• 미생물학회지
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• 제53권3호
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• pp.200-207
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• 2017

SA-TSA 복합구를 이용해 폐활성슬러지로부터 VFAs를 생산하고, 이를 발효 기질로 이용해 PHA를 생산하기 위한 실험을 수행하였다. 30%의 SA-TSA 복합구를 처리하였을 때 폐활성슬러지의 가용화 효율이 가장 효과적으로 일어나서 약 3,900 mg/L의 SCOD값을 얻었으며, acetic acid, propionic acid, iso-butyric acid 및 butyric acid를 주성분으로 하는 2,961 mg/L 농도의 VFAs를 얻었다. VFAs를 외부탄소원으로 이용하는 SBR 공정을 통해 PHA를 생합성하는 미생물을 농화배양하는 실험을 수행하고 PCR-DGGE로 분석한 결과, 우점 미생물로 Vibrio spp.와 Corynebacterium glutamicum이 확인되었다. 폐활성슬러지로부터 얻은 VFAs를 탄소원으로 사용하여 농화된 혼합미생물배양체를 회분배양한 결과, 건체량의 25.9%에 달하는 PHB를 얻었다. 본 연구결과는 SA-TSA 복합구를 이용하여 폐활성슬러지로부터 VFAs를 얻음으로써 폐슬러지 감량화 효과를 얻고, 또 혼합미생물배양체를 이용하여 VFAs를 바이오폴리머로 전환함으로써 경제성을 확보할 수 있는 새로운 생물공정의 가능성을 보여준다.

• 전기화학회지
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• 제15권3호
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• pp.181-189
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• 2012

ND-YAG 펄스 레이저를 사용하여 밀폐 반응기에서 가스상 $Ge(CH_3)_4$ (tetramethyl germanium, TMG)을 광분해하여 Ge (germanium) 나노입자를 합성하는 새로운 합성법을 개발하였다. 나노입자의 크기는 간단히 충돌이완가스를 사용하여 5-100 nm로 조절할 수 있었다. $Ge_{1-x}Si_x$ 합금 나노입자는 TMG와 $Si(CH_3)_4$ (tetramethyl silicon, TMS) 혼합가스를 광분해하여 합성하였으며, 이때 반응기 안의 가스 혼합비율에 따라 나노입자의 조성을 조절할 수 있었다. 합성된 나노입자는 얇은 탄소층(1-2 nm) 에 싸여있고, 안정한 콜로이드 용액형태로 잘 분산되어 있다. 합성된 Ge 나노입자와 Ge-RGO (reduced graphene oxide) 하이브리드 구조체 모두 리튬이온전지 특성이 50 사이클 이후 각각 800, 1,100 mAh/g의 높은 방전용량을 갖는 것을 확인하였고, 이 방법은 이전의 Ge 나노입자 합성법과 비교하여 높은 수득률, 우수한 재현성, 성분조절의 용이 하므로, 고성능 리튬 전지의 개발을 위한 음극소재로 기대된다. 이와 같은 Ge 나노입자의 새로운 대량 합성법은 고성능 에너지 변환 소재 실용화에 기여할 것으로 예상된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권6호
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• pp.43-49
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• 2000

ALE(atomic layer epitaxy)법을 이용하여 (100)면의 Si 기판위에 TiN 박막을 증착하였다. 증착된 TiN 박막을 XRD, 4-point probe, AFM, AES, SEM등의 장비를 사용하여 분석하였다. ALE법에 의한 TiN의 증착을 위한 반응 전구체(precusor)로는 TEMAT(tetrakis (ethylmethylamino)titanium)와 반응 가스로는 $NH_3$를 사용하였다. 표면 포화반응을 형성하기 위해 각 반응 기체는 TEMAT-$N_2-NH_3-N_2$의 순서로 교대로 반응로에 주입하였다. 그 결과 TiN 박막은 150 ~ 220 $^{\circ)C$에서 자기 제어 성장(self-limiting growth) 기구에 의한 박막 증착 특성을 보였다. 증착된 TiN 박막은 증착율이 4.5 ${\AA}$/ cycle로 일정하였고, 비정질 (amorphous)의 구조를 보였다. 박막의 저항율과 표면 평균 거칠기는 210~230${\mu}{\Omega}{\cdot}$cm와 7.9~9.3${\AA}$로 측정되었다. TiN 박막을 2000 ${\AA}$의 두께로 증착하였을 때, 폭이 0.43${\mu}$m이고 단차비 (aspect ratio)가 6인 트렌치 구조에서 매우 우수한 단차피복성을 보였다.

