• KSBB Journal
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• 제21권3호
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• pp.188-193
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• 2006

본 연구에서는 신 개념의 바이오필터 시스템인 RDBF를 이용하여 기상의 styrene을 제거하고자 하였다. 다양한 운전조건에서 시스템의 성능을 평가하고, 진공흡입을 통해 과다성장 미생물을 제어하고자 하였다. RDBF에서는 sheet 형태의 충진 담체를 사용하므로 영양원 및 공기의 균일한 공급이 가능하였고, 빠른 속도로 균일한 미생물 층을 담체 표면에 형성할 수 있었다. 또한 기-액 접촉면적을 증대 시켜 95% 이상의 안정적이고 높은 styrene 분해 효율과 $125g/m^3{\cdot}hr$의 높은 제거 용량을 가질 수 있게 해주었다. 하지만 우수한 성능은 미생물의 과다성장에 따른 기공의 폐쇄현상 때문에 오래 지속되지 않았고 반응기의 성능과 안정성은 급속히 저하되었다. 이를 해결하기 위해 진공흡입을 통한 미생물 제거를 시도하였으나 제한적인 효과만을 확인하였다. 향후 RDBF 반응기의 상업화를 위해서는 보다 효율적인 미생물 제어 방법이 개발될 필요가 있다.

• Elastomers and Composites
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• 제58권1호
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• pp.44-56
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• 2023

Additive manufacturing (AM) or three-dimensional (3D) printing of metals has been drawing significant attention due to its reliability, usefulness, and low cost with rapid prototyping. Among the various AM technologies, fused deposition modeling (FDM) or fused filament fabrication is receiving much interest because of its simple manufacturing processing, low material waste, and cost-effective equipment. FDM technology uses metal-filled polymer filaments for 3D printing, followed by debinding and sintering to fabricate complex metal parts. An efficient binder is essential for producing polymer filaments and the thermal post-processing of printed objects. This study involved an in-depth investigation of and a fabrication route for a novel multi-component binder system with steel alloy powder (45 vol.%) ranging from filament fabrication and 3D printing to debinding and sintering. The binder system consisted of polyvinyl pyrrolidone (PVP) as a binder and thermoplastic polyurethane (TPU) and polylactic acid (PLA) as a carrier. The PVP binder held the metal components tightly by maintaining their stoichiometry, and the TPU and PLA in the ratio of 9:1 provided flexibility, stiffness, and strength to the filament for 3D printing. The efficacy of the binder system was examined by fabricating 3D-printed cubic structures. The results revealed that the thermal debinding and sintering processes effectively removed the binder/carrier from the cubic structures, resulting in isotropic shrinkage of approximately 15.8% in all directions. The scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) patterns displayed the microstructure behavior, phase transition, and elemental composition of the 3D cubic structure.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권2호
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• pp.139-152
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• 2006

사용후핵연료 건식저장용기는 낙하사고조건에서 캐니스터의 건전성이 입증되어야 한다. 낙하사고조건은 캐니스터를 건식저장용기에 장입하기 위하여 저장용기의 상부에서 크레인으로 취급하는 도중에 캐니스터가 저장용기 내부의 받침대로 자유 낙하하는 조건이다. 저장용기 내부의 받침대는 이러한 조건에서 캐니스터의 구조적 건전성을 유지하도록 완충효과가 좋아야 한다. 본 연구에서는 다양한 저장용기 내부 받침대 에 대한 3차원 유한요소해석을 통하여 낙하사고조건에서 캐니스터의 구조적 건전성을 향상시킬 수 있는 구조를 결정하였다. 저장용기 내부 받침대는 탄소강으로 만들어진 원통 쉘의 내부에 콘크리트를 장입한 구조와 받침대 높이의 변화 없이 콘크리트 높이의 1/4정도에 탄소강과 폴리우레탄폼을 이용한 구조물을 사용하여 완충효과를 보완하고자 수정된 구조를 고려하였다. 완충체의 형상 및 구조를 결정하기 위하여 십자형상이나 원형의 탄소강 구조물을 받침대 상부에 위치하여 그 영향을 알아보았다. 이때 탄소강 구조물의 두께를 24 mm, 12 mm, 6mm로 변화를 주었다. 또한, 탄소강 구조물 사이에 충진하는 폴리우레탄폼의 밀도에 대한 영향을 알아보았다.

