• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권2호
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• pp.116-122
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• 2015

해면으로부터의 마이크로웨이브 후방산란 시뮬레이션을 이용하여 마이크로웨이브 도플러 레이더에 의한 파고와 해면 흐름 관측법을 평가하였다. 해면으로부터 후방산란하는 마이크로웨이브의 도플러 스펙트럼은 마이크로웨이브 해면 조사폭과 스펙트럼 해석 시간폭의 영향을 받는다. 본 연구에서는 마이크로웨이브 해면 조사폭과 스펙트럼 해석 시간폭의 영향을 조사하기 위하여, 다양한 파랑과 해면 흐름 조건의 수치 해면 생성과 마이크로웨이브 후방산란 시뮬레이션을 통하여 도플러 스펙트럼을 구하였다. 결과에 의하면 마이크로웨이브 해면 조사폭을 파장의 1/5이하, 스펙트럼 해석 시간폭을 파주기의 1/5이하로 설정하면, 충분한 정도의 파고계측이 가능하다. 또한, 파주기에 비해서 충분히 긴 스펙트럼 해석 시간폭을 설정하면 해면 흐름의 상대유속 계측이 가능하다. 시뮬레이션을 이용하여 마이크로웨이브 도플러 레이더에 의한 해면관측의 적절한 계측방법을 찾을 수 있다.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권5호
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• pp.478-485
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• 2019

마이크로웨이브 균일분산 시스템을 이용하여 자연생태계에 영향을 주지 않고 잡초종자발아를 제어함으로써 토양 및 수질오염에 영향을 주지 않는 새로운 개념의 제초제 대안을 제시하고자 한다. 명아주(Chenopodium album var. centrorubrum), 쇠비름(Portulaca oleracea)과 한련초(Eclipta prostrata)의 식물에 대한 마이크로웨이브의 토양 함수량별, 깊이별 조사한 결과 균일 분사된 마이크로웨이브를 이용한 잡초 종자의 발아율 측정에서 마이크로웨이브는 토양 함수량에 따른 종자의 발아조절에는 토양 함수량 20%, 30%에서 최고의 효율이 나타났으며, 토양의 깊이에는 별 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 마이크로웨이브 조사시간은 30초 이상 조사시 잡초 종자의 발아를 억제 할 수 있는 것으로 나타나 적절한 토양 함수량(20~30%) 및 이에 따르는 30초 이상 조사한 마이크로웨이브의 균일분산 시스템을 통해 제초제를 대신하여 잡초종자발아를 조절할 수 있을 것으로 생각된다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권5호
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• pp.11-16
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• 2006

폐 폴리스티렌과 모터 오일의 혼합물로부터 마이크로웨이브 열분해를 이용하여 유용한 고분자 원료물질의 회수를 위한 연구를 수행하였다. 마이크로웨이브 반응기로 quartz tube를 사용하였으며 마이크로웨이브 흡수체로 실리콘 카바이드를 사용하였다. 공정 변수로 마이크로웨이브 입력 파워를 180에서 250 W까지 변화시켰으며, 마이크로웨이브 조사시간을 30분에서 1시간까지 변화시키며 실험하였다. 열분해를 통하여 얻어진 생성물을 GC/MS를 사용하여 분석한 결과 스티렌, 메틸 스티렌, 톨루엔, 그리고 에틸벤젠이 4개의 주요 회수 성분이었으며, 이 중 폴리스티렌으로부터 스티렌의 회수율은 약 50% 이었다. 열분해에 마이크로웨이브를 사용함으로써 일반 열분해 보다 훨씬 낮은 온도에서 열분해가 이루어졌다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권6호
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• pp.1063-1068
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• 2008

