• 한국결정성장학회지
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• 제27권6호
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• pp.319-326
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• 2017

본 연구에서는, IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle: 석탄가스화 복합발전)에서 배출되는 용융 슬래그로 부터 지오폴리머를 제조하여 알칼리 활성화제의 몰농도, W/S 비(water/ solid ratio), 재령일에 따른 비중과 압축강도 등 물리적 특성을 분석함과 동시에 발포제인 Si 슬러지를 첨가하여 경량화 소재로서의 가능성을 고찰하였다. 특히 경량 지오폴리머의 강도 특성향상을 위하여 복합 활성화제 및 pre-curing 공정을 적용하였다. 단일 활성화제를 사용한 경량 지오폴리머의 압축 강도는 9.5 MPa이었으나, 복합 활성화제로 제조할 경우 2~5배 정도의 압축강도 증진 효과를 나타내었다. 더군다나, pre-curing을 실시한 경량 지오폴리머의 경우, pre-curing하지 않은 시편들에 비해 18~48 % 가량 높은 압축강도 값을 보였다. 본 연구에서 복합 활성화제와 pre-curing 공정의 도입으로 얻어진 경량 지오폴리머의 최고 압축강도는 40 MPa(3일 재령하여 밀도가 $1.83g/cm^3$인 시편)로서 시멘트 콘크리트에 필적하였다. XRD 결정상 분석과 SEM을 이용한 미세구조 분석을 통하여 지오폴리머 표면에서 C-S-H 겔(sodium silicate hydrate gel)의 모상에 꽃봉오리 모양의 zeolite 결정상이 균일하게 분포된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권6호
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• pp.1101-1106
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• 2006

생물학적 영양소 제거공정의 하수처리장에서 운전온도가 낮은 겨울철 기간중 사상성 미생물에 의한 Bulking 문제가 발생하고 있다. 본 연구는 사상성 세균의 한 종류인 M. parvicella의 성장에 의한 Bulking 문제를 C시 하수처리장과 파일럿 시설을 이용하여 검토하였다. Full-scale 시설은 1일 처리용량이 $51,000m^3/d$이고 F/M비는 0.12 kgBOD/kgMLVSS/d이며 SRT는 25일 이상으로 운전되고 있었다. 본 시설은 2003년 생물학적 영양소 제거공정으로 전환된 이후 운전온도가 $15^{\circ}C$ 이하의 저온으로 운전될 때 Bulking과 그로 인해 반응조내 거품현상이 주기적으로 발생되어 왔다. 파일럿 플랜트는 Full-scale과 동일한 시스템 및 폐수를 이용하였으며 1일 처리용량은 3.8 톤이고 운전온도는 $10^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$이었으며 SRT는 10일에서 25일 사이로 운전되었다. Full-scale에서는 온도변화에 따른 M. parvicella 성장과 SVI 변화 양상이 검토되었다. 아울러 파일럿 시설에서는 DO와 SRT를 변화시키면서 그에 따른 Bulking 미생물의 성장과 SVI 변화 형태를 분석하였다. 3년간 Full-scale의 운전결과를 분석한 결과 여름철 기간은 SVI가 160 이하의 양호한 분포를 나타내는 가운데 M. parvicella에 의해 더 이상 침전효율이 저조한 결과를 나타내지 않고 있었다. 반면 낮은 운전온도에서는 SVI가 300 이상의 높은 값을 나타내었다. 본 연구결과 DO 농도를 2-4 mg/L로 운전하거나 SRT를 20일 이내로 유지하였을 경우 M. parvicella에 의한 Bulking 문제가 효과적으로 제어되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.61-70
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• 2012

