• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.561-568
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• 2021

본 연구에서는 타이어 마모성능에 따른 타이어 마모입자 생성량 및 도로변 미세먼지 물질로써 타이어 소재와 도로 포장체 구성 성분의 정량화 분석을 위한 기초적 연구를 수행하였다. 이에, 타이어 트레드 부위 고무의 가황제/가황촉진제의 사용비를 달리하여 고무배합물을 제조하였다. 제조된 고무배합물의 물성 평가 결과 가황제/가황촉진제의 사용비가 증가할수록 가교밀도는 감소하여 마모성능이 불리한 조건임을 확인하였다. 밀폐된 실내 마모시험기에서도 가교밀도가 감소할수록 타이어 마모입자 생성량은 증가하였고, 손실량 100% 대비 84~86%의 타이어 마모입자를 포집할 수 있었다. 타이어 마모입자 중, 96.4~97.7% 분산, 2.3~3.6% 비산되는 것으로 평가되었다. 포집된 타이어 마모입자의 화학분석 결과, 타이어의 마모성능에 따라 타이어 마모입자 내 타이어와 도로 구성 성분 비율(63 : 37 → 75 : 25)이 변화됨을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서는 타이어 마모성능에 따라 타이어 마모입자 발생에 대한 영향성을 관찰하기 위하여 실제 도로 현장의 조건 대비 가혹한 실내 마모환경으로부터 실험을 수행하였다. 이에 타이어 마모입자 발생이 도로 포장체 성분보다 더 높은 함량으로 분석되었다. 추후 실제 도로 환경에서 완제품 타이어와 실제 차량을 이용하여 자동차 도로변 미세먼지 저감을 위한 실증화 연구 방법을 도출할 계획이다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권1호
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• pp.37-45
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• 2022

전기·전자·통신 산업의 발전은 총 에너지 소비에서 전력이 차지하는 비중을 증가시켰다. 2021년 「신에너지 및 재생에너지개발·이용·보급촉진법」의 시행으로, 신재생에너지의 의무공급비율이 확대될 전망이며, 해당 산업에서 사용되는 케이블의 교체 및 폐기단계에서 발생하는 폐전선의 양도 증가할 그것으로 예상한다. 본 연구에서는 전과정평가(LCA)기법을 통해 폐전선 재자원화 공정이 환경에 미치는 영향을 정량화하는 것을 목적으로 하였다. 연구결과, 폐전선 내 함유된 접착제의 함량이 높을수록 미세먼지와 온실가스의 발생량이 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 10가지 환경영향범주에 가중치를 부여한 결과, 해양생태독성(MAETP)과 인간독성(HTP)에서 가장 환경 영향이 큰 것으로 확인되었다. 두 영향범주의 주된 원인은 폐전선에 포함되는 접착제(Glue)와 이를 세척하기 위해 사용되는 세척제의 성분인 헵탄(Heptane), 에탄올(Ethanol)로 파악되었다. 따라서 전선의 생산과정에서 접착제의 사용을 자제하고, 재자원화 공정에서 사용되는 폐전선 세척액의 사용량 감축 또는 대체물질의 사용을 통해 환경부하를 감축할 필요성이 있다고 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권2호
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• pp.163-174
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• 2020

