• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.464-476
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• 2022

가속화되는 기후변화로 인해 전 세계 각지의 연안에서 해조류 대발생(macroalgal bloom)이 빈번하게 일어나고 있다. 특히, 녹조류의 대량 증식으로 인한 녹조(파래) 대발생(green tide) 현상은 지역 경제뿐만 아니라 연안 생태계 환경에도 막대한 피해를 주고 있다. 우리나라의 경우 2000년대부터 제주도 동북부 해안을 중심으로 파래대발생이 연중 지속적으로 관찰되며, 최근에는 남해와 동해 일대에서도 국지적으로 관찰되고 있다. 파래대발생의 원인 종은 갈파래속(Chlorophyta; genus Ulva)으로 알려져 있으며, 기후변화의 영향으로 해수 온도의 상승과 담지하수 및 인근지역 오염수 배출로 인한 질소와 인의 대량 유입으로 인한 영양염류 증가가 주요 원인으로 추정되고 있다. 갈파래속은 환경변화에 의해 형태적 발현의 가소성이 높은 표현형 적응성(phenotypic plasticity) 때문에 형태적 종 동정은 거의 불가능하다. 갈파래류 종 판별을 위해서는 분자유전학적 분석이 수행되어야 하나 현재 분자데이터를 이용한 갈파래 종 분포, 군집구조와 같은 생태조사연구는 매우 미흡한 실정이다. 파래대발생 피해 저감을 위해서는 파래대발생 주요 종들을 분자계통학적 분석을 통하여 정확하게 파악하는 것이 우선이다. 선행 연구에서는 2015년 파래대발생을 일으키는 주요 종 파악을 위해 핵 DNA ITS와 엽록체 DNA tufA (chloroplast elongation factor Tu) 유전자를 이용하여 분자계통학적 분석을 수행하였으며, 종 동정에는 tufa 유전자가 더 정확한 결과를 나타냈다. 따라서 본 연구에서는 tufA 유전자를 이용해 2015~2020년 제주도 연안에서 파래대발생을 일으키는 주요 구성 갈파래 종의 군집구조 및 종 다양성을 파악하고 종 구성의 시간적 변이를 확인하고자 하였다. 본 연구에서는 온대와 아열대 해역에서 주로 생장하는 것으로 알려진 큰갈파래와 구멍갈파래 종이 파래대발생의 주요 구성 종임을 확인하였다. 구멍갈파래는 2015년(35.75%)에서 2020년(36.18%) 기간 상대빈도의 변화가 거의 없고 안정적으로 유지되었으나, 큰갈파래의 경우 2015년(20.77%)에 비해 2020년(36.84%) 빈도가 대략 16% 증가하였다. 이러한 결과는 기후변화와 연관된 평균 해수면 온도의 상승에 큰갈파래의 높은 성장률 및 적응력과 관련이 있을 수 있으며, 제주도의 갈파래 군집을 구성하는 종 수는 2015년에는 9종이었으나 2020년에는 7종으로 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 유럽 원산지 외래종인 긴통갈파래와 굽은갈파래가 2015년과 2020년 모두 제주 연안에서 관찰되어 이 두 종에 대한 향후 지속적인 모니터링이 필요하다. 본 연구의 결과는 우리나라 연안에서 발생하는 파래대발생의 저감을 위해 주요 종인 갈파래속(genus Ulva)에 대한 분자유전학적 데이터에 대한 정보를 제공하고자 한다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.159-166
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• 2011

