• 청정기술
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• 제25권2호
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• pp.114-122
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• 2019

최근 재생자원으로부터 바이오 폴리올을 합성하는 것이 주목을 받고 있다. 특히 고분자의 합성에서 이러한 바이오 폴리올을 활용하는 것은 대단히 중요한 과제이다. 폴리카보네이트 폴리올/바이오 폴리올(PO3G: 옥수수 당의 발효에 의해 제조된 1,3-프로판 디올로부터 제조된 폴리트리메틸렌 에터 글리콜), 메틸렌디페닐디이소시아네이트 및 1,4-부탄디올을 사용하여 일련의 디메틸포름아미드(DMF) 기반 폴리우레탄을 합성하였다. 본 연구에서는 폴리우레탄 필름의 특성과 습식 인조피혁의 셀(cell) 특성을 조사하였다. 폴리카보네이트 폴리올/바이오 폴리올에서 바이오 폴리올의 함량이 증가할수록 폴리우레탄 필름의 인장강도는 감소하지만 연신율은 증가하였으며, 유리전이온도는 낮아짐을 알 수 있었다. 또한 습식공법에 의한 인조피혁 단면을 분석한 결과 폴리카보네이트 폴리올 함량이 증가함에 따라 인조피혁에 형성된 셀의 수와 균일성이 증가함을 알 수 있었다. 이 결과로부터 적정량의 바이오 폴리올을 사용한 DMF 기반 폴리우레탄의 경우에 충분히 인조피혁에 사용할 수 있음을 알 수 있었다. 바이오 탄소 함량은 폴리우레탄의 제조에 사용한 바이오 폴리올의 함량 증가에 따라 비례하여 증가하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제47권1호
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• pp.18-31
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• 2014

관룡사 약사전에 사용된 단청안료에 대해 과학적 분석을 실시하여 사용안료의 종류와 특성을 밝혀내고, 이를 약사전 벽화 뿐만아니라 대웅전 단청에 사용된 안료와도 비교하고자 하였다. 분석결과, 적색과 녹색, 백색계열의 안료는 채색 부위에 따라 전혀 다른 종류의 안료를 사용한 것으로 나타났으며, 여러 가지 색상구현을 위해 2종류 이상의 안료를 혼합하여 일부 사용하였다. 확인된 안료의 색상별 원료광물은 적색계열의 경우, 진사(Cinnaba)와 연단(Minium), 석간주(Hematite)이며, 백색계열은 합분(Oyster shell white)과 백토(White Clay), 녹색계열은 녹염동광(Atacamite)과 뇌록석(Celadonite)이었다. 또한 흑색계열은 먹(Carbon)이나 카본블랙(Carbon Black), 황색은 황토(Yellow Ocher)이며, 청색계열은 청람석(Lazulite)으로 확인되었다. 이러한 분석결과를 관룡사 내 약사전 벽화나 대웅전 단청에 사용된 안료의 연구결과와 서로 비교했을 때, 전체적으로는 비슷한 원료광물을 사용했으나 녹색이나 백색, 황색 등의 안료들에서 서로 다른 원료광물이 가감되어 사용되었음을 일부 확인하였다. 결국 같은 시기, 같은 사찰내에서도 회화의 종류나 대상건물에 따라 안료의 원료광물은 선택적으로 사용될 수 있다는 것을 보여주는 결과이다.

• 한국환경보건학회지
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• 제47권4호
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• pp.339-355
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• 2021

