• 공업화학
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• 제33권3호
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• pp.302-308
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• 2022

사격장 피탄지에 잔류되는 고폭화약으로 인한 환경오염 문제를 해결하기 위해 표면적이 큰 나노입자를 사용한 분해반응을 연구하였다. 수질오염을 가상하여 물에 용해시킨 research department explosive (RDX)와 high melting explosive(HMX) 니트라민 폭발물에 PdO를 첨가하여 313 K에서 분해반응시켰다. 폭발물의 분해반응속도를 측정하기 위해 반응 초기부터 종료시까지 시료 손실없이 반응속도를 측정할 수 있고 스펙트럼을 통하여 반응의 진행 정도를 관찰 가능한 ¹H NMR을 사용하였다. NMR 피크의 chemical shift 및 peak intensity 분석으로 유사 1차 분해반응이 일어남을 확인하였으며, 측정된 RDX와 HMX의 분해반응 속도상수는 각각 2.10 × 10^-2과 6.35 × 10^-4 h^-1이었다. 본 연구로부터 산화금속 PdO 나노입자는 니트라민 폭발물 분해반응연구에 적용 가능함을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제35권2호
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• pp.98-105
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• 2022

본 연구에서는, 미세유체 시스템 기반 폴리바이닐알코올(PVA)/그래핀 옥사이드(GO)/산화철(Fe₃O₄) 자성 마이크로겔을 제조하고 겔의 염료 흡착성능을 평가하였다. 겔의 흡착성능(q_e)은 염료의 농도, pH, 및 접촉시간을 변수로 하여 평가하였다. 사용된 염료는 메틸렌 블루(MB), 크리스탈 바이올렛(CV), 말라카이트 그린(MG)이며, 마이크로겔은 메틸렌 블루에 대해 가장 높은 흡착성능(191.1 mg/g)을 나타내었다. pH에 따른 겔의 흡착성능은 염료가 가지고 있는 atomic nitrogen 이온(N⁺)의 영향으로 모든 염료에서 pH가 10일 때 가장 높은 흡착성능을 나타냈다. 등온흡착 데이터분석을 통해 Langmuir 등온선의 일치도가 높아 단분자층 흡착임을 확인하였으며, 동역학적 분석에서는 유사 1차 반응 보다 유사 2차 반응의 일치도가 높아 화학흡착임을 확인하였다. 또한, 자성 마이크로겔의 회수와 겔표면에 흡착된 염료의 탈착을 통한 재사용 성능을 평가하였는데, 흡착성능은 흡·탈착 5회동안 70% 이상의 성능을 유지하는 것으로 나타났다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권50호
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• pp.43-73
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• 2018

연구는 애니메이션 문화예술교육 중 '오브제(Object)'에 관한 연구이다. 현대 예술에서 오브제의 활용에 관한 연구는 활발하게 진행되고 있다. 큐비즘부터 다다이즘, 초현실주의, 미래파, 팝아트에 이르기까지 오브제는 현대미술과 발걸음을 함께 한다고 해도 과언이 아닐 것이다. 또한 오브제는 키네틱 아트, 비디오 아트, 미디어 아트, 애니메이션 등 '움직임'을 표현하는 영상예술 분야에서도 주목할 만한 가치를 가지고 있다. 그러나 예술작품에 사용되는 오브제의 유형을 분류하고 연구한 사례는 많지 않다. 이에 본 연구자는 초현실주의 담론에서 영향을 받아 6가지 오브제 유형분석 틀을 마련하고 오브제 애니메이션의 '미학적 정서와 창의성 향상의 교육적 측면'을 고찰하는 연구를 진행하였다. 유형분석틀은 드로잉 오브제, 실재(존재)의 오브제, 몰핑 오브제, 표피의 오브제, 대입된 오브제, 아상블라주 오브제로 명명하였고 이 유형을 사례 이미지와 함께 제시하며 분석하였다. 본 연구에 사용된 자료는 문화예술교육에서 비전문가를 대상으로 교육한 오브제 애니메이션 결과물을 중심으로 하였다. 미학적 정서는 프로이드가 말한 생명에 대한 욕구(Eros)를 Attraction(매혹)으로, 죽음에 관한 욕구(Thanatos)를 Uncanny(두려운 낯설음)으로 칭하며 상반된 개념을 토착신앙인 Animism과 연결하여 설명하였다. 다음으로 게슈탈트 심리학자인 카를 던커(Karl Duncker, 1903-1940)가 말한 '기능적 고정성(Functional fixedness)'이란 용어와 관련지어 오브제 애니메이션의 교육적 측면인 '창의성'에 관하여 논하였다. 기능적 고정성 극복이란 사물이 가진 기능적인 측면에만 고착되어 발상의 전환을 하지 못하는 현상이다. 본 연구에서는 '오브제 애니메이션' 문화예술교육을 통해 기능적 고정성을 극복한 사례로 창의성 향상의 교육적 측면을 논하였다. 궁극적으로 본 연구는 오브제 애니메이션의 미학적 정서와 창의성 향상의 교육적 측면을 '오브제 유형 분석'을 통해 고찰하는 것이다. 나아가 '오브제 애니메이션'을 문화예술교육에서 활용할 때 방향성을 제시하는 것에 의의가 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권4호
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• pp.56-65
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• 2022

