• 한국물환경학회지
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• 제35권2호
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• pp.145-151
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• 2019

The purpose of this study was to investigate treatment characteristics of diatomite filtration, that would allow water recovery from biologically-treated effluent for reuse. Diatomite, Celpure 100, and acid clay were used as filter-aids, with a support filter manufactured from polyethylene (PE), and polypropylene (PP). This pre-coating process using diatomite filter-aids, is used in the filtration range of pressure filters, and has consistently provided high-quality separation. The results showed that variations in average removal efficiency of SS, and T-P from biologically treated effluent by the diatomite-coated PE filter, were approximately 82.2 ~ 88.9 % and 4.8 ~ 21.1 %, respectively. T-P treatment efficiency of the PP filter pre-coated with diatomite and $Celpure^{(R)}100$ at $57.64g/m^2$, was approximately $24{\pm}10%$ and $40{\pm}15%$ on average, respectively. Particle size distribution of secondary effluent varied from 0.05 to $200{\mu}m$, and $d_{50}$ value was $20.76{\mu}m$. The size distribution of particles in the diatomite filtrate ranged from 1.26 to $101.1{\mu}m$ when pre-coated with diatomite filter-aid, at a content of $57.64g/m^2$. Diatomite filter aids, i.e., the particles that form the pre-coating layer, capture very fine particles as well as macromolecules, owing to their complex structure with numerous fine microscopic pores, and surface properties. The filtration process using diatomite and $Celpure^{(R)}100$ as filter aids, has been successfully applied, to recover water from sewage for reuse. The disadvantage of the process, is that the particle size of the filter-aid is spent, because of pressurization.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권2호
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• pp.35-44
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• 2021

파이썬은 다른 정적 언어(예, C, C++, FORTRAN 등)에 비해 실행 속도가 느리기 때문에 대규모 반복이 필요한 지구동역학 코드를 작성하는데 적합하지 않은 것으로 인식되어 왔다. 그러나 파이썬의 계산 속도를 향상시키기 위해 Just-In-Time (JIT) 컴파일 등과 같은 많은 고속화 수단이 개발되었다. 우리는 파이썬을 기반으로 JIT 컴파일러에 최적화된 맨틀 유동 지구동역학 코드를 개발했다. 코드는 지구동역학 분야에서 널리 사용되는 PIC (Particle-In-Cell) 방법과 유한요소법을 결합하여 맨틀 대류를 수치 모사하며, 코드의 신뢰성을 정량적으로 평가하기 위해 잘 알려진 2차원 맨틀 대류 문제를 벤치마킹했다. 수치 모사 결과, 제곱근 평균 제곱 속도와 넛셀 수가 이전 연구와 거의 일치함을 확인했다. JIT 컴파일러를 적용한 코드는 적용하지 않았을 경우와 대비해 계산 속도가 PIC 방법에서 최대 258배, 전체 행렬 조립 과정에서 최대 30배 향상했다. 따라서, 이번 연구는 파이썬의 계산 성능이 JIT 등의 가속기를 이용하여 충분히 향상되며, 많은 지구 동역학 문제를 해결하는데 활용될 수 있음을 제시하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1297-1306
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• 2017

This study identified physical characteristics and aerosol particle sources of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ in the industrial complex of Busan Metropolitan City, Korea. Samples of $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ and also soil, were collected in several areas during the year of 2012 to investigate elemental composition. A URG cyclone sampler was used for collection. The samples were collected according to each experimental condition, and the analysis method of SEM-EDX was used to determine the concentration of each metallic element. The comparative analysis indicated that their mass concentration ranged from 1% to 3%. The elements in the industrial region that were above 10% were Si, Al, Fe, and Ca. Those below 5% were Na, Mg, and S. The remaining elements (1% of total mass) consisted of elements such as Ni, Co, Br and Pb. Finally, a statistical tool was applied to the elemental results to identify each source for the industrial region. From a principal components analysis (SPSS, Ver 20.0) performed to analyze the possible sources of $PM_{10}$ in the industrial region, five main factors were determined. Factor 1 (Si, Al), which accounted for 15.8% of the total variance, was mostly affected by soil and dust from manufacturing facilities nearby, Factors 2 (Cu, Ni), 3 (Zn, Pb), and 4 (Mn, Fe), which also accounted for some of variance, were mainly related to iron, non-ferrous metals, and other industrial manufacturing sources. Also, five factors determined to access possible sources of $PM_{2.5}$, Factor 1 (Na, S), accounted for 13.5% of the total variance and was affected by sea-salt particles and fuel incineration sources, and Factors 2 (Ti, Mn), 3 (Pb, Cl), 4 (K, Al) also explained significant proportions of the variance. Theses factors mean that the $PM_{2.5}$ emission sources may be considered as sources of incineration, and metals, and non-ferrous manufacturing industries.

