• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.758-762
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• 2008

IT기술의 발달과 더불어 국내산업계는 저탄소 녹색성장에 대한 관심이 증대하고 있다. 기존 건축물들의 막대한 에너지 소비량을 보았을 때 건설산업은 이러한 동향의 중심에 서있다고 해도 과언이 아니다. 따라서 보다 효과적이고 정량화된 방법에 따라 건축물의 친환경 성능을 분석하고 관리하는 친환건설경영이 요구되어지고 있다. BIM이 가지고 있는 객체기반의 파라메트릭 모델링 기술과 생애주기관리의 개념은 친환경 건축물의 성능을 분석하고 관리하는데 유용한 도구가 될 것으로 여겨지며, 따라서 본 연구에서는 친환경건설의 필수 관문이라고 할 수 있는 친환경 인증의 평가항목에 있어서 BIM기반의 시뮬레이션 시스템을 제안하였다. BIM 기반의 친환경건축물 시뮬레이션은 친환경인증의 준비 과정 및 시공과정에서 보다 합리적인 의사결정을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제34권1호
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• pp.57-62
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• 2021

조선해양산업에서 친환경 선박 및 경량화 기자재에 관한 관심이 높아짐에 따라 파이프 등의 기자재에 복합재료를 적용하고 있다. 본 연구에서는 친환경 및 내열/난연 성능을 요구하는 파이프 단열재 커버에 적용하기 위해 친환경 소재인 바잘트 섬유강화 퓨란복합재료(BFC, basalt fiber reinforced furan composite)를 제조하였다. BFC 소재의 낮은 물성을 강화시키기 위해 후경화 조건의 최적화 연구를 수행하였고, BFC 소재의 기계적강도, 내열/난연 특성 강화, 친화경 특성에 대한 실험과 평가를 진행하였다. 최종적으로 연구 결과 조선해양기자재인 파이프 단열재 커버에 BFC 소재의 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제10권5호
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• pp.37-44
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• 2010

본 연구에서는 고로슬래그에 기반한 알카리활성 결합재를 이용한 벽돌, 호안용 블록 및 인터록킹 블록을 실험하여 친환경 무시멘트 콘크리트 2차 제품의 적용성을 평가하였다. 알카리활성화제의 종류와 양은 한국산업규격와 시방서의 콘크리트 2차 제품에 대한 요구성능에 따라 결정되었다. 실험결과 고로슬래그에 기반한 알카리활성 콘크리트 2차 제품은 한국산업규격과 시방서의 요구성능을 만족하였다. 특히, 고로슬래그에 기반한 알카리활성 결합재를 사용한 호안용 블록의 pH는 중성에 가까운 수준으로 어류의 식생에도 유리한 환경을 조성하였다. 고로슬래그 기반 알카리활성 결합재는 $CO_2$를 감소하는 친환경 콘크리트 2차 제품에 효과적으로 적용될 수 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.1-12
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• 2016

본 연구에서는 기존의 심층혼합처리공법용 안정재의 문제점을 해결하기 위해 탈황분진을 이용하여 개발한 친환경 지반안정재(CMD-SOIL)의 적용성을 평가하기 위해 실내배합시험 및 현장시험시공을 실시하였다. 실내배합시험 결과 함수비, 투입비 및 W/B 변화에 따른 CMD-SOIL의 일축압축강도가 기존의 고로슬래그 시멘트와 비교하여 최대 1.136배 큰 것으로 나타났고, 패각이 함유된 흙 재료에서는 최대 1.222배, 부상토가 혼합된 시료에서는 최대 1.363배 큰 것으로 나타났다. 또한 현장시험시공 결과, 실내배합강도와 현장강도의 비(${\lambda}$)가 0.77로 나타나 기존의 연구결과(${\lambda}=2/3$)와 유사한 경향을 보이고 있어 기존의 안정재와 비교하여 동등 이상의 성능을 발휘할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.661-661
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• 2013

