• 자원리싸이클링
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• 제33권4호
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• pp.47-61
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• 2024

전기로 제강분진(EAFD : Electric Arc Furnace Dust) 중에 다량 함유되어있는 아연을 회수하기 위한 재활용 기술로서, 현재 세계적으로 가장 많이 상용화된 기술은 Wealz Kiln Process이다. Wealz Kiln Process에서는, 제강분진 중의 Zn, Pb 등과 같은 성분들을 고온의 Kiln에서 환원/휘발(흡열반응)시킨 후에 다시 기체상에서 재산화(발열반응)시켜 후단에 설치된 Bag Filter에서 조산화아연(60wt%Zn)의 형태로 회수하는 프로세스이다. 본 연구에서는, 상업용 규모의 대형 kiln의 재활용 공정에 실제로 적용하기 위한 최적의 공정변수 값을 조사하기 위해서, 실험용 Wealz kiln을 제작하였다. 그리고, 전기로 제강분진과 환원제, 석회석을 혼합한 Pellet을 연속적으로 Kiln에 장입하면서, 조산화아연 회수율을 얻기 위한 최적의 장입량과 가열온도, 체류시간 등을 조사하였다. 또한 Pellet의 최적의 제조조건( Drum 경사각, 수분의 첨가량, 혼합시간 등)도 조사하였다. 또한, SiO₂-CaO-FeO 3성분계 상태도를 참고하여, Pellet의 염기도(basicity)의 변화에 따른 Kiln 내부에서의 저융점 화합물의 생성거동과 Kiln내벽에 시공된 Castable과의 반응성(부착성)을 평가하여 보았다. 그리고, 환원제인 Coke의 대체제로서 무연탄의 사용 가능성을 실질적으로 평가하기 위하여, 무연탄의 첨가량 증가에 따라서 산화/환원반응이 일어나는 Kiln 내부의 온도분포변화, 조산화아연의 품위, 무연탄 중의 타르(Tar)의 거동에 대해서도 조사하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권7호
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• pp.514-520
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• 2014

본 연구에서는 상용 응집제와 동일한 응집 성능을 확보할 수 있는 대체 응집제(황산알루미늄 용액)의 제조 가능성을 평가하였다. 사용된 대체 응집제 원료는 폴리머 제조 공정에서 발생하는 폐촉매 부산물(Waste activated alumina)이며, 대체 응집제는 1) 강열 및 분쇄, 2) 황산과의 화학적 중합 및 치환 반응, 3) 용해 및 희석, 4) 침전 및 분리과정을 거쳐 제조되었다. 실험실 규모의 autoclave 및 용해조에서의 최적 운전 조건을 도출하기 위해 황산 순도, 반응 온도, 황산 주입비 및 용해조에서의 물 주입비의 변화 등에 따른 대체 응집제 내 $Al_2O_3$ 함량이 분석되었다. 연구 결과, 황산 순도 50%, 반응 온도 $120^{\circ}C$, 황산 주입비 5배 및 용해조 물 주입비 2.5배의 조건하에서, 7~8% 범위의 $Al_2O_3$ 함량을 가지는 대체 응집제가 제조된다는 것이 확인되었다. 대체 응집제의 응집 성능을 평가하기 위해 호기조 유출수를 대상으로 Jar-test를 수행한 결과, Al/P의 몰비를 1.5 및 2.0으로 주입한 두 가지 경우 모두에서 기존 응집제의 인 제거 성능과 유사하거나 더 높은 제거 성능이 확인되었다. 추가적으로 경제성 평가를 통해 상용 응집제와 비교했을 때 50% 이상의 생산 단가 절감이 가능하였고, 생태독성 평가를 통해 환경적 문제없이 대체 응집제가 실제 하수처리장 또는 폐수처리장에 적용될 수 있는 것이 확인되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제40권3호
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• pp.177-185
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• 2012

