• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.10-15
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• 2020

파장 400 nm 이하의 자외선은 눈 건강에 매우 해롭다. 또한 고에너지 가시광도 망막 세포에 영향을 줄 수 있음이 최근에 밝혀졌다. 따라서 자외선 및 고에너지 가시광 차단 기능의 안경렌즈 개발이 시대적으로 요청되고 있다. 본 연구에서는 m-자일릴렌 디이소시아네이트 모노머와 2,3-bis((2-mercaptoethyl)thio)-1-propanethiol 모노머 및 벤트리아졸 UV 흡수제, 알킬인산에스터 이형제, 안료혼합물(CI solvent violet 13), 이염화부틸주석 촉매제 등의 혼합물을 인젝션 몰드 방법으로 열중합 공정을 적용하여, 굴절률 1.67의 고굴절률 폴리머 안경렌즈를 제조하였다. 제조된 폴리머 안경렌즈의 양면에 전자빔 진공증착 시스템으로 다층 반사방지 코팅을 하였다. 제조된 안경렌즈의 자외선 및 고에너지 가시광 차단 기능을 UV-visible spectrophotometer로 분석하였다. 그 결과 UV 흡수제를 0.5wt% 첨가한 폴리머 안경렌즈가 411 nm 파장 이하의 자외선 및 고에너지 가시광을 99 % 이상 차단하였다. 또한 460 ~ 660 nm 파장의 명소시 시각 민감도 10% 이상의 영역에서 평균 투과율이 97.9%를 나타내어 명소시에서 선명한 상을 얻을 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권3호
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• pp.111-118
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• 2023

높은 전기전도도와 우수한 기계적 강도, 열안정성을 가진 2차원 전이금속탄화물 또는 질화물인 MXene은 최근 가볍고 유연한 전자파 차폐 소재로 많은 주목을 받고 있다. 특히, Ti 기반의 Ti₃C₂T_x와 Ti₂CT_x는 방대한 MXene 계열 시스템에서 전기 전도성과 전자파 차폐 특성이 가장 우수한 것으로 보고되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 Ti₃AlC₂와 Ti₂AlC의 층간 금속 에칭과 원심 분리법을 통하여 합성된 Ti₃C₂T_x와 Ti₂CT_x 분산용액을 진공 여과법을 이용하여 수 마이크로 두께의 필름을 제작하였으며, 고온 열처리 후에 필름의 전기전도도 및 전자파 차폐 효율을 측정하였다. 그리고, X선 회절법과 광전자 분광법을 이용하여 열처리 후의 Ti₃C₂T_x와 Ti₂CT_x 필름의 구조적 변화와 전자파 차폐에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 향후 소형 및 웨어러블 전자기기에 적용하기 위한 매우 얇고 가벼운 우수한 성능의 MXene 기반 전자파 차폐 필름을 위한 최적 구조를 제안하고자 한다.

• 벤처혁신연구
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• 제5권2호
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• pp.85-99
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• 2022

시판되고 있는 실험용 및 산업용 건조기는 일반 드라이오븐, 열풍 순환 건조기, 진공건조기, 동결건조기 등으로 구분되고 기능, 크기 및 용량 등에 따라 그 종류도 다양하다. 그러나 제품의 품질 제어 및 성능 개선을 위해 중요한 요소인 수분측정이 적용되지 않아 현재는 건조 종료 후 임의로 중량을 칭량하기 때문에 매우 수동적이다. 일반적으로 수분을 측정하기 위한 방법은 직접적인 측정법과 간접적인 측정법으로 구분되고 수분 분리 전.후의 질량 또는 부피 변화와 같은 직접적인 측정법이 주로 이용된다. 상대적으로 열전도도, 마이크로파 등과 같은 간접적인 측정법은 측정 장비를 활용하기 때문에 적용이 제한적이다. 본 연구에서는 오픈소스 기반의 아두이노를 이용하여 비교적 손쉽게 수분측정 시스템을 설계하여 외부 환경요인에 영향 받지 않고 수분 변화량 및 무게 변화를 실시간으로 모니터링 하였다. 구체적으로 수분 민감도 물질 및 식품 건조에 적합한 60℃와 80℃에서 작동할 수 있는 온.습도 및 로드셀 측정 센서를 건조기 내부에 패키징하여 각종 변화량을 측정하였다. 또한 바나나, 배, 톱밥의 유기 시료를 이용한 반복적인 실험을 통해서도 건조시간 및 온도에 따른 증발율 변화와 로드셀 측정값에 있어 안정적인 응답특성을 나타냄으로써 성능 안전성을 확보할 수 있었다. 향후 온.습도 범위의 확대와 CFD(Computational Fluid Dynamics) 프로그램과의 비교 분석을 통해 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제29권4호
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• pp.244-248
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• 2023

