• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.85-92
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• 2005

도시하수 1차슬러지의 가수분해와 산발효특성 향상을 위해 슬러지상 형태를 가진 새로운 회분식 및 반연속시 발효시스템의 운전특성을 운전 온도와 pH를 함수로 평가하였다. 본 공정에서 적용한 산세정 슬러리 반응조는 pH 9와 고온($55^{\circ}C$)의 운전조건하에서 비교적 짧은 체류시간내 유출수내 다량의 유기산을 생산하는 우수한 운전특성을 가지고 있다. 가수분해 특성은 대상기질인 슬러지의 특성에 미치는 계절적 특성에 상당한 영향을 받았으나, 반면에 산형성특성은 거의 영향을 받지 않았다. 우기계절을 기준으로 할 때 최적 운전조건하에서의 휘발성 유기산의 생성과 회수율은 $0.18\;g\;VFA_{COD}\;g^{-1}\;VSS_{COD}$과 63.3%이었으며, 발효부산물로써 질소와 인의 용출율은 각각 $0.006\;g\;N\;g^{-1}\;VSS_{COD}$ 및 0.003 g $P\;g^{-1}\;VSS_{COD}$이었다. 실규모 처리장($Q=158,880\;$m^3\;day^{-1}$)에서의 물질수지 결과 우기계절동안의 휘발성 유기산과 비휘발성 유기산의 생산량은 약 $3,110\;kg\;VFA_{COD}\;day^{-1}$ 및 $1,800\;kg\;COD\;day^{-1}$이었는데, 이는 유입 하수기준으로 약 $31\;mg\;COD\;L^{-1}$, $20\;mg\;VFA_{COD}\;L^{-1}$, $0.7\;mg\;N\;L^{-1}$ 및 $0.3\;mg\;P\;L^{-1}$의 수질향상을 가져올 것으로 평가되었다. 이 공정의 적용에 따라 유입하수 $1,000\;m^3$ 당 약 $67 (에너지 비용 제외시)의 경제적 이득이 있으며, 건기계절시에는 이보다 더 높은 경제성을 가질 것으로 기대된다. 또한 본 연구결과 고성능 발효조는 병원성균이 없는 안정화된 고형물 생산, 우수한 고형물 분리특성 및 경제성 등 다양한 장점이 있는 것으로 나타났다.

• 전기화학회지
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• 제12권3호
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• pp.203-218
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• 2009

전기자동차, 하이브리드 및 플러그 인 전기자동차 등과 같은 대용량 전력공급을 요하는 영역으로의 리튬 이온전지의 응용을 위해서는 우수한 전지 신뢰성 및 안전성이 요구되어진다. 이러한 요구에 부응하기 위해서는 전지 구성 성분들은 대전류가 흐르는 조건 하에서 불가피하게 발생되는 열에 대한 저항성이 있어야 한다. 그러나 리튬 염을 해리하는 기능을 갖는 카보네이트계 유기 용매는 휘발성이 높고, 가연성 물질이기 때문에 오용 조건에서 전지의 발화, 폭발 등과 같은 열폭주 현상을 억제하지 못하고 연료로 작용하기 때문에 전지의 안전성에 문제를 일으킬 수 있다. 최근 전지의 안전성을 향상시키기 수단으로 난연성 소재에 대한 관심도가 크게 증가하고 있다. 본 총설에서는 난연성 전해액을 설계하기 위한 최근 연구내용을 소개하고자 한다. 액체 전해액의 난연화는 유기용매 일부를 난연성 소재로 대체하는 것에 의해 이루어질 수 있으며 난연제, 불소화 유기용매 및 이온성 액체를 사용하는 접근방법을 통해 전지의 고안전성을 실현할 수 있을 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제20권4호
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• pp.511-517
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• 1988