목질 판상재료 생산을 위하여 현재 주로 사용되고 있는 석유화학계 접착제를 대체하여 재생가능한 원료로부터 대체 접착제를 개발하기 위한 관심이 증대하고 있다. 본 연구에서는 바이오 디젤 부산물인 유채박을 산 및 알칼리 가수분해를 통해 접착제를 제조하고, 이 접착제를 중밀도섬유판(MDF) 제조에 적용한 후 물성과 강도 특성을 조사하여 유채박의 중밀도 섬유판 제조용 접착제에 대한 가능성을 확인하고자 하였다. 먼저 유채박 접착제 조제를 위하여 유채박을 산과 알칼리 가수분해를 통해 개량한 다음, phenol formaldehyde (PF) prepolymer 와 혼합하여 접착제를 제조하고 이를 중밀도 섬유판 제조용 접착제로 사용하였다. 제조된 중밀도 섬유판의 평균 함수율과 밀도는 모두 KS의 기준을 만족시키는 것으로 나타났으며, 흡수 두께 팽창률은 다소 높게 나타났다. 중밀도 섬유판의 휨강도는 요소수지 접착제로 제조한 중밀도 섬유판보다 낮은 것으로 나타났지만 박리강도는 일부 조건에서 요소수지 접착제로 제조한 중밀도 섬유판보다 높게 나타나 석유화학계 접착제의 대체 접착제로의 가능성을 보여주었다. 접착성능의 향상을 위해서는 최적화되는 중밀도 섬유판의 제조공정의 변수에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권3호
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• pp.85-99
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• 2020

흐르는 물을 저장하여 공업, 농업, 상수도, 수력발전 등의 다양한 이용과 관광자원으로도 활용할 수 있는 저수지는 중요한 사회기반시설중의 하나이다. 그러므로 저수지의 유지관리는 행정 및 기술적 방안들을 동원하여 관리주체별로 정기적으로 수행되며, 저수지의 유지관리를 위해서는 저수지 하상 파악이 우선적이다. 이를 위하여 본 연구에서는 비교적 신뢰가 높은 Echo sounder를 이용한 방류전의 저수지 수심 측량과 방류후의 저수지 지형 측량을 UAV에 의하여 실시하였다. 그리고 수심 측량 자료를 Inverse Distance Weighting 보간, Kriging 보간, Minimum curvature 보간, Radial basis function 보간 등의 공간 보간별로 저수지의 내용적을 산출하여 UAV에 의한 방류 후 내용적 및 단면적을 비교 분석함으로 다음과 같은 결과를 알 수 있었다. 첫째, UAV에 의한 지형 자료와 Echo sounder에 의한 수심 자료를 공간 보간 기법별 적용 결과 Kriging 보간이 약 97%의 저수지 내용적 정확도를 확인 할 수 있었다. 둘째, 저수지 하상의 형상 비교를 위하여 검토 단면 설정 후 지형 선형과 보간별 선형의 상이 면적차를 비교한 결과 Kriging 보간이 최소 단면적 차이를 보임으로 지형 선형과의 가장 유사 형상임을 알 수 있었다. 따라서 Echo sounder에 의해 취득된 수심 자료로 저수지 하상의 최적 모델링 구축시 저수지의 효율적 유지관리에 기초적 자료 제공이 가능하리라 판단된다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제33권3호
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• pp.215-221
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• 2015

면역 활성능이 높은 균주로 선발된 Streptococcus macedonicus LC743를 이용하여 모짜렐라 치즈를 제조하기 위해 배양온도별($32^{\circ}C$, $35^{\circ}C$), 균주의 접종량 별(1.0%, 2.0%)로 모짜렐라 치즈를 제조하여 일반성분, 균수, 총고형분 및 수율 및 면역 활성을 측정하여 최적조건을 설정하였다. S. macedonicus LC743 균주를 이용하여 치즈 제조 시 2.0% 접종하여 $32^{\circ}C$에서 배양할 경우 가장 제조 시간이 단축되었고, 가공적성 및 면역활성이 우수하였다.

• 폴리머
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• 제38권2호
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• pp.193-198
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• 2014

렌즈 그리고 DVD 등과 같은 성형품들은 우수한 광학적 특성을 필요로 한다. 일반사출성형 공정은 캐비티 내에 압력이 높고 큰 온도변화를 포함하게 되어 성형품에 큰 잔류응력이 남아 광학적 품질이 저하된다. 따라서 이와 같은 제품들은 성형 시 잔류응력을 최소화하기 위해 캐비티 내의 압력을 낮게 그리고 균일하게 조절할 수 있는 사출압축성형 공정을 사용하는 경우가 많다. 본 연구에서는 실험을 통하여 사출압축 성형품에 영향을 주는 성형인자를 분석하였다. 다수 캐비티 금형을 이용하여 캐비티 간 품질편차도 고찰하였다. 실험에 사용한 재료는 투명수지인 PC와 PS이었다. 사출압축성형의 실험에서 공정변수로는 압축거리, 압축속도, 압축력 그리고 압축지연시간을 이용하였다. 실험결과, 사출압축성형 공정 변수 중 압축력과 압축지연시간 그리고 압축거리가 광학적 특성에 크게 영향을 미쳤으며 그 정도는 수지에 따라 다르게 나타났다. 이러한 현상은 사출압축성형 시 수지마다 유동성에 따라 최적의 성형조건이 있음을 의미하는 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권7호
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• pp.1125-1132
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• 2013

