• 인간식물환경학회지
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• 제24권6호
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• pp.585-593
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• 2021

Background and objective: Illegal open-air incineration, which is criticized as a leading source of air pollutants among agricultural activities, currently requires constant effort and attention. Countries around the world have been undertaking studies on the emission of heavy metal substances in fine dust discharged during the incineration process. A precise analytical method is required to examine the harmful effects of particulate pollutants on the human body. Methods: In order to simulate open-air incineration, the infrastructure needed for incineration tests complying with the United States Environmental Protection Agency (EPA) Method 5G was built, and a large-area analysis was conducted on particulate pollutants through automated scanning electron microscopy (SEM)-energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). For the test specimen, high-density polyethylene (HDPE) waste collected by the DangJin Office located in Choongcheongnam-do was used. To increase the identifiability of the analyzed particles, the incineration experiment was conducted in an incinerator three times after dividing the film waste into 200 g specimens. Results: Among the metal particulate matters detected in the HDPE waste incineration test, transition metals included C (20.8-37.1 wt%) and O (33.7-37.9 wt%). As for other chemical matters, the analysis showed that metal particulate matters such as metalloids, alkali metals, alkaline earth metals, and transition metals reacted to C and C-O. Si, a representative metalloid, was detected at 14.8-20.8 wt%, showing the highest weight ratio except for C and O. Conclusion: In this study, the detection of metal chemicals in incinerated particulate matters was effectively confirmed through SEM-EDS. The results of this study verified that HDPE waste adsorbs metal chemicals originating from soil due to its own properties and deterioration, and that when incinerated, it emits particulate matters containing transition metals and other metals that contribute to the excessive production and reduction of reactive oxygen species.

• 융합정보논문지
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• 제12권5호
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• pp.126-132
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• 2022

데크재, 산책로 등 옥외용도로 대부분 사용되고 있는 합성목재(Wood Plastic Compound;WPC)를 실내 용도의 건축용 내장재로 사용하기 위하여, 항균성, 총 휘발성 유기화합물 배출량(TVOC), 난연성 등이 개선된 WPC 패널을 제조하였다. 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 편백나무 목분(Chamacyparis obtusa wood flour), 항균제 및 난연제 등의 첨가제를 혼합한 후 압출 성형하여 합성목재(Wood Plastic Composite) 컴파운드 펠렛을 제조하였다. 이 WPC 컴파운드 펠렛을 이축압출기를 사용하여 제조한 합성목재 패널(303mm×606mm×10mm)은 우수한 항균 및 항진균 특성을 나타냈다. 또한 패널의 총 휘발성 유기화합물 배출량(TVOC)은 0.062mg/m2·h 였으며, KS F 2271의 난연성 2등급 표준을 달성하였다.

• 한국작물학회지
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• 제31권1호
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• pp.56-61
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• 1986

옥수수품종 (Dekalb XL 72B)과 대두품종 ( Willi -ams)의 발아와 묘신장을 두 온도, 세 토양수분 포텐셜 및 네 polyethylene glycol(PEG) 8,000 수준에서 측정하였다. 각 품종의 20처리종자를 0.2% Thiram에 처리하여 가비중 1.20으로 압축된 살균사양토에 2.0cm 깊이로 파종 분할구배치법 사반복으로 실시하였다. 1. PEG로 한 삼투처리는 고온에서나 저토양수분포텐셜 조건에서 효과가 거의 없었다. 2. 대두는 옥수수보다 높은 묘수분함량을 보였고 두 작물 모두 토양수분 포텐셜과 온도가 증가할수록 수분흡수가 증가되었다. 3. 옥수수의 묘장이 35$^{\circ}C$에서는 대두보다 길었으나 15$^{\circ}C$에서는 짧았다. 4. 옥수수의 건물중은 35$^{\circ}C$에서 감소되었고 대두의 건물중은 토양수분 포텐셜이 증가할수록 감소되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.149-149
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• 2023