국제 사회는 산업경제의 발달과 더불어 온실가스 배출량이 날로 증가하고 있으며, 이로 인한 기후 변화 피해가 날로 심각해지고 있는 상황에서 온실가스 배출량을 줄이기 위해 전세계가 노력을 하고 있다. 정부는 온실가스 배출량을 감축하여 지구온난화를 막기 위해 "저탄소 녹색성장"의 국가정책 하에서 신재생에너지와 같은 친환경적인 녹색산업에 많은 관심과 투자에 집중하고 있다. 신재생에너지 분야는 태양력, 풍력, 수력, 조력 등 자연에너지를 활용하는 기술에 투자하면서 관련 핵심 부품 및 소재기술은 기술적으로 발전하고 있다. 반면에, 도로 공간에 존재하는 다양한 미활용 에너지를 이용하는 기술에 대한 연구는 세계적으로도 미흡한 실정인데, 본 논문에서는 이러한 도로 공간에서의 미활용 에너지를 통해 전기를 수확하는 기술에 대한 기초적인 실험방법과 결과를 제시하였다. 도로 공간에서의 미활용 에너지는 다양한 자원이 있을 수 있는데, 예를 들면 도로 주행 차량의 압력 및 충격 에너지, 도로 포장면의 복사열, 도로 소음 및 파동 등이다. 본 논문은 도로를 주행하는 차량으로부터 전기를 수확하기 위한 압전체 형상을 제안하였으며, 이를 검증하는 몇 가지의 기초 실험을 실시하였다. 즉, 압력을 전기로 변환하는 압전기술을 활용한 것으로 국내에서 쉽게 생산하는 PZT 세라믹을 이용하여 충격하중에 따라 발생하는 전압을 측정하였고, 아스팔트 및 콘트리트 포장 조건에 따른 압전 발전 실험을 실시하여 에너지 수확 성능을 비교 분석하였다.

• 전기화학회지
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• 제25권4호
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• pp.174-183
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• 2022

높은 에너지 밀도와 고순도 수소 생산의 측면에서 고분자 전해질 연료전지와 수전해가 주목받고 있다. 고분자 전해질 연료전지 및 수전해를 위한 촉매층은 귀금속 계열의 전기 촉매와 이오노머 바인더로 구성되어 있는 다공성 전극이다. 이 중 이오노머 바인더는 촉매층 내 이온 전도를 위한 3차원 네트워크 형성과 전극 반응에 필요한 또는 생성되는 물질들의 이동을 위한 기공 형성에 중요한 역할을 수행한다. 상용 과불소계 이오노머의 활용 측면에서 이오노머의 함량, 이오노머의 물성, 그리고 이를 분산시킬 분산 매체에 촉매층의 성능 및 내구성이 크게 달라진다. 현재까지 고분자 전해질 연료전지용 촉매층을 위한 이오노머의 활용 방법은 많은 연구가 진행되어왔으나 고분자 전해질 수전해 적용 방면에서는 촉매층 연구가 다소 미비한 실정이다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 연료전지 측면에서의 이오노머 바인더 활용 연구결과를 요약하였으며, 수소 경제 시대의 가속화를 위해서 고분자 전해질 수전해 핵심요소 중 하나인 촉매층용 이오노머 바인더에 관한 연구에 유용한 정보를 제공하고자 한다.

• 청정기술
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• 제30권2호
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• pp.71-93
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• 2024

최근, 무탄소 에너지원(특히, 선박 및 혼소 발전), 고효율 청정 수소 저장 및 매개체로써 암모니아가 다시 각광받고 있다. 암모니아는 화학공학에서 매우 중요한 공정 중 하나인 Haber-Bosch 공정을 통해 합성할 수 있지만, 이 공정은 에너지 소비량이 높고 탄소 배출량 역시 높아, 기존 공정을 통해 암모니아를 합성할 시 탄소 저감 효과가 미미하다. 이러한 기존 공정의 치명적인 단점을 해결하기 위해 최근, 높은 에너지 효율로 탄소 배출이 적게 암모니아를 합성할 수 있는 열화학적 합성 방법이 많이 개발되고 있다. 소재측면에서는 기존 공정보다 완화된 공정 조건에서도 충분히 높은 암모니아 합성 성능을 보일 수 있는 고성능 촉매 소재를 개발하는 연구가 진행되고 있으며, 공정측면에서는 매체 순환식(chemical-looping) 합성 방법, 플라즈마 합성방법, 기계화학적 합성 방식 등 다양하게 적용되고 있다. 이번 총설에서는 최근 청정수소 저장을 효과적으로 저장하기 위해 어떤 암모니아 합성 기술들이 개발되고 있는지 자세히 소개하고자 한다.