김치를 제조하여 $5^{\circ}C$에서 보관하면서 향기 원인 물질을 분석 하고 맛 성분의 원인 물질인 유기산 및 유리아미노산의 변화를 살펴보았다. 김치의 주요 향기 성분으로서는 dimethyl disulfide, dimethyl tri-sulfida, dipropyl disulfida, 1-isothiocyanato butane, diallyl disulfide등을 들 수 있었고. 비휘발성 유기산의 변화를 보면 저장초기에는 젖산이 1.2mg/100g 구연산이 5.4mg/100g이던 것이 33.3mg/100g 및 44.4mg/100g으로 증가하였고 말산은 19.9mg/100g에서 4.8mg/100g으로 감소하였다. pH는 초기에 5.65이던 것이 저장 62일경에 4.25로 감소하였고 김치의 맛에 영향을 미치는 유리아미노산의 함량을 보면 저장초기에 316.3mg/100g이던 것이 저장 후기에 627.6mg/100g으로 증가하였고 주요 유리아미노산으로는 글루탐산, 알라닌, 발린, 로이신, 리진, 아르기닌 등 이었다. 관능검사 결과 비휘발성 유기산, 유리아미노산 및 pH는 김치의 맛과 높은 상관관계를 보여 주었다.

• 접착 및 계면
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• 제24권1호
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• pp.26-35
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• 2023

일반적으로 유기 용매를 이용한 코팅제는 제조 과정에서 발암성 물질인 휘발성 유기화합물 (Volatile Organic Compounds, VOC)을 배출하게 되어 환경적인 문제로 사용이 규제되고 있다. 게다가 기존의 화석 연료 자원이 한정적이라 에너지 자원 고갈을 야기시킨다는 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스 물질인 isosorbide의 함량을 달리하여 광경화형 바이오매스계 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 합성하여 코팅제의 물성 평가를 진행하였다. Isosorbide 함량이 증가할수록 점도, 유리전이온도, 인장강도, 내오염성, 연필경도 등이 증가하였고 신율 및 굴곡성은 낮게 측정되었으며, 부착력은 BOI-3가 가장 좋은 결과를 나타내었다. 올리고머의 isosorbide 함량을 20% 로 고정하고 polycaprolactone diol(PCL)과 Ecoprol H1000(Ecoprol)의 함량비에 따라 광경화형 바이오매스계 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 합성하여 코팅제의 물성 평가를 진행하였다. PCL/Ecoprol의 함량비가 증가할수록 유리전이온도, 신율 및 굴곡성은 증가하였지만 인장강도와 연필경도는 감소하였으며, PCL 첨가로 인한 표면 결합력 향상으로 부착력과 내오염성이 크게 증진한 것을 확인할 수 있었다. 합성된 올리고머의 필름은 모두 변색 없이 투명한 결과를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.702-708
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• 2018

휘발성 유기 화합물(VOCs: volatile organic compounds)은 대기 오염 물질 중 하나로 주로 화석연료 연소, 도료를 사용하는 건축물 자재 등에서 발생한다. VOCs를 흡입하면 두통, 메스꺼움, 구토 등을 발생시켜 인체에 유해하며 심한 경우에는 기억상실을 유발하고, 백혈병의 발병율을 증가시킨다. 따라서 대기 중의 VOCs를 저감하기 위한 방법의 하나로 우리는 전기방사를 이용하여 폴리아크릴로니트릴과 플라이 애쉬 (PAN/FA: polyacrylonitrile/fly ash) 나노복합재를 성공적으로 제조하였다. 또한 이 복합재의 VOCs에 대한 흡착능력을 관찰하기 위해서 주사형 전자현미경(FE-SEM)을 통해 PAN/FA 나노 매트들의 형태학적 구조 관찰과 클로로폼, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 (chloroform, benzene, toluene and xylene) 등 VOCs 성분에 대한 흡착력 실험을 수행한 후 정성 및 정량 (chromatography/mass spectrometry: GC/MS)적으로 분석하였다. 그 결과 40wt%의 FA가 들어있는 PAN 나노섬유가 가장 작은 섬유 지름을 가지고 있었으며, 그 크기는 약 283nm인 것을 확인할 수 있었고, 다른 복합 멤브레인들과 비교하여 VOCs에 대한 흡착력이 우수하다는 것을 실험적으로 규명하였다.