최근 정부는 '저탄소 녹색성장 기본법'을 시행하여 국가 총체적 차원에서 에너지 절감, 온실가스 저감을 위한 노력을 기울이고 있다. 건물부문에서는 건물외피와 단열재의 열적 특성을 검토하여 건물 자체의 단열성능을 높임으로써 에너지를 절감할 수 있다. 이 연구는 건물부문의 에너지 절감을 목적으로 건물에 적용 가능한 경량기포 콘크리트 단열패널을 개발하기 위한 연구로서, 기포제 종류(AES, AOS, VS, FP)와 기포제 희석농도(1%, 3%, 5%), 기포율(30%, 50%, 70%)에 따른 기포 콘크리트의 물리·역학적 특성 및 열적 특성을 검토하여 에너지 절감을 위한 단열재로서의 최적조건을 찾고자 하였다. 실험 결과, 발포율에 영향을 미치는 기포제가 포함된 수용액의 표면장력은 AOS를 사용한 경우가 다른 기포제를 사용한 경우보다 낮게 나타났다. FP는 표면장력의 저하량이 크지 않고 발포율이 낮기 때문에 저농도로 희석한 경우 다량의 수분을 함유하고 있는 안정적이지 못한 기포가 생성되어 3% 이상 사용하여야만 비교적 안정적인 기포를 만드는 것이 가능하였다. 또한, 압축강도와 열전도율은 저밀도 영역에서는 기포제 종류에 따른 차이는 발생하지 않았으나, 상대적으로 고밀도영역에서 압축강도는 AOS와 FP, 열전도율은 VS와 FP가 더 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 기포농도와 기포율이 증가할수록 공극 크기는 커지며 열린공극을 형성하는 것으로 나타났으며 모든 기포제에 대한 열전도율은 KS기준을 만족하여 우수한 단열재로서의 가능성을 보였다. 종합적인 분석 결과, FP를 농도 3%로 사용하여 제조한 시험체가 건물에 적용시 기포 콘크리트 단열패널로서 가장 우수한 성능을 발현할 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권3호
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• pp.257-264
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• 2006

침지형 막/생물반응기에 암모니움 합성폐수를 공급하여 약 350일 동안 운전하면서 질산화 특성 및 미생물의 분포 변화를 살펴보았다. 원수의 암모니움 농도는 500-1000 $mgNH_4-N/L$, 질소 부하는 $1-2\;kgN/m^3{\cdot}d$로 공급하였고, 용존산소(DO)농도, 슬러지 체류시간(SRT), 온도 변화에 따른 질산화 효율, 아질산성 질소의 비율, 슬러지 농도, sludge volume index(SVI)변화를 모니터링 하였다. DO 농도, 온도, SRT 증가에 따라 암모니움 산화율은 증가하였으며, 이와 같은 암모니움 산화율의 감소로 MBR 내에서 free ammonia($NH_3-N$)농도가 증가할 경우 처리수에서 아질산성 질소의 비율이 높아졌다. 운전 기간 중 원인이 뚜렷하지 않은 질산화 효율의 급격한 감소가 관찰되었는데, 이때 슬러지 벌킹 및 SVI 값의 증가가 동시에 수반되었다. 운전 후반부에 질산화균이 우점된 MBR에 추가로 유기물을 공급하면, SVI 값이 2배로 증가하였고 암모니움 산화율은 감소하였다. FISH 분석에서 나타난 MBR내의 미생물 분포는 암모니아 산화균의 경우 Nitrosomonas가 우점하였으나 운전 후반부로 갈수록 Nitrosospira의 비율이 Nitrosomonas와 비슷할 정도로 증가하였다. 아질산 산화균은 Nitrospira가 우점하였지만 Nitrobacter 역시 운전기간 내내 관찰되었는데, 이는 MBR 내에서 높게 유지된 아질산성 질소가 Nitrobacter의 성장에 도움을 준 것으로 보인다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.18-25
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• 2020

본 연구에서는 스테인리스 스틸 AOD 슬래그를 이용한 폼 콘크리트의 역학적 및 탄소포집 성능을 조사하였다. AOD 슬래그 바인더로 사용하며 기포율이 69 ± 0.5%이고, 슬러리 밀도는 573.2 ~ 578.6 kg/㎥인 폼 콘크리트를 제작하였다. 탄산화에 의한 영향을 살펴보기 위해 배합을 마친 폼 콘크리트는 일반 양생 및 탄산화 양생 두 가지로 하였다. 압축강도 측정결과 Plain 시편에 비해 AOD 슬래그를 30% 치환한 ST30 시편은 탄산화 양생에 따라 강도가 증가하였다. 폼 콘크리트의 이미지 분석결과에서도 ST30시편이 Plain시편 보다 공극률이 낮으며 평균 공극 크기도 작아 압축강도가 높음을 확인할 수 있었다. 또한 SEM 분석을 통하여 AOD 슬래그의 탄산화에 의한 탄산칼슘의 생성을 확인하였다. TGA분석을 통해 AOD 슬래그의 혼입으로 CO₂ uptake의 증가를 확인하였다. 폼 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 공극률이 높으므로 AOD 슬래그를 이용하면 탄산화 속도가 빨라 탄소 포집 성능 향상을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권10호
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• pp.1509-1515
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• 2010