구리는 우수한 특성, 특히 높은 전도성과 낮은 저항으로 인해 전기/전자 제조 산업에 널리 사용되는 비철금속 중 하나이다. 이러한 산업의 표면 처리 공정에서는 구리 함량이 높은 폐수가 발생하며, 직간접적으로 수계로 배출된다. 이는 심각한 환경 오염을 일으키고 또한 귀중한 유용금속의 손실을 초래한다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 효율적이고 저렴하며 친환경적인 흡착제를 찾기 위한 목적으로 흡착 분야에서 전 세계적으로 지속적인 연구개발이 진행되고 있다. 이러한 점을 고려하여, 본 연구에서는 위와 같은 폐수로부터 구리 흡착을 위한 바이오 흡착제로서 식물뿌리(Datura 뿌리 분말)의 성능을 합성 흡착제(Tulsion T-42)와 비교하였다. 실험은 흡착제 투여량, 접촉시간, pH, 주입액 농도 등의 변수들을 최적화하기 위하여 회분식으로 수행되었다. 초기구리농도가 100 ppm이고 pH가 4인 주입액에서, 0.2 g Datura 뿌리 분말을 15분간 접촉하였을 때 구리 흡착율은 95%이었으며, 0.1 g Tulsion T-42은 30분간 접촉에서 95%의 흡착율을 나타내었다. 두 흡착제의 흡착 데이터는 Freundlich 등온선과 잘 일치하였으며, 유사 2차 속도식을 따르는 것을 나타내었다. 전체 결과는 본 연구의 바이오 흡착제가 표면처리 공정의 폐액 또는 폐수로부터 금속 회수에 적용될 가능성을 보여주고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.80-81
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• 2012

Recently, one of the critical issues in the etching processes of the nanoscale devices is to achieve ultra-high aspect ratio contact (UHARC) profile without anomalous behaviors such as sidewall bowing, and twisting profile. To achieve this goal, the fluorocarbon plasmas with major advantage of the sidewall passivation have been used commonly with numerous additives to obtain the ideal etch profiles. However, they still suffer from formidable challenges such as tight limits of sidewall bowing and controlling the randomly distorted features in nanoscale etching profile. Furthermore, the absence of the available plasma simulation tools has made it difficult to develop revolutionary technologies to overcome these process limitations, including novel plasma chemistries, and plasma sources. As an effort to address these issues, we performed a fluorocarbon surface kinetic modeling based on the experimental plasma diagnostic data for silicon dioxide etching process under inductively coupled C4F6/Ar/O2 plasmas. For this work, the SiO2 etch rates were investigated with bulk plasma diagnostics tools such as Langmuir probe, cutoff probe and Quadruple Mass Spectrometer (QMS). The surface chemistries of the etched samples were measured by X-ray Photoelectron Spectrometer. To measure plasma parameters, the self-cleaned RF Langmuir probe was used for polymer deposition environment on the probe tip and double-checked by the cutoff probe which was known to be a precise plasma diagnostic tool for the electron density measurement. In addition, neutral and ion fluxes from bulk plasma were monitored with appearance methods using QMS signal. Based on these experimental data, we proposed a phenomenological, and realistic two-layer surface reaction model of SiO2 etch process under the overlying polymer passivation layer, considering material balance of deposition and etching through steady-state fluorocarbon layer. The predicted surface reaction modeling results showed good agreement with the experimental data. With the above studies of plasma surface reaction, we have developed a 3D topography simulator using the multi-layer level set algorithm and new memory saving technique, which is suitable in 3D UHARC etch simulation. Ballistic transports of neutral and ion species inside feature profile was considered by deterministic and Monte Carlo methods, respectively. In case of ultra-high aspect ratio contact hole etching, it is already well-known that the huge computational burden is required for realistic consideration of these ballistic transports. To address this issue, the related computational codes were efficiently parallelized for GPU (Graphic Processing Unit) computing, so that the total computation time could be improved more than few hundred times compared to the serial version. Finally, the 3D topography simulator was integrated with ballistic transport module and etch reaction model. Realistic etch-profile simulations with consideration of the sidewall polymer passivation layer were demonstrated.