• 분석과학
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• 제14권3호
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• pp.274-285
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• 2001

본 연구는 ppb와 ppt 정도의 농도 수준으로 존재하고 있는 대기 중 휘발성 유기화합물을 분석하기 위해 열탈착-저온농축-GC/FID/FPD를 개발하였다. 그리고 고체흡착제가 충진된 흡착관과 자체 제작한 휴대용 가스채취기를 사용하여 강원도 춘천지역에 위치한 근화동과 혈동리 생활폐기물 매립장에서 배출되는 VOCs를 채취하였다. 저온농축방법으로는 분석컬럼을 직접 저온 농축하는 on-column 저온 농축장치와 0.8mm loop를 이용한 저온농축장치를 서로 비교 검토해 보았다. On-column 저온농축법은 loop에 비해 분리능은 좋으나 흡착관에 채취한 시료를 저온농축할 때 요구되는 50 psi의 높은 탈착압력으로 인해 흡착관의 SwageLok fitting이 마모되어 가스가 새는 문제점이 발생하였다. 이에 반해 탈착압력을 낮추고 탈착유량을 늘리기 위해 설계한 loop 경우에는 탈착압력이 0.4 psi로 on-column에 비해 매우 낮아 가스가 새는 것을 방지할 수 있었다. 열탈착-저온농축-GC/FID/FPD로 분석한 근화동과 혈동리 생활폐기물 매립장에서 검출된 물질로는 toluene, xylene, ethylbenzene등 탄화수소류와 악취물인 styrene, limonene, dimethyl disulfide 등이 검출되었다. 그리고 매립지에서 방출되는 VOCs는 매립되는 폐기물의 조성과 매립기간에 따라 다르게 나타났다. 검출된 화합물은 저온농축-GC/MS를 이용하여 확인하였다.

• 한국잡초학회지
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• 제31권1호
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• pp.96-102
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• 2011

식물 정유로부터 신규 제초제 개발을 위한 살초활성물질을 탐색하였다. 실험에 사용된 10종의 식물정유는[basil(Ocimum basilicum), blackpepper(Piper nigrum), clary sage(Salvia sclarea), ginger(Zingiber pfficinale), hyssop(Hyssopus officinalis), nutmag (Myristica fragrance), palmarosa(Cymbopogon martini), fennel(Foeniculum vulgare), sage(Salvia leucantha), spearmint(Mentha spicta)] 등이었으며, 이중 palmarosa 정유가 유채에 대한 살초력이 가장 높았다($GR_{50}$값, $201{\mu}g\;mL^{-1}$). Palmarosa 정유에 함유된 휘발성 유기화합물로는 alpha-humulene, betacaryophyllen, cis-ocimene, citral, dipentene, geraniol, geranyl acetate, myrcene, nerol, terpinolene, transocimene이었다. Palmarosa 정유에는 geraniol(40.23%), geraniol acetate(15.57%), cis-ocimene(10.79%), beta-caryophyllene(8.72%)이 다량 함유되어 있었고, geraniol과 citral의 $GR_{50}$값은 각각 151과 $224{\mu}g\;mL^{-1}$로 매우 낮았으며 이들 2종의 휘발성 유기화합물이 palmarosa 정유의 살초력에 크게 기여했다고 추론된다. 온실조건에서 palmarosa 정유 $80kg\;ha^{-1}$ 경엽처리는 수수, 돌피, 개밀, 바랭이, 자귀풀, 어저귀, 도꼬마리, 메꽃을 완전 방제하였다. 포장조건에서 민들레, 망초, 쇠비름은 $40kg\;ha^{-1}$ 경엽처리에도 모두 100% 방제가 이루어졌으나 질경이의 방제가는 50% 이었다. 본 연구 결과는 palmarosa 정유에 함유되어 있는 geraniol과 citral이 살초활성에 크게 기여했다는 것을 시사하여 준다.

• 환경생물
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• 제33권1호
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• pp.45-52
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• 2015

본 연구에서는 새로운 국내 생태독성평가 시험 생물종으로서 유글레나의 적용가능성을 평가하기 위하여 국내 서식종인 E. agilis를 이용하여 5종의 휘발성 유기용 매(Acetone, Dimethyl sulfoxide (DMSO), Ethanol, Methanol)에 의한 독성영향을 평가하였다. E. agilis의 식물적 특성을 이용한 급성독성영향 평가 결과, D. magna에 비해 DMSO에 대한 독성민감도가 상대적으로 낮았으나 전반적으로 비교생물 종과 유사하거나 민감하였다. E. agilis의 동물적 특성을 이용한 세포반응 시험 결과, Chloroform의 경우 반수영향을 야기하는 시험물질농도(96시간 $EC_{50}$)에 상당히 신속하고 민감한 독성반응을 나타내었다. 환경시료에 대한 모니터링 목적으로 다양한 생물 종을 이용한 생물검정 기법 적용이 증가하고 있는 추세이다. 수 생태 환경관리를 목적으로 새로운 생태독성시험 개발에 적용할 생물 종은 국내 수질환경에 적합하고 배양이 용이하며 다양한 유해화학물질에 대한 독성이 민감해야 한다. 또한 반응시간이 짧아 실시간으로 모니터링이 가능할 뿐만 아니라 경제성도 고려되어야한다. 본 연구의 결과 E. agilis는 배양이 용이하고 다루기 쉬우며 생장율(growth rate), 이동속도(velocity), 활동도(motility), 세포형태(com-pactness) 등 식물적 특성과 더불어 동물적 특성과 연계된 인자들을 종말점으로 독성시험을 수행할 수 있다. 따라서 E. agilis는 다양한 유해화학 물질 및 환경시료에 대하여 신속하고 민감한 독성반응 도출이 가능할 것으로 예상되며 향후 국내 수질관리를 위한 새로운 생태독성 영향평가 생물 종으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제20권3호
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• pp.183-191
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• 2005

