• 자원환경지질
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• 제57권1호
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• pp.83-91
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• 2024

IEA(2022)는 세계 이차전지 배터리 수요는 2040년 1.3TWh로 그 중, 전기자동차 배터리는 약 80%를 차지하고, 사용후 배터리는 30년 이후 본격적으로 배출될 것으로 전망되고 있다. 전기차 사용후 배터리는 재사용 및 재활용을 통해 새로운 가치를 창출할 수 있으며, 배터리 공급망에서 가장 취약한 부분인 원료 확보 불안정성을 해소할 수 있다. 본 연구에서는 국내 전기차 사용후 배터리 발생량과 이의 재사용 및 재활용 잠재성을 분석하였다. 그 결과, 전기차 사용후 배터리 연간 발생량은 '31년부터 10만개에서 '45년 81만개로 확대될 것으로 추정되었다. 또한 재활용으로 회수한 자원으로 '45년에는 100만대의 배터리 제조할 수 있으며, 재사용은 36Gwh급 배터리 생산에 맞먹는 시장을 기대할 수 있는 것으로 나타났다. 한편, 현재 재활용 업체가 공개한 계획 기준에서, 국내 전기차 사용후 배터리는 국내 재활용 처리용량(전처리)의 11% 담당 가능('30년)할 것으로 원료확보의 차원에서 폐배터리 수출입 관리가 중요할 것이다.

• 유기물자원화
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• 제32권2호
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• pp.15-25
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• 2024

본 연구에서는 하수슬러지 필터프레스 공정에서 발생하는 오염 여과포에 대하여 가압수 및 초음파 세척에 대한 재생효율을 평가하였다. 이를 위하여 3톤 규모 하수슬러지 수열탄화물 처리 필터프레스로부터 오염된 여과포를 채취하였다. 먼저, 필터프레스 여과포의 오염 특성을 평가하였다. 오염 여과포의 위치에 따른 공기투과도와 단위질량을 측정하였으며, 새 여과포 측정값과 비교하였다. 다음으로 오염 여과포 전체 면적에 대하여 공기투과도 및 단위질량 분포를 지도화하여 오염 특성을 평가하였다. 마지막으로 오염 여과포를 대상으로 3 bar의 압력 세정 및 34, 76, 120, 168 kHz 주파수의 초음파 세척을 수행하였다. 이때, 여과포의 기공 오염 정도를 3단계로 나누어 세척효율을 평가하였다. 여과포 오염 비교 결과, 기공 오염은 여과물질이 지속적으로 투입, 압착되는 여과포 하부와 양측면 위주로 발생하였으며, 표면 오염은 전체면적에 걸쳐 고르게 나타났다. 가압 세척 결과, 공기투과도는 1.3-3.1%p 증가하였으며, 오염물질은 2.7-4.4% 제거되었다. 초음파 세척결과, 공기투과도는 12.5-61.5%p 증가하였으며 오염물질은 2.7-29.2% 제거되었다. 초음파 세척에서 주파수가 낮을수록 공기투과도 재생율과 오염물질 제거율이 우수하였다. 여과포의 기공 오염 정도가 클수록 초음파 세척 후 공기투과도 향상 및 오염물질 제거 효과가 우수하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권3호
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• pp.514-525
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• 2023

본 연구는 매실식초 및 홍삼농축액 혼합 음료의 증진된 피로회복 효과를 확인하고자 유기산 함량과 고강도 운동 쥐모델에서 항피로 관련 인자를 측정하였다. 홍삼농축액 및 매실식초 혼합 음료 내 유기산 함량은 acetic acid가 1,654.17 ppm으로 가장 높은 함량을 보였고, malic acid와 citric acid가 각각 617.28, 600.12 ppm으로 확인되었다. 항피로 관련 인자 중 지구력을 측정한 결과, 홍삼매실식초 혼합음료(RPV)를 섭취한 군에서 138.83 min으로 가장 높은 지구력을 보였으며, 혈중 무기인산과 암모니아 및 젖산 함량은 0.67 mM, 24.28 mmol/L 및 1.75 mM으로 유의적으로 가장 낮은 수치를 보였다. 또한, 간 및 근육 내 글리코겐 함량에서 RPV는 각각 288.4, 22.84 ㎍/g으로 가장 높은 함량을 나타냈다. RPV의 혈청 및 근육조직 내 creatine kinase 함량은 465.42와 33.05 U/L로 유의적으로 가장 낮은 값으로 확인되었으며, 근육 내 lactate dehydrogenase 함량은 RPV에서 가장 높은 값인 140.13 U/L로 나타났다. 본 연구결과를 통해 풍부한 유기산을 가진 매실식초 및 홍삼농축액 혼합 음료의 섭취는 매실식초 또는 홍삼농축액의 단일 섭취에 비해 증진된 항피로 효과를 나타낸다는 것을 확인하였으며, 이는 피로회복 기능성식품 소재로 이용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Animal Bioscience
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• 제37권7호
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• pp.1168-1176
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• 2024