미세플라스틱은 입자크기가 5 mm 이하인 플라스틱으로 정의되며, 수계로 유입된 미세플라스틱은 내분비계 교란물질로 작용하여 생태계에 환경독성을 유발하고 오염물질을 흡착·운반할 수 있는 독성 물질의 매개체로서 미세플라스틱의 위해성에 대한 우려가 증가하고 있다. 본 연구는 수용액에서 다양한 미세플라스틱의 납(Pb) 흡착특성을 평가하고 미세플라스틱의 비표면적에 따른 흡착 효과를 비교하고자 하였다. 플라스틱 종류 중 HDPE (High-density Polyethylene)와 PVC (Polyvinyl Chloride)를 각각 세 가지 크기(Group 1: 2.5 mm - 1.0 mm, Group 2: 1.0 mm - 0.3 mm, Group 3: < 0.3 mm)로 제조하여 분류하였으며, 미세플라스틱 입자크기의 비표면적은 BET(Brunauer, Emmett, Teller)분석을 통하여 측정하였다. 담수환경 조성을 위해 pH 7로 조절한 Pb 용액의 농도(0, 0.5, 1, 5, 10, 30 mg/L)별 흡착실험을 수행하였으며 실험결과를 3가지 흡착등온식(Langmuir, Freundlich, Sips 모델)을 사용하여 미세플라스틱에서 Pb 흡착 거동을 나타내었다. BET 분석 측정결과, PVC의 경우 Group 3 > Group 2 > Group 1 순으로 PVC의 입자크기가 작을수록 비표면적이 크게 나타났으며, HDPE 비표면적 또한 비슷한 경향을 보였다. HDPE와 PVC에서 Pb의 흡착은 Langmuir 모델(R² > 0.97)과 Freundlich 모델(R² > 0.82)보다 Sips 모델(R² > 0.98)이 흡착 거동을 설명하기에 가장 적합하였다. 최대흡착능(Q_m) 상수는 입자크기가 작아질수록 흡착능이 높아지는 추세를 보였으며, 흡착세기(K_F)와 흡착강도(n^-1)는 각 플라스틱의 Group 3(HDPE K_F = 0.028, PVC K_F = 0.032; HDPE n^-1 = 0.225, PVC n^-1 = 0.547)에서 가장 높게 나타났다. 본 연구를 통해 HDPE와 PVC에서 Pb의 흡착특성은 Sips모델로 설명이 가능했으며, 이에 따라 Pb 흡착과정에 복수의 흡착메커니즘이 작용하고 있음을 유추해볼 수 있었다. 미세플라스틱의 입자크기와 비표면적이 Pb 흡착량에 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 미세플라스틱이 중금속을 흡착하여 생물체 내로 전이시킬 수 있는 매개체 역할의 가능성을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제60권1호
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• pp.38-47
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• 2023

According to the government policy of environmental regulations, interest of ship, which made with High-Density Polyethylene (HDPE) as a low-carbon and eco-friendly material, is growing as a substitute for the existing fishery boat hull materials such as FRP, aluminum, steel etc. However, regulations related to the production of HDPE ship are still quite incomplete. Even there are no regulations related to structural analysis. Therefore, in this study, structural analysis is carried out by applying different design loads for each international classification for 38ft class HDPE power boats, and the results are compared and analyzed. According to this study, although there is a correlation between the based pressure value and the analysis result value of each class regulation, it is not necessarily proportional. Also, This analysis result shows a difference not only depending on the size of design load, but also application range of the load, the pressure adjustment factor and section shape. However, the occurrence point and trend of the maximum stress values were quite consistent. It is hoped that the results of this study will be used when establishing HDPE ship structure analysis procedures and standards in the future.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권6_3호
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• pp.1279-1288
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• 2023

Recently, domestic leisure boats have been actively researching eco-friendly product development to enter the global market. Since the hulls of existing leisure boats are mainly made of fiber reinforced plastic (FRP) or aluminum, design techniques for securing structural safety by applying related materials have been mainly studied. In this study, an initial structural design safety assessment of a trimaran pontoon leisure boat with a modular hull structure and eco-friendly high-density polyethylene (HDPE) material was conducted, and sensitivity evaluation and optimization analysis for lightweight design were performed. The initial structural design safety assessment was carried out by creating a finite element analysis model and applying the loading conditions specified in the ship classification regulation to check whether the specified allowable stresses are satisfied. For the sensitivity evaluation, the influence of stress and weight of each hull structural member was evaluated using the orthogonal array design of experiments method, and an approximate model based on the response surface method was generated using the results of the design of experiments. The optimization analysis set the thickness of the hull structural members as the design variable and considered the optimal design formulation to minimize the weight while satisfying the allowable stress. The algorithm of the optimization analysis applied the Gradient-population Based Optimizer (GBO) to improve the accuracy of the optimal solution convergence while reducing the numerical cost. Through this study, the optimal design of a newly developed eco-friendly trimaran pontoon leisure boat with a weight reduction of 10% was presented.