최근 많은 정보를 신속하게 전달하기위한 방법으로 디스플레이의 역할은 아주 중요하며 다양한 색을 자연색에 가깝게 재현하기 위한 연구가 진행 중이다. 특히 정확하고 풍부한 색을 표현하기 위한 방법으로 발광 구조에 대한 연구가 진행되고 있다. 기술의 고도화, 디바이스의 소형화로 인해 작지만 높은 시인성과 에너지 소모에서 높은 효율을 가진 디스플레이의 필요성이 지속적으로 증가되고 있는 실정이다. OLED의 효율을 향상시키기 위해서는 운반자 주입의 향상, 전자와 정공이 수적인 균형을 이루며 효율적으로 재결합 할 수 있는 소자의 구조, 발광 효율이 큰 물질의 개발 등 OLED의 효율을 향상시키고자 하는 노력은 다방면에서 진행되고 있다. 본 연구에서는 7층 적층구조 배면발광 청색 OLED 소자의 전기적 특성 및 광학적 특성을 분석하였다. 소자는 제작이 용이하며, 고효율 및 고휘도화가 가능한 Blue 발광물질인 4,4'-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl : Ir(difppy)2(pic)를 사용하였다. OLED 소자 제작은 SUNICEL PLUS 200 시스템을 이용하여 5×10-8 Torr 이하의 고진공 상태에서 In-Situ 방식으로 증착하였다. Electron or Hole Injection Layer(EIL or HIL) Electron or Hole Transport Layer(ETL or HTL) 등이 추가된 5층 구조에 Electron or Hole Blocking Layer(EBL or HBL)을 추가한 7층 구조로 실험을 진행하였다. 제작한 소자의 전기적, 광학적 특성을 분석한 결과 EBL 층과 HBL층을 삽입하여 색의 확산을 방지한 소자는 색 순도가 우수하게 나타났다. 본 연구결과를 이용하여 청색 OLED 디스플레이 소자의 연구 개발 기초 및 실용화에 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제24권3호
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• pp.63-74
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• 2016

본 연구는 돈분 퇴비화 시 공기흡입 시스템을 적용한 반응기 내 퇴비의 이화학적 성상을 조사하기 위하여 실시되었다. 본 연구에서는 톱밥을 수분조절재로 이용하여 돼지분뇨와 적절하게 혼합한 후, 총 용적 30 L 크기의 플라스틱 재질 반응기에서 실험을 수행하였다. 공기펌프를 이용하여 반응기 하단부에서 공기를 주입하였으며, 진공흡입펌프를 이용하여 반응기 상단부, 중앙 측면부, 하단부에서 각각 공기를 흡입 할 수 있게 설비하였다. 온도의 경우, 퇴비화 개시 후 3일 째에 $58^{\circ}C{\sim}62^{\circ}C$로 가장 높게 관찰되었으며, 모든 시험구가 3일간 $50^{\circ}C$ 이상의 온도를 유지하는 것을 관찰할 수 있었다. 퇴비의 온도는 점차 안정화 되어 60일 이후 대기 온도와 비슷하게 감소했다. 퇴비단 표면에서 발생하는 암모니아는 대조구를 제외하고 퇴비화 개시 4일 째에 각각 상부흡입조건 : 500 ppm, 하부흡입조건 162 ppm, 중앙 측면흡입조건 120 ppm 순으로 가장 높은 발생량이 조사되었다. 퇴비 표면에서 발생한 암모니아의 경우, 상부흡입 처리구가 타 처리구에 비해 상대적으로 높은 암모니아 발생량을 보였다. 총 켈달질소 함량 (TKN)은 퇴비단의 질량 감소에 의해 점점 증가하는 것을 관찰할 수 있었고, C/N비는 초기 퇴비단이 23 이었으며, 퇴비화가 진행되면서 점차 감소해 최종적으로는 상부흡입조건 13, 중앙 측면흡입조건 12, 하부흡입 13으로 관찰되었다. $NH_4-N$ 과 $NO_3-N$의 비율은 퇴비화 개시 시 10.52였으며, 점차 감소하여 퇴비화 종료일에 상부흡입조건 0.97, 중앙 측면흡입조건 0.70, 하부흡입조건 3.2로 관찰되었다. 결과적으로 상부흡입조건과 중앙 측면흡입 조건이 양질 퇴비를 만들기 위한 최적의 조건인 것으로 관찰되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권1호
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• pp.1-10
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• 2020