• 청정기술
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• 제13권2호
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• pp.122-126
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• 2007

Polyurethane, PVA(polyvinyl alcohol)와 지렁이 분변토를 혼합하여 제작한 bio-carrier를 충전한 바이오필터(biofilter)를 이용하여 $NH_3$ 악취를 제거하였다. SV(Space velocity)가 50 $h^{-1}$인 조건에서 $NH_3$ 농도를 $4\;{\sim}\;454\;ppmv$로 증가시켰을 때 출구로부터 $NH_3$가 검출되지 않았다. 또한 $NH_3$ 가스의 조건을 $50{\sim}400\;h^{-1}$로 설정하여 각각의 조건에서 $NH_3$농도를 점진적으로 증가시켜 $NH_3$ 가스의 제거효율을 알아보았다. 악취가 공급되는 조건 중 SV $50\;h^{-1}$에서 $NH_3$의 최대 유입부하량은 $11.38\;g-NH_3{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$로 100%의 제거효율을 나타냈으며, SV $100\;h^{-1}$에서는 $34.42\;g-NH_3{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$에서 100%의 제거효율을 나타냈다. SV 300 $h^{-1}$에서 $NH_3$ 최대 부하량은 $71.28\;g-NH_3{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$이었으며, 제거효율은 99.85%로 나타났다.

• 청정기술
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• 제15권3호
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• pp.172-179
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• 2009

높은 강도, 경도, 신율, 비중 및 내마모성 등을 가진 채 폐기되는 열가소성 폴리우레탄 스크랩(TPU-S)과 습윤 상태의 내슬립성은 높으나 기계적 물성이 떨어지는 EPDM 고무의 용융 블렌드를 통해 신발 소재용 필름을 제조하고 조성과 특성과의 관계를 연구하였다. 블렌드 중의 TPU-S의 함량이 증가함에 따라 강도, 신도, 내마모성, 비중 및 경도 등 모든 물성이 증가하였으나, 습윤 상태의 내슬립성(동적마찰계수)은 크게 감소하였다. TPU-S 함량의 증가에 따라 블렌드의 파단신율은 단순혼합법칙 이상으로 증가하였으며, 습윤 상태의 내슬립성은 TPU-S가 $0{\sim}65%$ 범위에서 단순혼합법칙 이상이었다. 그러나 인장강도, 비중 및 내마모성은 모두 단순혼합법칙보다 낮은 값을 나타내었다. 이들 블렌드의 조성-특성 관계의 결과로부터 일반적으로 요구되는 신발 겉창용 소재의 물성에 충족되는 EPDM/TPU-S 블렌드의 조성은 무게비가 30/70인 것을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.164-171
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• 2010

최근 폴리카보네이트의 수요가 증가에 따라 폴리카보네이트의 폐기물이 많이 발생하고 있다. 폐 폴리카보네이트를 재활용하여 새로운 소재 원료로 주목을 받고 있는 diol 형태의 bisphenol A계 bishydroxyethyl ether(BHE-BPA)를 얻고자 하였다. 이 물질은 폴리카보네이트계 폴리우레탄 합성에 좋은 소재로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 에틸렌글리콜과 수산화나트륨(NaOH)을 각각 용매와 촉매로 사용하였고, 분해반응 생성물 중 하나인 에틸렌카보네이트(Ethylenecarbonate, EC)를 첨가하여 생성물의 전환율을 조사하였다. 알칼리촉매 사용에 따라 단순 글리콜리시스 반응에서 관찰되지 않았던 ether 화합물들이 합성되었으며 온도 $220^{\circ}C$, 10% 촉매/PC 몰비, EC 20 mmol 조건에서 폴리카보네이트로부터 수율 92% 이상의 BHE-BPA를 얻었고 재결정을 통하여 99% 이상의 순도를 얻는 것이 가능하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.394-397
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• 2000