• 대한환경공학회지
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• 제38권11호
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• pp.603-610
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• 2016

본 연구에서는 폐 알칼리망간전지 분말(spent alkaline manganese battery powder, SABP <8 mesh)의 산 침출액으로부터 분리한 망간이온을 이용하여 산화-중합반응 촉매인 버네사이트를 제조하였고, 1-naphthol (1-NP)을 대상으로 페놀계 화합물의 제거 반응성을 조사하였다. 망간산화물의 결정상과 반응성은 순수 망간시약($MnSO_4$, $MnCl_2$)을 사용하여 합성한 망간산화물(manganese oxide, MOs) 및 기존의 McKenzie 합성방법에 의한 Acid birnessite (A-Bir)의 결과와도 비교 평가하였다. SABP에 존재하는 망간과 아연이온은 과산화수소 존재 하에서의 황산 침출($1.0M\;H_2SO_4+10.5%\;H_2O_2$, solid/liquid (S/L)비=1/10 g/mL, $60^{\circ}C$)을 통해 각각 약 96%와 98% 회수하였다. 산 침출액으로부터 망간이온은 수산화물(NaOH) 침전을 통해 pH 8과 pH>13 조건에서 각각 69.0%와 94.3% 분리하였다. 1-NP 제거능을 토대로 SABP 산 침출액으로부터 알칼리(NaOH) 수열합성법에 의한 망간산화물의 제조를 위한 적정 OH/Mn 혼합비(M/M)는 6.0이었고, XRD 분석을 통해 버네사이트(${\delta}-MnO_2$) 결정상을 가짐을 확인하였다. pH 8 (${Mn^{2+}}_{(aq)}$)과 pH>13 ($Mn(OH)_{2(s)}$)에서 회수한 망간을 사용하여 얻은 망간산화물의 1-NP 제거 반응속도(k, at pH 6)는 각각 0.112, $0106min^{-1}$으로서 $MnSO_4$ 시약을 사용하여 얻은 망간산화물의 결과($0.117min^{-1}$)와 유사하였다. 이상의 연구를 통해 폐 알칼리망간전지 분말로부터 얻은 버네사이트는 미량 유해물질 제거를 위한 산화-중합 반응 촉매로 활용 가능함을 알 수 있었으며, 버네사이트 제조를 위한 폐 알칼리망간전지의 재활용 흐름도를 제시하였다.

• 대한화학회지
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• 제48권5호
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• pp.473-482
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• 2004

동종이핵착물인 $M^+({\eta}^5-MeCp)Mn(CO)_2Mn(CO)_5^-(M^+=Na^+,\;PPN^+)$과 염화알릴과의 반응을 고순도 질소속에서 염화알릴을 다량 넣어서 유사1차 반응조건에서 다양한 온도($20^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$)에서 반응시켰다. 이 동종이핵착물을 네 개의 원자를 있는 전이 상태를 거치는 단일 단계 반응과 관련되는 것으로 보인다. 이러한 전이 상태 후 CO와 만나서 $({\eta}^5-MeCp)Mn(CO)_3와\;({\eta}^1-allyl)Mn(CO)_5$로 이어지는 것 같다. 그러나 양이온이 $Na^+$인 경우, 이 양이온은 이 반응에서 동종이핵착물의 $Mn(CO)_5$ 부분에서 CO하나를 $({\eta}^5-MeCp)Mn(CO)_2$쪽으로 이동시켜 결국 $({\eta}^5-MeCp)Mn(CO)_3$로 만들거나 혹은 양이온($Na^+$)과 이탈기인 Cl을 끌어당겨서 반응을 가속화 시키는 역할을 하는 것으로 생각되었다. 이 반응은 각각의 반응물질에 관해서 1차, 따라서 전체적으로 2차 반응이며 이 반응에 관련된 활성화 에너지 관련 매개변수들은 다음과 같다(양이온이 $Na^+$인 경우 ${\Delta}H^{\neq}=17.15{\pm} 0.17 kcal/mol,\;{\Delta}S^{\neq}=-9.63{\pm}0.10$ e.u.; 양이온이 인 경우 ${\Delta}H^{\neq}=22.13{\pm}0.21 kcal/mol,\;;{\Delta}S^{\neq}=9.74{\pm}0.19$ e.u.).