• 청정기술
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• 제11권1호
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• pp.41-50
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• 2005

본 연구는 환경친화적인 선형 비이온 계면활성제인 LE-형유화제를 사용하여 점착성분의 단량체로 노말부틸 아크릴레이트 (n-butyl acrylate, n-BA)와 응집성분의 단량체로 메틸메타 아크릴레이트 (methyl metacrylate, MMA)를 사용하여, 폴리머 시멘트용 아크릴계 에멀젼 수지를 제조하기 한 최적조건을 얻기 위해 수용액상에서 유화중합을 실시하였다. 실험결과, 사용한 계면활성제 (LE-형)의 친수성인 체인 길이(n)의 값이 증가할수록 응석의 발생이 줄어들어 안정한 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었다. 최종 폴리머 에멀젼의 농도는 이 계면활성제의 사용량을 증가시킴에 따라 증가하다가 어느 농도 이상에서 응석의 발생이 거의 없는 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었으며, 반면에 평균 입자크기도 사용량에 따라 작아지다가 250 nm로 일정한 크기를 나타내었다. 또한 기능성 폴리머로서 보조모노머의 첨가는 최종 폴리머 에멀젼의 응석과 입자크기에 크게 영향을 미쳤는데, 주 모노머에 보조 모노머인 아크릴산 (acrylic acid, AA)과 아크릴 아마이드 (acrylic amide, AM)의 혼합하여 첨가한 경우, 첨가하지 않은 경우에 비해 응석의 발생이 줄어들어 안정한 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었다. 최적조건에서 어진 아크릴 폴리머 에멀젼은 평균 입자크기 200-300 nm, 제타전위 (zeta potential)값 -50 mv 정도였으며, 단일 유리전이온도 (glass temperature, Tg)를 가진 고분자 나노 입자가 수용액상에 잘 분산되어 있음을 알 수 있었다. 따라서 중합조건을 최적화시켜 안정된 폴리머 에멀젼을 얻을 있었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제58권2호
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• pp.1-9
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• 2016

This study aims to assess the effectiveness of activated carbon (AC) and crushed concrete (CC) as capping material to block the release of nitrogen, phosphorus, and organic substance from reservoir sediments. The efficiency of AC and CC as capping material was evaluated in a reactor in which a 1 or 3 cm thick layer of capping materials was placed on the sediments collected from Mansu reservoir in Anseong-city. Dissolved oxygen (DO) concentration, total nitrogen (T-N), total phosphorus (T-P), and chemical oxygen demand (COD) concentration in reservoir water above the uncapped sediments and capping material were monitored for 45 days. The release rate of T-N was in the following increasing order: AC 3 cm ($1.18mg/m^2{\cdot}d$) < CC 1 cm ($2.66mg/m^2{\cdot}d$) < AC 1 cm ($2.94mg/m^2{\cdot}d$) < CC 3 cm ($3.42mg/m^2{\cdot}d$) < uncapped ($4.59mg/m^2{\cdot}d$). The release rate of T-P was in the following increasing order: AC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) $${\approx_-}$$ CC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) < CC 1 cm ($0.03mg/m^2{\cdot}d$) < AC 1 cm capped ($0.07mg/m^2{\cdot}d$) < uncapped ($0.24mg/m^2{\cdot}d$). The release of nitrogen and phosphorus were effectively blocked by AC capping of 3 cm thickness, and CC capping of 3 cm thickness effectively controlled the release of phosphorus. The order of increasing COD release rate was as follows: AC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) $${\approx_-}$$ CC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) < CC 1 cm ($5.03mg/m^2{\cdot}d$) < AC 1 cm ($7.28mg/m^2{\cdot}d$) < uncapped ($10.05mg/m^2{\cdot}d$), indicating that AC and CC capping effectively interrupted the release of organic contaminants from the sediments. It was concluded that AC and CC could effectively block the release of T-N, T-P and COD release from contaminated reservoir sediments.

• 한국농공학회지
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• 제34권3호
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• pp.75-84
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• 1992