Styrene을 제거하기 위한 biofilter가 연구되었다. 운전 초기에 활성슬러지를 접종함으로써 start-up 기간을 24시간으로 줄일 수 있었다. 운전중 질소원 고갈 현상이 발생하였고 첨가된 ammonium sulfate양에 따라 제거된 styrene의 양을 정량적으로 구하여 이것을 biofilter의 장기운전에 이용할 수 있었다. Styrene의 maximum elimination $capacity(EC_{max})$와 critical elimination $capacity(EC_{cr})$는 각각 4.8kg $C\;/m^3{cdot}day$, 1.248kg $C\;/m^3{cdot}day$이었으며 styrene 농도 400ppmv까지를 분해하는데 EBRT 1min으로 제거율 95% 이상을 달성할 수 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVII)
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• pp.456-462
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• 2005

The objective of this study was to develop a removal process by which $H_2S$ could be biologically removed from the odoriferous gases generated in the waste food recycling process. In order to develop this process we were first required to select a proper biofilter support protocol. When the selected biofilter equipment was then tested suing a synthetic odoriferous gas containing 600 ppm of $H_2S$, we noted a maximal removal rate of 658 $g-H_2S/m^3{\cdot}hr$, using polypropylene fibrils as supporting materials. Under identical experimental conditions, we obtained a value of 411.2 $g-H_2S/m^3{\cdot}hr$, using polyurethane as a support material. We also conducted a trial in which volcanic stone was utilized as a support material, and in this trial, we logged a maximal 105.1 $g-H_2S/m^3{\cdot}hr$ removal rate. As the result of our experiments, we concluded that polypropylene fibrils constituted the ideal material for the removal of $H_2S$ gas via biological treatment.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.738-741
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• 2001

We carried out aminolyses of various rigid polyurethane foams (PUFs) using diethylene triamine and studied application of the aminolysis products as hardners of epoxy resins. Diglycidyl ether of bisphenol A was used for the study on the curing behavior of epoxy resin with the aminolysis product employing differential scanning calorimeter. Curing reaction of the epoxy resin is generally known to be autocatalytic second order reaction. We found that the curing reaction of the epoxy resin with the aminolysis product of rigid PUF did not show autocatalytic characteristics but followed the n-th order kinetics. The activation energy of the curing reaction of the epoxy resin with the aminolysis product of rigid PUF made from sugar based polyol was slightly lower than that of the epoxy resin with aminolysis product of rigid with made from amine based polyol.

• Mycobiology
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• 제47권1호
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• pp.97-104
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• 2019

Mushroom cultivation has gained increased attention in recent years. Currently, only four types of spawn, including sawdust spawn, grain spawn, liquid spawn, and stick spawn, are commonly available for mushroom cultivation. This limited spawn diversity has led to difficulty in selecting suitable inoculum materials in some cultivation. In this study, three small blocks of lignocellulosic agro-wastes and one block of a synthetic matrix were prepared as support for growing Pleurotus ostreatus in liquid medium. Mycelium-adsorbed blocks were then evaluated for their potential as block spawn for fructification. Our results indicated that the edible fungus was adsorbed and abundantly grew internally and externally on loofah sponge and synthetic polyurethane foam (PUF) supports and also has the ability to attach and grow on the surface of sugarcane bagasse and corncob supports. The mycelia of P. ostreatus adhered on corncob exhibited the highest metabolic activity, while those on the PUF showed the least activity. Mycelial extension rates of block spawns made of agro-waste materials were comparable to that of sawdust spawn, but the block spawn of PUF showed a significantly lower rate. No significant differences in cropping time and yield were observed among cultivations between experimental block spawns and sawdust spawns. Moreover, the corncob block spawn maintained its fruiting potential during an examined period of 6-month storage. The developed block spawn could be practically applied in mushroom cultivation.