본 실험에서는 식이섬유와 비타민 C가 풍부한 식품인 바나나의 활용도를 높이기 위해 바나나 분말을 5, 10, 15, 20% 첨가한 sponge cake 반죽의 비중, 점도, 반죽안정성과 바나나 분말을 첨가한 스펀지케이크의 수분함량, 일반성분, 부피, 무게, 색도, 조직감을 측정하고 관능검사를 실시하였다. 스펀지케이크 반죽 비중은 대조군과 5% 첨가군이 0.4였고 20% 첨가군까지는 유의적으로 증가하였다. 케이크 반죽 점도는 대조군보다 바나나 분말 첨가군들이 높게 나타났으며, Turbiscan을 이용하여 측정한 스펀지케이크 반죽 안정성은 10% 첨가군이 가장 높게 나타났다. 스펀지케이크의 수분함량은 바나나 분말 첨가량이 증가할수록 유의적인 차이를 나타내었다. 바나나 분말을 첨가한 스펀지케이크의 외부와 내부 색도를 측정한 결과 외부의 L(명도)은 대조군과 15% 첨가군이 가장 낮았으며 20% 첨가군이 45.41로 가장 높은 값을 보였다. a(적색도)는 바나나 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였고, b(황색도)는 대조군이 20.35로 가장 낮은 값을 보였으며 5% 첨가군이 22.59로 가장 높은 값을 보였다. 내부 L(명도)과 b(황색도)는 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으나 a(녹색도)는 유의적으로 감소하였다. 조직감 측정 시 경도(hardness)와 부서짐성(brittleness)은 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며, 부착성(adhesiveness), 씹힙성(chewiness)은 대조군과 첨가군들 간에 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 관능평가에서 바나나 향과 거친 정도는 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였으나 단맛은 대조군과 첨가군 간의 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 계란향은 바나나 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였고, 이취는 유의적으로 증가하였다. 또한 스펀지케이크의 색, 부드러움, 향미, 전체적인 기호도에서 대조군이 가장 높았으나 바나나 분말 첨가군에서는 10% 첨가군이 가장 높은 기호도를 보였다. 이의 결과를 고려해 볼 때 바나나 분말을 10% 첨가는 반죽안정성, 케이크의 부피지수, 경도, 전체적인 기호도를 고려할 때 최적 배합비로 제시되었다.

• 공업화학
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• 제16권6호
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• pp.772-777
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• 2005

본 연구에서는 발포법 및 겔-캐스팅법을 이용하여 소석회와 석회석을 원료로 다공성 필터의 제조를 제조하였다. 제조된 필터의 물성과 $SO_2$ 제거성능을 평가한 결과 다공성 석회질 필터의 기공률 및 기공크기가 클수록 수많은 윈도우에 의해서 대부분의 기공이 열린 기공으로 형성됨을 알 수 있었다. $SO_2$ 제거에 대한 다공성 석회질 필터의 영향은 다음과 같이 관찰되었다. 반응온도가 증가할수록 $SO_2$ 제거효율은 증가하였다. $SO_2$ 유입농도에 따른 제거 효율의 차이가 많이 나지 않았지만 유량 차이에 의한 효율 변화는 상대적으로 크게 나타났다. 필터의 경우 기공률이 클수록 $SO_2$ 제거효율은 우수하였으며, 기공률이 동일한 경우에서는 소석회 필터는 석회석 필터보다 $SO_2$ 제거효율이 우수하였다. 이것은 소석회의 CaO 전환율이 석회석에 비해 우수하여 $SO_2$에 의해 상대적으로 쉽게 $CaSO_4$로 형성되었기 때문으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권2호
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• pp.256-262
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• 2011