본 연구에서는 HMR 시장 진입을 위한 중소기업의 수비드 제품 생산 공정을 방해할 수 있는 요인을 조사하였다. 문헌 연구를 통하여 수비드 제품의 개념과 시장 현황, 수비드 제품의 공정라인, 수비드 제품의 안전성 확립을 위하여 발생 가능한 질병 및 관련 법률, HACCP을 조사하였다. 연구 결과, 수비드 기법의 안전성과 법률, 수비드 품질관리, 포장 및 저장 기술, 수비드 제품 제조공정의 인프라를 포함하는 4개의 주요 요인을 도출하였다. 수비드 제품의 섭취로 발생할 수 있는 질병들은 학계 또는 데이터베이스 자료로부터는 확인되지 않고 있다. 국내에서는 수비드 제품을 위한 별도의 기준이 없기 때문에 국내 기업들은 외국의 사례와 국내 HACCP 조건에 따라 안전성을 확보하고 있다. 수비드 제품의 생산으로부터 소비에 이르는 일렬의 과정에 필요한 품질 안전성 확보를 위한 기준이 필요하다. 또한, 수비드 제품은 육류제품으로 한정되어 왔으나 육류와 함께 부원료를 추가적으로 사용할 경우 식품과 축산물 HACCP을 동시에 인증을 받아야 하는 재정적 부담이 있다. 수비드 제품만이 아닌 HMR 시장 활성화를 위한 HACCP인증의 단일화나 간편화도 제안되어야 한다. 수비드 조리법은 영양분 보존과 식감을 조절할 수 있는 장점이 있으나, 소비자가 제품을 봤을 때 외관상 먹음직스럽지 않다는 인상을 줄 수 있다. 이것은 조리가 'cook-in-bag'으로 끝나기 때문에 패키지 안에 있을 수 있는 기름과 핏물(Hwang 등, 2017) 등이 소비자에게 비위생적 제품이라는 거부반응을 줄 수 있다. 외관상의 문제가 있지만 수비드 조리법을 이해한다면 외관상의 문제는 조리법으로 인한 자연스러운 현상이라 문제될 것이 없을 것으로 판단된다. 특히 B2B의 경우 수비드 제품을 다양하게 응용할 수 있다. 예를 들어 수비드 닭가슴살 제품을 공급받아 튀김 옷을 입혀 튀긴다면 겉은 바삭하고 속은 부드러운 제품을 생산할 수 있고, 스테이크의 경우도 제품을 받아 겉면을 익혀주면 마이아르 반응으로 맛을 더욱 더 좋게 해주며 속은 부드러운 스테이크를 만들 수 있다. 이러한 외관상의 문제는 B2C보다는 B2B로 상당부분 해결할 수 있음과 동시에 조리의 일관성(consistency)으로 소비자의 기대감을 유발 할 수 있을 것으로 예상한다. 또한 퀵칠 후에 수비드 제품의 질감과 맛을 위해 냉장으로 유통한다면 소비자에게 최상의 제품을 공급할 수 있다. 그러나 한정된 유통기한으로 리스크가 큼으로 많은 제조업체에서 급속냉동 후 유통하고 있어 실질적으로 최상의 제품을 공급받지는 못하는 실정이다. 냉동기술의 발달로 인해 냉동된 수비드 제품이 냉장된 수비드 제품보다는 품질이 떨어지지만 기존의 HMR제품보다는 높은 품질을 유지하여 경쟁력이 있는 상품이며(Baldwin, 2012) 이는 수비드 제품의 판매량 증가 및 수비드 식품이 2019년 가장 뜨거운 식품 트렌드로 부각되는 이유로 판단된다. 수비드의 제품을 위해 폴리에틸렌(PE)이나 폴리아미드(PA) 재질의 포장지를 사용하지만 대량생산을 위해서는 정확한 원료의 크기와 진공상태, 조리 정도의 일괄성을 요구하기 때문에 스킨포장지가 많이 쓰이고 있다. 그러나 이러한 포장방법 또한 기존의 포장지보다 가격이 높은 관계로 중소기업에게는 큰 부담이 될 수 있다. 대량생산에 있어 일괄성은 필수이기 때문에 컨베이어 시스템과 대량생산을 위한 조리, 포장시설부터 안전관리를 위한 HACCP의 추가적인 시설까지 중소기업이 감당하기에 부담스러운 인프라 구축도 고려를 해야 할 대상이다. 4개의 요인 중 제조공정의 인프라는 다른 모든 요인들에 영향을 주기 때문에 인프라 구축을 위한 설비투자가 확실히 이루어져야 한다. 가정에서의 조리기회가 줄어들고 식습관의 다변화와 고령화로 인한 독거노인이 증가함과 동시에 1인 가구가 늘어나면서 식품의 소비 형태가 다변화 됐다. 그럼에도 불구하고 소비자들은 맛있게 먹고 건강에 좋은 간편한 식품을 원하고 있기 때문에 수비드가 가지고 있는 장점이 프리미엄 시장을 형성할 가능성이 있다. 수비드 제품 생산의 활성화와 품질관리를 위하여 국내에서도 외국과 같이 수비드 조리법에 대한 기준이 별도로 마련되어야 할 것이다. 또한, 수비드 조리법의 단점인 긴 조리시간을 단축하거나 포장방법 및 저장에 유통기한을 연장시킬 수 있도록 지속적으로 연구가 필요하다. 국내의 소비자들에게 수비드 조리법은 아직 생소하게 인식되고 있으며, 이로 인해 국내시장에 수비드 제품 적용 및 활성화는 시기상조라는 식품 업계 의견이 지배적이다. 그러나 수비드 제조방법은 유통기한 연장, 품질, 미생물적 안전성으로 인하여 미식분야에서 선호되는 방법이다(Yıkmı 등, 2018). 수비드 제품의 장점을 부각시키며 마케팅을 수행한다면 맛과 품질을 중요시하는 현재의 소비 트렌드에 부합될 것으로 예상하며 위축된 수비드 제품생산의 활성화를 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제27권7호
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• pp.754-759
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• 2017

