• 한국재료학회지
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• 제25권3호
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• pp.113-118
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• 2015

To improve the methanol electro-oxidation in direct methanol fuel cells(DMFCs), Pt electrocatalysts embedded on porous carbon nanofibers(CNFs) were synthesized by electrospinning followed by a reduction method. To fabricate the porous CNFs, we prepared three types of porous CNFs using three different amount of a styrene-co-acrylonitrile(SAN) polymer: 0.2 wt%, 0.5 wt%, and 1 wt%, respectively. A SAN polymer, which provides vacant spaces in porous CNFs, was decomposed and burn out during the carbonization. The structure and morphology of the samples were examined using field emission scanning electron microscopy and transmission electron microscopy and their surface area were measured using the Brunauer-Emmett-Teller(BET). The crystallinities and chemical compositions of the samples were examined using X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy. The electrochemical properties on the methanol electro-oxidation were characterized using cyclic voltammetry and chronoamperometry. Pt electrocatalysts embedded on porous CNFs containing 0.5 wt% SAN polymer exhibited the improved methanol oxidation and electrocatalytic stability compared to Pt/conventional CNFs and commercial Pt/C(40 wt% Pt on Vulcan carbon, E-TEK).

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.398-402
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• 2012

본 연구는 암모니아와 물이 함께 존재하는 황화수소를 선택적 산화 반응을 통해 원소 황의 형태로 제거하는 기상 촉매 공정의 개발에 관한 것이다. 최적의 촉매를 개발하기 위해 여러 가지 금속산화물에 대한 반응성 실험 결과 $Fe_2O_3/SiO_2$ 촉매가 $240{\sim}280^{\circ}C$의 온도 범위에서 90% 이상의 $H_2S$ 전화율과 아주 낮은 $SO_2$ 방출을 나타내어 실제 공정에 적용하기에 가장 적합하였다. $Fe_2O_3/SiO_2$ 촉매 상에서 황화수소의 선택적 산화 반응에 대한 메커니즘 규명을 위하여 반응 온도, $O_2/H_2S$ 몰 비, 암모니아와 수증기의 분압이 촉매 활성에 미치는 영향에 관하여 고찰하였다. 전화율은 반응 온도가 $260^{\circ}C$에서 최대값을 보였고, $280^{\circ}C$ 이상에서는 전화율과 원소 황의 선택도가 모두 감소하는 경향을 나타내었다. $O_2/H_2S$ 비가 0.5에서 4로 증가하면 전화율이 증가하였으나 선택도는 크게 감소하였다. 암모니아 분압이 증가하면 전화율이 증가하고 $SO_2$ 발생은 감소하였으며 원소 황의 선택도가 증가하였다. 수증기가 함께 존재하면 전화율과 원소 황의 선택도는 감소하고, ATS의 선택도가 증가하였다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.349-353
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• 2014

숙신산은 의약품, 식품 첨가물, 청정용매와 같은 종래의 응용 이외에도 생분해성 고분자의 중요한 전구물질로 주목 받고 있다. 그러나 최근 화석 연료의 높은 가격과 화석 원료 유래 제품의 전주기에 걸친 온실가스 배출로 인해 재생 가능한 바이오매스에 의한 숙신산의 생물학적 생산에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 숙신산의 선택적인 추출과 농축을 동시에 수행할 수 있는 공정으로서 이미다졸계 이온성 액체/$K_2HPO_4$에 의한 수상이성분계를 적용하였다. 실험 결과 숙신산에 존재하는 $K_2HPO_4$ 수용액에 적정량의 이미다졸계 이온성 액체가 첨가됨에 따라 안정한 수상이성분계가 형성됨을 확인할 수 있었으며 수상이성분계 형성 능력은 [HMIm][Br]${\fallingdotseq}$[OMIm][Br]>[BMIm][Br]>[EMImBr]의 순서로 나타났다. 숙신산의 최대 추출 효율은 약 90%였으며 이온성 액체에서 양이온 사슬길이가 증가할수록 상부상으로 동반 추출되는 물의 양이 줄어들어 숙신산의 선택적 농축효과가 크게 나타났다. 따라서 본 연구에서 사용된 이미다졸계 이온성 액체와 $K_2HPO_4$으로 구성된 수상이성분계는 숙신산의 선택적 추출과 농축에 효과적임을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권2호
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• pp.87-91
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• 2015