아민 흡수 공정에서 아민은 $O_{2}$ 및 고온에 의해 비가역반응을 일으키며, 이러한 현상을 열화반응이라 한다. 열화반응은 아민의 가치를 떨어뜨릴 뿐만 아니라 부식, fouling과 같은 문제를 일으킨다. 따라서, 본 연구에서는 여러가지 화학흡수제(MEA; monoethanolamine, AMP; 2-amino-2-methyl-propanol, DAM; 1,8-diamino-p-menthane)를 이용하여 i) 50, $120^{\circ}C$에서의 흡수평형, ii) $CO_{2}$ 및 $CO_{2}/O_{2}$ 계에서 흡수제의 열화에 따른 농도변화 및 초기열화속도상수, iii) 산소 $(O_{2})$에 의한 열화 영향을 살펴보았다. DAM은 흡수영역에서 MEA와 AMP에 비해 400~270% 높은 흡수평형부하를 보이며, MEA나 AMP에 비해 흡수/재생영역에서 흡수평형부하가 커 흡수능이 우수하였다. $CO_{2}$계에서 DAM의 초기열화속도상수는 $2.254{\times}10^{-4}$ $cycle^{-1}$로 MEA와 AMP의 $2.761{\times}10^{-4}$ $cycle^{-1}$, $2.416{\times}10^{-4}cycle^{-1}$에 비해 작아 열화가 늦게 진행되며, $O_{2}$ 주입시 초기열화속도상수는 1.3배 증가하여 2배 증가한 MEA보다 열화 영향이 적었다. 이러한, 일련의 열화반응은 GC chromatogram에서 새로운 peak의 생성과 FT-IR spectrum 분석을 통하여 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권4호
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• pp.347-355
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• 2021

다층 구조물의 경우 1층이 연약한 경우 지진 시 1층에 변형이 집중되어 기둥 부재에 심각한 손상이 발생하거나 파괴되어 구조물이 붕괴하는 사례가 발생하게 된다. 국내의 경우 포항지진 당시 필로티 구조물의 손상사례를 예로 들 수 있다. 2016년 국립재난 안전연구원의 "국내 비내진 건축물의 내진보강공법 조사 및 소요비용 분석 연구"에 따르면 민간 철근콘크리트조 건축물 중 주택의 내진화 비율은 38.3 %고, 그 중 2층 구조물 7.1 %에서 6층 96.3 % 그 외 99.4 %로 2~5층 구조물의 경우 내진비율이 50 %이하로 저조한 것으로 보고하였다. 이에 정부는 지원사업을 통해서 내진화율을 개선코자 하고있으나, 종래의 보강법은 여전히 시공비용이 고가이고 긴급시공이 어려운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 2014년 국토교통부의 연구사업을 통해서 개발된 저렴하고 긴급시공이 가능한 벨크로를 사용한 내진보강법의 성능을 개선하고자 벨크로와 콘크리트 기둥 사이에 고발포의 경질 우레탄 내부 충진을 통해서 벨크로의 초기긴장력을 도입하고, 이를 통해서 콘크리트 구속효과에 따른 벨크로의 연성보강성능 개선을 목표로 이를 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 시험체의 최대 연성도를 통한 평가에서 벨크로 내진 보강재의 최대 연성도 증진 효과를 재확인할 수 있었다. 에너지 소산 능력을 통한 평가에서는 VELCRO1 대비 VELCRO2 눈에 띄는 개선을 보인 반면, VELCRO1와 VELCRO2 시험체의 최대 연성도는 큰 차이를 보이지 않았다. 결과적으로 충진재가 사용된 VELCRO2 시험체에서 에너지 소산 능력은 크게 증진되었으나, 최대 연성도 평가에서 최대변위(∆_max)의 증가가 크지 않은 것을 확인하였다. 따라서 내부 충진재 재료의 개선과 균일한 충진재 시공을 개선의 필요성이 확인되었다.