Objective: As a charismatic species, cashmere goats have rich genetic resources. In the Inner Mongolia Autonomous Region, there are three cashmere goat varieties named and approved by the state. These goats are renowned for their high cashmere production and superior cashmere quality. Therefore, it is vitally important to protect their genetic resources as they will serve as breeding material for developing new varieties in the future. Methods: Three breeds including Inner Mongolia cashmere goats (IMCG), Hanshan White cashmere goats (HS), and Ujimqin white cashmere goats (WZMQ) were studied. IMCG were of three types: Aerbas (AEBS), Erlangshan (ELS), and Alashan (ALS). Nine DNA samples were collected for each population, and they were genomically re-sequenced to obtain high-depth data. The genetic diversity parameters of each population were estimated to determine selection intensity. Principal component analysis, phylogenetic tree construction and genetic differentiation parameter estimation were performed to determine genetic relationships among populations. Results: Samples from the 45 individuals from the five goat populations were sequenced, and 30,601,671 raw single nucleotide polymorphisms (SNPs) obtained. Then, variant calling was conducted using the reference genome, and 17,214,526 SNPs were retained after quality control. Individual sequencing depth of individuals ranged from 21.13× to 46.18×, with an average of 28.5×. In the AEBS, locus polymorphism (79.28) and expected heterozygosity (0.2554) proportions were the lowest, and the homologous consistency ratio (0.1021) and average inbreeding coefficient (0.1348) were the highest, indicating that this population had strong selection intensity. Conversely, ALS and WZMQ selection intensity was relatively low. Genetic distance between HS and the other four populations was relatively high, and genetic exchange existed among the other four populations. Conclusion: The Inner Mongolia cashmere goat (AEBS type) population has a relatively high selection intensity and a low genetic diversity. The IMCG (ALS type) and WZMQ populations had relatively low selection intensity and high genetic diversity. The genetic distance between HS and the other four populations was relatively high, with a moderate degree of differentiation. Overall, these genetic variations provide a solid foundation for resource identification of Inner Mongolia Autonomous Region cashmere goats in the future.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.82-93
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• 2024

시멘트 산업은 클링커 생산 과정에서 약 60 % 이상의 CO₂가 발생하며 이러한 많은 양의 CO₂를 효율적으로 저감 시키기 위해 범세계적으로 시멘트 대체 재료가 활용되고 있다. 대표적으로 활용되는 시멘트 대체 재료는 고로슬래그와 플라이애시가 있으며, 이들은 시멘트 산업을 비롯한 콘크리트용 혼화재료, 지반 고화재 등 다양한 산업에서도 활용되고 있다. 하지만, 각 산업의 탄소중립 전략에 따라 향후 이들의 가용성은 낮아질 것으로 전망되고 있기 때문에 시멘트 산업의 보통포틀랜드시멘트 혼합재 함량 증대 목표를 달성하기 위해서는 새로운 시멘트 대체 재료를 활용해야 한다. 석회석은 이미 시멘트 산업에서 다량 보유하고 있는 재료로 가용성 측면에서 장점이 있으며 분쇄효율이 높아, 해외 선진국에서는 이미 포틀랜드 석회석 시멘트를 표준으로 제정하여 상용화하고 있다. 이와 같은 배경에서 본 연구에서는 국내 PLC의 활용 가능성을 평가하기 위해 석회석의 분말도와 치환율이 시멘트의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하였으며, 탄소중립 관점에서 CO₂ 배출량을 분석하여 시멘트의 환경 영향 평가를 수행하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제41권2호
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• pp.459-471
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• 2024

