• 청정기술
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• 제25권4호
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• pp.316-323
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• 2019

대기 오염 물질 저감과 연소 효율 증가를 위해서 연소 환경 내 일산화탄소를 정밀하게 측정하는 것은 필수적인 요소이다. 일산화탄소(carbon monoxide, CO)는 불완전 연소 때 급격히 증가하며 질소산화물(nitrogen oxide, NOx)과 Trade-off 관계로 오염 물질 배출량과 불완전 연소 반응에 기여하는 중요한 가스종이다. 특히, 대형 연소 시스템 중 열처리로의 경우, 강판 표면위 산화층 형성을 억제하기 위해 과잉 연료 조건에서 환원 분위기로 운전이 진행된다. 이는 많은 양의 미연분 일산화탄소가 배출되는 원인이기도 하다. 하지만 연소 환경 내에서 일산화탄소 농도는 불균일한 연소 반응과 열악한 측정 환경으로 인하여 실시간 측정이 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 광학적 측정 방식인 파장 가변형 다이오드 레이저 흡수 분광법(tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)이 각광을 받고 있다. TDLAS 기법은 열악한 현장 측정, 빠른 응답성, 비접촉식 방식으로 연소 환경 내 특정 가스종 농도 측정에 적합하다. 본 연구는 과잉 연료 조건에서 당량비 제어를 위한 연소시스템을 제작하였으며 연소 배기가스 생성을 위해 LPG/공기 화염을 이용하였다. 당량비 변화에 따른 CO 농도 측정은 TDLAS와 Voigt 함수 기반 시뮬레이션으로 분석하였다. 또한 연소 생성물로부터 간섭이 없는 CO 광 흡수 영역 확보를 위해 근적외선 영역의 4300.6 cm^-1을 선택하여 실험을 진행하였다.

• 청정기술
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• 제12권2호
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• pp.67-77
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• 2006

본 연구에서 소규모 하수고도처리를 위한 이중슬러지(Dual sludge) $KNR^{(R)}$ (Kwon's nutrient removal) 시스템이 개발되었다. $KNR^{(R)}$ 시스템은 부유성장식 탈질미생물과 부착성장식 질산화미생물을 분리시킨 이중슬러지 공정으로 최초침전조, 혐기조, 무산소조, 농축조의 복합기능을 수행하는 UMBR (Upflow multi-layer bioreactor)과 펠렛형 담체가 충진된 호기성 담체조로 구성되어 있다. 소규모 하수처리시 본 개발공정의 안정성과 처리성능을 평가하기 위해 처리용량 $50m^3/d$ 규모의 파일럿 플랜트를 고도처리 공정으로 개선공사 중인 처리용량 $50m^3/d$ 규모의 실제 소규모 마을하수처리장에 적용하였다. UMBR과 담체조의 체류시간은 각각 4.7 h와 7.2h이었으며, 반응조 수온은 $18.1{\sim}28.1^{\circ}C$이었다. 유입 하수량과 유입수의 BOD/N의 변동폭이 컸음에도 불구하고 파일럿 플랜트는 안정된 처리성능을 보였다. 전체 실험기간 중 처리수의 $COD_{cr}$, $COD_{Mn}$, $BOD_5$, TN, TP의 평균 농도는 11.0 mg/L, 8.8 mg/L, 4.2 mg/L, 3.5 mg/L, 9.8 mg/L, 0.87/0.17 mg/L (poly aluminium chloride(PAC) 투입/미투입)이었으며, 제거율을 각각 95.3%, 87.6%, 96.3%, 96.5%, 68.2%, 55.4/90.3% 이었다. 잉여슬러지 발생량은 $A_2O$와 Bardenpho 등과 같은 단일슬러지를 이용하는 고도처리공정과 비교시 약 1.9~3.8배 낮은 $0.026kg-DS/m^3$ and 0.220 kg-DS/kg-BOD로 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.78-83
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• 2005

