• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.91-95
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• 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.

• 청정기술
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• 제21권4호
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• pp.241-247
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• 2015

굴 패각은 한국 남쪽의 해안의 바다 양식 폐기물로써 처리문제로 대두되고 있다. 폐기물인 굴 패각을 실용화하기 위해서, 현지 회사에서 구입한 소성된 굴 패각(COS)에 AITC (allyl isothiocyanate)를 흡착시킨 후 식품 감염 질병을 일으키는 박테리아에 대해 성장억제능력을 시험하였다. COS 분말은 Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella thyphimurium 균에 대해 1% 정도의 농도에서 세균 발육 억제 효과를 3에서 5 log 10 CFU/mL로 나타냄으로써 세균 발육 억제 효과를 보였으며, 순수 AITC의 MIC 결과는 Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella thyphimurium에 대해 각각 1 mg/mL, 0.8 mg/mL 0.7 mg/mL을 나타내었다. 소성된 굴 패각은 소성과정에서 기공이 생성되어 225 mg/g의 AITC를 흡착하였고, FTIR 결과로 COS에 AITC가 흡착이 되었음을 확인하였다. 입자의 특성은 매우 미세한 입자 크기 및 높은 선상 표면을 나타내었다. AITC가 흡착된 소성된 굴 패각(ACOS)은 1% 농도에서 완전히 세균 세포를 억제함에 따라, ACOS는 COS보다 더 나은 항균활성을 나타냄을 확인하였으며, 이는 박테리아에 대해 AITC와 소성된 굴 패각의 상승효과가 있음을 나타내었다.

• 유기물자원화
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• 제9권3호
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• pp.77-87
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• 2001

콤포스팅은 유기성 오염물질로 오염된 토양을 정화하는데에 있어 매우 효과적이며, 환경친화적인 기술이다. 비용면에 있어서도 다른 처리기술들에 비하여 매우 저렴하다. 콤포스팅 공법은 교반식 퇴비단 공법, 공기주입식 퇴비단 공법 그리고 기계식 공법으로 대별된다. 콤포스팅 기술은 공기공급, 온도 및 수분함량 조절, 영양물질 공급, 공극개량제 첨가, 미생물 식종 등에 대하여 세밀히 검토 후 적용하여야 한다. 토양내 산소농도는 5~15%가 적당하지만 일부 화합물의 경우에는 2~5%의 농도에서도 분해가 잘 된다. 온도는 중온이 적용된 사례가 더 많았다. 수분함량은 토양수분보유능력의 50~90% 정도이면 큰 문제가 없는 수준이다. 미생물화학식($C_{60}H_{87}O_{23}N_{12}P$)에 의하여 계산된 C : N : P의 비는 약 20 : 5 : 1이다. 그러나 미생물에 의하여 분해되는 탄소가 모두 세포합성에 이용되는 것이 아니므로 영양물질 첨가는 첨가제의 특성을 잘 파악한 후 결정하여야 한다. 일반적으로 초기 C/N비가 25~40 정도이면 적당하다. 특정미생물 식종첨가의 필요성은 아직 확실한 결론이 나지 않았으며, 시판되는 미생물을 첨가하는 것보다 처리된 토양이나 퇴비 등을 재순환하는 것이 비용경제적이다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.130-137
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• 2005

본 논문은 매립장 복토재로 사용될 열분해 차르의 중금속 및 VOCs의 흡착거동을 조사하였다. 열분해 과정에서 슬러지에 함유된 휘발분이 가스화 됨으로서 모체에 세공이 형성되었다. 휘발분의 가스화로 인해 형성된 세공을 확인하기 위하여 질소 흡착/탈착 실험을 한 결과, 열분해 차르($14.56\;m^2/g$)가 유기성 폐슬러지($6.68\;m^2/g$)보다 비표면적이 2배 정도 증가한 것을 확인할 수 있었다. 열분해 차르는 BDDT 분류의 Type II와 V의 중간 형태의 흡착특성을 나타냈으며, 약간의 미세공이 형성되었음을 보여주었다. 에틸벤젠과 톨루엔의 흡착실험 결과를 Freundlich 흡착등온선에 적용한 결과, 열분해 차르는 화강토나 유기성 폐슬러지보다 이들 물질에 대해 흡착능이 우수하였다. 또한 열분해 차르의 중금속 흡착실험에서도 어느 정도 중금속 흡착능력을 보여주었다. 이것은 열분해 차르가 매립장 복토재로 사용될 경우, 매립장으로부터 유해물질을 흡착/흡수하여 지하수와 토양이 오염되는 것을 막아주는 효과를 가지고 있음을 말해준다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권5호
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• pp.494-500
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• 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.