Background: Particulate matter (PM₁₀, PM_2.5) and black carbon contribute to poor air quality in urban areas, and can also affect indoor environments. Exposure to PM can be associated with respiratory and lung diseases. Objectives: This study investigated the indoor and outdoor concentration distribution patterns of PM₁₀, PM_2.5, and black carbon at an apartment building, a typical residential space in the metropolitan areas of South Korea, by season, day of the week (weekday vs. weekend), and time of the day. It aims to obtain foundational data for the effective management of pollutants and investigate the difference in pollution levels between indoor and outdoor environments. Methods: Indoor and outdoor concentrations of PM and black carbon were measured at an apartment building located in Namyangju, Gyeonggi-do Province, using dust sensors and an Aethalometer AE51 (AethLabs, San Francisco, CA, USA) over the course of a year from June 2020 to May 2021. The concentration distribution patterns were analyzed by season and time of day. Results: PM₁₀ and PM_2.5 concentrations in the outdoor environment were higher than those in the indoor environment, regardless of the season. By contrast, the indoor black carbon concentration was higher than that in the outdoor environment during summer and autumn. The concentrations of PM₁₀, PM_2.5 and black carbon were found to be higher on weekdays than during weekends, especially during rush hour, with concentrations of 25.92~56.58 ㎍/m³, 21.12~44.82 ㎍/m³, 0.63~3.40 ㎍/m³. Conclusions: The outdoor concentrations of PM₁₀, PM_2.5, and black carbon were higher during the weekdays, especially during rush hour, than during weekends. This study is expected to provide basic data for the health management of apartment occupants because it is measured over a period of more than one year.

• 감성과학
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• 제24권4호
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• pp.129-138
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• 2021

본 연구의 목적은 본 연구에서는 탄소나노튜브 기반의 신축성 직물 센서의 모양과 의복 상 부착 위치가 아동의 사지 관절 동작 센싱 성능에 미치는 영향을 분석하고, 이를 통해 아동의 사지 동작 센싱에 적합한 직물 동작 센서의 요건을 규명하고자 하였다. 실험 대상 아동에게 2종의 센서 모양과 2개의 센서 부착 위치에 따라 조작된 실험복을 착의시킨 후 60 deg/sec의 속도로, 팔과 다리의 굽힘-폄 동작(60°, 90°의 동작 각도별로 10회씩 3회 반복 동작, 총 60회 동작)에 의한 직물 센서의 신장과 수축에 따른 전압의 변화량을 측정하였으며, 가속도 센서를 함께 부착하여, 센싱 결과의 일치도를 분석함으로써 신뢰도를 검증하였다. 실험 결과 아동의 팔과 다리 동작을 가장 효율적으로 측정할 수 있는 직물 센서의 구성 요건은 장방형 모양 센서 및 관절로부터 4cm 아래 부위에 부착된 센서로 나타났다. 본 연구에서는 아동의 사지 동작 측정에 적합한 직물 센서를 개발하고 관절동작 센싱에 적합한 센서의 모양과 의복 상 부착 위치에 대한 조건을 분석하였으며, 의복에 통합된 유연한 직물 센서를 활용하여 인체 부위별 동작 센싱이 가능하다는 것을 규명하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.77-90
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• 2022

최근 동아시아 지역에서 인위적 배출량의 감소에도 불구하고, 봄철에 한국에서는 잦은 연무 사례가 발생하고 있다. 북동 태평양에서 자주 발생하는 대기 블로킹은 지구 규모 대기 변동과 동아시아 지역의 서풍 기류를 정체시키기도 한다. 2019년 3월 동아시아 지역의 온난하고 정체적인 종관 기상 특성이 알래스카 대기 블로킹이 발생한 6-7일 후에 일어나고 있었다. 특히, 2019년 3월 18-24일에 발생한 알래스카 대기 블로킹은 3월 25-28일 동안 한국에서 일평균 미세먼지(particulate matter; PM₁₀) 질량농도가 50 ㎍ m^-3을 넘는 고농도 PM₁₀ 연무 사례가 발생하는 데 영향을 미치고 있었다. 한편, WRF-Chem 모델을 활용하여 한국의 고농도 PM₁₀ 연무 사례에 대한 인위적 배출의 장거리 수송 기여도는 30-40%를 나타내고 있었다. PM₁₀ 에어로졸 구성 성분인 황산염, 질산염, 암모늄, 블랙 카본, 유기 탄소, 기타 무기물의 장거리 수송 기여도는 각각 10-15, 20-25, 5-10, 5-10, 5-10, 15-20%를 나타내었다. 질소 산화물이 온난하고 정체적인 대기에서 암모늄과의 광화학 반응으로 형성된 질산암모늄은 한국의 고농도 PM₁₀ 연무 사례에 대한 장거리 수송 기여도가 PM₁₀ 에어로졸 중 가장 큰 비중을 나타내고 있었다.

• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.219-225
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• 2020

터치 장비와 스마트 러닝의 중요성이 높아짐에 따라 공공 기관 및 교육시설에서는 스마트 디바이스(smart device)를 업무 및 교육 환경에 적용하는 추세이다. 그러나 공공 스마트 디바이스 사용자들은 직·간접적 감염병 확산에 노출될 위험이 있다. 본 연구는 스마트 디바이스 사용자를 위해 손가락 끝을 감싸는 외골격 장치(Exo-finger)를 개발하였으며, 공용 장비에 활용 시 질병 예방 효과를 가지고자 한다. 활성화 재료인 카본 블랙(Carbon Black, CB)과 고분자 탄성중합체(elastomer)를 혼합한 2차 재료를 금형에 넣어 외골격 장치를 제작하였다. 이 장치는 CB 함량이 0.030 wt.% 이상일 때, 터치 기능이 있는 것으로 확인되었으며 탄성중합체의 함량을 변화시켜 사람이 스마트 디바이스를 터치할 때와 유사한 마찰력(마찰계수 2.5)를 가질 수 있도록 하였다. 실험을 통하여 CB의 함유량은 마찰 계수에 주는 영향이 거의 없음을 확인하였다. 완성된 시제품을 스마트 디바이스에 테스트한 결과, 개발된 외골격 장치는 보호 장구를 착용하여 터치가 불가능한 경우 또는 감염병 확산을 막기 위해 장갑 등의 장비를 사용하는 경우에 유용하게 활용할 수 있음을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.322-327
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• 2022

복합재 체결부는 뛰어난 물성과 가벼운 구조의 수요로 널리 사용되고 있다. 하지만 두께 방향의 취약한 물성으로 인해 체결부 파손이 쉽게 발생한다. 이를 극복하기 위하여 체결부 끝단의 집중되는 응력을 완화시켜주는 Z-피닝, 스티칭 등 다양한 공법들이 적용되고 있다. Z-피닝 공법은 프리프레그의 두께 방향으로 금속 핀이나 카본 핀을 적용하여 보강하는 공법이고, 스티칭 공법은 프리폼에 상부 및 하부 섬유를 교차시켜 두께방향으로 기계적 강도를 향상시키는 방법이다. I-fiber 스티칭 공법은 Z-pinning 공법과 Stitching 공법을 보완한 유망한 공법이다. 본 논문에서는 I-fiber 스티칭 공법으로 보강된 Single-lap joint 시편을 오토클레이브 진공백 성형법으로 제작하여, 모재의 두께와 스티칭 각도에 따른 인장강도 및 피로강도 특성을 평가하여, I-fiber 보강 복합재 체결부 구조물의 보강효과를 검증하였다. 실험결과, 복합재 체결부의 두께가 얇을수록 I-fiber 보강효과가 더 높게 나타났으며 I-fiber로 보강된 복합재 체결부는 파손강도에서 약 52%, 피로강도에서 약 118% 우수한 특성을 나타냄을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.123-130
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• 2022

