• 대한기계학회논문집B
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• 제40권3호
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• pp.149-155
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• 2016

휘발성 유기화합물과 같은 환경유해물질의 조기 검지는 인체 및 환경보호를 위한 중요성을 가진다. 그러나 기존의 모니터링 기술은 많은 시간과 값비싼 장비를 필요로 하고 있다. 본 논문에서는, 무전원으로 작동가능하며, 휴대가 용이하고 빠른 응답속도를 가지는 광결정 기반의 VOC 검출용 박막센서를 제안하였다. 휘발성 유기 화합물은 Polydimethylsiloxane(PDMS)를 팽창시키는 능력을 가지고 있어, 제안된 센서에 휘발성 유기 화합물이 노출되면 PDMS 가 팽창함에 따라 광결정의 구조변화를 가져오므로 색이 변하게 된다. 이러한 원리에 기초하여 휘발성 유기 화합물에 노출되었을 때 가시광선 영역의 정량적 색변화를 통해 검출할 수 있는 환경센서를 구현하였다. 제안된 센서는 수 초 이내의 빠른 반응속도를 보이며, 기체 상태의 휘발성 유기 화합물에도 색 변화를 일으키는 것을 성공적으로 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.473-473
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• 2012

유기발광소자는 낮은 구동전압, 빠른 응답속도, 넓은 시야각 등의 장점으로 소형 디스플레이에 사용되며 차세대 조명으로 관심을 받고 있다. 고효율의 유기발광소자를 제작하기 위해서 다양한 유기 인광물질 합성 및 연구가 진행되고 있으며, 다양한 호스트 물질을 사용하여 전자와 정공의 주입을 향상하여 고효율의 인광 유기발광소자를 제작하였다. 본 논문에서는 발광층에 N,N'-dicarbazolyl-3,5-benzene (mCP)와 1,3,5-tri(phenyl-2-benzimidazole)-benzene (TPBi)를 혼합 호스트로 사용하였으며 tris(2-phenylpyridine)iridium ($Ir(ppy)_3$)청색 인광물질을 도핑하여 고효율의 인광 유기발광소자를 제작하였다. 유기발광소자의 발광층에 단일 호스트와 혼합 호스트의 전기적 및 광학적 특성을 비교 분석하여 전자 및 정공 수송 메커니즘을 규명하였다. 혼합 호스트 TPBi의 lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) 준위와 엑시톤 저지층 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP)의 LUMO 준위와 비슷하여 전자의 주입을 향상시키는 역할을 하며, 다른 혼합 호스트 mCP는 highest occupied molecular orbital (HOMO)와 정공수송층 N,N'-diphenyl-N,N'-bis(1-naphthyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (NPB)의 HOMO와 비슷하여 정공의 주입을 향상시키는 역할을 하여, $Ir(ppy)_3$에 전자와 정공의 주입이 향상되어 고 효율의 인광 유기발광소자를 제작할 수 있었다. 이와 같은 실험결과는 인광 유기발광소자의 호스트 물질에 따른 전하주입 메커니즘을 설명 하였으며 고효율의 인광 유기발광소자 제작에 도움을 줄 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.509-509
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• 2013

유기발광소자는 빠른 응답속도, 높은 색재현성 및 높은 명암비의 장점을 가지며 차세대 디스플레이로서 소형 및 대형 디스플레이로 각광 받고 있다. 저전압구동 유기발광소자를 제작하기 위해 p-i-n 유기발광소자에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나 p형 물질에 대한 연구는 많이 진행 되었으나 n형 유기물질에 대한 연구는 아직까지 진행되고 있지 않다. n형 무기물질로 알칼리 금속을 많이 사용하고 있지만, 공기 중에 쉽게 산화되고 금속 이온의 확산에 의한 발광층 여기자 소멸 효과에 의한 효율 감소문제가 있다. 또한, 무기물질의 높은 증착온도에 따른 유기층의 손상 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 유기물 n형 물질에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 n형 유기물 도펀트인 bis (ethylenedithio)-tetrahiafulene (BEDT-TTF)를 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen) 전자수송층에 도핑하여 유기발광소자의 전자 수송 능력을 향상하였다. BEDT-TTF의 낮은 증착온도와 공기 중에 산화가 되지 않으며, 유기물을 사용하기 때문에 발광층 여기자 소멸을 방지할 수 있다. 전자수송층에 도핑된 BEDT-TTF 분자는 산화 반응에 의한 전자 증가에 따른 에너지 장벽을 감소시켜 전자의 주입을 향상하였다. BEDT-TTF의 농도에 따른 유기발광소자의 광학적 및 전기적 특성을 각각 관찰하여 BEDT-TTF의 농도에 따른 전자 수송 향상에 따른 저전압 유기발광소자 구동을 관측하였다.