지난 10년 동안 유전체 내부에 형성된 나노미터 크기의 규소알갱이는 발광센터로서 주목 받아왔다 나노미터 크기인 결정질 규소의 엑시토닉 전자-홀의 쌍들이 발광결합에 기여한다고 여겨진다. 그러나 규소결정에 존재하는 여러가지 결함들은 비발광 천이의 경로가 되어 나노규소결접립의 발광천이와 경쟁하여 발광효율을 저하시키는 요인이 된다. 이러한 결정 결함들은 고온 열처리과정에서 대부분 소멸되나 $1000^{\circ}C$ 이상의 공정 에서도 나노규소와 유전체의 계면에 존재하는 결함들은 나노규소결정립의 발광을 억제하게 된다. 일반적으로 수소로서 규소결정립의 계면을 마감처리하게 되면 규소결정립의 발광효율이 획기적으로 향상되나 불행하게도 매질 내 수소의 높은 이동성으로 말미암아 후속 열처 리 과정에서 수소마감효과는 쉽게 손실된다. 따라서 본 연구에서는 온도가역적인 수소 대신 인을 이온주입 방법으로 첨가하여 수소와 같은 계면 마감효과를 얻으며 또한 후속 고온공정 에 대한 내구력을 증대시켰다. 모재인 산화규소 기판에 400keV, $1\times10^{17}\; Si/cm^2$와 그 주위에 균일한 함량을 도핑하기 위하여 다중에너지의 인을 주입하였다. 규소와 인을 이온주입 후 Ar 분위기에서 $1100^{\circ}C$ , 두 시간의 후열처리를 통하여 규소결정립을 형성하였으며 향상된 내열효과를 시험하기 위하여 Ar 분위기에서 $1000^{\circ}C$까지 열처리하였다. 인으로 마감된 나노미터 크기인 규소 결정립의 향상된 광-발광(PL)효과와 감쇄시간, 그리고 발광파장의 변화에 대하여 논의하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제39권4호
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• pp.213-224
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• 2009

본 연구에서는 세라믹 브라켓 제거에 Er:YAG 레이저 조사가 도움이 되는지 알아보고, 브라켓 제거에 적합한 레이저 조사 방법을 연구하였으며, 또 이렇게 적용된 레이저가 치수와 법랑질에 손상을 주는지도 알아보았다. 총 190개의 치아, 단결정 세라믹 브라켓(MISO), 다결정 세라믹 브라켓(Transcend series 6000)과 KEY Laser3를 사용하였다. 실험군은 세라믹 브라켓의 종류(단결정, 다결정)와 레이저의 에너지(140, 300, 450, 600 mJ)에 따라 분류하였으며, 레이저를 브라켓당 두 곳에 1펄스씩 조사하고, 전단 강도를 측정하였다. 대조군은 레이저를 조사하지 않는 군으로 하였다. 레이저 조사에 의한 열 효과는 브라켓 하방 법랑질과 치수강에서 측정하였으며, 전단 강도 측정 후 치면에 남아있는 접착제의 양을 접착제 잔류 지수(adhesive remnant index)를 이용하여 평가하였다. 레이저 조사로 인한 접착제의 파괴 양상과 법랑질 표면 변화를 주사전자현미경으로 관찰하였다. 모든 세라믹 브라켓군에서 레이저 에너지가 증가할수록 전단 강도는 유의하게 감소하였다. 또한, 브라켓 하방 법랑질에서 최대 온도 변화는 평균 $3.78^{\circ}C$ 상승에 그쳤으며, 치수강에서 최대 온도 변화는 평균 $0.9^{\circ}C$ 상승에 그쳤다. 주사전자현미경을 이용한 법랑질과 접착제 단면 관찰에서 접착제 표면이 레이저에 의해 붕괴되어 분화구 모양의 구덩이로 관찰되었으며, 일부 시편에서 약 $10\;-\;30{\mu}m$의 법랑질 손상이 발견되었다. Transbond XT로 부착된 단결정 도재 브라켓(MISO)의 디본딩에 Er:YAG 레이저를 이용할 경우, 300 - 450 mJ의 레이저 에너지를, 그리고 다결정 도재 브라켓(Transcend series 6000)의 경우는 450 mJ 정도의 에너지를 사용하는 것이 효과적이고 안전할 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권2호
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• pp.333-340
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• 1998

