• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.416-422
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• 2016

수많은 플라스틱이 산업분야에 다양하게 사용되어지고 있다. 또한 많은 양의 플라스틱 폐기물들이 발생하고 있다. 재활용에 대한 연구는 환경오염 뿐만아니라 한정된 유용한 자원이 버려지는 것을 방지하기 위해 중요한 이슈로 부각되고 있다. 이렇기 때문에 폐플라스틱의 재활용은 재사용 관점에서 주목받고 있는 실정이다. 현재 재활용 센터에서는 플라스틱의 재질을 분류하기 위해 NIR 센서를 이용한 플라스틱 자동 분류 시스템을 구축 및 운용하고 있다. 하지만 흑색 플라스틱은 여전히 분류가 되지 않는 도전적인 목표로 남아있다. 카본 블랙이 포함된 흑색 플라스틱의 경우 검정색의 특성상 NIR 장비에서 나오는 빛을 흡수하기 때문에 분류에 어려움이 있다. 본 연구는 NIR 장비 대신 흑색 플라스틱을 분류하는 방법에 대한 연구이다. 흑색 플라스틱의 정성적, 정량적 분석을 위해 Raman 분광법을 사용하였다. 또한 분류기의 인식률을 높이기 위해 데이터를 특성을 분석하고 흑색 플라스틱을 좀 더 확실하게 분류하기 위해 Support Vector Machine(SVM), 주성분 분석법(PCA) 같은 알고리즘을 이용하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권1호
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• pp.69-77
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• 2017

폐소형가전의 재활용 공정에서 발생하는 플라스틱류 중 검정색 플라스틱의 경우 재질 선별이 어려워 혼합물의 형태로 저급 재활용 되고 있다. 본 연구에서는 검정색 플라스틱의 재질별 선별을 위하여 비중선별, 정전선별, 근적외선 선별 및 IR/Raman 분광법 등 기존 선별 기술의 검토를 통하여, 현장 적용에 대한 문제점 및 제한사항을 확인하였다. 검정색 플라스틱의 재질선별에 대한 기술적 한계를 극복하기 위하여 레이저유도붕괴분광법(Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)을 이용하여 검정색 플라스틱의 각 재질별 LIBS 스펙트럼을 분석하였으며, 정규화 과정을 수행한 후 차원축소 알고리즘인 주성분 분석(Principal Component Analysis, PCA)을 수행하였다. 또한, 검정색 플라스틱의 각 재질별 LIBS 스펙트럼 분석 및 주성분 분석을 통하여 향후 재질별 인식 및 선별 기술의 현장적용을 위해서는 추가적으로 해결해야 할 문제점을 확인하였다. 검정색 플라스틱의 재질별 인식의 정확성 및 선별효율의 향상을 위하여 지능형 알고리즘 분야의 연구를 통하여 효율이 우수한 분류기를 설계하고 분류기의 성능 및 신뢰도 향상을 위한 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제44권1호
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• pp.45-53
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• 2020

Background: The black soldier fly (Hermetia illucens) is gaining attention as an efficient decomposer of food waste. However, recalcitrant compounds such as plastics mixed into food waste may have negative effects on its growth and survival. Moreover, its efficiency of food waste degradation may also be affected by plastics. In addition, salt (NaCl) can also be present in high concentrations, which also reduces the efficiency of H. illucens-mediated food waste treatment. In this study, we assessed the growth of black soldier fly larvae (BSFL) reared on food waste containing polyethylene (PE) and polystyrene (PS) and NaCl. The weight of BSFL was measured every 2-4 days. Survival and substrate reduction rates and pupation ratio were determined at the end of the experiment. Results: The total larval weight of Hermetia illucens reared on food waste containing PS was greater than that of the control on days 20 and 24. However, the survival rate was lower in the group treated with 5% PS, as was substrate reduction in all PS-treated groups. The weight of BSFL reared on food waste containing PE was lower than that of the control on day 6. PE in food waste did not affect the survival rate, but the pupation ratio increased and substrate consumption decreased with increasing PE concentrations. Regardless of the plastic type, the addition of NaCl resulted in decreased larval weight and pupation ratio. Conclusions: Larval growth of black soldier fly was inhibited not by plastics but by substrate salinity. Additional safety assessments of larvae reared on food waste containing impurities are needed to enable wider application of BSFL in vermicomposting.