• 유기물자원화
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• 제16권1호
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• pp.46-52
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• 2008

자연계로 유출된 유류 및 유기용매 등 비수용성액체는 토양공극사이에 존재하며 서서히 용해되면서 지속적인 수질오염원으로 작용한다. 본 연구는 유리로 제작된 다공성매체 실험장치를 이용하여 토양 공극사이에 위치한 비수용성액체의 용해현상을 시각화하였고, 이미지 분석기술을 이용하여 용해속도를 정량화하였다. 다공성매체 공극사이 TCE는 물의 유량을 빠르게 할수록 용해속도가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 TCE로 오염된 지역의 강우량이 많거나, 지하수 유속이 빠른 지역일 경우 토양내 TCE 제거는 용이하게 일어날 수 있지만, 용해된 TCE의 지하수 유입으로 증가한다는 점을 시사한다. 다공성매체 공극사이 TCE의 현미경 이미지 관측결과, 물의 유량이 빠른 경우 역시 TCE blob 수가 급격히 감소함을 확인하였다. 물의 흐름이 용이한 우선흐름경로에 존재하고 있는 TCE는 물과의 용이한 접촉으로 용해가 빠르게 진행되었다. 반면 정체구역에 존재하는 TCE의 용해속도는 매우 느리게 나타났다. 현장 토양에서도 동일한 현상이 일어날 것이므로 지하수 조사결과 TCE의 검출이 계속된다면, 토양 공극사이에 여전히 TCE가 존재하고 있음을 암시하므로 이에 대한 대책이 강구되어야 한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권2호
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• pp.22-37
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• 2006

생물벽체(biobarrier) 또는 원위치 미생물 필터(in situ microbial filter) 기술을 이용한 염소계 유기용매로 오염된 지하수의 복원 가능성을 회분식 실험을 통하여 살펴보았다. PCE의 환원성 탈염소화의 효율과 속도는 수소 농도에 의존하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 분변토와 토탄을 생물벽체로 이용한 PCE의 환원성 탈염소화시 전자공여체의 영향을 살펴보았다. 유기산(lactate, butyrate benzoate)과 yeast extract, 비타민 $B_{12}$가 PCE의 환원성 탈염소화에 미치는 영향을 조사하였다. 생물벽체 담체 비존재시, 전자공여체를 투여하지 않은 control 실험에 비해, 전자공여체의 첨가는 PCE의 탈염소화 속도를 촉진하였다. 전자공여체를 투여한 실험 중에서 lactate 또는 lactate/benzoate를 수소 공여체(hydrogen donor)로 첨가된 경우, 탈염소화 속도가 가장 빨랐다($k_1=0.0260{\sim}0.0266\;day^{-1}$). 분변토를 생물벽체로 사용한 경우, lactate/benzoate 첨가시 탈염소화 속도가 가장 빨랐으며, 겉보기 1차 분해속도상수($k_1$)는 $0.0849day^{-1}$였다. 반면, Pahokee peat을 생물벽체로 사용하였을 경우, butyrate 또는 lactate의 첨가시 탈염소화 속도가 가장 빨랐으며 $k_1$ 값은 각각 0.1092, $0.1067\;day^{-1}$로 나타났다. 본 연구결과로부터 분변토 또는 토탄을 원위치 생물벽체로 사용하여 염소계 유기용매로 오염된 지하수 처리의 잠재적인 응용 가능성을 알 수 있었다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.286-286
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• 2009