현재 석유화학 및 화학분야에서 이온성 액체를 이용한 많은 연구가 이뤄지고 있다. 휘발성 유기용매의 대체 물질로서 각광을 받고 있는 이온성 액체는 최대 250억불 이상의 시장을 형성할 것으로 기대된다 위에서 말한 바와 같이 생물공학 분야에서도 이온성 액체를 이용한 연구가 시작되어 용매로 사용하는 방법, 분리매개체로서 사용하는 방법 등 다양하게 이용되고 있다. 이러한 이온성 액체는 효소의 활성, 안정성을 증대시킬 뿐 아니라, 분리 과정도 손쉽게 실현할 수 있다. 또한 환경적 측면과, 경제적인 측면을 고려하여 청정용매로 널리 사용 할 수 있을 것이다. 앞에서 말한 바와 같이 생물공학에서 이온성 액체의 응용 가능성은 무한하다 볼 수 있다. 또한, 나노공학과 생물공학을 접목하는 분야에서도 널리 이온성 액체가 쓰일 수 있을 것이다. 유럽과 미국에서는 주로 청정용매로서의 응용에 대한 연구를, 일본에서는 주로 이온 전도성 재료로서의 응용에 대한 연구를 활발히 하고 있다. 이러한 전 세계적인 연구의 활성화에 비하여 국내 상황은 대학 및 연구소에서 산발적으로 연구가 진행되고 있는 수준이다. 이에 국내에서도 이에 대한 관심과 더불어 정부 및 기업체, 대학 및 연구소에 의한 컨소시엄을 형성하여 보다 체계적인 연구지원이 이뤄져야 할 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권5호
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• pp.35-40
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• 2012

본 연구에서는 지하수내에 존재하는 휘발성 유기물 제거를 위한 탄소계 나노물질인 팽창흑연의 흡착제 가능성을 평가하기 위해 일련의 흡착실험을 수행하였다. 황산처리 후 $600^{\circ}C-1,000^{\circ}C$에서 1분동안 팽창시킨 팽창흑연의 최적 팽창조건은 $800^{\circ}C$였으며, 팽창부피는 195배에 이르렀다. 입상 활성탄과의 흡착능력을 비교한 실험결과, 팽창흑연의 비표면적은 $92.4m^2/g$으로 나타나 활성탄의 1/10에 불과하였으나, 대상 오염물질인 p-Xylene 흡착은 5분 이내에 평형농도에 도달한 반면 입상 활성탄의 경우 평형농도에 이르는 시간이 7일 이내로 나타났다. 이는 팽창흑연의 공극구조가 주로 중간공극 및 거대공극으로 이루어져 물의 혼합에 의한 대류현상으로 흡착이 일어난 반면, 활성탄에 존재하는 공극은 대부분이 미세공극으로 이루어져 확산을 통한 느린 흡착이 진행되었기 때문으로 사료된다. 팽창흑연의 등온흡착 실험결과는 langmuir식과 일치하였으며, 최대 흡착량은 24.0mg/g, 흡착상수는 7.94로 나타났다. 결론적으로 휘발성 유기오염물에 대한 활성탄과의 비교 실험결과, 팽창흑연은 작은 비표면적으로 인해 활성탄에 비해 비흡착량은 작았으나 흡착속도는 1차속도식 기준으로 500여배가 큰 것으로 나타나 빠른 흡착제거가 필요한 공정에서 유용할 것으로 판단된다.