• 자원리싸이클링
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• 제26권6호
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• pp.73-83
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• 2017

소형가전 제품은 종류가 다양할 뿐만 아니라 구성부품의 재질도 복잡하여 폐기시 재활용이 매우 어려운 실정이다. 특히, 폐소형가전의 경우 흑색 플라스틱의 함유량이 높을 뿐만 아니라 재질이 다양하여 재활용 공정에서 발생하는 플라스틱의 재질을 인식하여 효율적으로 선별 회수하는 것이 매우 어렵다. 본 연구에서는 기존 선별기술이 가지고 있는 흑색 플라스틱의 재질별 선별에 대한 기술적 한계 및 단점을 보완하기 위하여 레이저유도붕괴분광법(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)을 기반으로 하는 흑색 플라스틱의 재질별 자동선별 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 정량 공급장치, 위치 자동인식 장치, 레이저유도기반분광분석(LIBS) 장치, 선별분리장치 및 Control unit 등으로 구성되어 있다. 레이저유도붕괴분광법(LIBS)을 이용하여 흑색 플라스틱의 재질별 특성 스펙트럼 데이터를 획득하고, 인공지능형 알고리즘을 적용한 분류기를 설계하여 적용함으로써 흑색 플라스틱의 재질을 효율적으로 인식하고 분류할 수 있다. 본 연구에서 개발한 방사형기저함수신경회로망(RBFNNs) 분류기의 분류율은 약 97% 이상으로 나타났으며, 자동선별 시스템의 흑색 플라스틱의 재질별 인식률은 약 94.0% 이상, 선별효율은 80.0% 이상으로 조사되었다. 본 연구에서는 실험실 규모의 자동선별장치를 개발하였으며, 본 장치에 대한 실험결과를 바탕으로 흑색 플라스틱 재질인식 및 선별효율 등을 분석하므로써 향후 폐소형가전의 재활용 현장에 적용할 예정이다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.477-484
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• 2016

선풍기, 오디오, 전기밥솥 등의 소형 산업가전제품들은 대부분 ABS, PP, PS 등의 재질로 이루어져 있다. 색깔이 있는 플라스틱은 근적외선(NIR) 분광기에 의해 분류가 가능하지만, 반면에 검은색 플라스틱은 빛을 흡수하는 특성으로 인해 분류하기가 어렵다. 그래서 본 연구에서는 LIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 분광기를 통해 폐소형가전 플라스틱을 선별하는 RBFNNs(Radial Basis Function Neural Networks) 패턴 분류기를 소개한다. 전처리부분에는 차원축소 알고리즘 중 하나인 PCA(Principal Component Analysis)를 사용해 처리 속도를 향상시킬 뿐만 아니라 효과적인 데이터의 특성을 추출한다. 조건부에는 FCM(Fuzzy C-Means) 클러스터링을 사용한다. 결론부에는 다항식의 형태 중 하나인 1차 선형식을 연결가중치로서 사용한다. PSO와 5-fold cross validation은 성능의 신뢰도를 향상시키고, 분류율을 높이는데 사용된다. 제안된 분류기의 성능은 최적화한 것과 최적화하지 않은 것 두 가지의 관점에서 보여준다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.215-219
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• 2001

Impurities removal from waste carbon black was carried out to produce high-grade carbon black. A lot of hydrophilic carbon black is produced as a byproduct of the hydrogen production process by flame decomposition of water. Due to its impurity content such as sulphur, iron, ash and etc., it can only be used as low-grade carbon or burnt out. High-grade hydrophilic carbon black is 3-5 times more expensive than oil-based carbon black because of its process difficulties and requires pollutant treatment. Hydrophilic carbon is normally used far conductive materials for batteries, pigment for plastics, electric wire covering, additives for rubber, etc.. In these applications, hydrophilic carbon must maintain its high purity. In this study magnetic separation, froth flotation and ultrasonic treatment were employed to remove impurities from the low-grade hydrophilic carbon black. As results, the ash, iron and sulphur content of product decreased to less than 0.01wt.%, 0.0lwt.% and 0.3wt.% respectively, and the surface area of product was about 930 $m^2$/g.