본 연구는 감마선조사 또는 블랜칭처리가 참나물 즙액의 선도유지 연장에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행 되었다. 참나물 생채와 블랜칭한 것을 즙을 만들어 감마선 조사를 한 후 각 다른 온도에 저장하여 미생물의 생육, 색도, 비타민 C의 변화 및 관능검사를 조사한 결과는 다음과 같다. 미생물의 생육변화는 블랜칭 처리한 녹즙이 처리하지 않은 녹즙과 비교하여 모든 처리구에서 총균수, 효모 및 곰팡이수가 약간 감소함을 나타내었으나 거의 차이가 없었다. 그러나 각 처리구에 감마선 조사를 하였을 때 두처리구 모두 0.5 kGy 조사에서도 현저한 생육감소를 나타내었으며 감마선 처리된 녹즙을 저온에서 저장 하였을때는 미생물의 생육억제효과가 높았으나 상온에서는 감마선 효과가 매우 감소함을 나타내었다. 색도변화는 블랜칭하지 않은 참나물로부터 얻은 즙액은 녹즙기로부터 즙액을 얻기 시작할때부터 산화되어 대부분 갈변되었기 때문에 감마선 조사구와 비교하여 저장 20일까지도 색도의 변화가 거의 없었다. 그러나 블랜칭한 녹즙은 블랜칭 하지 않은 녹즙보다 색깔이 훨씬 선명하고 맑은 녹색을 띄었으며 시간이 경과함에 따라 감마선 조사구가 시간이 경과함에 따라 무처리구에 비하여 L값, a값 및 b값이 훨씬 적게 변화함을 나타내었다. 비타민 C의 변화는 블랜칭 처리를 하지않은 녹즙이 저장기간이 지남에 따라 비타민 C 손실률이 증가하였으며 감마선 처리구도 무처리구와 비교하여 차이가 없었다. 그러나 블랜칭 처리한 녹즙의 비타민 C의 함량변화는 블랜칭 처리를 하지 않은 녹즙보다 적었으며 감마선 처리구와 거의차이가 없었으며 온도가 낮을수록 두 처리구 모두 비타민 C의 손실율이 적게 나타났다. 블랜칭하지 않은 참나물녹즙이 블랜칭 녹즙에 비하여 풀냄새와 쓴맛이 강하게 나타났으며 블랜칭한 녹즙은 시간이 경과함에 따라 풀냄새는 더욱 감소하였으며 쓴맛은 변화가 없었다. 감마선을 조사하였을 때 블랜칭하지 않은 녹즙에서는 무처리구와 비교하여 볼 때 밝기, 풀냄새, 쓴맛, 신선감 및 수용성에서 차이가 없었으며 블랜칭한 녹즙에서는 무처리구가 감마선처리구에 비하여 풀냄새와 쓴맛이 증가하였고 신선감과 수용성이 감소되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권6호
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• pp.441-450
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• 2016

연안오염퇴적물에 함유된 유기물질과 PAHs의 현장정화를 위한 생물활성촉진제의 효능을 파일럿 규모의 현장실험을 통하여 1년간 평가하였다. 실험 해역의 수온은 계절적인 요인으로 인해 $16.5^{\circ}C$에서 $21^{\circ}C$까지 변화가 있었으나, 파일럿 반응조의 오염퇴적물의 pH는 8.4-8.5로서 비교적 일정하였다. 파일럿 실험종료 후 바탕시험구와 초산, 황산이온, 질산이온을 함유한 생물활성촉진제를 주입한 오염퇴적물의 화학적 산소요구량은 각각 39% 및 79%까지 감소하였으며, 휘발성고형물은 초기 약 15 g/kg에서 7 g/kg 및 2.5 g/kg까지 각각 감소하였다. PAHs는 2- ,3- ,4- ,5-ring 과 6-ring 16PAHs를 평가하였으며, 생물활성촉진제를 주입한 오염퇴적물에서 2-ring 화합물인 나프탈렌은 실험시작 2개월 후 100%(바탕시험구의 감소율 55.6%)까지 감소되어 가장 빨랐고, 12개월 후 3-ring 및 4-ring PAHs의 감소율은 모두 100%(바탕시험구의 감소율 46%-100%)에 달하였다. 5-ring과 6-ring PAHs의 12개월 후의 감소율은 바탕시험구와 생물활성촉진제를 투여한 오염퇴적물에서 각각 26%-87% 및 77%-100%로 평가되었다. 연안오염퇴적물에 투입한 생물활성촉진제는 유기물질 및 난분해물질인 PAHs의 제거속도를 향상시킬 수 있는 것으로 평가되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권3호
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• pp.38-45
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• 2006