현대사회에서 스트레스와 긴장감은 피할 수 없는 요인이다. 다양한 피부질환은 스트레스를 일으키는 중요한 요인으로 언급되고 있다. 피부질환을 가진 환자들은 수면상태가 원활하지 않아 전반적으로 수면 효율이 낮다. 또한 피부질환으로 인해 심리적 스트레스 수치가 높아지고, 이와 같은 과정은 반복적으로 발생하고 있다. 피부질환과 스트레스는 상호적으로 연관되어 있으며, psychodematology에 대한 연구가 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 피부질환을 저하 시킬 수 있는 호박, 작약, 타트체리 복합물을 활용하여 피부 각질 형성 세포에서 스트레스로 인한 만성 피부질환을 개선할 수 있는 소재를 개발하고 효능을 입증하고자 하였다. HaCaT 각질형성세포에 복합 추출물은 12.5, 25, 50, 100 ㎍/mL 농도 의존적으로 TNF-α, IL-1β, IL-6, MDC, TARC 발현량이 저해되었으며 특히 IL-1β의 경우, 100 ㎍/mL의 농도에서 40% 이상 저해하는 우수한 효능을 확인하였다. 또한 AQP-3, HA, filaggrin의 생성량 농도 의존적으로 유의미한 증가를 보이며 TNF-α/IFN-γ로 증가된 p-ERK, p-JNK, p-p38의 단백질 발현은 복합 추출물의 처리로 유의하게 감소시 키는 것으로 나타났다. 이를 통하여 해당 복합 추출물은 피부질환을 치료 및 예방할 수 있는 소재로서 활용가치가 있는 것으로 판단되며, 이는 피부질환과 스트레스 간의 상호 관계의 악영향을 낮춰 줄 것으로 판단된다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권1호
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• pp.525-532
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• 2024

본 연구에서는 스마트팔찌와 스마트워치의 물리적 특성이(예: 모양, 색상, 소재, 크기, 무게, 기술적 기능) 소비자의 기능적, 심미적, 상징적 가치 지각에 미치는 영향을 확장된 기술수용모형을 사용하여 탐색하였다. 스마트팔찌나 스마트워치를 사용한 경험이 있는 미국 거주 성인 남녀를 대상으로 온라인 설문조사를 실시하였고, 최근 1년 사용했거나 현재 사용중인 제품에 대한 다양한 물리적 특성과 그에 대한 평가를 질문하였다. 연구 결과, 전면 디스플레이 모양이 상징적 가치에 유의한 영향을 미쳤는데, 구체적으로 원과 정사각형은 직사각형보다 유의하게 높은 상징적 가치를 보였다. 손목밴드의 소재 역시 상징적 가치에 유의한 영향을 미쳤으며, 여러 소재 중에서도 금속과 가죽의 상징적 가치가 높게 나타났다. 또한, 제품의 크기가 클수록 높아지는 상징적 가치를 확인하였다. 이 외에도 활동 추적, 알람 시계, 거리 추적과 같은 기술적 기능은 기능적 가치를, 시계, GPS, 이메일 같은 기술적 기능은 심미적 가치를, 보폭계, GPS, 이메일은 상징적 가치를 높게 지각하도록 했다. 이러한 결과는 스마트팔찌와 스마트워치에 대한 소비자 욕구를 이해하여 제품을 개선하거나 신제품 개발하는 자료로 사용될 수 있다.

• 전기화학회지
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• 제27권3호
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• pp.97-104
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• 2024

상용화된 리튬이차전지의 전극은 습식 공정을 통해 제조되고 있으며, 전극의 건조공정은 전극 생산속도 및 공정비용 측면에서 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 실리콘 전극의 건조 조건에 따른 품질 및 이를 포함하는 전극의 전기화학적 성능을 조사하고자, 고온(180 ℃) 및 저온(50 ℃) 건조 조건에서 실리콘 음극을 제조하였다. 고온 건조 조건은 전극 슬러리 내 용매를 빠르게 증발시키며 전극 생산속도를 향상시킬 수 있지만, 집전체로부터 전극 복합체의 박리를 유발하였다. 그 결과 실리콘 전극의 접착력을 약화시키고 전극 코팅 품질을 감소시켰으며, 저온 대비 고온 건조 조건에서 제조된 실리콘 전극은 두꺼운 복합체 두께를 보였다. 180 ℃ 전극은 50 ℃ 전극보다 면저항이 컸으며, 전기전도도는 낮았다. 또한 50 ℃ 전극은 180 ℃ 전극 대비 152.5% 우수한 수명 특성을 보였다(300회의 충·방전 이후 180 ℃ 전극 용량 = 844 mAh g^-1, 50 ℃ 전극 용량 = 1287 mAh g^-1). 실리콘 전극에 대한 건조 조건 설정은 손쉽게 실리콘 전극의 품질 및 안정성을 향상시킬 수 있는 새로운 시각을 제공할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.1-12
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• 2024