The paper manufactories in Sangpyeong Industrial Estates, Chinju, produce more than 80 tons of paper-mill sludge cakes every day, which costs about 840 million won for dump per year. Since the paper-mill sludge is biodegradable, the sludge can he utilized as an organic fertilizer if it is properly decomposed. This may lead to not only dramatic cut of the treatment cost but prevention from secondary environmental contamination due to dump. The primary objective of the study was to explore the quantitative range of major enviromental parameters influencing early composting of paper-mill cakes, naturally pretreated in warn and cold weather. The automatically-controlled reactor was designed, manufactured, and operated for nine days to decompose about 2201 of raw sludge cakes. Four tests(Test 1-Test 4) were implemented for the study of Phase I. Treatments of two levels of initial temperature (40˚C and 28˚C) and two levels of water content + C/N ratio (35% + 40 and 63% + 80) were made to test the significance of their parameters for decomposition of raw sludge cakes pretreated in warm weather. Another four tests (Test 5- Test 8) were implemented for the study of Phase II. Treatments of initial temperature and water content(W/C) + C/N ratio of raw sludge pretreated in cold weather were made to 16˚C and 13% +58 for Test 5, 6˚C and 53% +55 for Test 6, 7˚C and 36% +81 for Test 7, 31˚C and 30% +81 for Test 8. Natural weater condition(pretreatment condition) revealed the importance m composting of the paper-mill sludge cakes. Combination of water content adjustment to about 30% with C/N ratio amendment of about 20 and initial temperature of 30~40˚C was concluded to be the best for early composting of paper-mill sludge cakes with aeration rate and pH fixed. Temperature and C/N ratio were adapted as judging variables for composting degree. In addition, tests for microbial activity were performed to validate the experimental results. Since the temperature and C/N ratio did not coincide in some tests as judging variables for the maturity of the composting sludges, taking one of these parameters could mislead the concept of the maturity (composting conceptually new criterion to provide more reliable information for early composting of paper-mill sludge cakes.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.62-62
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• 2018

Pt is still considered as one of the most active electrocatalysts for ORR in alkaline fuel cells. However, the high cost and scarcity of Pt hamper the widespread commercialization of fuel cells. As a strong candidate for the replacement of Pt catalyst, silver (Ag) has been extensively studied due to its high activity, abundance, and low cost. Ag is more stable than Pt in the pH range of 8~14 as the equilibrium potential of Ag/Ag+ being ${\approx}200mV$ higher than that of Pt/PtO. However, Ag is the overall catalytic activity of Ag for oxygen reduction reaction(ORR) is still not comparable to Pt catalyst since the surface Ag atoms are approximately 10 times less active than Pt atoms. Therefore, further enhancement in the ORR activity of Ag catalysts is necessary to be competitive with current cutting-edge Pt-based catalysts. We demonstrate the architectural design of Ag catalysts, synthesized using plasma discharge in liquid phase, for enhanced ORR kinetics in alkaline media. An attractive feature of this work is that the plasma status controlled via electric-field could form the Ag nanowires or dendrites without any chemical agents. The plasma reactor was made of a Teflon vessel with an inner diameter of 80 mm and a height of 80 mm, where a pair of tungsten(W) electrodes with a diameter of 2 mm was placed horizontally. The stock solutions were made by dissolving the 5-mM AgNO3 in DI water. For the synthesis of Agnanowires, the electricfield of 3.6kVcm-1 in a 200-ml AgNO3 aqueous solution was applied across the electrodes using a bipolar pulsed power supply(Kurita, Seisakusyo Co. Ltd). The repetition rate and pulse width were fixed at 30kHz and 2.0 us, respectively. The plasma discharge was carried out for a fixed reaction time of 60 min. In case of Ag nanodendrites, the electric field of 32kVcm-1 in a 200-ml AgNO3 aqueous solution was applied and other conditions were identical to the plasma discharge in water in terms of electrode configuration, repetition rate and discharge time. Using SEM and STEM, morphology of Ag nanowires and dendrites were investigated. With 3.6 kV/cm, Ag nanowire was obtained, while Ag dendrite was constructed with 32 kV/cm. The average diameter and legth of Ag nanowireses were 50 nm and 3.5 um, and thoes values of Ag dendrites were 40 nm and 3.0 um. As a results of XPS analysis, the surface defects in the Ag nanowires facilitated O2 incorporation into the surface region via the interaction between the oxygen and the electron cloud of the adjacent Ag atoms. The catalytic activity of Ag for oxygen reduction reaction(ORR) showed that the catalytic ORR activity of Ag nanowires are much better than Ag nanodendrites, and electron transfer number of Ag nanowires is similar to that of Pt (${\approx}4$).

• 유기물자원화
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• 제2권1호
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• pp.75-86
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• 1994