슬러지 층에 열을 가함으로서 내부증발압, 여액 점도 저하에 따른 유동성 증대 그리고 기공형성 용이성을 통하여 슬러지의 탈수율을 향상시킬 수 있는 열 필터프레스 탈수 기술을 개발하였다. 크기 $470{\times}470mm$인 PP재질의 맨브레인 플레이트 사이에 열수가열판을 장착하여 온도 $95^{\circ}C$, 압력 $1.2kg_f/cm^2$의 열 수를 공급한다. 그리고 슬러지는 최초 슬러지의 $5kg_f/cm^2$의 공급압력에 의해 1 차 탈수가 이루어지며, 맨브레인의 압착력 $15kg_f/cm^2$에 의해 2차적 탈수 공정으로 이루어진다. 갈수기와 우수기때의 슬러지의 초기 함수율 및 유기물 함량을 고려하여 열 탈수 특성을 평가한 결과 우수기의 슬러지는 케이크의 함수율이 약 35 wt%이며, 탈수 속도는 $4DSkg/m^2{\cdot}hr$로 매우 탈수성 우수하였으며, 갈수기 때의 슬러지 또한 함수율이 50 wt%, 탈수속도가 $1.5kg/m^2{\cdot}hr$이상으로 기계식 탈수의 탈수율(함수율 70 wt%, 탈수속도 $0.9kg/m^2{\cdot}hr$)에 비하여 우수하였다. 이를 바탕으로 열 필터프레스 탈수장치의 추가 소요 에너지를 평가한 결과 고형물(DS) 1 kg처리하는데 소요되는 에너지는 약 300kJ로 평가되었다. 이는 탈수케이크를 재차 건조하는 시스템과 의 에너지 투입비를 분석해 본 결과 열 탈수장치의 에너지 소요량은 약 1/3정도로 감소된 것으로 분석되었다. 본 기술은 기존의 필터프레스에 비하여 탈수 속도가 빠르고 저 함수율 탈수 케이크 생산이 용이할 뿐만 아니라 건조장치에 비하여 에너지 소모량이 적어 경제성이 우수한 시스템으로 파악되었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권1호
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• pp.33-40
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• 2006

한국원자력연구소 내의 연구용 원자로(TRIGA II, III) 해체 시 발생한 방사성 알루미늄 해체 폐기물의 감용 및 제염 특성을 평가하기 위해 아크로에서 알루미늄의 용융 특성 및 방사성 핵종의 분배 특성에 대한 연구를 수행하였다. 알루미늄 폐기물은 흑연전극(graphite electrode)을 이용한 전기아크로에서 4가지 종류의 플럭스$(A:NaCl-KCl-Na_3AlF_6,\;B:NaCl-NaF-KF,\;C:CaF_2,\;D:LiF-KCl-BaCl_2)$를 함께 첨가하여 용융시켰다. 또한 알루미늄의 용융 시 방사성 핵종의 분배 특성을 고찰하기 위해 알루미늄 시편에 방사성 모의 핵종인 코발트, 세슘, 스트론튬의 화합물을 오염시킨 후 혹연도가니에 넣어 알루미늄 용융실험을 수행하였다. 전기아크로에서 알루미늄의 용융실험을 수행한 결과 플럭스의 종류에 따라 다소 차이는 있으나 플럭스의 첨가에 의해 알루미늄 용융체의 유동성이 증가됨을 확인할 수 있었다. 아크 용융에 의해 생성된 슬래그의 발생량은 플럭스 A와 B를 첨가한 알루미늄 용융실험에 비해 플럭스 C와 D를 첨가한 실험에서 상대적으로 많은 양이 생성됨을 알 수 있었으며, 첨가된 플럭스의 양이 증가할수록 이에 비례하여 슬래그의 발생량이 증가함을 알 수 있었다. 슬래그(slag)의 XRD 분석을 통해 방사성 핵종이 주괴에서 슬래그 상으로 이동한 후 슬래그를 구성하고 있는 산화알루미늄과 결합하여 안정한 화합물로 슬래그 상에 포집됨을 알 수 있었다. 알루미늄 폐기물의 용융시 Co의 분배율은 플럭스를 첨가한 경우에 보다 높은 제염계수를 나타냈으며, 모든 플럭스에서 40% 이상의 제염 효과를 나타내었다. 반면에 휘발성 핵종인 Cs과 Sr은 주괴로부터 98% 이상이 제거되어 대부분이 슬래그상과 분진으로 이동되는 특성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권4호
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• pp.543-550
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• 2003