기후변화에 따른 부정적 영향이 가시화되고, 직접적인 경제적 피해가 현실화되면서 온실가스 배출을 줄여 기후변화에 대응하기 위한 범지구적 노력이 가속화되고 있다. 특히 국가의 온실가스 감축에 기여하고 기업의 지구 온난화 방지를 위한 노력을 소비자에게 보여줄 수 있는 효과적인 수단으로 탄소성적표지 제도가 주목을 받고 있으며, 탄소배출량이 상대적으로 적은 저탄소제품에 대한 관심이 점차 증가하고 있는 추세다. 본 연구에서는 제품의 기존 원료물질을 환경부하가 상대적으로 적은 물질로 대체하여 탄소배출량을 줄인 주방세제의 탄소배출량에 대해 전과정평가(LCA) 기법을 활용하여 산출하였다. 전 과정 평가기법은 환경부의 탄소성적표지 작성지침을 적용하여, 사용단계를 제외하는 제조 전 단계와 제조단계 및 폐기단계를 조사하였다. 그리고 친환경 제품 설계 도입이 제품 온실가스 배출에 미치는 영향을 파악하기 위해 주방세제의 주요 원료물질에 대한 변경 전후를 비교하였다. 그 결과 대상 주방세제 주요 원료물질의 온실가스 배출량이 $0.47kgCO_2eq/kg$-제품에서 $0.38kgCO_2eq/kg$-제품으로 개선됨을 알 수 있었으며, 이는 제품 주요 원료물질의 탄소배출량이 약 9.4% 감소되는 것으로 이를 통해 연간 약 916톤의 온실가스가 감축되는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제13권1호
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• pp.115-123
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• 2005

본 논문은 PET의 하나인 물질재활용에 대해 전과정평가기법을 이용하여 환경성을 평가하였다. 이를 위하여 국내에서 재생업체를 대상으로 데이터를 수집하여 목록분석을 실시한 후 Eco-Indicator 95의 영향평가방법을 사용하여 각 영향범주별 환경영향을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 폐플라스틱의 물질재활용공정에서 가장 영향을 미치는 것은 지구온난화로 밝혀졌다. 이는 폐플라스틱인 PET에 대해 물질재활용의 각 단위공정별 환경영향평가 결과에서 전력과 에너지를 가장 많이 사용하는 용융 및 재생원료화공정의 환경부하가 매우 높기 때문인 것으로 나타났다. 환경오염물질 배출량을 살펴보면 $CO_2$가 매우 높은 비중을 차지하였으며, 그 다음은 NOx이었다. 이는 전력사용과 수송과정의 경유사용에 기인한 것이다. 폐플라스틱의 물질재활용에 대한 영향평가결과는 오존층 파괴의 영향을 제외한 거의 모든 영향범주들이 음(-) 값이며 이는 환경성이 매우 좋은 것으로 나타났다. 또한, PET를 물질재활공정과 이를 다시 재생원료로서 사용할 경우를 비교할 때 환경부하삭감효과는 매우 크게 나타났다.

• 전기학회논문지
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• 제60권8호
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• pp.1560-1565
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• 2011

The environmental pollution caused by green-house gases such as $CO_2$ and $SF_6$ has been becoming the main issue of industrial society. Many developed countries are making efforts to minimize the amount of $CO_2$ emission come from the operation of high voltage electrical apparatuses. As a part of these efforts, 180 countries signed the Kyoto Protocol in 1997 to cut back on their green-house gas emissions. Nowadays, the study on the development of dry air insulated switchgear (DAIS) which is known as an eco-friendly electrical apparatus is in progress. A DAIS is advantageous for minimizing the effect of impurities and enhancing the dielectric characteristics over an air insulated switchgear (AIS) by applying constant pressure to an enclosed cubicle. Therefore, a study on the electrical insulation performance of dry air as a gaseous insulation medium is conducted in this paper to substitute a gas insulated switchgear (GIS) for DAIS. As results, it is verified that the AC dielectric characteristics of dry air are similar to those of air and the lightning impulse dielectric characteristics of dry air are superior to those of air at 1bar pressure condition. However, dry air is of inferior dielectric characteristics to $SF_6$ at 4bar pressure condition. Finally, it is suggested that the internal pressure of DAIS should be over 4bar pressure to develop a high voltage switchgear which has similar electrical performance to a conventional GIS. Also, the empirical formulae on calculating the maximum electric field intensity at sparkover of dry air are deduced by experiments according to pressures. It is expected that these results are helpful to design and develop a high voltage electrical apparatus.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권4호
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• pp.423-429
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• 2012