화학기상증착법으로 제조된 $TiO_2$ 광촉매 볼을 이용하여 마이크로웨이브와 자외선을 동시에 조사시켜 메틸렌블루 수용액의 광촉매 분해실험을 하였다. 광촉매반응에 마이크로웨이브와 자외선을 같이 사용하기 위하여 마이크로웨이브에 의해 방전되는 무전극자외선램프를 개발하였다. 실험결과 마이크로웨이브의 강도, 반응수용액의 순환유속 그리고 산화보조제의 첨가량이 증가할수록 광촉매분해속도가 증가하였다. 특히 과산화수소를 첨가한 광촉매반응에 마이크로웨이브를 부가한 실험의 반응속도상수는 $0.0197min^{-1}$이고 광촉매반응에 과산화수소만을 첨가한 경우의 속도상수는 $0.0061min^{-1}$로 약 3배정도 높은 값을 나타내었다. 본 연구의 결과로부터 광촉매반응에 마이크로웨이브가 미치는 영향을 정량적으로 평가하기는 어렵지만, 과산화수소가 첨가되는 광촉매반응에 마이크로웨이브의 조사가 매우 중요한 인자인 것을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제31권2호
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• pp.172-178
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• 2020

본 연구에서는 마이크로웨이브를 이용한 폐유원료 바이오디젤 제조공정의 최적화 과정을 반응표면분석법을 이용해 진행하였다. 공정 변수로는 폐식용유의 산가, 마이크로웨이브 조사시간, 마이크로웨이브 조사온도, 알코올/유지 몰비 등을 선택하였고, 반응치로는 FAME 함량(96.5% 이상) 및 동점도(1.9~5.5 cSt)를 설정하였다. 기초실험을 통해 계량인자 변수범위를 마이크로웨이브 조사시간(4~6 min), 마이크로웨이브 조사세기(400~600 W), 알코올/유지 몰비(7~9)로 정하고, 반응표면분석법을 이용한 최적화 결과 바이오디젤 제조공정의 최적조건은 산가(2.0, 3.0 mg KOH/g) 별로 마이크로웨이브 조사시간(5.0, 5.1 min), 마이크로웨이브 조사세기(481.3, 525.5 W), 메탄올/유지 몰비(7.9, 8.4)로 나타났고, 이 조건에서 FAME 함량(97.49, 96.34%)과 동점도(4.01, 4.12 cSt)로 예측되었다. 실제 실험을 통해 확인한 결과는 FAME 함량(97.82, 96.42%)과 동점도(4.07, 4.16 cSt)로 측정되었고, 이의 평균 오차율은 각각 0.22, 0.98%로 나타났다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.746-752
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• 2018

본 연구에서는 마이크로웨이브 에너지를 이용하여 폐식용유로부터 바이오디젤을 제조하고, Box-Behnken 설계를 이용하여 공정의 최적화를 설계하였다. Box-Behnken 설계의 계량인자는 메탄올/유지 몰비, 마이크로웨이브 조사세기, 반응시간으로 설정하였고, 계측인자는 FAME 함량이다. 기초실험 결과 산가에 관계없이 계량인자인 메탄올/유지 몰비(8~10)와 반응시간(4~6 min)의 범위는 동일하게 설정하였으며, 마이크로웨이브 조사세기의 경우 산가 1.30 mg KOH/g (8~12 W/g)와 2.00 mg KOH/g (10~14 W/g)로 설정하였다. Box-Behnken 설계에 의해 예측된 바이오디젤 제조공정의 최적조건은 산가 1.30 mg KOH/g인 폐식용유의 경우 메탄올/유지 몰비(7.58), 마이크로웨이브 조사세기(10.26 W/g), 반응시간(5.1 min)이었고, 산가 2.00 mg KOH/g의 경우 메탄올/유지 몰비(7.78), 마이크로웨이브 조사세기(12.18 W/g), 반응시간(5.1 min)로 산출되었다. 이때 예측 FAME 함량은 각각 98.4, 96.3%로 나타났으며, 실제 실험을 통한 오차율은 0.3% 이하로 나타났다. 따라서 마이크로웨이브를 이용한 바이오디젤의 제조공정에 Box-Behnken 설계를 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권7호
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• pp.936-942
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• 2012