비육후기 사료에서 비타민-미량광물질 첨가제의 제거가 돼지의 성장, 사료효율, 혈 중 헤모글로빈 농도, 돈육 내 비타민 E 및 분 중 미량광물질 함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 사육환경이 서로 다른 돈사에서 두 번의 시험이 수행되었다. 시험 1에서는 45두의 비육돈 (평균체중 70 kg, 3원교잡종)을 돈방 당 5두씩 배치하고, 대조구 (비타민-미량광물질 프리믹스 첨가), 프리믹스 50% 및 0% 첨가구에 각각 3돈방을 배치하여 환기와 온도가 제어되지 않는 재래식 톱밥돈사에서 7주동안 사양한 후 도축하였다. 시험 2에서는 돈사 환기 및 온도가 자동 조절되는 슬러리 무창돈사에서 36두의 요크셔 비육돈 (평균체중 56 kg)을 돈방 당 4두씩 배치, 대조구(비타민-미량광물질 프리믹스 첨가), 프리믹스 0% 및 프리믹스 0%+비타민 E(100 mg $\alpha$-tocopherol acetate/kg) 첨가구에 각각 3돈방을 배치하여 7주 동안 사양 후 도축하였다. 두 시험에서 처리 간 일당증체량, 사료섭취량, 사료효율 및 도체특성은 유의차가 없었으나 시험 2에서는 대조구의 일당증체량이 약간 높은 경향을 보였다. 프리믹스의 미 첨가는 헤모글로빈 함량이나 적혈구 수에 영향을 주지 않았다. 분 중 Mn과 Zn 함량은 대조구에서 프리믹스를 첨가하지 않은 다른 처리에서 보다 매우 높게 (P<0.01) 나타났다. 혈 중 미량광물질 함량은 처리간 유의차를 보이지 않았다. 햄 근육 (gluteus maxima) 내 $\alpha$-tocopherol 함량은 프리믹스를 첨가하지 않음으로써 감소하였으나 (P〈 0.01), 도살 전 2주 동안 $\alpha$-tocopheryl acetate(100mg/kg diet)를 급여함으로써 프리믹스 첨가구보다도 더 증가하였다 (P< 0.01). 본 연구결과 돼지 비육후기 사료에 비타민-미량광물질 프리믹스의 첨가는 성장율에는 큰 영향을 미치지 않으면서 분 중 일부 미량광물질을 증가시키기 때문에 경제적인 손실과 토양오염의 위험이 있음을 말해 준다. 프리믹스 제거로 인한 고기 내 비티민 E 함량의 감소는 마지막 2주동안 $\alpha$-tocopherol 를 첨가 급여함으로써 회복될 수 있다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제52권4호
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• pp.337-346
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• 2010

우리 연구팀은 넙치를 대상으로 사료 내 발효마늘분말(fermented garlic powder, FGP)의 첨가에 의한 비특이적 면역반응과 어병세균(V. anguillarum, S. iniae, E. tarda)에 대한 질병 저항성에 대해 처음으로 보고한다. 동일한 단백질 함량(45%)과 칼로리(17.1 MJ/kg)를 갖은 4개의 실험사료는 발효마늘분말이 0%, 0.5%, 1% 및 2% (G-0, G-0.5, G-1 및 G-2)가 포함되도록 조성되었다. 실험은 3반복구로 수조 당 30마리의 어류를 대상으로 유수식 시스템에서 수행되었다. 5주간의 성장실험 종료 후, 각 수조에서 건강한 어류를 선별하여 어류의 항병력을 평가하기 위해 3가지 박테리아 부유액(1 ml)을 복강에 주사하였다. 5주간의 성장실험기간 동안에 성장률, 일간성장률, 사료전환효율, 단백질전환효율 및 생존율에서는 실험사료에 의한 유의적인 차이가 없었다. 그러나 사료섭취율은 발효마늘분말이 2% 첨가된 그룹에서 대조구와 비교하여 유의적으로 낮았다. 헤모글로빈, 헤마토크릿, 대식세포 활성 및 라이소자임 활성에서는 사료 내 발효마늘분말 함량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 발효마늘분말 0.5% 첨가구의 혈장 중성지질은 대조구보다 유의적으로 낮았다. 누적사망률은 E. tarda의 경우를 제외한 모든 공격실험에서 발효마늘분말이 포함된 사료를 섭취한 어류가 대조구와 비교하여 유의적으로 낮았다. 이번 연구의 결과를 볼 때, 사료 내 발효마늘분말의 첨가는 넙치에 있어서 V. anguillarum과 S. iniae에 대한 항병력 및 비특이적 면역반응을 향상시킨 것으로 사료된다.