• 대한핵의학회지
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• 제30권3호
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• pp.351-360
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• 1996

새로운 내부 방사선 치료용(Internal radiotherapy) $^{166}Ho$-CHICO와 CHIMA를 개발하고자 한다. $^{166}Ho$-CHICO 형성에 pH, 반응시간, chitosan 농도, $^{166}Ho$의 양 등의 영향을 실험하고, 형성된 $^{166}Ho$-CHICO로부터 $^{166}Ho$-CHIMA를 제조하여 $^{166}Ho$-CHICO와 CHIMA의 체내외 안정성 검사 등의 실험을 수행하였다. $^{166}Ho$-CHICO 형성시 최적의 조건은 pH 3.0에서 0.75% 이상의 chitosan 용액과, chitosan 무게에 대해 최대 20%까지는 $^{166}Ho$이 정량적으로 착물을 형성하였고, $^{166}Ho$-CHICO를 알칼리 처리하여 $^{166}Ho$ CHIMA를 제조하였다. 그리고 $^{166}Ho$-CHICO와 CHIMA는 체내외에서 매우 안정하였다. $^{166}Ho$-CHICO와 CHIMA는 매우 이상적인 carrier로서의 특성을 지닌 천연의 chitosan에 $^{166}Ho$을 쉽게 정량적으로 표지할 수 있고, 높은 체내외 안정성으로 미루어보아 내부 방사선 치료용 제제로서의 이용 가능성이 매우 높으며, 앞으로 충분한 동물실험을 거치면 신규 내부 방사선 치료제로서 새로운 장을 열 수 있을 것이다.

• 공업화학
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• 제27권3호
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• pp.299-306
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• 2016

본 연구는 광노화의 원인으로 알려진 자외선을 차단하는 새로운 복합 분체에 관한 것이다. Hydroxyapatite (HAp)는 자체 생체 친화적이고, 피부에 도포 시 백탁 현상 없이 자외선을 차단하는 효과가 우수하다. 그러나 HAp 구조가 단단한 육방정계이어서 피부 도포 시 피부손상과 분체의 재응집 현상이 발생되어 화장 후 뭉치는 현상, 자체 사용감이 매끄럽지 못하는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 개선하고자 HAp의 표면 개질을 통한 자외선 차단 증진 및 사용감을 개선한 새로운 복합 분체를 개발하고자 하였다. 본 연구에서 HAp의 표면 개질을 위해 코팅제로 dimethicone, lauroyl lysine, triethoxycaprylylsilane 및 silica를 사용하였다. Dimethicone, lauroyl lysine 및 triethoxycaprylylsilane은 건식 방법으로 각각 표면 복합화 처리하였고, silica는 수열 합성법으로 표면 처리하여 표면 복합체를 제조하였다. 제조된 HAp 복합체의 자외선 차단 효과를 측정하여 실리카가 코팅된 HAp-silica를 최적의 HAp 복합체로 선정하였다. SEM, 입자크기와 분포, 표면 측정, EDS 분석을 통해 HAp-silica의 표면 복합 분체 특성을 조사하였다. 또한 제형 내에서 안정성, BB cream에서 자외선 차단 효과 측정 및 안전성 시험을 실시하였다. 연구 결과, HAp 분체의 표면 개질을 통해 제조한 HAp-silica는 사용감이 우수하였고, 백탁 현상을 개선함으로써 자외선 차단 효과를 증진시키는 복합 분체로서 자외선 차단 화장품의 새로운 기능성 소재로서 응용 가능성이 있음을 확인하였다.