미세먼지 등 대기오염이 일상화되고 국민 건강을 위협하면서 육상뿐만 아니라 해상 선박에서 발생하는 대기오염물질에 대한 관리 필요성이 대두되고 있다. 이에 본 연구는 선박 배출량 현황을 바탕으로 해양경찰 업무 중심의 선박 대기오염물질 점검 실태를 진단하고 배출 저감을 위한 국가 관리 대책을 제안한다. 최근 국립환경과학원(NIER, 2018)에 따르면 선박에서 배출된 총량(CO, NOx, SOx, TSP, PM10, PM2.5, VOCs, NH₃, BC)은 국내 전체 발생량의 6.4 %로 나타났고, 이 중 NOx는 13.1 %, SOx는 10.9 %, 미세먼지(PM10/PM2.5)는 9.6 %를 차지하고 있다. 선박 발생량 중에서는 국내외 입출항 화물선이 50.6 %로 가장 많은 배출을 보였고, 어선의 배출 비율도 42.6 %로 적지 않음을 알 수 있었다. 지역적으로 해양경찰 관할 5개 권역을 기준으로는 부산항, 울산항을 포함한 남해권 44.1 %와 광양항, 여수항을 포함한 서해권 24.8 % 순으로 배출이 많았다. 해양경찰은 대기오염물질 관리를 위해 승선 점검을 통한 선박 배출 상황을 관리하고 있지만, 각종 배출 장치의 가동이나 연료유 기준 등의 실측에는 많은 시간과 노력이 필요하고, 또한 선박의 바쁜 운항스케줄에 따른 제약으로 대부분 서류상의 점검으로 진행됨으로써 관리에 한계가 있다. 따라서 선박 대기오염물질 관리를 위해서는 대기오염물질 발생을 실측 점검으로 바꾸도록 규제를 강화하고 해경 함정 등을 활용한 해역별 모니터링 시스템을 구축하여 실질적 현장 데이터에 기초한 관리가 이뤄지도록 하는 한편, 장단기적으로 환경친화적 선박 도입을 위한 기술 개발과 법·제도적 지원이 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.155-164
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• 2010

고기구이 스모크와 같은 바이오매스 소각에서 발생하는 스모크는 도시의 미세먼지중 유기성 탄소물질을 구성하는 주요 오염원이다. 미세먼지의 오염원 기여도를 산출하기 위한 화학수지모델(Chemical Mass Balance:CMB)에서는 배출원 오염물분포자료(Source Profile)가 필수이다. 바이오매스를 비롯한 고기구이 스모크의 오염물분포자료를 작성하기 위하여 유기성 지표물질들을 분석하였다. 고기구이에서 발생한 스모크를 PM10 채취기로 채취하여 용매추출, 유도체화반응, 중수소가 함유된 표준물질을 투입하여 Gas chromatography/Mass Spectrometry(GC/MS)로 팔미트산, 스테아르산, 올레인산과 같은 지방산과 콜레스테롤, 다환방향족탄화수소를 측정하였으며, 동시에 PM10 필터시료의 유기성(OC) 및 원소성 탄소(EC)를 OCEC 분석기에 의하여 측정하였다. 쇠고기구이 스모크로부터 채취한 PM10시료의 OC에서 콜레스테롤, 총포화지방산, 불포화지방산의 함량은 0.056 wt%, 2.727 wt%, 0.278 wt%이며, 돼지고기 구이 스모크로부터 채취한 PM10시료의 OC에서는 0.062 wt%, 2.022 wt%, 0.438 wt%를 차지하고 있었다. 쇠고기와 돼지고기 구이 스모크 OC에서 총 PAH화합물의 함량은 0.116 wt%와 0.044 wt% 이었는데, 그중에 단일 화합물로서 benzo(a)pyrene은 0.0071 wt%와 0.0023 wt%이었다. 콜레스테롤을 기준으로 각 지표물질의 무게 비율은 외국에서 발표된 고기구이 배출원 오염물분포자료와 거의 일치하여 유기성 에어로솔의 오염원 기여도를 산출하는 배출원 오염물분포자료로서 사용할 수 있음이 확인되었다.

• 분석과학
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• 제27권4호
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• pp.213-222
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• 2014