• 한국분무공학회지
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• 제19권3호
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• pp.115-122
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• 2014

As a demand for an automobile increases, air pollution and a problem of the energy resources come to the fore in the world. Consequently, governments of every country established ordinances for green-house gas reduction and improvement of air pollution problem. Especially, as international oil price increases, engine using clean energy are being developed competitively with alternative transportation energy sources development policy as the center. Bio ethanol, one of the renewable energy produced from biomass, gained spotlight for transportation energy sources. Studies are in progress to improve fuel supply methods and combustion methods which are key features, one of the engine technologies. DI(Direct Injection), which can reduce fuel consumption rate by injecting fuel directly into the cylinder, is being studied for Green-house gas reduction and fuel economy enhancement at SI(Spark Ignition). GDI(Galoine Direct Injection) has an advantage to meet the regulations for fuel efficiency and $CO_2$ emissions. However it produces increased number of ultrafine particles, that yet received attention in the existing port-injection system, and NOX. As fuel is injected into the cylinder with high-pressure, a proper injection strategy is required by characteristics of a fuel. Especially, when alcohol type fuel is considered. In this study, we tried to get a base data bio-ethanol mixture in GDI, and combustion for optimization. We set fuel mixture rate and fuel injection pressure as parameters and took a picture with a high speed camera after gasoline-ethanol mixture fuel was injected into a constant volume combustion chamber. We figured out spraying characteristic according to parameters. Also, we determine combustion characteristics by measuring emissions and analyzing combustion.

• 에너지공학
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• 제29권2호
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• pp.30-39
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• 2020

본 논문은 디자인 씽킹 방법론을 통해 수소에너지를 국가 에너지전환에 활용할 때의 갈등을 해결하는 방안을 제시하는데 그 목적이 있다. 연구결과, 디자인 씽킹을 통해 갈등 주체와 정부와 이해관계자 간 수소에너지 전환을 위한 정책의 공동 설계가 가능하며, 이는 공감과 협력을 바탕으로 하는 거시적인 접근 방법으로, 정책설계 프로세스에 대한 공감대를 초기에 형성할 수 있다. 수소 에너지 갈등에 대한 이해부터 시작하여 이해관계자의 갈등, 분쟁이나 소송의 결과에서 얻은 경험을 바탕으로 아이디어를 찾을 수 있다. 그리고 이를 바탕으로 수소 에너지전환에 대한 추가적인 아이디어를 도출하고 프로토타이핑과 테스트를 통해 아이디어의 실현을 구체화 및 검증하게 된다. 갈등 개선을 위한 이해관계자들과의 협업은 새로운 가치를 창출할 수 있으며, 에너지 전환의 관점에서는 이해관계자의 갈등에 대한 공감과 통찰력이 새로운 협업 환경을 촉진할 수 있다. 또한 에너지 전환 문제점에 대한 정의를 재구성하는 과정에서 아이디에이션을 통해 다양한 관점을 반영하며, 프로토타입 정책을 시행하는 과정에서 이해관계자 간 갈등 협의의 프로세스에서 지속적인 공감으로 이해관계자의 의견을 통합하여 갈등을 예방할 수 있음을 알 수 있다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.232-243
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• 2009

근래 고성능 친환경 타이어의 개발요구에 의하여 경제성(낮은 회전 저항)과 안전성(wet traction) 및 내마모성면에서 균형있는 특성을 가지는 타이어 트레드 고무의 합성 제조 기술이 중요하게 대두된다. 이를 위하여 다양한 기능성 용액중합 SBR의 개발과 함께 고무/충전제 간의 상호작용 증진 기술이 학술적으로나 산업적으로 활용되고 있다. 본 고에서는 기존의 카본블랙 고무와 함께 최근 green tire로서 각광 받는 실리카 충전 고무에서 충전제와 상호반응이 가능한 화학적 변성 SBR과 커플링제를 이용한 고성능 타이어 트레드 고무의 합성 제조 기술에 대하여 최근 연구 방향과 함께 작용 메카니즘에 대하여 고찰하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.660-673
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• 2022