열전재료는 열-전기가 상호 가역적으로 변하는 재료로서, 에너지 변환소재 분야에서 널리 각광받고 있다. 열전재료의 성능은 무차원 열전성능지수(dimensionless figure of merit, $ZT={\alpha}^2{\sigma}T/{\kappa}$)로 평가된다. 여기서 ${\alpha}$는 제벡계수(Seebeck coefficient), ${\sigma}$는 전기전도도(electrical conductivity), ${\kappa}$는 열전도도(thermal conductivity), T는 Kelvin 온도를 나타낸다. 500 K에서 800 K까지의 중온 영역에서 우수한 열전특성을 보이는 $Mg_2X$ (X=Si, Ge, Sn)와 이들의 고용체는 성분원소가 독성이 없고, 매장량이 많아 친환경 열전재료로 각광받고 있다. $Mg_2X$ 고용체 중 $Mg_2Si-Mg_2Sn$ 고용체는 Si와 Sn의 큰 원자량 차이로 인해 낮은 열전도도와 높은 성능지수(ZT)를 얻을 것이라 예상되며 열전발전 소자로서의 응용이 기대된다. Sb가 도핑된 $Mg_{2+x}Si_{0.7}Sn_{0.3}Sb_y$ (x=0, 0.1, 0.2, y=0, 0.01) 고용체를 고상합성과 기계적 합금화로 합성한 후, 진공 열간압축 성형을 통해 성공적으로 제조하였다. X선 회절분석으로 상합성과 고용체 형성 여부를 확인하였고, Mg의 과잉첨가와 Sb 도핑에 따른 열전특성의 변화를 조사하였다.

• KIEAE Journal
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• 제15권5호
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• pp.113-118
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• 2015

Purpose: In Korea, buildings make up 20.5% (2012) of the gross national energy consumption, so they are a major target for greenhouse gas reduction. In particular, energy consumption in multihousing represents approximately 32.6% of the entire building sector. With improving energy performance being the focus, efforts are continuously being made to reinforce standards and systems in greenhouse gas reduction. This study investigated the current status of multihousing in Korea in terms of energy performance as described in the performance evaluation reports submitted (to an institution that specializes in reviewing the performance evaluation of green homes) based on the construction criteria and performance codes for green homes and examined if the evaluation criteria using related methodologies were appropriate. The results will provide helpful information for reviewing the future directions of operations and amendments to the systems. Method: The overall characteristics of the system were examined using the evaluation methodologies (and current state of revisions) of the performance codes for green homes and comparing them with similar systems. Also, the current state of application and energy performance (conducted according to the evaluation methodologies) were compared by the evaluation institution for multihousing neighborhoods that were assessed for five years from 2010 to 2014. Result: It has been confirmed that the performance codes for green homes are different from other similar systems in evaluating performances of multihousing in that they allow both quantitative and qualitative methods of evaluation, and they consider both energy and sustainability simultaneously in the evaluation. Furthermore, regarding the adoption rate of the forms for the two evaluation methods (Form 1 - quantitative and Form 2 - qualitative), the rate preferring Form 2 increased gradually in time to reach 55.3% in 2014. In analyzing the rate of overall energy reduction (submitted in Form 1) and the coefficient of thermal transmission for each part (submitted in Form 2), it was observed that the deviation between the performance submitted and the criteria decreased in line with the level of reinforcement.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.450.2-450.2
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• 2014

열전재료는 열-전기가 상호 가역적으로 변하는 재료로서, 최근 에너지 변환소재 분야에서 각광받고 있다. 열전재료의 특성 효율은 무차원 열전 성능지수(dimensionless figure of merit, $ZT={\alpha}2{\sigma}T/{\kappa}$)로 나타낼 수 있다. 여기서 ${\alpha}$는 제벡계수(Seebeck coefficient), ${\sigma}$는 전기전도도(electrical conductivity), ${\kappa}$는 열전도도(thermal conductivity), T는 Kelvin 온도를 나타낸다. 500 K에서 800 K까지의 중온 영역에서 우수한 열전특성을 보이는 $Mg_2X$ (X=Si, Ge, Sn)와 이들의 고용체는 성분원소가 독성이 없고, 매장량이 많아 친환경 열전 재료로 각광받고 있다. $Mg_2X$ 고용체 중 $Mg_2Si_{1-x}Ge_x$는 기존 $Mn_2Si$, $Mg_2Ge$, $Mg_2Sn$계 보다 더 우수한 열전 성능지수를 보인다. 다양한 제조 방법들이 시도되고 있으나, 조성설계 및 구조, 성능 조절의 어려움이 있고, Mg의 산화와 휘발 및 Mg, Si, Ge의 융점 차이가 크고 중력 편석과 반응하지 않은 원소들로 인해 제조가 상당히 어렵다. Sb가 도핑된 $Mg_2Si_{0.5}Ge_{0.5}Sb_y$ (y=0, 0.005, 0.01, 0.02, 0.03) 고용체를 고상반응으로 합성하고 진공열간 압축성형을 통해 성공적으로 제조하였다. 고용 상을 확인하기 위하여 X선 회절분석을 실시하였고, 고용체 형성과 도핑에 따른 전기적 특성변화를 평가하기 위해 Hall 효과를 측정하여 전자 이동특성을 분석하였고, 323~823 K까지 전기전도도, 제벡계수, 열전도도의 측정을 통해 열전 성능지수를 평가하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.425-432
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• 2023