국내 배경지역인 제주도 고산측정소에서 2012~2013년에 대기 미세먼지를 채취하여 분석한 결과로부터 연무와 비현상일의 조성특성을 조사하였다. 연무 시 $nss-SO_4{^{2-}}$, $NO_3{^-}$, $NH_4{^+}$ 농도는 비현상일에 비해 조대입자에서 2.1~3.7배, 미세입자에서 3.1~6.5배로 미세입자에서 더 높게 증가하였고, 특히 $NO_3{^-}$ 농도가 미세입자에서 6.5배 상승하였다. 원소성분들 중에는 S, Zn, Pb, K 등이 비현상일보다 조대입자에서 3.0~5.6배, 미세입자에서 3.2~7.7배 증가하나 Al, Fe, Ca 등은 대부분 조대입자에서 농도가 크게 증가하는 경향을 보였다. 역궤적 분석 결과 연무 시 $nss-SO_4{^{2-}}$, $NO_3{^-}$ 농도는 중국으로부터 유입되었을 때 더 높은 농도를 나타내었고, 특히 기류가 중국남부를 통과했을 때 $NO_3{^-}$ 농도가 더 크게 상승하는 경향을 보였다. 또 $NO_3{^-}/nss-SO_4{^{2-}}$ 농도비는 중국에서 기류가 이동했을 때 조대입자에서 상대적으로 높은 비율을 보이나 미세입자에서는 오히려 한반도를 통과했을 때 더 높은 성분비를 나타내었다.

• 공업화학
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• 제28권2호
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• pp.186-192
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• 2017

본 연구에서는 OIMS90과 NP12 계면활성제 혼합물을 사용하여 물/벙커 C 오일 비율, 계면활성제 농도 및 조성, 유화 시간, 교반 속도 및 시간, 온도 등을 변화시키면서 유중수적형(water-in-oil, W/O) 에멀젼 연료를 제조하였다. OIMS90과 NP12 계면활성제 혼합물을 사용하여 제조한 에멀젼 연료는 벙커 C 오일에 비하여 미세먼지, $NO_2$, CO, $CO_2$ 및 $SO_2$ 등의 연소배기 가스 중의 대기 오염물 방출을 감소시키는데 효과적이며, 특히 계면활성제 조성 OIMS90/NP12 = 4 : 6, 계면활성제 농도 500 ppm, 수분 함량 10%을 사용하여 $80^{\circ}C$에서 제조한 에멀젼 연료가 배기가스 오염물 저감 효과가 가장 큰 것을 확인하였다. 또한 보일러 효율 측정 시험 결과, 에멀젼 연료가 벙커 C 오일과 비교하여 우수한 디젤 엔진 에너지 효율을 나타내었다.

• 응용통계연구
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• 제27권5호
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• pp.755-771
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• 2014

등방성(isotropy)은 공분산 모형(covariance model)에 기반으로 공간 예측(spatial prediction)이라 불리우는 크리깅(kriging) 을 용이하게 수행하기 위한 주요 가정 중의 하나로 알려져있다. 공간 과정에서 등방성이 충족되지 않는 경우에는, 보다 신뢰성 예측을 생성하기 위해 비등방성 공분산 모형(covariance model)과 관련된 모수들(각도 및 비율)를 추정해야 한다. 본 논문에서는 여러 방향의 기하학적 비등방성 모형(geometrically anisotropic covariance models)의 가중 평균으로 표현되는 확장된 형태의 기하학적 비등방성(geometrically extended anisotropic) 공분산모형을 제안한다. 연구에 관심이 되는 모수를 추정하기 위해 최대우도추정법(maximum likelihood estimation method)을 이용하였다. 제안한 모형의 성능을 평가하기 위해 등방성 공분산모형과 기하학적 비등방성 모형을 고려한 모의실험을 수행하였다. 또한 확장된 기하학적 비등방성 모형을 적용한 미세먼지 농도자료 분석을 실시하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1263-1270
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• 2021

최근 음식 문화생활은 소비자들이 직접 요리를 하는 트렌드로 변화하고 있으며 인덕션 조리기구의 사용비율이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 요리 인구 증가에 따른 요리의 편리성을 향상하도록 인덕션 조리기구의 안전성 개선을 위한 기능보조 디바이스 개발을 제안한다. 제안한 디바이스는 앱을 통해 IoT와 연동된다. 앱을 통해 디바이스는 인덕션의 화력 조절과 시간 예약을 제어할 수 있다. 또한, 조리 시 용기의 물 넘침을 방지하기 위해 초음파 센서를 사용하고, 미세먼지 측정 센서를 통해 사용자가 안전하게 인덕션을 사용할 수 있다. 제작한 디바이스를 통해 실제 조리 상황을 가정하여 연구를 진행한다. 본 연구는 디바이스를 통해 조리 시에 사용자의 피로감을 줄이고 초과 조리, 또는 물 넘침과 같은 위급상황 시에 사용자를 위한 안전성 개선을 확인하였다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권1호
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• pp.33-38
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• 2019