본 연구에서는 흰쥐에 마이크로웨이브를 조사한 후 폐조직을 대상으로 폐조직 기능장애를 일으키는데 주된 역할을 하는 혈전생성능을 arachidonic acid(AA) cascade계를 통해 관찰하여 마이크로웨이브에 의한 폐혈관 기능장애와 그에 대한 녹차 catechin의 항혈전 효과를 규명하고자 하였다. 실험군은 마이크로웨이브를 조사하지 않은 정상군과 마이크로웨이브를 조사한 군으로 나누고 마이크로웨이브 조사 군은 다시 식이 중 catechin 공급수준에 따라 catechin을 넣지 않은 군(MW group), catechin을 0.25% 급여한 군(MW-0.25C group), catechin을 0.5% 급여한 군(MW-0.5C group)으로 나누었다. 식이와 음료는 자유 섭식시키면서 2주간 사육한 후 2.45 GHz 대역의 주파수를 15분간 1회 조사하였으며 마이크로웨이브 조사 후 6일째 동물을 희생시켜 본 실험에 사용하였다. 실험군의 실험동물 수는 각각 10마리로 실험하였다. $PLA_2$ 활성은 마이크로웨이브 조사로 30% 증가하였으며 MW-0.25C군은 15% 증가였으나 MW-0.5C군은 정상군 수준이었다. 인지질분자종의 변화를 관찰한 결과 lyso PE가 MW군에서 47% 증가되었으나 MW-0.25C군 및 MW-0.5C군에서는 각각 18%, 20% 증가되었다. $TXA_2$ 생성은 MW군에서 50%의 현저한 증가를 보였으나 catechin 공급군인 MW-0.25C군 및 MW-0.5C군은 정상군 수준이었다. $PGI_2$ 생성은 MW군에서 31%의 유의적인 감소를 보였으나 catechin 공급군인 MW-0.25C군 및 MW-0.5군은 정상군 수준이었다. 따라서 혈전생성지표인 $PGI_2/TXA_2$ ratio는 정상군에 비해 MW군에서 43% 유의적으로 감소되었으나 MW-0.25C군 및 MW-0.5C군은 정상군 수준이었다. 지질과산화물의 함량은 MW군에서 34% 유의적으로 증가하였으며 catechin 공급군은 정상군 수준이었다. 결론적으로 마이크로웨이브에 피폭된 흰쥐 폐조직에서는 AA cascade계의 율속 효소인 $PLA_2$ 활성의 증가와 혈전생성지표로 인식하는 $PGI_2/TXA_2$ ratio의 불균형이 초래되었으나 catechin은 TBARS 농도를 낮추면서 $PLA_2$ 활성을 저해시키고 AA cascade계를 개선시킴으로써 항혈전 작용을 나타내었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.80.2-80.2
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• 2012

그라핀(graphene)은 탄소 원자의 2차원 육각형 $sp^2$ 결합체로서 탄소 나노구조체가 가지는 여러 가지 우수한 특성을 보유하면서 대면적 기판 위에서 소자구현 및 투명전극 등으로의 우수한 응용성 때문에 고품질 그라핀 제조와 물리적 특성, 소자응용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 그라핀 제조를 위한 여러 가지 방법이 개발되고 있으나 화학적 박리법이 저비용으로 대량생산을 위해 가장 유리한 방법으로 주목을 받고 있다. 화학적 박리법은 벌크 그라파이트를 강한 산을 이용하여 산화시켜 형성된 산화 그라파이트(graphite oxide)을 열적으로 팽창시켜 박리하고 환원하여 그라핀으로 제조하는 것이다. 보통 열적팽창을 위해서 열처리 로를 사용하게 되는데, 본 연구에서는 박리를 보다 효율적으로 진행시키고 고품질의 그라핀을 얻기 위해 마이크로웨이브를 이용한 박리법을 적용하였다. 마이크로웨이브는 설비가 간단하고 매우 균일하게 열팽창을 시킬 수 있을 뿐만 아니라 대량생산에서도 유리할 것으로 기대하였다. 천연 그라파이트(99.9%, 평균입도 $200{\mu}m$)를 Hummer 방법에 따라 $H_2SO_4$와 $KMnO_4$를 사용하여 산화시키고 필터링 후 마이크로웨이브를 조사하였다. 이후 환원 처리를 거쳐 그라핀을 제조하였다. 라만스펙트럼 및 투과전자현미경으로 분석한 결과 우수한 품질의 그라핀이 형성되었음을 알 수 있었다. 그라핀의 두께 및 품질은 마이크로웨이브의 인가시간 및 반복 횟수가 증가함에 따라 크게 영향받는 것을 확인하였다. 본 발표에서는 마이크로웨이브를 사용한 산화 그라파이트 박리 및 그라핀 제조라는 새로운 시도와 주요변수에 따른 그라핀 특성에 관한 결과를 논의할 것이다.