본 연구에서는 바이오차를 혼입한 탄소 저감형 콘크리트 기술을 개발하고자 한다. 주요 인프라 분야인 건축과 터널에 단열성능과 탄소 포집이 가능한 바이오차를 혼입시킨 콘크리트의 성능 평가 실험을 수행하였다. 콘크리트 배합은 바이오차 혼입률 0, 5, 10, 15 및 20 %와 물-바인더 비를 0.25, 0.30, 0.35 및 0.40으로 선정하여 배합조건을 구성하였다. 각 배합별 물리적 특성을 평가하기 위해 단위중량, 총 공극률 및 투수계수를 측정하였고, 역학적 특성을 파악하기 위해 콘크리트 압축강도, 휨강도를 측정하였다. 바이오차를 혼입한 탄소 저감형 콘크리트의 단열 효과를 향상 시키기 위한 주요 인자는 회귀분석을 통해 바이오차 혼입률, 단위중량, 콘크리트 강도 및 열전도율은 서로 밀접한 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 향후 혹한기후 특성을 갖는 북방지역에 단열성능을 높이기 위한 단열재료로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제6권3호
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• pp.107-121
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• 2010

나노기술이 인체, 보건, 환경 등에 영향을 미칠 수 있다는 의혹은 제품이 시장에서 확산되는데 주요한 걸림돌이 되고 있다. 제품이 사용되는 실제상황에서는 물리적, 화학적, 생물학적인 상호작용이 복잡하게 일어나기 때문에 나노제품의 건강, 보건, 환경 영향에 대한 연구는 쉽지 않고 진척이 느리다. 나노입자가 환경에 노출된 후 시간에 따라 어떻게 변화하는지, 나노기술이 인간이나 동물 등의 생명을 지닌 유기체에 어떠한 영향은 미칠지, 공기, 물, 토양 등의 환경 시스템에 미치는 영향이 어떠할 지에 대한 지속적인 연구가 필요하다. 본 논고에서는 나노기술의 잠재적인 영향에 대응하기 위한 국내외 정책 동향을 정리하였다. 미국, 유럽, 일본 등 나노기술 선진국 등의 나노기술 안전성을 확보하기 위해 지속적으로 노력하고 있고, 국내 정부 부서도 최근 나노기술에 관련된 EHS 문제를 해결하기 위해 다양한 정책적 지원을 확충하고 있다. 나노기술 안전성 확보는 나노기술 산업화를 앞당기기 위한 국제 공조가 요구되는 분야이기 때문에, OECD와 ISO는 서로 협력하고 있는데, OECD에서 전체 위해성평가를 담당하고 ISO에서 기반이 되는 독성 평가 방법과 노출 평가 방법 등을 개발한다. 두 국제기구는 나노기술 안전성 문제를 빠른 시간에 해결하기 위해 긴밀한 관계를 유지하고 있다. 마지막으로 국내의 에어로졸 기술을 나노기술 안전성 연구에 적용한 연구 결과를 정리하였고, 나노기술 안전성을 확보하기 위해 필요한 에어로졸 연구 방향에 대해 정리하였다. 최근 한국은 나노안전성 분야 중 은나노 입자에 대한 흡입독성연구를 수행하여 국제적으로 사용되는 데이터를 제공하였고, 나노기술 안전성에 관련된 국제 표준을 주도하여 개발하고 있다. 그렇지만, 이와 같은 성과는 국가 주도의 치밀한 연구 로드맵에 의한 결과라기보다는 제품화를 진행하고자 하는 회사와 독성전문가 등의 다학제적인 연구의 결과이기 때문에 단기적인 연구성과로 끝날 수 있다. 나노기술의 상용화를 위해서는 나노제품의 EHS 영향에 대해 규명해야 하고, 신기술의 채용 뿐 아니라 소비자들에게 친환경 제품으로 다가설 수 있도록 장기적인 연구기획 및 수행이 필요하다. 높은 성능의 나노제품을 개발하는데 그치는 것이 아니라 나노제품의 인체영향, 환경영향에 대한 의혹을 풀 수 있도록 다양한 분야의 연구자들의 협력이 필요하다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.165-165
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• 2017

