• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.177.2-177.2
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• 2011

세계적인 자원고갈과 지구온난화와 같은 환경문제가 발생됨에 따라 대체에너지 개발에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 섬유소 기질을 이용한 바이오에탄올 생산은 세계적으로 막대한 자원이 있으며 광합성에 의해 재생산되는 무한한 재원으로서 환경적으로도 대기오염물질을 적게 배출하여 유용한 에너지원으로 각광받고 있다. 하지만 섬유소 기질은 cellulose, hemicellulose, lignin과 같은 고분자 화합물이 유기적으로 결합된 단단한 결정구조로 이루어져 있어 이를 분해하여 원하는 물질을 얻기 위해서는 전처리 과정이 필요하다. 전처리 공정은 바이오에탄올을 생산하는 당화 및 발효공정의 효율 및 반응시간 단축에 기여하며, 특히 섬유소 기질일 경우에는 필수불가결한 공정이다. 전처리 공정은 물리적, 화학적, 생물학적 방법으로 나누어지며, 이러한 방법들 중 기질의 특성과 처리효율에 따라 기술들을 병합하여 사용하기도 한다. 이에 본 연구에서는 산 처리, 암모니아 처리, 과산화수소 처리 및 효소를 이용한 생물학적 처리를 단독 또는 병행하여, 전환된 당 성분 및 함량을 조사함으로서 섬유소계 기질인 채소 음식물류 쓰레기를 대상으로 바이오에탄올을 경제적으로 생산하기 위한 적합한 전처리법을 검토하였다. 전처리 방법별 당화율을 살펴보면, 산 처리와 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리가 각각 65.3 % 및 65.7 %로 가장 높았으며, 과산화수소 처리는 16.2 %로 가장 낮았다. 반면 전처리 공정 없이 효소를 이용한 당화만을 실시한 경우에는 4.3 %의 낮은 당화율을 나타내었다. 섬유소계 기질의 전처리 효율을 향상시키기 위해 첨가하는 계면활성제의 효과는 암모니아-과산화수소 및 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리의 당화율을 비교한 결과, 뚜렷한 효과를 확인할 수 없었다. 전처리 방법별 당의 성분 및 함량을 비교한 결과 육탄당은 암모니아-과산화수소-계면활성제 전처리에서 가장 많이 검출되었다. 오탄당은 산 처리 후 그 함량이 현저히 높았으며, 오탄당 중 xylose의 함량이 60.49 mg/g로 가장 많이 차지하고 있었다. 이 결과로부터 전처리 방법에 관계없이 당화율은 유사한 수준을 보이지만, 당화된 당의 성분 및 함량에는 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 이당류의 경우 과산화수소 및 암모니아-과산화수소 처리를 제외한 나머지 전처리 방법에서 유사한 수준을 나타내었다. 암모니아 처리 및 과산화수소 처리를 순차적으로 병행한 암모니아-과산화수소 처리에서는 각각의 처리시보다 육탄당의 함량은 증가하였으나 암모니아 처리시보다 이당류의 함량은 감소한 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.62.2-62.2
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• 2011

산업화 이후, 석탄 석유를 중심으로 한 화석연료가 이산화탄소를 대량으로 배출하며 지구 온난화를 야기함에 따라, 기존의 화석연료를 대체할 청정하고 무한 재생 가능한 대체에너지로 가장 큰 기대를 받고 있는 것은 태양에너지이며, 이에 보조를 맞춰 태양광발전에 대한 연구개발이 국내외적으로 활발히 진행되고 있는 실정이다. 태양 전지는 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 바꿔주는 소자로, 셀의 효율을 높이기 위해서는 최대한 많은 빛을 흡수시킬 수 있는 것이 중요하다. 빛의 반사를 줄이는 방법에는 texturing과 antireflecting coating이 있다. Antireflecting coating은 반도체와 공기의 중간 굴절율을 갖는 박막을 증착하여 측면 반사를 감소시킴으로서 빛의 손실을 감소시키는 역할을 한다. 과거에 반사방지막으로 가장 많이 사용되었던 물질은 SiO로써 굴절률은 1.8~1.9로서 최소의 반사율은 1% 미만이지만, 가시광선영역에서의 흡수에 의한 손실이 생기므로, SiNx가 대체 물질로 제안되었다. SiNx의 경우 굴절률이 약 1.5로서 Si에 쉽게 형성시킬 수 있고, texturing된 Si 표면에 적합하며 반사율을 10%에서 2%로 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 high power, high frequency PECVD 방법으로 $SiH_4$와 $NH_3$ gas의 비율, $N_2$ carrier gas 등 공정 변수를 변화시켜 증착한 SiNx 박막의 결정학적 특성을 X-ray diffraction 분석과 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 화학적 결합을 확인하였고, 이를 FT-IR (Fourier Transform-Infrared spectroscopy)를 통해 관찰한 결과와 연관시켜 분석하였다. 굴절율의 경우 ellipsometer를 이용하여 측정하였으며 위의 측정을 통하여 SiNx박막의 반사 방지막으로써의 가능성을 확인 하였다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.20 no.2
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• pp.15-19
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• 2012