밀러 사이클은 저배기 및 고효율 달성으로 Tier II 규제뿐만 아니라 $CO_2$ 저감을 동시에 달성할 수 있는 기술로 알려져 있다. 그러나 이를 위해서는 충분한 흡입공기량이 확보되어야 하며 흡기계통은 공기저항을 최소화할 수 있는 형상으로 개선되어야 한다. 본 연구에서 흡기계통 설계 및 사이클 해석에 활용하기 위한 기초 자료 확보를 위해 흡기밸브의 유량계수를 측정하였다. 유량계수 측정에는 정상유동장치를 이용하였다. 중속 박용기관에 사용되는 포핏 밸브를 대상으로 실험을 수행한 결과, 흡기밸브 유량계수는 밸브양정의 증가에 따라 약 0.62까지 지속적으로 증가하는 경향이며 행정/보어 비와는 무관한 흡기밸브 고유의 특성이 있음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.763-771
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• 2014

최근 국내에서는 원유 정제과정에서 많은 양의 부생황이 발생하고 있다. 유황콘크리트는 시멘트 풀을 유황개질 바인더로 대체한 콘크리트로서 시멘트 제조시에 대량으로 발생되는 $CO_2$의 저감 및 원유 정제산업에서 부생되는 황을 활용할 수 있는 이점이 있다. 또한 유황콘크리트는 반복해서 재활용할 수 있는 친환경적이고 지속가능한 재료이다. 이 연구에서는 개질유황 바인더를 사용한 유황콘크리트의 물리적 특성을 실험을 통하여 검토하였다. 실험 결과, 유황콘크리트는 대체적으로 50~80MPa 이상의 고강도 특성을 보였다. 단위질량, 탄성계수 및 인장강도는 포틀랜드 시멘트 콘크리트(PCC)와 유사하였다. 순환굵은골재를 유황콘크리트에 적용하는 경우 순환골재의 단점을 보완하는 동시에 고강도콘크리트 제조가 가능하다. 유황콘크리트의 열팽창계수는 PCC보다 다소 큰 값으로 나타내고 있으나, 채움재를 혼입하여 일반 콘크리트 수준의 열팽창계수를 보이는 것으로 나타났다.

• 농촌계획
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• 제21권1호
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• pp.1-8
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• 2015

Population growth and increasing consumption of resources in the process of the industrial development has caused environmental pollution, climate change, and resource exhaustion. Therefore 'sustainable development' has become the important issue for the future. The sustainable development aims at effective resource use, less environmental impacts, and higher social security. Generally the rural area including agricultural fields and forest has various and plentiful natural resources which could make future development sustainable. To develop potential rural resources, the values for energy, environment and economy should be assessed considering the life-cycle of resources. The purposes of this study are to suggest the E3 (Energy, Environment, and Economy) assessment model for rural biomass considering life-cycle of resource and to apply the model to rice, the major agricultural product. As the results of this study, it turned out through E3 assessment that economic gain of rice cultivation is 578,374 won/10a, carbon absorption is $1,530kgCO_2/10a$, carbon emission is $926.65kgCO_2/10a$, and bio-energy potential of by-product is 394,028 kcal/10a. When E3 assessment was applied to by province, the results varied by regions because of the amount of input during cultivation. These results would be useful to realize the rural biomass and design regional resources plan in integrated E3 perspective.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.87-93
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• 2013

최근 콘크리트 산업은 $CO_2$ 가스 배출 저감을 목적으로 플라이애시 및 고로슬래그 미분말 등의 혼화재 사용량이 증가되고 있다. 그러나 국내의 경우 구조설계기준에서 사용되고 있는 강도 발현 예측 모델은 시멘트 종류 및 양생방법에 따른 상수값 ${\beta}_{sc}$를 포틀랜드시멘트에 관해서만 규정함에 따라 플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 혼합 사용한 콘크리트의 시간에 따른 강도 발현 특성을 반영하지 못하는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 플라이애시 및 고로스래그 미분말을 혼합한 보통강도 및 고강도 영역의 콘크리트의 시간에 따른 강도를 평가하였으며, 혼화재 종류 및 혼합률에 따른 콘크리트 강도발현 상수 ${\beta}_{sc}$ 값을 제안하였다.