벼 유기재배시 토양양분공급용으로 이용되고 있는 유기자재(금수강산골드)를 대조로 하고 식물성유기 자재(쌀겨팰렛), 동물성유기자재, 식물성과 동물성이 혼합된 유기자재를 질소 성분량(7kg/10a)을 기준으로 하여 이앙 20일전에 전량 기비로 시비하고 경운한 다음 동진1호를 시험품종으로 하여 2년연속 유기 자재와 벼를 재배하면서 일어나는 토양의 이화학적 특성과 벼 생육 및 특성의 변화를 시기별로 조사하였다. 시험 전 토양의 화학성은 전반적으로 유기물은 높고 인산함량은 매우 낮은 조건의 토양이었다. 관행유기자재(금수강산골드)는 20일경에 50% 무기화율을 보였으나, 식물성자재 40~60일경, 동물성자재와 혼합자재(식물성+동물성)는 60~80일경에 47~52% 무기화 정도를 나타내 식물성 자재의 무기화 속도가약 20일정도 빨랐다. 토양 중의 유기물 잔존함량은 식물성자재 > 혼합자재 > 동물성자재 > 관행 순이었으며, 토양 중의 전 질소 잔존함량의 경우 관행유기자재는 처리초기부터 빠르게 감소하는 특성을 보이나, 식물성자재와 혼합 자재는 시비초기와 거의 비슷한 수준을 유지하였고, 동물성 자재는 서서히 감소되는 경향이었다. 토양 물리성은 액상과 공극율 다소 증가되는 경향이었으며 식물성과 혼합유기자재처리구가 컸으며, 토양 유효 입단 형성력에 있어서도 유사한 경향이었다. 벼 수량 특성은 관행유기자재보다 1년차에는 3~9%의 낮았으나, 2년 연속처리를 할 경우 관행유기자재를 처리할 때와 동일한 생산성을 기대할 수 있었다. PME와 $\beta$-Glucosidase의 효소활성은 관행유기자재 < 식물성자재 < 동물성자재 < 혼합유기자재의 순으로 높은 경향을 볼 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권7호
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• pp.387-395
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• 2015

본 논문에서는 Graphical Statistic Analysis (GSA) 방법을 이용하여 유기성 폐자원의 최종생분해도와 다중 분해속도를 평가하였다. GSA에 의한 최종생분해도는 돈분뇨 69%, 젖소 생분뇨 45%, 도축폐기물 66%를 나타냈고 음식물류 폐기물과 음폐수는 각각 79%와 87%이었으며, 1차 슬러지와 폐활성 슬러지는 각각 68%와 39%이었다. 유기성 폐자원의 분해양상을 정확히 표현하기 위하여 사용된 다중분해속도해석(Multi k Analysis) 방법을 이용해 평가한 결과 돈분뇨는 $k_1$ ($0.116day^{-1}$)의 속도로 평균 31일 안에 전체 생분해성 유기물 중 빠르게 분해되는 분율($S_1$)인 89%가 분해되었으며, 느리게 분해되는 $S_2$의 분율은 11%로써 $k_2$ ($0.004day^{-1}$)의 속도로 남은 기간 동안 분해되었다. 젖소 생분뇨는 $k_1$ ($0.074day^{-1}$)의 속도로 평균 29일 안에 분해되었으며 $S_1$의 분율은 91%이었다. 도축폐기물과 1차 슬러지는 $k_1$ ($0.095day^{-1}$)의 같은 속도로 분해되었으며, $S_1$은 각각 89%와 85%를 보였다. 음식물류 폐기물과 음폐수는 15일의 운전기간 동안 $S_1$은 각각 89%와 93%로 기질의 대부분이 분해되었으며 $k_1$은 각각 $0.195^{-1}$과 $0.184^{-1}$로 대단히 빠른 속도로 분해되었다. 폐활성 슬러지는 $k_1$ ($0.054day^{-1}$)의 속도로 28일 동안 분해되었으며 $S_1$은 80%를 보였다. 따라서 Multi k Analysis 방법을 이용해 유기성 폐자원의 분해 속도와 분해 양상을 토대로 최소 HRT를 산정할 수 있으며, 본 대상시료를 활용한 바이오가스화 시설의 최적 설계인자 도출이 가능하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.271-271
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• 2011