화력발전은 국내 발전량 중 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, 그 중 석탄보일러 발전이 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 석탄보일러는 석탄 연소 중 유해 물질 및 미세먼지가 발생하여 대기오염에 심각한 영향을 미친다. 이에 친 환경 석탄보일러로 유동층보일러가 도입 되었으며, 이는 유동매체를 활용하여 기존의 석탄보일러보다 약 1/10정도 적은 오염물질을 배출한다. 수냉벽튜브는 이 유동층보일러에서 중요한 역할을 하는 구조물로, 유동층보일러의 특성상 기존의 보일러보다 외벽손상이 심하다. 하지만 아직까지 이에 대한 정량적인 유지보수 기법이 없다. 원격장 와전류 탐상은 튜브형태의 내, 외벽 검사에 많이 사용되는 비파괴평가 기법으로, 비접촉이며 빠른 검사가 장점이다. 하지만 원격장 와전류 탐상은 본래 배관 내부에서 진행하는 검사이며, 수냉벽튜브는 특성상 내부 진입이 불가능하다. 이에 본 연구에서는 시뮬레이션을 활용해 유동층보일러 수냉벽튜브에 적합한 외부 원격장 와전류 탐상 센서에 대한 설계를 진행하고, 시뮬레이션을 수행하였으며, 기존 원격장 와전류 탐상과 유사한 신호를 얻음으로써 추후 실제 제작 될 원격장 와전류 탐상 센서에 대한 기준을 제시하였다.

• 유기물자원화
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• 제28권4호
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• pp.53-68
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• 2020

한우를 전문으로 사육하는 전업농가의 퇴비사에서 암모니아와 황화수소 그리고 미세먼지 발생량을 측정하였다. 시험은 단순퇴적식 퇴비화시설(T1)과 기계교반식 퇴비화시설(T2, T3)로 구분하여 수행하였다. 단순퇴적식 퇴비단(T1)의 경우 최고온도가 46℃를 기록하였고, 2곳의 기계교반식 퇴비화시설들(T2, T3)에서는 각각 63℃와 68℃까지 상승하였다. T1에서의 PM2.5 농도는 15 ㎍/㎥ 수준이었고 T2에서는 PM2.5 농도가 5~10 ㎍/㎥ 내외의 수준을 유지하였다. T3에서는 PM2.5의 농도가 10 ㎍/㎥ 이하의 수준이었다. T1에서 발생하는 암모니아의 최고농도는 4 ppm이었으나 황화수소는 검출되지 않았다. T2에서는 암모니아 농도가 최고 3 ppm 수준이었으나 황화수소는 검출되지 않았다. T3의 암모니아 최고농도는 4 ppm을 나타낸 반면에 황화수소는 검출되지 않았다. T3에서는 교반기가 퇴비를 교반하는 지점에서의 암모니아 농도가 65 ppm까지 상승하였다. 퇴비화 기간이 경과함에 따라 초기에 9.06이었던 퇴비단의 pH가 퇴비화기간을 거치면서 8.94로 낮아졌다가 다시 9.14 수준으로 상승하였다. 염분(NaCl)농도는 퇴비화가 진행된 이후에 0.09% 수준이었다. 수분함량은 65.9% 수준에서 62% 수준으로 낮아졌으며, 총고형물 중에서 휘발성고형물(Volatile Solids)이 차지하는 비율은 퇴비화 초기에 65.6%에서 퇴비화후기에는 64.7% 낮아졌다. 퇴비화 초기에 1.327% 수준이었던 TKN 함량도 퇴비화를 거치면서 1.095%로 낮아졌다.