In achieving carbon neutrality and the hydrogen economy, the estimation of H₂ cost is critical in terms of CCU technologies. This study analyzes LCOH of hydrogen produced by the carbon utilization unit with methane reforming and CO₂ from thermal power plant. LCOH for H₂ made with CO is estimated in three ways of Joint Cost Allocations with financial performance risk assessment. Regarding cost analysis, the zero value of LCOH is $6,003/ton. We found that the CCU technology has economic feasibility in terms of profitability. The sensitivity analysis result shows that the input ratio is more influential to the LCOH than other variables. Risk analysis presents the baseline price of zero value of LCOH - $8,408/ton, which is higher than the cost analysis - $6,003/ton. Mainly, the price variability of natural gas primarily affects the LCOH. The study has significant value in analyzing the financial performance risks as well as the cost of H₂ produced by a Plasma-based CCU system.

• 한국물환경학회지
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• 제40권3호
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• pp.131-139
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• 2024

This study investigated the chemical properties of Organic Soil Amendments (OSAs) made from organic waste. It also assessed the effectiveness of using these OSAs in the soil layer of Green Infrastructure (GI) to reduce stormwater runoff and non-point source pollutants. The goal was to improve the national environmental value through resource recycling and contribute to the circular economy transformation and carbon neutrality of urban GI. The OSAs used in this study consisted of spent coffee grounds and food waste compost. They were found to be nutrient-rich and stable as artificial soils, indicating their potential use in the soil layer of GI facilities. Applying OSAs to bio-retention cells and permeable pavement resulted in a reduction of approximately 11-17% in stormwater runoff and a decrease of about 16-18% in Total Phosphorus (TP) discharge in the target area. Increasing the proportion of food waste compost in the OSAs had a positive impact on reducing stormwater runoff and pollutant emissions. This study highlights the importance of utilizing recycled resources and can serve as a foundation for future research, such as establishing parameters for assessing the effectiveness of GI facilities through experiments. To enable more accurate analysis, it is recommended to conduct studies that consider both the chemical and biological aspects of substance transfer in OSAs.

• 한국가정과교육학회지
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• 제27권4호
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• pp.141-154
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• 2015

본 연구는 중학생의 라이프스타일이 친환경적인 의생활 실천과 효능감에 미치는 영향을 알아보기 위하여 대구지역 중학생 215명을 대상으로 자기기입식 설문조사로 실시되었다. 친화경적인 의생활 실천 점수는 남학생이 $2.95{\pm}.49$점, 여학생 $3.19{\pm}.55$점으로 여학생의 실천점수가 유의적으로 높았다(p<0.01). 1학년의 실천점수가 $3.23{\pm}.56$점, 2학년 $3.09{\pm}.53$점, 3학년 $2.94{\pm}.58$점으로 3학년 학생의 실천 점수가 유의적으로 낮았다(p<0.01). 친환경적 의생활 실천 효능감도 여학생이 남학생보다 유의적으로 높았고(p<0.05), 3학년이 1, 2학년보다 유의적으로 낮았다(p<0.05). 친환경 의생활 실천 효능감과 라이프스타일 요인은 친환경 의생활 실천에 유의적인 영향을 미치는 것으로 나타났고(p<0.05), 특히 라이프스타일의 계획된 구매요인이 친환경적인 의생활 실천 및 효능감에 유의적인 영향을 미치는 것으로 나타났다(p<0.05). 따라서 중학교 가정교과의 녹색생활 단원의 교육에서 학생의 라이프스타일이 반영되고, 친환경적인 의생활 실천 효능감을 높일 수 있으며, 의복의 재사용과 재활용 교육을 강화할 수 있도록 융합교육을 통한 보다 적극적인 창의성 교육이 요구되었다.