100 l scale 미세조류 배양 시스템은 LED 광을 기반으로 자체 제작하였으며 Nannochloropsis oculata를 f/2 medium에서 광도($100{\mu}mol/m^2/s$), 배양온도($20^{\circ}C{\pm}1^{\circ}C$), LD cycle (12 hr)으로 배양하였다. 그 결과 LED blue (475 nm)에서 $100{\mu}mol/m^2/s$의 광도, 24 mg/l의 nitrate 농도에서 100 l 대량배양 결과 최대 biomass인 1.07 g/l를 배양하였다. 이렇게 배양된 미세조류에서 유용물질을 추출의 위한 추출방법을 확보하고 나아가 산물의 추출, 농축 및 건조공정 기술을 최적화하고자 하였다. 추출은 물리적인 방법인 sonicator, homogenizer를 이용한 파쇄법과 화학적인 방법인 0.5M HCl 파쇄법을 이용한 결과 chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoid 함량은 물리적인 파쇄법인 sonicator를 이용 시 1.6, 0.5, 0.3 mg/g cell, homogenizer 이용 시 1.0, 0.6, 0.2 mg/g cell로 측정되었다. 0.5M HCl의 화학적 파쇄법 이용 시 chlorophyll a, chlorophyll b 함량은 0.9, 0.8 mg/g cell으로 측정되었다. 파쇄시간당 추출되는 영양물질이 가장 높은 시간은 15 min 파쇄 시 3.6 mg/g cell로 측정되었으며 acetone, methanol, ethanol의 3가지 용매 중 acetone이 3.6 mg/g cell로 효과적이 용매로 측정되었다. 농축은 2종류의 연속원심분리장비(tubular type, disk type), 마이크로필터, 필터프레스 4종 장비를 이용하여 시험한 결과 마이크로필터, disk type 연속원심분리기, Tubular type 연속원심분리기의 경우 16.0, 1.1, 0.5 g/l의 순으로 시간당 수율을 확인하였다. 건조공정 최적화를 위하여 열풍건조기, 진공건조기, 분무건조기, 동결건조기 등의 4종 시생산설비를 이용해 미세조류의 시간당 회수율 분무건조기는 Dextrin 0.5 kg이 첨가되면 회수율이 80%이지만 순도가 떨어졌고 동결건조기 회수율은 60%로 측정되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.83-89
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• 2020