종균용 김치를 제조를 하기 위해서는 김치 공장에서 저가로 종균이 대량배양 되어야 한다. 그러나 현재의 유산균배지는 종균 생산용으로 사용하기에는 비용이 많이 든다. 이를 해결하기 위해서는 새로운 배지를 개발해야 하는데 새로운 배지를 개발하기 위한 기본적인 요소에는 배추 추출액, 탄소원, 질소원, 무기염류가 있다. 선정된 최적배지 조성은 배추 추출액 잎 30%, maltose 2%, yeast extract 0.25%, $2{\times}$ salt stock(2% sodium acetate trihydrate, 0.8% disodium hydrogen phosphate, 0.8% sodium citrate, 0.8% ammonium sulfate, 0.04% magnesium sulfate, 0.02% manganese sulfate)으로 나타났다. 그리고 새롭게 개발된 배지의 이름은 MFL로 명명하였다. Leuconostoc(Leuc.) citreum GR1을 $30^{\circ}C$에서 24시간 배양하면 MRS 배지에서는 $3.41{\times}10^9$ CFU/mL, MFL 배지에서는 $7.49{\times}10^9$ CFU/mL의 생균수로 MFL 배지에서 배양하면 MRS 배지에서 배양했을 때보다 2.2배 더 높은 성장을 보였다. 또한 최적화 배지의 scale-up을 위해 5 L 발효조를 이용하여 2 L의 working volume으로 Leuc. citreum GR1을 배양하였다. 교반속도는 50 rpm에서 생균수 $8.60{\times}10^9$ CFU/mL를 얻었다. 발효조의 pH 조절은 pH-stat mode로 하였으며, 균체 성장의 최적 pH는 수산화나트륨 수용액을 이용한 pH 6.8이었고, 이 조건으로 20시간 배양 후 $11.42{\times}10^9(1.14{\times}10^{10})$ CFU/mL의 균체를 얻을 수 있었다. 이는 MRS 배지로 사용하여 얻은 생균수의 3.34배에 해당하는 높은 값으로, 본 연구에서 개발된 MFL 배지는 김치 종균용 Leuc. citreum GR1 배양을 위한 배지로 배지 단가 절감, 높은 균체 수율 등 충분한 경제적 장점을 기대할 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제24권2호
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• pp.1-8
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• 2020

원심펌프는 통상적으로 임펠러를 고속으로 회전시켜 원심력을 통해 유체 에너지를 전달하는 설비로서 기화용 해수펌프, 공업용수 및 해수를 사용하는 소화펌프 등 많은 LNG 생산기지에서 사용하고 있는 주요 프로세스 설비이다. 현재 LNG 플랜트 현장에서의 펌프는 장기간 수요처가 원하는 공급량에 따라 운전조건이 변동되어 펌프의 성능이 저하되고 있다. 특히 펌프는 플랜트 현장에서 소비 전략량의 많은 부분을 차지하고 있어, 최적의 운전조건을 찾지 못한다면 장기간 플랜트 운영 시 막대한 에너지 손실비용을 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 펌프의 운전조건별 변동에 따른 유동해석 및 결과분석을 통하여 성능저하 요인을 파악하고 최적의 운전조건을 확인하는 기술이 필요하다. 실험기법을 통해 운전 효율성 평가를 하기 위해서는 현장의 운전조건과 실험장비 제작 등 상당한 시간과 비용이 발생되기 때문에 신속하고 정확한 전산유체역학(CFD) 기법을 활용하여 본 연구에서 결과를 도출하였다. 펌프의 성능이 현장의 사정에 맞지 않아 펌프 성능을 줄일 필요가 있는 경우, 회전수에 변화를 주거나 고점도 혹은 고형물이 함유된 특수액을 사용하는 방법 등이 사용된다. 특히 LNG 생산기지의 설비운영에 차질이 발생하지 않도록 하기 위해 단시간 내에 펌프의 기존 임펠러를 가공하여 필요한 성능 조건을 만족시키는 기술이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 펌프의 기존 회전차를 가공한 3D 모델링 형상을 적용하여 ANSYS CFX 프로그램으로 유동해석을 수행하였다. 유동해석 결과와 MATLAB 프로그램의 Curve Fitting Toolbox를 활용하여 수치 해석적으로 분석하여 회전차 외경수정 이론식을 검증하였다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권37호
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• pp.143-158
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• 2014

