갖고 있으며, 높은 경도로 인해 탱크 장갑, 탄피 제조에 사용되고 있다. 또한 중성자를 흡수하는 능력이 있어 중성자 흡수제로 많이 사용되고 있어, 핵 발전 관련 사업에 활용도가 증가하고 있다. 중성자는 전자와의 상호작용이 없으며, 물질을 통과하는 과정에서도 상호작용 없이 통과하는 것으로 알려져 있다. 보론 카바이드와 함께 중성자와 상호작용이 높은 원자는 수소이며, 보론을 포함하는 수소 농도가 높은 폴리에스터, 에폭시 고분자 등이 원자력 발전 폐기물 보관을 위한 제품 제조를 위한 소재로 사용되고 있다. 본 논문에서는 보론 카바이드의 표면을 철산화물과 텅스텐으로 처리하여, 개질된 보론 카바이드와 에폭시 소재와의 상호작용을 향상시켰다. XRD, XPS를 이용하여 표면개질 되었음을 확인하였고, 처리된 보론카바이드의 함량에 따른 기계적 강도는 만능시험기(UTM)로 측정하였으며, 동역학 분석기(DMA)를 사용하여 경화물의 동적 특성을 관찰하였다.