지난 수십년간 인류에게 핵심적인 에너지 자원이었던 화석연료가 갈수록 고갈되고 있고, 산업발전에 따른 오염이 심해지고 있는 환경을 보호하기 위한 노력의 일환으로, 친환경 이차전지, 수소발생 에너지 장치, 에너지 저장 시스템 등과 관련한 새로운 에너지 기술들이 개발되고 있다. 그 중에서도 리튬이온 배터리 (Lithium ion battery, LIB)는 높은 에너지 밀도와 긴 수명으로 인해, 대용량 배터리로 응용하기에 적합하고 산업적 응용이 가능한 차세대 에너지 장치로 여겨진다. 하지만, 친환경 전기 자동차, 드론 등 증가하는 배터리 시장을 고려할 때, 수명이 다한 이유로 어느 순간부터 많은 양의 배터리 폐기물이 쏟아져 나올 것으로 예상된다. 이를 대비하기 위해, 폐전지에서 리튬 및 각종 유가금속을 회수하는 공정개발이 요구되는 동시에, 이를 재활용할 수 있는 방안이 사회적으로 요구된다. 본 연구에서는, 폐전지의 재활용 전략소재 중 하나인, 리튬이온 배터리의 대표적 양극 소재 Li2CO3의 나노스케일 패턴 제조 방법을 소개하고자 한다. 우선, Li2CO3 분말을 진공 내 가압하여 성형하고, 고온 소결을 통하여 매우 순수한 Li2CO3 박막 증착용 3인치 스퍼터 타겟을 성공적으로 제작하였다. 해당 타겟을 스퍼터 장비에 장착하여, 나노 패턴전사 프린팅 공정을 이용하여 250 nm 선 폭을 갖는, 매우 잘 정렬된 Li2CO3 라인 패턴을 SiO2/Si 기판 위에 성공적으로 형성할 수 있었다. 뿐만 아니라, 패턴전사 프린팅 공정을 기반으로, 금속, 유리, 유연 고분자 기판, 그리고 굴곡진 고글의 표면에까지 Li2CO3 라인 패턴을 성공적으로 형성하였다. 해당 결과물은 향후, 배터리 소자에 사용되는 다양한 기능성 소재의 박막화에 응용될 것으로 기대되고, 특히 다양한 기판 위에서의 리튬이온 배터리 소자의 성능 향상에 도움이 될 것으로 기대된다.