• 상하수도학회지
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• 제34권3호
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• pp.211-220
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• 2020

When domestic sewage and rainwater runoff are discharged into a single sewer pipe, it is called a "combined sewer system." The sewage design standards in Korea specify the flow velocity based only on the volume of rainfall; therefore, sedimentation occurs on non-rainy days owing to the reduced flow rate and velocity. This sedimentation reduces the discharge capacity, causes unpleasant odors, and exacerbates the problem of combined sewer overflow concentration. To address this problem, the amount of sewage on non-rainy days, not just the volume of rainfall, should also be considered. There are various theories on sedimentation in sewer movement. This study introduces a self-cleansing velocity based on tractive force theory. By applying a self-cleansing velocity equivalent to the critical shear stress of a sand particle, sedimentation can be reduced on non-rainy days. The amount of sewage changes according to the water use pattern of citizens. The design hourly maximum wastewater flow was considered as a representative value, and the velocity of this flow should be more than the self-cleansing velocity. This design method requires a steeper gradient than existing design criteria. Therefore, the existing sewer pipelines need to be improved and repaired accordingly. In this study, five types of improvement and repair methods that can maximize the use of existing pipelines and minimize the depth of excavation are proposed. The key technologies utilized are trenchless sewer rehabilitation and complex cross-section pipes. Trenchless sewer rehabilitation is a popular sewage repair method. However, it is complex because the cross-section pipes do not have a universal design and require continuous research and development. In an old metropolis with a combined sewer system, it is difficult to carry out excavation work; hence, the methods presented in this study may be useful in the future.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권1호
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• pp.110-117
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• 2005

초임계유체를 이용한 공정을 통하여 물에 대해 난용성 성질을 지니는 약물인 itraconazole과 $2-hydroxypropyl-{\beta}-cyclodextrin(HP-{\beta}-CD)$의 포접복합체를 제조하였다. 제조된 포접복합체는 SEM, DSC, XRD 등을 이용하여 고체상태의 특성 분석을 수행하여 itraconazole의 결정성적 특성이 $HP-{\beta}-CD$와의 포접체를 형성하며 무정질적으로 변화된 것을 확인할 수 있었다. pH 1.2의 인공위액을 이용하여 수행된 수용액 내에서의 포접복합체의 용해도 및 용출시험 결과 itraconazole 원재료에 비하여 20-200배 정도의 증가된 용해도 결과를 얻을 수 있었다. 초임계유체 공정을 통하여 얻어진 포접복합체의 용해도는 압력증가에 의한 이산화탄소 밀도 증가에 따라 증가하였으며 동일 조건에서 용액 중의 $HP-{\beta}-CD$의 함량이 높아질수록 증가하였다. $35^{\circ}C$, 140 bar의 공정 조건에서 itraconazole과 $HP-{\beta}-CD$의 구성 몰비가 1:3인 용액을 사용하였을 경우 itraconazole 원재료에 비하여 약 200배 이상의 용해도인 $758.6{\mu}g/mL$의 용해도를 지니는 포접복합체를 얻을 수 있었다. 용출시험 결과 투입 약물의 90% 이상이 용출 개시 5-10분 내에 용출되어 대조제로 사용한 시판제제 및 원재료에 비하여 매우 빠른 초기 방출률과 우수한 용출 특성을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 기존의 시간소비성 및 다단계의 포접체 제조공정을 개선할 수 있는 한 방법으로 초임계유체 공정이 적용될 가능성을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.112-117
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• 2012

나노기술의 발전과 함께 나노물질을 포함한 소비재가 대중화되고 있다. 그러나 지난 10여년간 조심스럽게 제기되고 있는 나노물질의 잠재적 위해성으로 인해, 나노제품 사용을 불안해하고 있다. 특히 나노제품을 직접 취급하는 생산시설(연구소 및 업체)의 작업자는 직접적인 인체 노출을 초래하게 된다. 따라서 이들에 대한 인체 및 환경 노출 안전관리를 위하여, 직접적인 노출평가가 필요하다. 본 연구에서는 기상 및 액상 반응을 통해 나노물질을 생산하는 두 곳의 업체를 현장 방문하여 나노물질의 주요 노출대상 공정과 노출원을 파악하고 SMPS를 이용한 실시간 현장 모니터링을 실시하였다. 분석 결과, 액상 공정도 기상으로의 나노입자 노출이 심각하게 발생하고 있음을 확인하였다. 가장 문제가 되는 점은 나노물질의 잠재적인 위해성에 관한 인식의 부족으로 제대로 된 방호활동을 못하고 있다는 점이다. 따라서 보다 다양한 나노물질 취급 시설에 대한 환경노출 평가가 필요하고 이를 바탕으로 한 나노물질 취급 안전관리 방법이 제시되어야 한다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제21권1호
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• pp.45-56
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• 2006