본 연구에서는 강사장교의 비선형 거동과 하모니 서치 알고리즘에 기반한 사장교 부재 단면 결정 방법을 제시하였다. 하모니 서치 알고리즘은 초기값 설정, 하모니 메모리 초기화, 새로운 하모니 메모리 구성 및 하모니 메모리 업데이트의 과정을 반복하여 최적값을 탐색함으로써 사장교 부재 단면을 결정한다. 하모니 서치 알고리즘으로 선정된 주요 부재 단면으로 3차원 강사장교의 비선형 초기형상해석을 수행하였으며, 초기장력과 형상을 고려하여 복잡한 거동특성과 각 부재의 비선형성을 반영한 사장교 주요 부재인 주탑, 보강거더, 가로보 및 케이블의 최적 단면을 결정하였다. 사장교 주요 부재의 단면 결정을 위한 목적함수로는 전체 중량을 사용하였으며, 제약조건으로 한계상태설계법을 바탕으로 하중저항능력과 사용성에 대한 제약조건식 및 보강거더와 가로보 단면의 폭과 높이의 비율을 추가적인 제약조건으로 고려하고, 주탑, 보강거더 및 가로보의 기하 및 재료 비선형성과 케이블 부재의 비선형성에 따라 부재 단면을 결정할 수 있도록 하였다. 최적 단면 결정 결과, 제안한 해석 방법은 사장교의 다양한 설치조건에 따라 최적 단면을 결정할 수 있으며, 비선형성을 고려한 사장교 부재 단면제원을 하모니 서치 기법을 통하여 결정할 수 있음을 확인하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권4호
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• pp.343-360
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• 2024

본 연구에서는 한국의 선도적 과학자가 연구 과정에서 경험한 어려움을 분석하고, 이를 바탕으로 과학교육에의 시사점을 제시하고자 하였다. 선도적 과학자를 판단하는 기준으로 연구 영향력 측면과 수상 경력 측면을 활용하였으며 총 13명의 연구 참여자를 선정하여 문헌조사와 반구조화된 면담을 실시하였다. 면담 내용은 녹음하고 전사하였으며, 구성주의 근거이론 방법에 의거하여 자료를 질적 분석하였다. 분석 결과, 선도적 과학자가 연구 과정에서 경험한 어려움은 아무도 가보지 않은 길, 예상치 못한 돌발 상황, 척박한 국내 연구 환경의 3가지 대범주와 11가지 하위범주로 분석되었다. 아무도 가보지 않은 길은 과학자가 새로운 연구 분야를 창출하거나 선도해가면서 부딪히는 어려움으로 연구 성과에 대한 불확실성으로 인한 불안, 연구 분야의 지식 축적 부족, 학계 리더로서 연구영향력 유지에 대한 부담감으로 분석되었다. 예상치 못한 돌발 상황은 연구자라면 누구라도 연구 과정에서 부딪힐 수 있는 어려움으로 새로운 현상을 기존 이론으로 설명 불가능, 연구 결과의 활용 불가, 반복된 실패로 분석되었다. 척박한 국내 연구 환경은 연구비 지원시스템의 불합리함, 인적 네트워크의 부족, 학생들의 취업과 진로의 한계, 연구 장비의 열악함, 퇴직 연구자에 대한 연구 지원 정책 부족으로 분석되었다. 과학자들이 경험한 어려움은 각 하위범주별로 과학자의 구체적인 사례를 담았으며, 과학교육 및 R&E의 문제점과 발전방향에 대해 논의하였다. 본 연구는 선도적 과학자들의 연구 과정에서 경험한 어려움을 생생한 목소리로 전달하여 과학교육자에게는 과학교육과 R&E의 방향에 대한 시사점을 제공하며, 이공계열 진학을 희망하는 학생들에게는 진로교육 자료로써 과학을 바라보는 태도와 과학의 본성에 대한 이해에 도움을 줄 수 있다. 더불어 과학 연구 정책의 개선 방안을 모색하여 국내의 과학 전문성 함양 문화가 발달하는 데 기여할 수 있을 것이다.