Wood wastes could be renewable resources by recycling as particleboard manufacturing or energy production. Particle board is the most common item of wood waste recycling and energy production from wood wastes has highlighted for energy recovery to reduce greenhouse gas generation in recent years. The aim of this study was to evaluate the environmental benefits of the processes for particle board manufacturing and energy production. The functional unit was one ton of wood wastes and the environmental impact was analyzed by life cycle assessment methodology. The result was that 112kg of carbon dioxide equivalent was produced from particle board manufacturing process and 382kg of carbon dioxide equivalent was produced from combined heat and power generation process. The concept of temporary biomass carbon storage was to applied to this study.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.31 no.3
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• pp.258-266
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• 2020

The chemical fixation of CO₂ into cyclic carbonates is considered to be one of the most promising way to alleviate global warming and produce fine chemicals. In this work, the catalytic applicability of metal-organic frameworks (MOFs) as porous crystalline materials for the synthesis of five-membered cyclic carbonate from CO₂ and epoxides was reviewed. In addition, we have briefly classified the materials based on their different structural features and compositions. The studies revealed that MOFs exhibited good catalytic performance towards cyclic carbonate synthesis because of the synergistic effect between the acid sites of MOFs and nucleophile. Moreover, the effect of structure of designed MOFs and mechanism for the cycloaddition of CO₂ were suggested.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.30 no.2
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• pp.117-126
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• 2012

The transportation sector accounts for 33% of the total $CO_2$ emissions. Effective control measures for reducing $CO_2$ emissions are urgently needed to address global warming. Objective and reliable methods to estimate $CO_2$ emissions are a prerequisite for the implementation of such effective control measures. However, existing models have not been successful. Even though the average-speed model is one of the most convenient and useful methods for estimating $CO_2$ emissions, it cannot distinguish between a variety of roads as well as traffic conditions in the model. The results of this study found that there may be significant discrepancies between emissions estimated by the current average-speed model and those measured in real driving conditions. This paper proposed the subdivision of emission factors in the average-speed model depending on both traffic and road conditions.

• Economic and Environmental Geology
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• v.56 no.5
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• pp.501-514
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• 2023

Forest fires can generate numerous pollutants through the combustion of vegetation and cause serious environmental problems. The global warming and climate change will increase the frequency and scale of forest fires across the world. In Korea, many nuclear power plants (NPPs) are located in the East Coast where large-scale forest fires frequently occur. Therefore, understanding the sorption and transport characteristics of radionuclides in the forest fire areas is required against the severe accidents in NPPs. This article reviewed the physiochemical changes and contamination of groundwater and soil environments after forest fires, and discussed sorption and transport of radionuclides in the subsurface environment of burned forest area. We considered the geochemical factors of subsurface environment changed by forest fire. Moreover, we highlighted the need for studies on changes and contamination of subsurface environments caused by forest fires to understand more specific mechanisms.

• Journal of the Korean Society of Urban Environment
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• v.18 no.4
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• pp.523-530
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• 2018

Kyoto Protocol, adopted in 1997, set the obligation to reduce $CO_2$, $CH_4$, $N_2O$, HFCs, PFCs, and $SF_6$ in developed countries during 1st promised period. $SF_6$ has been drawing a lot of attention since the Kyoto Protocol because once it is released into the atmosphere, it not only stays in the atmosphere for more than 3,200 years but also emits 22,800 times stronger global warming potential at the same concentrations as $CO_2$ if remains in the atmosphere for 100 years. This study introduces 12 methods for $SF_6$ of measuring trace. $SF_6$ of trace level in the atmosphere correctly, the measurement method was changed and as a result, when the back flush method was applied to the pre-concentration system that used low-temperature concentration and high-temperature desorption system, which used Carboxen-1000 adsorption trap, the effect was the best.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.16 no.6
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• pp.87-101
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• 2012

In gas industries, the potential risks of serious accidents have been increased due to high technology application and process complexities. Especially, in case of gas-related accidents, the extent of demage is out of control since gas plants handle and produce combustible, flammable, explosive and toxic materials in large amounts. The characteristics of this kind of disaster is that accident frequency is low, while the impact of damage is high, extending to the neighboring residents, environment and related industries as well as employees involved. The hydrogen gases treated important things and it used the basic material of chemical plants and industries. Since 2000, this gas stood in the spotlight the substitution energy for reduction of the global warming in particular however it need to compress high pressure(more than 150 bar.g) and store by using the special cylinders due to their low molecular weight. And this gas led to many times the fire and explosion due to leak of it. To reduce these kinds of risks and accidents, it is necessary to improve the new safety management system through a risk management after technically evaluating potential hazards in this process. This study is to carry out the quantitative risk assesment for hydrogen filling plant which are very dangerous(fire and explosive) and using a basic materials of general industries. As a results of this risk assessment, identified the elements important for safety(EIS) and suggested the practical management tools and verified the reliability of this risk assessment model through case study of accident.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 2014.11a
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• pp.253-254
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• 2014