차세대 디스플레이로 각광 받고 있는 유기발광소자는 다른 디스플레이에 비해서 빠른 응답속도, 넓은 시야각 및 고휘도의 장점을 가지고 있으나 낮은 색순도, 전압에 따른 색 안정성의 변이 및 색조절의 문제점을 가지고 있다. 유기발광소자의 발광층과 낮은 이온화 에너지를 갖는 tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine (m-MTDATA) 정공수송층 표면에서 엑시플렉스 발광에 의한 적색편이 현상으로 인해 발광색의 순도가 저하하거나 색 조절이 어려운 문제점이 생긴다. 엑시플렉스 발광현상을 조사하기 위해서 정공수송층으로 m-MTDATA를 사용하고 tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3)와 2,4-bis(dicyanomethylene)-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran (DCM1)을 발광층으로 사용하여 계면에서 발생되는 엑시플렉스 발광특성에 대해서 관찰 하였다. 낮은 전압에서는 정공수송층과 발광층에서 엑시플렉스 발광에 의한 발광스펙트럼의 적색편이가 나타났으며, 전압이 증가할수록 엑시플렉스에 의한 발광 현상이 감소하면서 색순도가 증진되었다. 유기발광소자에서 색안정성 증진과 관련된 엑시플렉스 발광 메커니즘을 실험 결과를 사용하여 기술할 것이다.

• 유기물자원화
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• 제9권3호
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• pp.136-144
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• 2001

악취중 황화수소의 생물학적 제거시스템에서 바이오필터의 미생물 담체로 유기담체인 Peat와 Rock wool을 사용하고 미생물원으로 소화 슬러지를 식종했다. 유입 황화수소 농도를 증가시켜 완전히 제거되는 황화수소의 유입 부하를 완전 제거능, 제거를 보여준 최대의 제거량을 최대 제거능으로 정의하였다. 단위 중량 및 단위 체적 기준으로 비교한 완전 제거능 및 최대 제거능은 Peat보다 Rock wool의 결과가 높았다. 동력학적 반응속도 해석에 의한 황화수소의 최대 제거속도($V_m$) 및 포화정수($K_s$)를 이용한 속도해석 결과는 황화수소의 농도가 증가할수록 Rock wool의 반응속도가 빠르게 진전되었다.

• 청정기술
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• 제14권3호
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• pp.218-223
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• 2008

마이크로 에멀젼 수용액에 분산된 반응성 유기화합물을 전기분해를 통하여 얻을 수 있는 수산화이온 및 수소이온을 이용하여 가수분해시키고, 분해속도를 비교하는 실험을 수행하였다. 반응물질로 사용된 p-nitrophenylacetate (PNPA)의 가수분해로부터 발생하는 p-nitrophenoxide 농도 변화에 따른 흡광도 변화를 이용하여 분해속도를 얻을 수 있었다. 자체 조립한 전기분해 장치를 이용하여 전압, 반응온도, 반응물질 양에 따른 분해속도 변화를 관찰하였다. 마이크로 에멀젼 사용으로 인하여 반응물질 용해도를 증가시킬 수 있으며, 전기분해법 사용으로 인하여 반응속도 조절이 용이하며, 유지비용이 저렴하고, 기존 화학물질 투여방법에 비해 소모되는 시약 보충 및 반응 후 부산물 처리 등의 과정이 수월하다. 유기물질 분해에 대한 메커니즘 및 수처리 분야 응용에 대하여 토의하였다.