• 대한환경공학회지
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• 제35권6호
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• pp.394-399
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• 2013

가정 하수구의 주요 오물은 난분해성 모발로서 이것이 하수의 악취를 막기 위한 유트랩 장치에 다량으로 쌓이게 된다. 이러한 오물은 물의 흐름을 막는 현상을 일으키기 때문에 대부분의 가정에서 이를 해결하기 위해 상업적으로 제조된 화학적 분해 용액을 하수구에 과량 투입하여 하수구의 막힘 현상을 해결하고 있다. 본 연구에서는 난분해성 케로틴 단백질이 주성분인 모발을 절단 분쇄하는 장치를 개발하여 실험하였다. 실험을 위하여 모발을 효과적으로 절단할 수 있는 절단 분쇄장치를 설계하였으며 그 절단 성능을 실험적인 방법을 통해 규명하였다. 모발 절단 분쇄 장치의 성능을 평가하기 위하여 섬유다발을 부분 절단한 후 무게를 측정하는 방법을 사용하여 절단 모발의 평균길이를 구하였다. 이 방법은 비교적 간단한 무게 측정 방법을 통해 섬유상의 평균 길이를 구하는 것인데, 이를 모발에 적용하여 평균 모발 길이를 크지 않은 오차 범위에서 구할 수 있었다. 또한, 평균절단수를 정의하여 본 연구를 위해 고안된 모발 절단 분쇄 장치의 성능을 평가하였다. 평균절단수 분석 방법을 적용하여 주어진 실험 조건에서 최적의 구조와 최적의 작동시간을 구하는 기준을 제시할 수 있었다. 이러한 실험 방법과 결과는 섬유형태 물질의 절단 분쇄가 필요한 다른 장치에서도 설계와 분석에 사용할 수 있는 하나의 좋은 예시가 될 것이다. 본 연구에서 고안된 절단 분쇄 장치가 실험을 통하여 효과적으로 모발을 절단 분쇄하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 장치를 일반 가정에 설치하여 보급함으로써 최근 심각해지고 있는 하수구에 의한 수질환경 오염 방지에도 효과적인 도움이 될 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.409-415
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• 2021

COVID-19 대유행으로 인해 병원, 진료소, 검역소 및 의료 연구 기관을 포함한 의료 시설에서 매일 수많은 의료 폐기물이 발생함에 따라 의료폐기물 처리가 심각한 문제가 되고 있다. 이전에는 전통적인 소각방법이 사용되었지만 매립지 부족 및 관련 환경 문제로 인해 공중 보건이 위험에 처해 있다. 이런 문제를 극복하기 위해 멸균분쇄용 파쇄기를 개발하였다. 본 연구에서는 유해 및 감염성 의료폐기물에 대한 작동 성능을 결정하기 위해 분쇄용 파쇄 시스템의 설계 및 수치해석을 수행하였다. 파쇄기의 부품은 CAD 소프트웨어를 이용하여 모델링하였으며, ABAQUS를 사용하여 유한요소해석을 수행하였다. 정적, 동적 및 피로하중 조건 하에서 파쇄기 절단 날의 해석을 수행하였으며, 의료 폐기물을 분쇄하는데 필요한 절단력을 기반으로 절단 날의 형상이 효과적임을 입증하였다. 모달 해석을 통해 구조물의 동적 안정성을 검증하였다. 또한, 절단 날의 수명을 예측하기 위해 고주기 피로해석을 통해 S-N 선도를 생성하였다. 이를 통해 적절한 분쇄용 파쇄 시스템이 멸균 장치와 통합되도록 설계하여 의료 폐기물의 양과 처리 시간을 줄임으로써 환경 문제와 잠재적인 건강 위험을 극복하는 방안을 제시하였다.