나노입자는 화학, 의학, 환경, 정보통신 등 다양한 생활 분야에 활용되고 있다. 나노물질 사용량의 증가는 작업장 및 환경중 나노물질 노출을 증가시킨다. 그러나 관련 연구는 이제 초기연구에 그치고 있다. 나노제품내 함유된 100 nm 이하의 나노입자가 비의도적으로 배출되게 되면, 호흡이나 피부노출을 통해 인체에 잠재적인 위험을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 실험실로부터 사무실로의 나노입자의 잠재적 노출 가능성을 확인하였고, 나노입자 안전 가이드라인을 제언하고자 한다. 실험 진행 중 대기로의 나노입자 발생을 확인하기 위해 나노입자 포집기를 사용하였으며, 실시간 입자측정기를 통해 실험실과 사무실에서 나노입자 농도가 유사한 경향을 보이는 것을 확인하였다. 또한 실험복에 부착 된 나노입자가 실험실 외부로 이동한다고 가정하고, 나노 카본블랙을 부착시킨 실험복을 일정시간 털어준 뒤 실험복내 잔류된 입자의 농도를 확인하였다. 실험 결과, 실험복에 부착된 나노입자는 실험자의 동선을 따라 실험실에서 사무실로 충분히 이동할 수 있음을 확인하였고, 나노입자를 취급하는 실험실의 의복에 관한 안전 가이드라인이 필요함을 확인하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제48권6호
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• pp.291-297
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• 2022

Background: PM_2.5 and black carbon (BC) can be generated from cooking and from vehicle operation. Street vendors may be exposed to PM_2.5 and BC due to their proximity both to roads and to cooking activities. Objectives: The objectives of this study were to evaluate the PM_2.5 and BC concentrations in cooking stalls and to determine the effects of cooking activity and of types of cooking. Methods: Indoor and outdoor PM_2.5 and BC concentrations, temperature, and relative humidity were measured in 32 stalls in April and May 2022. Behavioral factors such as the presence of cooking activity and types of cooking were observed. Student's T-test was performed using the difference of indoor and outdoor PM_2.5 and BC concentrations to compare the effects of cooking activity and to compare types of cooking. Results: One-hour averages of the difference in indoor and outdoor PM_2.5 concentrations for cooking stalls and non-cooking stalls were 9.7±15.7 ㎍/m³ (n=22) and -0.5±0.4 ㎍/m³ (n=10), respectively. The difference in indoor and outdoor PM_2.5 concentrations in cooking stalls was significantly higher than in non-cooking stalls (p<0.05). The indoor PM_2.5 concentration for stalls for Chinese pancakes and teokbokki exceeded the standards for indoor air quality in South Korea (50 ㎍/m³ ). The indoor PM_2.5 concentration for Korean pancake stalls exceeded the standards for outdoor air quality in South Korea (35 ㎍/m³ for 24 hours). Conclusions: The PM_2.5 concentrations in stalls with cooking activity was significantly higher than those in stalls without cooking activity. Some stalls with certain types of foods exceeded standards for indoor and outdoor air quality in South Korea. Better management of indoor air quality in stalls with cooking activities is necessary.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.488-496
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• 2023

선박 및 교량 구조물은 일종의 길이가 긴 박스형 구조로서 수직 굽힘 모멘트에 대한 저항력이 설계의 주요 인자이다. 특히 선박 거더는 반복적으로 불규칙적인 파랑하중에 장시간 노출되어 있기 때문에 구조부재의 연속 붕괴 거동을 정확하게 예측하는 것이 무엇보다도 중요하다. 본 논문에서는 순수 휨모멘트를 받는 박스거더의 하중 변화에 따른 좌굴을 포함한 소성 붕괴 거동을 수치해석적 방법을 이용하여 분석하였다. 분석대상은 Gordo 실험에서 사용한 세 가지 박스거더로 선정하였다. 구조강도 실험 결과와 비선형 유한요소해석에 의한 결과를 비교하여 차이가 발생하는 원인에 대해서 고찰하였다. 본 논문에서는 카본스틸 재료의 제작 시 필연적으로 사용하는 용접열에 의한 초기 처짐의 영향을 반영하기 위하여 전체와 국부적인 처짐 형상의 조합을 제안하였고, 이 결과는 실험 결과와 거동 및 최종강도 추정율이 7% 이내에서 잘 일치하고 있었다. 논문에서 검토한 절차 및 초기 처짐 구성에 대한 내용은 향후 유사 구조물의 최종강도를 분석하는데 좋은 지침으로 사용할 수 있다.