지난 수 십 년 동안, 전 세계적으로 자원의 소비가 급격히 증가하게 되면서 최근 자원 고갈은 물론 환경오염이 커다란 이슈로 문제가 되고 있다. 이에 따라 재료 관련 분야에 있어서는 보다 효율적이고 친환경적인 방법으로 자원을 활용해야 된다는 필요성이 대두되었고 이와 같은 관점에서 목적하는 성분이 우수하고 환경 친화적인 표면처리 재료 개발연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 그 중 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속의 경도를 향상시키고 높은 내마모성, 내식성을 갖게 하는 표면처리로써 그 관심이 증가하고 있다. 이 플라즈마 전해 산화는 일반적으로 공정비용 대비 효과적이고 환경 친화적이며 코팅 성능 면에서 우수하다고 알려져 있다. 이러한 고유한 특성으로 인해 플라즈마 전해 산화 코팅은 최근 몇 년 동안 기계, 자동차, 우주항공, 의학 및 전기 산업 등의 분야에서 그 적용이 점차 증가하고 있는 상황이다. 한편, 플라즈마 전해 산화 코팅을 하는 모재들의 경우 부동태 산화피막을 용이하게 형성할 수 있는 특성의 모재에 한정되고 있어서 그 응용확대에 한계가 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 전해 산화법을 사용하여 용융알루미늄도금 강판 상에 산화피막 형성을 시도하였다. 전원공급 장치의 양극은 전해질 속에 잠겨있는 작동전극에 연결하고 음극은 대전극 역할을 하는 스테인레스강 전해질 용기에 연결되었다. 전해질은 Sodium Aluminate 및 기타 첨가제를 함유한 것을 사용하였고 온도는 열교환기를 사용하여 $30^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 또한 여기서 전류밀도는 $5{\sim}10A/dm^2$, 실험 주파수는 700Hz, Duty cycle은 30 및 90%의 각 조건에서 공정처리 시간을 각각 30분 및 60분 동안 진행하였다. 이와 같은 조건에서 형성한 막들에 대해서는 주사형전자현미경(SEM)을 이용하여 코팅 막의 표면 및 단면의 모폴로지를 관찰하였음은 물론 EDS 및 XRD 측정을 통하여 원소조성분포 및 결정구조를 각각 분석하였다. 또한 이 코팅 막들에 대한 내식성은 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 침지 시험 및 전기화학적 동전위 양극분극(Potentiodynamic Polarization) 시험을 진행하여 평가하였다. 이상의 실험결과에 의하면, 제작조건별 플라즈마 전해 산화 코팅 막의 모폴로지 및 결정구조가 상이하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 코팅 막의 모폴로지 관찰 결과, 공정 시간에 비례하여 표면에 존재하는 원형 기공의 수는 감소하였으나 그 크기가 커지고 크레이터의 직경 또한 커진 것이 확인되었다. 이 기공은 마이크로 방전에 의해 형성된다고 알려져 있는데 공정 시간이 증가함에 따라 코팅 두께가 점차 증가하여 마이크로 방전의 빈도수가 줄어들고 그 강도는 증가하게 되어 기공 크기가 증가한 것으로 사료된다. 또한 공정시간이 긴 시편에서 표면에 크랙이 다수 존재하는 것으로 확인되었다. 이것은 방전에 의해 고온이 된 소재가 차가운 전해질과 만나게 되어 생긴 큰 온도구배로 인해 강한 열응력이 발생하여 균열을 초래한 것으로 보인다. 조성원소 분석 결과 원형 기공 주변의 크레이터 영역에는 알루미늄이 풍부하였으며 그 주변에 결절상을 갖는 구조에서는 전해질 성분의 원소가 포함되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 코팅 막의 표면 특성은 내식성에 영향을 주게 된 원인으로 사료된다. 동전위 분극측정 결과에 의하면 플라즈마 전해 산화 공정 시간이 길어질수록 부식전류밀도가 증가하였다. 이것은 공정시간이 길어짐에 따라 강한 방전이 발생하여 기공의 크기가 증가하고 크랙이 발생하게 되면서 내식성이 저하된 것으로 판단된다. 종합적으로 재료특성 분석 및 내식성 평가를 분석한 결과, 플라즈마 전해 산화의 공정 시간이 너무 길게 되면 오히려 내식성은 저하되는 것이 확인되었다. 이상의 연구를 통하여 고내식 특성을 갖는 플라즈마 전해 산화 막의 유효성을 확인하였으며 용융알루미늄강판 상에 실시한 플라즈마 전해 산화 처리에 대한 기초적인 응용 지침을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.