This study was conducted to investigate seasonal distributions of fine particles ($PM_{2.5}$) and associated polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) at three cities. $PM_{2.5}$ samples were collected on glass fiber filters at urban (Chuncheon), metropolitan (Seoul), and industrial complex sites (Ulsan) from September, 2002 to February, 2004 using the Andersen FH 95 Particulate Sampler. About five 24-hour samples were collected from each site per season. The filters were analyzed for mass and six selected PAHs concentrations. $PM_{2.5}$ concentrations were the highest either in winter or spring, which could be attributed to the increase of fossil fuel combustion in winter or the transport of yellow sand to the Korean peninsula from China in spring, respectively. Regional $PM_{2.5}$ concentrations were higher in the order of Seoul>Chuncheon>Ulsan without statistical difference among cities. The filters were extracted using dichloromethane in an ultrasonicator and analyzed for six PAHs (anthracene, fluoranthene, pyrene, benzo[a]anthracene, chrysene, and benzo[a]pyrene) with HPLC. Total PAHs concentrations were statistically different among seasons in each site, and the highest concentrations were observed in winter at each sampling site. For total samples collected, the median total PAHs concentrations in Chuncheon ($4.6ng/m^3$) and Seoul ($4.4ng/m^3$) were approximately two times higher than that in Ulsan ($2.1ng/m^3$). Chrysene was a component found in the highest proportion among total PAHs at each site. Carcinogenic risks calculated based on the BaP toxic equivalency factors (TEFs) over the whole sampling period were higher in the order of Chuncheon>Seoul>Ulsan. This study suggests that the atmosphere of Chuncheon is contaminated with particulate matter and PAHs at the levels equivalent to those of Seoul and that an appropriate measure needs to be taken to mitigate human health risks from inhalation exposure to airborne fine particles.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.959-972
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• 2017

발파진동 안정성 평가는 일반적으로 발파 진동추정식을 통해 최대진동속도(PPV)를 산정하고 추정된 속도 값과 법규 혹은 기준에 제시된 허용 기준 값을 비교하여 안정성 여부를 판단한다. 현장 고유의 발파 진동추정식은 시험 발파의 횟수, 대상지반의 지질학적 구조와 발파 조건에 따라 달라지기 때문에 이 식을 통해 정확한 응답 값을 예측하는 것은 한계가 있다. 또한 최대진동속도는 지반에 예상되는 응답 값으로 구조물에 대한 직접적인 평가는 불가능하다. 이와 같은 한계점으로 인해 발파 진동에 대한 구조물의 정밀한 안정성을 평가할 경우 엔지니어들은 상용화된 수치해석 프로그램을 이용한다. 하지만 폭발로 인해 발생하는 발파공 주변 암반의 복합적인 상태변화(파쇄, 분쇄, 균열, 소성변형)를 기존 수치해석 프로그램으로 정확히 모델링 하기가 쉽지 않다. 만약 이러한 일련의 과정을 모사할 경우 절점 수의 제한으로 인해 모델링이 가능한 범위가 한정적이고 긴 연산시간이 소요된다. 따라서, 본 연구에서는 폭발로 발생하는 암반의 복합적 상태변화 과정을 모사하지 않고 파쇄영역 이후 탄성에너지 전파만을 모사하는 해석 방법에 대한 연구를 수행하였으며, 이때 파쇄영역의 형상 및 크기에 따른 속도의 응답특성을 분석하였다. 그 결과 폭원 주변에서는 설정되는 파쇄영역에 따라 계산된 속도의 크기 및 감쇠에 차이를 보였다. 전파되는 진동은 폭원으로부터 멀어질수록 구형으로 확산되는 것으로 나타났다.