• 자원리싸이클링
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• 제26권2호
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• pp.46-55
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• 2017

본 연구에서는 레이저유도붕괴분광(Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)을 이용하여 방사형 기저함수 신경회로망(Radial Basis Function Neural Networks, RBFNNs) 분류기 설계방법론을 개발하고 실제 폐소형가전제품의 플라스틱 분류 시스템에 적용하였다. ABS, PP, PS와 같은 검정색 플라스틱을 구별하기 위해, 지능형 알고리즘 중 하나인 방사형 기저함수 신경회로망 분류기를 설계하였다. 획득한 입력변수는 주성분 분석법(Principal Component Analysis, PCA)을 이용하여 축소시켰으며, 군집화기법 중 하나인 K-means 클러스터링 방법을 이용해 여러 그룹으로 분할하였다. 전체 데이터는 학습 데이터와 테스트 데이터를 4:1의 비율로 나누었으며, 제안된 분류기의 성능 및 신뢰도를 평가하기 위하여 5-FCV(5-Fold Cross Validation) 기법을 사용하였다. 입력변수와 클러스터의 개수가 각각 5개인 경우, 제안된 분류기의 분류 성능은 96.78%로 나타났다. 또한, 제안된 분류기는 다른 분류기들과 비교하였을 경우 분류 성능의 관점에서 우수성을 보여주었다.

• Carbon letters
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• 제7권2호
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• pp.87-96
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• 2006

This paper describes the physical properties of filled Nylon6 composites resin with nano-sized carbon black particle and graphite nanofibers prepared by melt extrusion method. In improving adhesions between resin and fillers, the surface of the carbon filler materials were chemically modified by thermo-oxidative treatments and followed by treatments of silane coupling agent. Crystallization temperature and rate of crystallization increased with increases in filler concentration which would act as nuclei for crystallization. The silane treatments on the filler materials showed effect of reduction in crystallization temperature, possibly from enhancement in wetting property of the surface of the filler materials. Percolation transition phenomenon at which the volume resistivity was sharply decreased was observed above 9 wt% of carbon black and above 6 wt% of graphite nanofiber. The graphite nanofibers contributed to more effectively in an increase in electrical conductivity than carbon black did, on the other hand, the silane coupling agent negatively affected to the electrical conductivity due to the insulating property of the silane. Positive temperature coefficient (PTC) phenomenon, was observed as usual in other composites, that is, temperature increase results conductivity increase. The dispersity of the fillers were excellently approached by melt extrusion of co-rotational twin screw type and it could be illustrated by X-ray diffraction and SEM.

• 한국안전학회지
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• 제3권1호
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• pp.37-45
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• 1988

This research investigated the condition for plant design on reclamation of waste plastic by heat decomposition. The results were summarized as follows 1. The highest of oil product by heat decomposition is about 54.7％. 2. The optimum reaction temperature is about 300­40$0^{\circ}C$. 3. The optimum reaction time is 2­3 hours. 4. When the flow rate of 8­16 cm/sec in column reactor the yield is maximum. 5. Waste plastics yielded of carbon black product by heat decomposition at the optimum condition is about 23.5%. 6. Calorific values 0：1 were 9820 Kcal/kg.

• 고려인삼학회:학술대회논문집
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• 고려인삼학회 1974년도 학술대회지
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• pp.137-146
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• 1974

This experiment was on the purpose to study the effects of different shading of Mulching treatments on the quality and yield of ginseng root. This experiment were conducted at Mei-Feng for one year, from July, 1972 to July, 1973. The variety been used was introduced Korea Panax ginsvng. Three different Shading of Mulching treatments have been studied. The results were summerized as follows: 1. The growth of ginseng plant is good under around 4,300 Lux of light intensity. Fig . showed the shadow treatment of straw had a better effect than that of black or grey plastic film. The differences between treatments were significant. 2. The adequate soil temperature for ginseng culture was in the range of $16-18^{\circ}C$. Fig 2. showed that there were significant differences among treatments, of which the straw shadow treatment had the best effect. 3. The growth of ginseng plant was greatly affected wth various shadow treatments. Fig 1. showed both straw and black plastic film treatments had a better effects on growth of stem, leaf area and leaf numbers. 4. Fig. 2. 3. 4. 5 indicated there were distingished differences among all treatments. The straw and black plastics film mulching treatments had a better effects on root length, root diameter, root weight and leaf weight than the grey plastic film. 5. The amount of plant alkaloids and panacene content had related to the shadow treatment, as showed in Fig. 6 and 7 that straw shadow treatment had greatly increased the procuction of plant alkaloids and panacene content. 6. The quality and yield of roots of ginseng greatly affected by different shading of mulching treatments.