• 지구물리
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• 제6권1호
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• pp.13-23
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• 2003

본 연구 대상 지역은 석면 및 콘크리트 잔해물을 포함한 다량의 건축폐기물이 매립되어 있는 곳으로서, 건축 폐기물의 매설량과 매설된 범위를 파악하기 위하여 쌍극자배열전기비저항탐사 및 지반투과레이다탐사를 실시하였다. 전기비저항탐사는 총 6개의 측선에 대해 전극간격을 2, 2.5 및 5m로 설정하여 실시하였고, GPR탐사는 225Mhz송‧수신기 안테나를 이용하여 연속 모드 기법으로 총 12개의 측선에서 실시하였다. 전기비저항탐사 결과 매립된 구간 및 충적층에서는 10~수백ohm-m, 원지반에서는 1,000~5,000 ohm-m의 전기비저항을 나타내며 그 경계는 지상에서 5 m 깊이 안쪽에 위치하는 것으로 확인되었다. GPR탐사를 통하여 원지반과 매립층을 포함한 충적층의 경계 면이 지하 2 m 깊이 내외에 존재함을 확인하였고 이것을 토대로 건축 폐기물의 매립 구간과 심도를 추정한 후 이것을 매설 영역내 13곳을 굴착하여 육안으로 확인하였다. 이러한 결과를 토대로 산출한 매설된 영역의 면적과 부피는 각각 약 3,953$m^2$및 4,033$m^3$ 으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.485-488
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• 2008

현 국내에서 생산되고 있는 대다수의 순환잔골재는 골재표면에 부착되어 있는 폐모르터 성분으로 인하여 낮은 밀도와 높은 흡수율의 물리적 특성을 나타내는 저품질 골재이다. 이러한 이유로 일반 콘크리트용 골재 또는 콘크리트 제품제조용 골재로 사용이 부적합하며 일반 성토, 매립재용으로 사용되고 있는 실정이다. 또한 골재 세척에 사용되는 공정수는 골제 세척 후 강알칼리성을 띠게 되어 추가적인 처리비용이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존 파 분쇄 방법이 아닌 마쇄 방법을 사용하여 골재간의 마찰과 자유낙하에 의한 운동동에너지로 골재표면에 폐모르터 성분을 탈리시키고 황산수를 공정수로 사용함으로써 중화반응에 의해 중성 또는 약산성화 하는 방법으로 고품질 순환잔골재를 생산하였다. 상기의 방법으로 생산된 순환 잔골재는 폐모르터 성분에 포함되어있는 $Ca(OH)_2$와 공정수에 투입한 $H_2SO_4$의 중화반응에 의해 반응생성물인 석고가 생성되고, 중화반응에 의해 생성된 석고는 재생골재를 건조하는 과정에서 반수석고로 변환된다. 일반적으로 시멘트에 포함된 석고는 응결을 완화 할 뿐 아니라 단기강도를 높이고 건조수축을 감소시키며, 화학적 저항성을 향상시키는 등의 효과가 알려져 있다. 이에 본 연구는 황산수와 습식마쇄를 이용하여 생산된 순환골재에 포함되어 있는 반수석고가 모르터의 압축강도에 미치는 영향을 검토하였다. 실험 결과, 반수석고가 포함된 고품질 순환잔골재의 경우 석고를 제거한 고품질 순환 잔골재에 비해 과도한 에트링자이트 생성으로 인하여 수화생성물의 치밀한 구조를 와해시켜 압축강도 및 휨 강도가 저하되는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권1호
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• pp.109-126
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• 1998