• 대한화학회지
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• 제37권11호
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• pp.951-960
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• 1993

수용액상에서 $Hg^{2+}$에 의한 trans-[Co(3,2,3-tet)$X_2]^+$ (3,2,3-tet = 4,7-diazadecane-1,10-diamine, $X_2\;=\;Cl_2,\;(NO_2)Cl,\;Br_2,\;(NO_2)Br,\;(NO_3)_2)$ 착물의 아쿠아 반응이 연구되었다. 생성물을 확인하고 반응메카니즘을 추정하기 위하여 크로마토그래피를 사용하였고 전자흡수 스펙트럼을 측정하였다. 그 결과 네자리 리간드인 3,2,3-tet가 배위된 여러가지 $trans-[Co(3,2,3-tet)X_2]^+$ 착물은 각각 아쿠아된 trans-[Co(3,2,3-tet)$(OH_2)_2]^{3+}$ 착물을 거쳐 cis-${\beta}$-[Co(3,2,3-tet)$(OH_2)_2]^{3+}$ 착물이 생성되었다. $Hg^{2+}$에 의한 trans-$[Co(3,2,3-tet)Cl_2]^+$ 착물과 trans-[Co(3,2,3-tet)$(NO_2)Cl]^+$ 착물의 아쿠아 반응에 대한 메카니즘을 추정하기 위하여 속도론적 조사를 하였따. 그 결과 $trans-[Co(3,2,3-tet)Cl_2]^+$ 착물은 D(dissociative)-메카니즘으로 진행되었고, trans-[Co(3,2,3-tet)$(NO2_)Cl]^+ $착물은 $I_d$(interchange dissociative)-메카니즘으로 진행되었다. 그리고 입체화학적인 거동을 조사하기 위하여 라세미(R,R:S,S)3,2,3-tet 대신에 키랄성이 R,R인 3,2,3,-tet를 배위시킨 trans-$[Co(R,R-3,2,3-tet)Cl_2]^+$ 착물에 $Hg^{2+}$를 용리시켰을 때 아쿠아 반응에 대한 원편광이색성(circular dichroism) 스펙트럼을 측정하여 그 절대구조를 확인한 결과 ${\Delta}-cis-{\beta}$-[Co(R,R-3,2,3-tet)$(OH_2)_2]^{3+}$ 착물이 생성되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제14권4호
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• pp.212-216
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• 1981

호흡효소계의 영향을 미치는 vanillin, o-vanillin, guaiacol을 lactic acid 발효능이 있는 Lactobacillus bulgaricus에 처리한 후 합성배지에서 25시간동안 발효시킨 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 25시간 배양 후 도달한 균체농도는 vanllin 처리균의 경우 50ppm, 100ppn에서 각각 0.96UOD/ml, 0.29UOD/mg, 이고 o-vanillin의 경우 50ppn, 100ppm이 각각 0.40 UOD/ml, 0.45UOD/ml이며 guaiacol 경우 50ppm, 100ppn이 각각 0.49UOD/ml, 0.47 UOD/ml로 나타났다. 2) 배양후 포도당 잔량은 vanillin의 경수 50ppm, 100ppm이 각각 23.5g/1, 32.8g/1이고 o-vanillin의 500ppm, 100ppm이 각각 31.5g/1, 29.5g/l 이며 guaiacol 은 50 ppm. 100 ppm 이 각각 28.0g/1, 28.8g/l 였다. 3) specific growth rate는 vanillin의 경우 500ppm 및 100ppm이 각각 $0.44hr^{-1},\;0.15hr^{-1}$ 이고 o-vanillin의 경우 50ppm, 100ppm이 각각 $0.28hr^{-1},\;0.29hr^{-1}$ 이며 guaicol의 경우는 500ppm, 100ppm이 각각 $0.37hr^{-1},\;0.34hr^{-1}$이었다. 4) Specific production rate 는 vanillin의 경우 50ppm 및 100ppm 각각 $0.36hr^{-1},\;0.15hr^{-1}$이고 o-vanillln의 경우 50ppm, 100ppm이 각각 $0.16hr^{-1},\;0.22hr^{-1}$이며 guaiacol의 경우 50ppm, 100ppm이 각각 $0.28hr^{-1},\;0.26hr^{-1}$이었다.