3D 컴퓨터 애니메이션의 모델링 작업과정은 사실적 형태 구현을 위한 최적의 작업조건에 대한 방법들이 진일보되고 있다. 1999년 출시된 모델링 전문 소프트웨어인 ZBrush는 기존과 다른 용이한 제작방식으로 인해, 캐릭터 모델 작업에 있어서 필수요소로 자리 잡고 있다. 이에, 본 논문에서는 보다 최적화된 애니메이션 캐릭터 모델 제작을 위한 방법으로써 두 개의 소프트웨어 (Z-Brush, Maya)의 연계된 제작시스템에 대한 효율성에 대해 고찰하고, 그 시사점을 제시하고자 한다. 이를 위해, 첫째 폴리곤 모델링과 리토폴로지(retopology)에 대한 기술적 특성에 대해 살펴보았으며, 둘째, 이를 바탕으로, 기존의 캐릭터 모델링을 위한 ZBrush와 Maya의 연계적 작업 과정의 문제점을 분석한다. 셋째, 새로운 모델링 작업의 최적화 기법의 효율성을 검증하기 위해, 단편 애니메이션 영화 'Cula & Mina'의 Dumvee 캐릭터의 제작과정을 사례로 하여 그 제작과정을 분석하였다. 본 연구를 통해, 두 개의 소프트웨어를 이용한 모델링 공정 연계 시스템은 보다 효과적으로 하이 폴리곤(high polygon) 모델에 대한 제작의 용이함과 높은 완성도를 구현할 수 있음을 알 수 있었다. 이를 통해, 기존과 다른 효율적 모델링 방식을 고찰함으로써, 모델링 관련 수업이나 관련 산업체의 제작 시스템의 최적화를 위한 참고자료가 되리라 사료된다. 또한, 본 연구는 폴리곤 모델링 제작과정의 개선을 위한 '실용적 대안 제시'를 목적으로 하는 기술제작 사례논문으로 접근하였다.

• 생명과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1269-1274
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• 2016

굴은 "바다의 우유"라고 불릴 정도로 영양분이 풍부하고, 균형이 잡혀 있다. 또한 타우린, 글리코겐, 셀레늄과 같은 성분이 풍부하다고 알려져 있다. 또한 이러한 영양학적 특징만을 가지고 있는 것이 아니라 식품 산업에서는 천연소스로 사용되어지기도 한다. 최근 다양한 선호도와 특별한 맛 때문에 소비자들의 천연소스에 대한 선호도가 높아졌다. 이 논문은 굴과 굴 가공 부산물인 굴 자숙액을 이용한 천연소스 개발을 위하여 소스 제조에 필요한 마이얄 반응의 최적 조건을 설정하고자하였다. 최적화를 위한 결과값은 갈색도와 열을 가하면 생성되는 향미성분인 pyrazine으로 판단한다. Protamex를 이용하여 굴과 굴 자숙액을 각각 6시간, 2시간 가수분해한 가수분해물과 당은 주로 glucose, xylose, fructose와 반응시켰고, xylose가 갈색화에 가장 적합하였다. 당함량은 1% 이상에서 반응하여도 거의 동일하였으며, 경제적으로 판단한 결과, 최적 농도는 가장 낮은 농도의 1%를 선택되었다. 또한 온도를 달리하여 반응을 시켰을 때, 갈변도는 $60^{\circ}C$ 이상에서 현저히 증가하는 경향을 보였고, 전반적으로는 갈변도와 pyrazine 모두가 온도가 상승해감에 따라 증가하였다. $120^{\circ}C$에서 가장 높은 수치를 보였지만, 이취가 발생하여 식품으로서는 부적합하였다. 따라서 $100^{\circ}C$에서 반응하는 것이 가장 적합하였다. 반응시간을 달리하여 측정한 결과, 6시간 까지는 상승을 하였으나, 6시간 이상에서 pyrazine과 갈색도의 변화가 없었다. 따라서 천연소스를 제조하기 위해 굴과 굴 자숙액 가수분해물을 이용해 $100^{\circ}C$, 6시간 동안 xylose로 마이알 반응을 시키는 것이 가장 적합하다고 판단하였다. 이러한 부산물을 이용하여 소스로 제조함으로서 산업적 이용이 가능할 것으로 판단된다.