• 한국식품과학회지
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• 제44권5호
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• pp.559-567
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• 2012

신선편이 포도 상품의 유통, 판매 중 부패억제 및 품질유지를 위한 환경기체조절포장기법의 활용 가능성을 확인하고자 살균소독, 세척, 절단 과정을 거친 캠벨 포도 시료에 대해 다양한 기체 충진 조건을 적용하여 플라스틱 포장용기에 밀봉한 후 $5^{\circ}C$에 저장하면서 품질변화를 살펴보았다. 고이산화탄소 조건에서 포도의 호흡률은 일반 대기조성에서의 호흡률과 크게 다르지 않았으나, 고산소 조건에서는 산소 소모율이 2배 정도 증가하는 비정상적인 호기호흡이 일어났다. 저온저장 중 포장 내부의 기체조성은 초기 기체충진 조건에 관계없이 $O_2$가 모두 소비되고 고농도의 $CO_2$가 축적되었으나, PE 포장구에서는 약 13% 이상의 $O_2$가 유지되었다. 포도의 품질인자 가운데 생체중량은 대조구인 통기 포장구에서만 1.0% 이상 감소하였고 고산소 처리구에서 가장 낮은 중량감소를 나타내었으며, 과육의 pH, 산도, 가용성 고형분 함량 및 경도, 과피 표면색, 폴리페놀 함량, PPO 활성에서는 기체충진 조건에 의한 유의적 차이를 구분할 수 없었다. 한편 고이산화탄소 처리구에서는 약 $10^1-10^2$ CFU/g 수준의 가장 낮은 미생물 균수를 나타내었으나 저장말기에 이취가 강하게 발생하였고, 고산소 처리구에서는 상대적으로 이취가 적고, 고유의 포도향이 유지되면서 관능검사 평가점수가 다소 높게 나타났다. 결론적으로 적정 농도의 고이산화탄소와 고산소를 병용한 환경기체조절포장은 신선편이 포도의 저장유통 중 품질유지에 효과적임을 확인할 수 있었지만, 최적의 포장조건을 찾기 위해서는 향후 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.420-428
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• 2019

본 연구에서는 고설 딸기 관부(크라운부) 난방시스템을 전기 온수 보일러, 축열조, 순환 펌프, 관부난방 배관(백색 연질 PE관, 관경 16mm) 및 온도 제어반으로 구성하였다. 관부(크라운부) 난방의 경우 난방 배관을 딸기 관부에 최대한 밀착될 수 있도록 설치하고 배관 위치를 원예용 고정핀으로 고정하였다. 또한 관부 난방시스템의 에너지 효율을 증진하기 위해 축열조 온수 온도를 $20{\sim}23^{\circ}C$, 관부 온도를 $13{\sim}15^{\circ}C$로 관리하였다. 관부난방은 전기 온수보일러를 이용하여 $20{\sim}23^{\circ}C$의 온수를 축열조에 저장하고 순환펌프를 제어하기 위한 온도 센서를 딸기의 관부에 최대한 근접하여 설치하고 온도를 감지함으로써 관부(크라운부)를 집중적으로 난방하는 방식이다. 시험 온실의 난방 처리는 공간 난방 $4^{\circ}C$ + 관부난방(처리 1), 공간 난방 $8^{\circ}C$ (대조구), 공간 난방 $6^{\circ}C$ + 관부난방(처리 2)로 처리하였다. 각 난방처리는 온실 1동에 딸기를 980주를 심었으며, 재배방법은 표준재배법에 준해서 재배하였다. 난방 에너지 소비에 대한 비교시험은 2017년 11월 8일부터 2018년 3월 30일까지 수행되었다. 소비된 누적 전력량은 등유 사용량으로 환산하였고, 등유 소비량은 공간난방 $8^{\circ}C$(대조구)의 경우 1,320L(100%), 공간난방 $4^{\circ}C$ + 관부난방의 경우 928L(70.3%), 공간난방 $6^{\circ}C$ + 관부난방의 경우 1,161L (88%)로 계측되었다. 공간난방 $4^{\circ}C$ + 관부난방(처리 1) 및 공간난방 $6^{\circ}C$ + 관부난방(처리 2)은 $8^{\circ}C$ 공간난방(대조구)에 비해 생육 저하, 수확시기의 지연 등이 없이 비슷하게 딸기 수확이 가능하였으며, 29.7% 및 12%의 난방 에너지가 절감되는 것으로 분석되었다.