• 자원환경지질
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• 제56권5호
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• pp.603-618
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• 2023

사용후핵연료(Spent nuclear fuel; SNF) 심지층 처분장의 완충재 소재로서 WRK (waste repository Korea) 벤토나이트가 적합한 지를 평가하기 위하여, 대표적인 방사성 핵종인 U (uranium)에 대한 WRK 벤토나이트의 흡/탈착 특성과 흡착 기작을 규명하는 다양한 분석, 흡/탈착 실내 실험, 동역학 흡착 모델링을 다양한 pH 조건에서 수행하였다. 다양한 특성 분석 결과, 주성분은 Ca-몬모릴로나이트이며, U 흡착 능력이 뛰어난 광물학적·구조적 특징들을 가지고 있었다. WRK 벤토나이트의 U 흡착 효율 및 탈착율을 규명하기 위한 흡/탈착 실험 결과, pH 5, 6, 10, 11 조건에서 WRK 벤토나이트와 U 오염수(1 mg/L)가 낮은 비율(2 g/L)로 혼합되었음에도 불구하고 높은 U 흡착 효율(>74%)과 낮은 U 탈착율(<14%)을 보였으며, 이는 WRK 벤토나이트가 SNF 처분장에서 U 거동을 제한하는 완충재 소재로서 적절하게 사용될 수 있음을 의미한다. pH 3과 7 조건에서는 상대적으로 낮은 U 흡착 효율(<45%)이 나타났으며, 이는 U가 용액의 pH 조건에 따라 다양한 형태로 존재하며, 존재 형태에 따라 상이한 U 흡착 기작을 가지기 때문으로 판단된다. 본 연구 실험 결과와 선행연구를 바탕으로 WRK 벤토나이트의 주요 화학적 U 흡착 기작을 pH 범위에 따라 용액 내 U의 존재 형태에 근거하여 설명하였다. pH 3 이하에서 주로 UO₂²⁺ 형태로 존재하는 U는 벤토나이트 표면의 Si-O 또는 Al-O(OH)와의 정전기적 인력(예: 이온 결합)에 의해 흡착되기 때문에 pH가 감소할수록 음전하 표면이 약해지는 WRK 벤토나이트 특성에 의해 비교적 낮은 U 흡착 효율이 나타났다. pH 7 이상의 알칼리성 조건에서 U는 음이온 U-수산화 복합체(UO₂(OH)₃^-, UO₂(OH)₄^2-, (UO₂)₃(OH)₇^- 등)로 존재하며 비교적 높은 흡착 효율이 나타내는데, 이들은 벤토나이트에 포함된 Si-O 또는 Al-O(OH)의 산소원자를 공유하거나 리간드 교환에 의해 새로운 U-복합체가 형성되어 흡착되거나 수산화물 형태의 공침(co-precipitation)에 의해 벤토나이트에 고정되기 때문이다. pH 7의 중성 조건에서는 pH 5와 6보다 오히려 낮은 U 흡착 효율(42%)이 나타났는데, 이러한 결과는 용액 내 존재하는 탄산염(carbonate)에 의해 U가 U-수산화 복합체보다 용해도가 높은 U-탄산염 복합체로 존재하는 경우 가능하다. 연구 결과 pH를 약산성 또는 염기성 조건으로 유지하거나 용액 내 존재하는 탄산염을 제한함으로써 WRK 벤토나이트의 U 흡착 효율을 높일 수 있는 것으로 나타났다.