• Advances in materials Research
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• 제13권3호
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• pp.211-220
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• 2024

Polylactic acid or polylactide (PLA) is a biodegradable thermoplastic that can be produced from renewable material to create various components for industrial purposes. In 3D printing technology, PLA is used due to its good mechanical, electrical, printing properties, environmentally friendly and non-toxic properties. However, the physical properties and excellent electrical insulation properties of PLA have limited its application. In this study, with the carbon black (CB) as filler added into PLA, the lattice spacing and morphology were investigated by using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM), respectively. The physical properties of PLA-carbon composite were evaluated by using tensile test, shore D hardness test and density and voids measurement. Impedance test was conducted to investigate the electrical properties of PLA-Carbon composites. The results demonstrate that the inclusion of carbon black as filler enhances the physical properties of the PLA-carbon composites, including tensile properties, hardness, and density. The addition of carbon black also leads to improved electrical conductivity of the composites. Better enhancement toward the electrical properties of PLA-carbon composites is observed with 1wt% of carbon black in N774 grade. The N550 grade with 2wt% of carbon black shows better improvement in the physical properties of PLA-carbon composites, achieving 10.686 MPa in tensile testing, 43.330 in shore D hardness test, and a density of 1.200 g/cm3 in density measurement. The findings suggest that PLA-carbon composites have the potential for enhanced performance in various industrial applications, particularly in sectors requiring improved physical and electrical properties.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권5호
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• pp.580-587
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• 2017

목섬유 단열재는 친환경 고단열성에 기인하여 저에너지 및 쾌적하고 안전한 주거 공간 형성을 위한 핵심 건축재료로 고려된다. 본 연구에서는 서로 다른 접착제로 제조한 단열재용 저밀도섬유판의 폼알데하이드(HCHO) 총휘발성유기화합물(TVOC) 방출 및 화염에 의한 연소 형상을 조사하였다. 멜라민 요소 폼알데하이드(MUF), 페놀 폼알데하이드(PF), emulsified methylene diphenyl diisocyanate (eMDI) 및 라텍스 수지 접착제 등으로 제조한 저밀도섬유판 4종의 HCHO TVOC 방출 특성 및 연소 형상은 각각 챔버법과 화염실험을 통하여 분석하였다. 그 결과 MUF, eMDI, 라텍스 수지 접착제로 제조한 저밀도섬유판들은 Super $E_0$급의 우수한 HCHO 저방출 성능을 나타냈다. 반면 PF 수지로 제조된 저밀도섬유판은 $E_0$급 성능을 나타내었다. TVOC 방출량은 모든 저밀도섬유판이 국내 실내공기질 기준(이하 $400{\mu}g/m^2{\cdot}h$)을 만족하였으며, 기존 석유계 합성원료 기반의 단열재보다 낮은 수치를 나타냈다. 그중에서도 특히 eMDI 수지 접착제로 제조한 경우에서는 HCHO 및 TVOC 방출량이 각각 $0.14mg/{\ell}$, $12{\mu}g/m^2{\cdot}h$로 가장 낮게 측정되었다. 그러나 eMDI로 제조한 저밀도섬유판에서 방출된 VOC의 성분을 조사한 결과, 톨루엔 성분($3{\mu}g/m^2{\cdot}h$)이 소량 검출되었다. 화염에 의한 연소시험에서는 MUF 수지 접착제로 제조한 저밀도섬유판이 다른 경우에 비하여 연소 후 비교적 가장 양호한 형상을 나타내었다. HCHO 및 TVOC 방출 특성, 연소 형상을 고려하였을 때 단열재용 저밀도섬유판은 MUF 수지 접착제가 가장 적합할 것으로 판단된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.3-12
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• 2012

최근 민간건축 경기 침체가 거듭되면서 '신축' 시장 대비 비용 절감 효과는 물론, 자원절약 및 환경보호 효과를 거둘 수 있다는 긍정적인 반응과 함께 에너지성능향상형 리모델링 시장의 규모가 확대되고 있다. 서울시의 경우 2008년 시범사업을 시작으로 기존 건물에 대해 '건물에너지이용합리화사업(BRP)'를 추진, 시설개선사업을 통해 에너지 절감 및 이용 효율을 향상시킬 수 있도록 융자지원을 하고 있다. 2012년 보도자료에 따르면 254개소의 민간건축물이 참여, 친환경녹색건축물로 조성됨에 따라 온실가스 4만 1천톤/년을 감축, 석유환산 시 1만4천 TOE의 절감에 해당되어 매년 75억원의 에너지비용 절감효과를 보이고 있다고 한다. 본 연구는 기존 건물의 에너지 효율화 대책으로 리모델링 시 우선적으로 고려해야 할 에너지성능향상 방안 중 건축적 요소인 외피를 연구범위로 설정, 그 방안을 모색하였다. 그리고 해석모델에 적용, 분석함으로써 기존 건물의 에너지 절감효과, 즉 건물의 에너지성능향상 효과를 제시하였다. 연구의 범위가 외피 리모델링만을 고려한 건물의 에너지사용량을 감소시키는 단열보강 등의 목적지향적인 방법일 수 있겠으나, 대부분의 비주거용 업무시설의 경우 임대형이라는 점을 고려하였을 때 건축적 기술만을 적용한 방법의 모색은 실제 리모델링 시 가장 보편적인 기초자료가 될 수 있으므로 연구의 의미가 있다고 할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.716-722
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• 2017