지구온난화 문제는 한국가의 문제가 아니라 인류의 문제로 대두되어 많은 이에대한 많은 연구가 이루어 지고 있다. 지구온난화의 주 대상물질인 화석연료로부터 연소시 발생하는 이산화탄소를 감축하기위한 많은 규제와 노력이 요구된다. CCS(Carbon Capture & Storage)란 화석연료로 부터 연소시 대기 중으로 배출되는 온실가스($CO_2$)를 포집하여 재생 또는 지중, 해양에 저장하는 기술로서 국가녹색성장 핵심기술중의 하나로 분류되며, $CO_2$ 회수방안, 저장, 처리관련 연구를 비롯하여 국내외 적으로 활발한 연구가 이루어 지고 있다. 또한 순산소 연소기술을 통한 $CO_2$ 회수, 처리기술은 연료의 산화제를 공기대신 순도 95% 이상의 고농도 산소를 이용하여 순산소연소를 하며, 이때 발생하는 배가스의 대부분은 $CO_2$와 수증기로 구성되어 있다. 발생된 배가스의 약 70~80%를 다시 연소실로 재순환시켜 연소기의 열적 특성에 적절한 연소가 가능하도록 최적화함과 동시에 배가스의 $CO_2$ 농도를 80% 이상으로 농축시켜 회수를 용이하게 하며, 동시에 공해물질은 NOx 발생량을 10ppM 이하로 줄일 수 있는 기술이다. 천연가스를 생산하는 LNG기지에서 연소에 의한 이산화탄소를 발생시키는 기기로는 수중연소식기화기(SMV ; Submerged Combustion Vaporizer)를 들 수 있다. SMV는 버너를 이용하여 $-162^{\circ}C$ LNG를 $10^{\circ}C$의 LN로 기화시키는 설비로서 특히 동절기에 작동시키며 $CO_2$를 배출시키는 연소기다. 본 연구에서는 수중연소식 SMV에 순산소 연소방식을 적용하여 천연가스와 산소를 연소시키므로서 발생되는 $CO_2$를 LNG냉열을 이용 액체화 시켜 회수하는 연구를 수행하고 있다. 내용중에 수중연 소식 SMV에 대한 순산소 연소기를 개발하는 연구를 수행하였으며, 실제 SMV의 1/10크기, 열량기준 1/900로 모형을 제작하여 실험하였다. 연소기 노즐 은 직경 0.6mm, 배가스가 수조내에서 48개의 노즐을 제작하였다. 실험결과 일정량 이상의 $CO_2$ EGR율이 일정 값 이상이 되면 화염의 길이가 공기/NG 화염 길이와 큰 차이가 없었으며 $CO_2$ EGR율이 100%이상에서는 $CO_2$ EGR율 증가에 따른 화염길이 변화는 크게 나타나지 않았다. CO 배출 농도는 공기/NG 연소의 경우보다 높게 나타났으며, ${\lambda}$가 1.4보다 높은 조건에서는 측정되지 않았다. NOx의 배출 농도는 약 1~8ppm으로 나타났다.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.17 no.3
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• pp.253-260
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• 2017

As global warming became a worldwide issue, a significant effort has been made on the development of technology related to $CO_2$ capture and storage. Geologic sequestration of $CO_2$ is one of those technologies for safe disposal of $CO_2$. Geologic sequestration stores $CO_2$ in the form of supercritical fluid into the underground site surrounded by solid rock, and concrete is used for prevention of $CO_2$ leakage into the atmosphere. In such case, concrete may experience severe damage by attack of supercritical $CO_2$, and especially in contact with underground water, very aggressive form of carbonation can occur. In this work, to prevent such deterioration in concrete, calcium phosphates were added to the portland cement to produce hydroxyapatite, one of the most stable mineral in the world. Temperature rise, viscosity, set and stiffening, and strength development of cement paste incorporating three different types of calcium phosphates were investigated. According to the results, it was found that the addition of calcium phosphate increased apparent viscosity, but decreased maximum temperature rise and 28 day compressive strength. It was found that monocalcium phosphate was found to be inappropriate for portland cement based material. Applicability of dicalcium and tricalcium phosphates for portland cement needs to be evaluated with further investigation, including the long term compressive strength development.