본 논문에서는 플라이애쉬를 폐기물 매립장 차수재의 건설재료로 활용하기 위한 방안으로 실행한 일련의 실내실험연구결과를 보고한다. 폐기물 매립장 차수재의 투수계수 기준을 만족하기 위한 플라이애쉬와 벤토나이트의 적정 혼합비를 구하였다. 혼합차수재의 투수 메카니즘과 CaO가 차수층의 투수계수에 미치는 영향을 다양한 조건에 대한 투수시험과 X선 회절분석, 전자주사현미경분석, 헬릅 간극측정 법, 확대영상분석기법 등의 미세구조적 접근을 통하여 연구하였다. 벤토나이트의 첨가에 따라 플라이애쉬 혼합차수재의 투수계수는 감소하였다. 이는 주로 벤토나이트의 팽창에 의해 간극이 충진되었기 때문이며, 플라이애쉬-벤토나이트 간 포졸란 반응 및 그 에 따른 투수계수 저감효과는 시험에 사용된 국내 플라이애쉬의 CaO성분이 적고 $SiO_2$ 반응성이 낮아 크지 않은 것으로 나타났다. 혼합차수재에서 구성물질간 화학반응의 효과를 높이려 인위적으로 석회를 첨가하고 시행한 실험결과에 의하면 혼합차수재에서 구성성분간 화학반응성 및 그에 따른 투수계수에 미치는 영향은 구성성분의 외형적 총량보다는 구성성분의 형태와 활성도에 따라 크게 좌우되는 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제22권2호
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• pp.97-101
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• 2007

본 연구는 당 연구실에서 구축하고 있는 음식물쓰레기 고부가 자원화zero-emission시스템의 마지막 단계에 해당하는 부분으로써 본 공정의 부산물인 음식물 쓰레기 당화고형분과 박테리아 셀룰로오스배양 후의 여액을 기질 원으로 하여 2상 UASB 반응기를 이용하여 혐기성 소화를 수행하였다. 산 반응조와 메탄 반응조는 각각 35, 40$^{\circ}C$에서 운전하였고 두 반응조의 유기물 부하율은 각각 3g-VS/L${\cdot}$day, 25,000 mg/L로 유지하였다. 공정부산물의 최적 소화조건을 찾기 위하여 F.W + B.C.R, B.C.R, B.C.R + S.S 순으로 단계적으로 주입, 운전한 결과, 최종 메탄 발효액의 pH는 각각 7.13, 7.17, 7.22이었고 COD 제거율은 각각 88, 90, 91%이었으며 메탄 생성율은 각각 0.26, 0.34, $0.32m^3-CH_4/kg-COD_{remove}$이었다. 세번째 단계인 B.C.R + S.S를 기질로 사용한 경우가 음식물 쓰레기만 사용한 경우보다 전환효율이 높았다. 이는 음식물 쓰레기를 바로 혐기성 소화하는 것보다 음식물 쓰레기로부터 고부가가치를 창출하고 그 잔액으로 혐기성 소화를 거치는 방법이 보다 경제적이고 유익함을 알 수 있다. 따라서 당 실험실에서 구축하고 있는 음식물 쓰레기 고부가 자원화 zero-emission 시스템은 음식물 쓰레기에 포함된 에너지를 최대한 회수하고 고부가가치를 창출함에 있어서 가장 이상적인 방법이라고 사료된다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.282-289
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• 2009

건축현장에서 건물 방음 및 단열재의 씰링 용도로 일반 pressure-sensitive adhesive(PSA) tape이 주로 사용되고 있다. 일반 PSA tape은 먼지와 같은 이물질에 의해 점착력이 쉽게 감소하고 두께가 얇기 때문에 외부 자극에 의한 변형 및 파손이 쉽게 발생하여 방음재의 씰링 역할을 제대로 수행하지 못하는 결과가 발생하며, 이는 부실공사의 원인이 되기도 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 FKM과 SBS를 이용하여 아스팔트를 개질하여 점착제로 적용하고자 하였다. 본 연구에서는 아스팔트의 점착력을 향상 시켜주기 위하여 선형과 방사형의 styrene-butadiene-styrene(SBS) 3, 6, 9 wt.%, 폐불소고무(FKM: fluoroelastomers) 10, 20, 30 wt.%를 아스팔트에 첨가하여 개질 아스팔트를 제조하였고 이들의 연화점, 점도, 인장강도 및 점착력 등의 물리적 특성을 평가하였다. SBS 개질 아스팔트는 SBS가 첨가됨에 따라 연화점 및 점도가 상승하는 거동을 나타냈으며 순수 아스팔트 보다 높은 점착력을 나타내었다. FKM 개질 아스팔트의 경우는 FKM이 첨가 되어도 연화점 및 점도 변화가 없었으며 FKM과 아스팔트의 낮은 계면 결합력으로 점착력이 증가하지 않았다. 온도가 증가할수록 개질 아스팔트의 점도는 감소하였지만 SBS 개질 아스팔트의 경우에는 온도상승에 따른 점도 감소가 적어 상당히 넓은 온도 범위에서 점착력을 유지하였으며 선형 SBS가 6 wt.% 첨가된 것이 최적의 점착 특성을 나타내었다.