• 한국패류학회지
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• 제31권2호
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• pp.83-92
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• 2015

본 연구는 북방전복 육상 수조 내 고밀도 중간양성 방법을 모색하기 위해 부착면적 확대를 위해 다단식 shelter 설치와 수조 내 중층 이상의 가두리를 설치하여 성장을 비교하고 아울러 전복류 육상 양성방법인 'shallow race way' 국내 도입 가능성을 조사하였다. Shelter 실험구는 PE (polyethylene) 재질의 shelter ($63{\times}98cm$) 1층형 (the single layer shelter, SLS), 2층형 (the double layer shelter, DLS), 3층형 (the triple layer shleter, TLS) 과 육상 가두리 양성방식 (the single layer shelter and net cage culture, SLSNC), 그리고 'shallow race way' 방식을 polyvinyl chloride (PVC)로 제작하여 고랑수로양성 (culture of the ditch raceway tank, CDRT)과 편평한 수로양성 (culture of the floor raceway tank, CFRT) 방식을 설정하였으며, 실험구는 모두 2반복으로 실시되었다. 각 실험구별 SLS 기준 60%밀도로 수용한 실험 전복 (최초 수용 시 평균각장 $25.19{\pm}0.50mm$, 중량 $1.93{\pm}0.14g$), 성장에서 각장의 절대성장율 (absolute growth rate, ARG), 일간성장율 (daily growth rate, DGR) 및 순간성장율 (specific growth rate, SGR) 과 중량의 증중률 (weight gain, WG), 일간증중률 (daily weight gain, DWG) 에서 SLSNC 제외한 모든 실험구가 유의적인 차이가 없었다. 그리고 생존율에서는 CDRT와 CFRT가 유의적으로 낮았다 (P < 0.05). 따라서 shelter를 이용하여 부착면적을 확대한 고밀도 전복치패 육상 중간육성 사육 시 단층과 다단층에서 성장과 생존율에서 차이가 없으며, 호주 등에서 사용되는 shelter 없는 'shallow race way'의 얇은 수심사육은 국내 북방전복 육상 중간양성 방식으로 도입하기에 적합하지 않는 것으로 판단된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권10호
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• pp.4184-4194
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• 2024

New technologies in polymer synthesis and pipe extrusion equipment have led to the commercialization of high-performance, large-diameter, thick-wall high density polyethylene (HDPE) pipes. They have been used in the field of seawater transport and cooling to replace metal pipes, due to their advantages of high corrosion resistance and extensibility. Connection of HDPE pipe is important as it determines the safety of the entire piping system. Butt fusion welding is commonly used for HDPE pipe connection but may cause the formation of weak points in the welded joints, interfering the reliability of the pipeline system in the application of nuclear power plants. At present, there is a lack of research on evaluating the performance of welded joint for large-diameter thick-wall HDPE pipes made by butt fusion-welding. The purpose of this study is to investigate the influence of three different butt fusion-welding processes, i.e., single low pressure (SLP), single high pressure (SHP) and dual low pressure (DLP), by evaluating the performance of their welded joints, including characterizing tensile strength, extensibility, crystallinity and hardness. In specific, a thick-wall HDPE pipe with OD of 812.8 mm and wall thickness of 74 mm which is certified for nuclear safety class was used for study. Representative specimen from the outer, middle and inner part across the wall of the main pipe body and welded joints were taken for testing. Different test methods and specimens were designed to assess the feasibility of evaluating the welding performance from different welding process. The results showed that the mechanical properties of different locations of the welded joints were different, and the tensile strength and fracture energy of the middle part of the joint were lower than that of the inner and outer parts, which could be caused by the difference in the crystallinity and thickness of the melting zone influenced by welding processes, as can be seen from the analysis of DSC test and morphology observation. Hardness testing was conducted on the section of the welded joints, and it revealed that the micromechanical properties of the welded joints in the region of the heat-affected zone were enhanced significantly, which may be due to the annealing effect caused by welding process. In summary, The DLP process resulted in the best extensibility of the welded joints among three processes, suggesting that the joining pressure from welding process plays an important role in affecting the extensibility of the welded joints.