본 논문에서는 은 나노 분말과 카본 잉크를 이용하여 13.56 MHz에서 동작하는 완전 인쇄형 NFC 태그를 설계 및 제작하였다. 제안된 NFC 태그는 50 pF의 내부 커패시턴스를 갖는 NFC 태그 IC에 적용하기 위해서, $2.74{\mu}H$의 인덕턴스를 갖는 원형 코일을 PI 필름 위에 설계하였으며, 전통적인 회로 제작 방식인 PCB 제조 공정에 비해 대면적 및 대량 생산, 저비용, 친환경공정 등의 장점을 가진 인쇄 전자 기술인 스크린 프린팅 기법을 이용하여 제작하였다. 제안된 구조는 단일 층으로 구현된 원형 코일, 코일 외곽과 중심부 사이에 칩 실장을 위한 점퍼 패턴, 그리고 코일과 점퍼 패턴과의 절연을 위한 절연 패턴으로 구성되어 있으며, 은 나노 분말과 카본 잉크를 이용하여 전도성 패턴과 절연 패턴을 중첩 인쇄하여 구현하였다. 본 논문에서 제안된 NFC 태그의 성능 검증을 위해 인쇄선폭, 두께, 선저항, 밀착력 그리고 환경 신뢰성 평가 등을 수행하였으며, 완전 인쇄형 제작 방식 기반 NFC 태그의 적합성을 확인하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.12-21
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• 2023

한국판 뉴딜에서 제시된 그린리모델링은 공공건축물을 대상으로 신재생에너지 설비와 고성능 단열재 등을 사용하여 친환경, 에너지 고효율 건축물을 신축하거나 리모델링 하도록 하는 사업이며, 정부는 그린리모델링을 실시함으로써 탄소배출감축량 목표를 달성하고자 한다. 그린리모델링을 실시하는 해외의 주요 도시들은 건물 특성에 따른 에너지성능 평가, 민간 활성화를 위한 보조금, 세제혜택과 더불어 기술지원 및 홍보를 적극 추진하고 있다. 이러한 배경에서 본 연구는 그린리모델링 사업에 대한 현황과 문제점을 분석하고, 설문조사 결과를 토대로 그린리모델링 활성화 방안을 도출하였다. 또한 시민참여, 홍보, 행정 우선순위 선정 전략 등 전략적 방안, 그리고 민간영역 확대를 위한 공공부문의 선도적 역할, 사회적 약자를 위한 지원의 확대, 금융 및 조세 지원제도 확대 등 정책적 방안을 제안하였고, 본 연구의 결과는 그린리모델링 사업 활성화에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.425-432
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• 2023

본 연구에서는 바이오차를 혼입한 탄소 저감형 콘크리트 기술을 개발하고자 한다. 주요 인프라 분야인 건축과 터널에 단열성능과 탄소 포집이 가능한 바이오차를 혼입시킨 콘크리트의 성능 평가 실험을 수행하였다. 콘크리트 배합은 바이오차 혼입률 0, 5, 10, 15 및 20 %와 물-바인더 비를 0.25, 0.30, 0.35 및 0.40으로 선정하여 배합조건을 구성하였다. 각 배합별 물리적 특성을 평가하기 위해 단위중량, 총 공극률 및 투수계수를 측정하였고, 역학적 특성을 파악하기 위해 콘크리트 압축강도, 휨강도를 측정하였다. 바이오차를 혼입한 탄소 저감형 콘크리트의 단열 효과를 향상 시키기 위한 주요 인자는 회귀분석을 통해 바이오차 혼입률, 단위중량, 콘크리트 강도 및 열전도율은 서로 밀접한 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 향후 혹한기후 특성을 갖는 북방지역에 단열성능을 높이기 위한 단열재료로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권4호
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• pp.283-295
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• 2011

기후변화에 대응하기 위한 온실가스 감축활동이 국 내외적으로 활발히 이루어지고 있다. 우리나라의 온실가스 감축에 있어서 건물부문의 온실가스 감축은 매우 중요한 부분이다. 2007년 기준 온실가스 총 배출량 610 백만톤 $CO_2e$ 중 건물이 차지하는 비중은 약 23%이며, 감축잠재량은 산업 부문에 이어 두 번째로 큰 수준이다. 본 연구는 향후 건물부문의 온실가스 감축 대책으로 추진될 "탄소제로건물" 건립에 필요한 기반자료를 제공하고자, 국내 최초로 지어진 업무용 "탄소제로 건물"인 국립환경과학원 기후변화연구동에 적용된 주요 기술, 에너지 부하 및 절감 에너지양, 경제성 평가를 수행하였다. 본 건물에 적용된 기술은 총 66가지로, 건물에너지 부하절감기술(30), 건물에너지 효율기술(18), 신 재생에너지 기술(13), 친환경 요소기술(5)이 적용되었다. 연간 총 에너지 부하($123.8kWh/m^2$)는 단열 강화와 고효율 설비 적용 등의 패시브 기술을 통해 40%($49kWh/m^2$) 절감하였으며, 잔여 에너지 부하인 60%($74.8kWh/m^2$)는 태양광, 태양열, 지열을 이용한 액티브 기술로 절감하였다. 건축비용은 일반건물 대비 약 1.4배 더 소요되었으나 액티브 기술을 제외하고 패시브 기술만 적용하게 되면 일반건물의 건축비용과 큰 차이를 보이지 않는 것으로 분석되었다. 건물에서 감축될 수 있는 온실가스양은 연간 $100ton{\cdot}CO_2e$ 수준이며, 에너지 자립으로 인한 연간 에너지 절감 비용은 약 102백만원, 온실가스와 대기오염물질 감축에 따른 부수적 수익은 연간 약 2.2 백만원 수준인 것으로 분석되었다. 또한, Life Cycle Cost (LCC) 분석 결과, 일반건물 대비 초과건축 비용에 대한 손익분기점은 20.6년으로 나타났다.