우리나라에서 발생되는 음식쓰레기는 퇴비화 처리시 높은 수분함량과 낮은 C/N비를 적정 수준으로 조절하기 위해 bulking agent를 첨가함이 필수적이며 그의 정확한 첨가량을 계산하는 것은 퇴비화에 소요되는 비용을 결정하는데 중요한 요소로 적용하게 된다(Hay et al., 1998). 그러나 bulking agent의 첨가량을 계산하기 위한 기준지표 중의 하나인 C/N비의 경우 혼합되는 bulking agent의 분해정도가 고려되지 않은 총 탄소와 질소의 비에 기준하여 적정 첨가비율이 정해지고 있기 때문에 실제 요구되는 탄소와 질소의 양을 초과 또는 미달하는 경우가 발생될 수 있으며, 이는 곧 bulking agent의 과다첨가 또는 반응속도 저하로 인한 처리비용의 상승과 직결될 수 있다. 본 연구에서는 음식쓰레기의 퇴비화를 위한 bulking agent의 정확한 첨가량을 정량적으로 제시하기 위하여 bulking agent의 첨가로 인한 반응향상 여부와 그 원인을 분석하여 이를 바탕으로 적정 첨가량 결정법을 제안하였다. 그 결과 실질적으로 분해가능한 탄소원을 포함하고 있는 쌀밥의 첨가는 C/N비가 낮은 음식쓰레기의 퇴비화반응을 향상시킬 수 있으나, 분해가 쉽지 않은 톱밥을 bulking agent로 첨가할 경우는 음식쓰레기의 탄소원을 제공함으로써 반응을 향상시킨다기 보다는 음식쓰레기의 통기성을 개선하여 줌으로써 활발한 퇴비화 반응을 유도한다는 사실을 확인할 수 있었다. 따라서, bulking agent는 그 첨가량을 많이 할수록 퇴비화반응에 유리하며, 일반적인 적정 C/N비값 이상의 첨가율에서도 반응 향상이 가능한 것으로 예상된다. 또한 bulking agent 첨가량의 증가로 인한 통기성의 향상효과는 해당 조건하에서의 적정 수분함량값 증가요소로 작용하는 것으로 나타나 이를 종합적으로 고려한 bulking agent첨가량 결정이 필요함을 알 수 있었다. 이상과 같은 실험적 분석의 결과를 종합할 때, 음식쓰레기 100g당 78g의 톱밥을 첨가하여 C/N비를 25 수분함량을 56%로 각각 조절하는 것이 본 연구에서 다루어진 음식쓰레기의 활발한 퇴비화를 위해서는 적절하며, 이러한 첨가량의 계산법은 실제 퇴비화시설의 적정 운전을 위해서 적용함이 바람직한 것으로 판단되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제34권4호
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• pp.184-189
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• 2009

중수로원전의 방사선작업종사자는 방사선작업 종료 후에 뇨시료를 제출하여 공기중 삼중수소의 섭취에 따른 내부피폭 선량을 평가하고 있다. 이 경우 종사자가 제출한 뇨시료는 삼중수소가 체내에서 평형에 도달한 대표시료(Representative sample)라는 전제를 필요로 한다. 국제방사선방호위원회(ICRP)의 간행물과 삼중수소의 인체평형에 대한 캐나다의 실험결과에 의하면 체내로 유입된 삼중수소는 약 2-3시간 후에 평형에 도달한다고 기술하고 있다. 그런데 원전에서는 계획예방정비기간 동안 일시에 많은 작업이 진행되고 빈번한 종사자의 출입으로, 방사선작업 종료 후 제출하는 뇨시료는 섭취 후 평형에 도달하는 약 2시간 경과 이전에 제출하거나, 지연하여 제출하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 이 논문에서는 방사선작업 종료 후 종사자가 제출하는 시간대별 뇨시료 중의 삼중수소 농도를 측정하였고, 이를 근거로 체내 삼중수소의 농도에 대한 변화추이와 선량평가에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 종사자의 뇨시료는 대부분 삼중수소 섭취 후 2시간 정도에 신체 내에서 평형에 도달하는 것으로 확인되었다.

• 공업화학
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• 제19권3호
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• pp.351-356
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• 2008

비이온성의 N P-10 (Polyoxyethylene Nonylphenol Ether: $C_9H_{19}C_6H_4(OCH_2CH_2)_{10}OH$) 계면활성제를 사용하여 나노크기의 $TiO_2$를 제조하였으며, TGA-DTA TEM, XRD, FT-IR 등을 사용하여 마이크로에멀젼을 이용한 나노입자 제조시 $W_o$ ($H_2O/AOT$)비에 따른 입자의 크기 및 결정성 등 물리적 성질을 조사하였다. 또한 제조된 $TiO_2$ 나노입자의 광촉매적 특성을 알아보기 위해 회분식 반응장치를 이용하여 p-nitrophenol의 광분해반응의 활성을 조사하였다. 제조된 $TiO_2$ 나노입자는 $300{\sim}600^{\circ}C$의 소성온도 범위에서 anatase 구조가 형성되었으며, 소성온도 $700^{\circ}C$에서 anatase 구조에서 rutile 구조로 전이되기 시작하였다. 입자크기는 $W_o$ 비가 증가함에 따라 증가하였고, 반면에 p-nitrophenol의 광분해반응에서 반응성은 감소하였다. 또한 $400{\sim}500^{\circ}C$에서 소성된 $TiO_2$ 촉매가 순수한 anatase 구조를 가지며 가장 높은 p-nitrophenol 분해활성을 보여주었다.