• 자원환경지질
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• 제53권2호
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• pp.159-166
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• 2020

본 연구에서는 금정광내 금회수율을 증진하고자 마이크로웨이브 전처리방법을 이용하여 티오요소용출 실험을 수행하였다. 이에 본 연구에서는 먼저 마이크로웨이브를 이용하여 금정광 시료 내 황철석의 분해에 따른 광물상 변화를 관찰하였다. 마이크로웨이브의 조사시간이 증가함에 따라 시료의 온도는 증가하였고, 황철석 내 S가 SO₂로 변환되어 시료 내 S의 함량이 감소되었다. X-선 회절분석 및 주사전자현미경 에너지 분산 분광분석을 통해 황철석은 자류철석과 적철석으로 변환되었으며, 미세균열이 발달된 다공질의 형태로 변질되었음을 확인할 수 있었다. 다양한 조건의 티오요소 혼합 용매를 이용하여 시료의 광물상변화에 따른 금 용출효율을 측정한 결과, 마이크로웨이브 조사시간 증가 및 용출실험 조건 내 용매의 농도 증가에 따라 용출효율이 증가하였다. 결론적으로, 마이크로웨이브를 활용한 금정광 조사는 시료 내 금의 최대용출효율과 용출속도를 증가시켰으며, 티오요소 용매제는 용출속도상수를 증가시켜주는 역할을 하였다.

• 한국작물학회지
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• 제64권4호
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• pp.366-372
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• 2019

본 연구에서는 알러지 반응 저감의 특성을 가지고 있는 오프리 밀가루를 이용하여 적절한 물리적 방법을 통해 제과적성을 개선시키고자 하였다. 오프리 밀가루는 높은 단백질 및 글루텐 함량을 가지고 있어 쿠키를 제조하였을 때 가공적성이 낮은 특징을 가지고 있다. 밀가루에 대한 마이크로웨이브 조사는 글루텐의 형성에 영향을 미친다는 보고에 따라, 본 연구에서는 오프리 밀가루에 마이크로웨이브 조사를 통해 제과 가공적성을 개선하고자 하였다. 그 결과, 마이크로웨이브조사는 오프리 밀가루의 단백질의 함량 및 글루텐 함량에는 영향을 미치지 않았지만 이를 이용하여 쿠키를 만들었을 때 퍼짐성과 균열정도가 개선되는 것을 확인 할 수 있었다. 이는 마이크로웨이브조사가 글루텐 형성에 영향을 미쳐 반죽점도를 감소시켜 쿠키의 가공적성이 개선되는 것을 확인 할 수 있었다. 하지만 과도한 열처리는 단백질의 변성을 유도하여 오히려 가공적성을 감소시켰고, 이에 따라 사용목적에 따른 적절한 처리조건을 규명하는 것이 필요하다. 따라서 이러한 연구결과를 통해 높은 단백질 및 글루텐함량을 가지고 있는 밀가루를 대상으로 적절한 마이크로웨이브와 같은 물리적 처리를 통해 가공적성을 개선하여 활용도를 높일 수 있을 것으로 예상된다.