• 한국포장학회지
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• 제28권1호
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• pp.31-38
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• 2022

안전한 식품, 긴 보관 수명과 좋은 품질을 보유한 식품에 대한 소비자의 요구가 증가하고 있으며, 이에 대응하여 활성포장의 상용화와 개발이 증가하고 있다. 본 총설에서는 산소제거제, 수분제거제, 이산화탄소제거제 및 에틸렌제거제의 정의, 사용되고 있는 활성포장의 구조, 활성물질과 구동 메커니즘, 적용 식품 분야와 잠재적 효과 및 활성포장 관리 규정 등에 대하여 조사하였다. 국내 상용화 현황을 보면 활성물질을 다공성 또는 타공 구조를 가진 파우치에 넣은 다음, 식품포장에 적용하는 사쉐형 활성포장이 주로 적용되고 있음을 확인하였다. 이러한 다양한 종류의 활성포장이 식품포장에 널리 사용되고 있음에도 불구하고, 유럽에 비해 국내에서는 소비자의 건강과 식품의 안전에 영향을 줄 수 있는 활성포장과 활성물질에 대한 정의, 관리, 안전성 평가 및 사용 등에 대한 구체적인 관리 규정과 안전성 평가방법에 대한 구축은 미비함을 확인하였다. 식품은 건조식품, 액상식품, 고 수분함유 식품 등 종류가 다양하고 각 식품의 품질에 영향을 미치는 화학적, 물리적, 생물학적 요인 및 보관조건 등도 다양하다. 활성포장에 사용되는 활성물질이 식품으로 전이되면, 식품 성분과 화학적/물리적으로 상호작용하여 품질과 안전에 부정적인 영향을 야기할 가능성이 있다. 따라서, 활성포장의 최적 성능을 구현하기 위해서는 식품 맞춤형으로 설계하는 것이 필요하며 활성포장과 활성물질에 대한 관리 규정 및 안전성 평가방법도 식품 종류와 활성포장의 종류에 따라 세분화하여 정립하는 것 또한 필요하다고 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.517-522
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• 2023

고분자전해질 연료전지 (PEMFC)에 공기와 수소를 공급하고 개회로전압 (OCV) 상태에서 가습/건조를 반복하는 고분자막의 화학적/기계적 내구성 평가법이 사용되고 있다. 이 프로토콜에서 가습/건조가 반복되면 전압 상승/감소가 반복되어 전극 열화도 발생한다. 막 내구성이 우수한 경우 전압 변화 횟수가 증가해, 전극 열화에 의해 평가가 종료되어 원래 목적인 막 내구성 평가를 할 수 없는 문제가 발생하기도 한다. 본 연구에서는 미국 에너지부 (DOE)와 동일한 프로토콜을 사용하되 cathode 가스로 공기대신 산소를 사용하고 가습/건조시간과 유량도 증가시켜 막의 화학적/기계적 열화 속도를 증가시켜서 고분자막 내구 평가 시간을 단축시킴으로서 이와 같은 문제를 개선하고자 하였다. Nafion 211 막전극접합체(MEA) 내구성 평가를 공기 대신 산소를 사용해서 가속화도를 2.6배 증가시켜 2,300 사이클만에 평가 종료하였다. 본 프로토콜에 의해 고분자막도 가속 열화되고, 전극 촉매도 가속 열화되어 고분자막과 전극의 내구성을 동시에 평가할 수 있는 이점도 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권3호
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• pp.275-283
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• 2013

차세대 로켓 엔진의 추진제중 하나로 부각되어지고 있는 메탄 엔진의 연소 특성을 파악하기 위하여 가스메탄과 액체산소를 추진제로 사용하는 로켓 엔진의 인젝터를 설계/제작 하였다. 동축 스월/전단형 인젝터를 채택하여 제작하였으며, 상용 해석 프로그램인 Fluent를 사용하여 유동해석을 수행한 결과를 바탕으로 인젝터의 주요 변수들을 선정하였다. 제작된 인젝터는 수류실험을 통하여 미립화와 분무특성을 파악하였고, 설계점에서의 연소실험을 수행하여 점화 및 연소 안정성을 확인하였다. 또한, 혼합비(O/F ratio)를 변화시켜가며 연소 실험을 수행하여 특성 속도($C^*$)와 연소실 압력 섭동 값을 이용하여 연소 특성 및 안정성을 평가하였다. 실험 결과 모든 혼합비 영역에서 평균적으로 90% 이상의 높은 연소 효율을 보였고, 압력 섭동 값이 2% 미만으로 연소안정성을 확인하였다.

• 분석과학
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• 제28권3호
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• pp.236-245
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• 2015

최근 실내 분위기 환경조성이나 차 등의 가열용으로 실내에서 양초가 많이 사용되고 있다. 이 연구에서는 0.008 m³ 벨쟈를 이용하여 소형 연소실을 제작하고, 양초 연소 생성물들의 방출계수를 측정하였다. 연소실 내부에 유리 접시를 양초 위에 설치하여 불꽃의 직접적인 영향을 배제하고 배출구의 높이를 높이고 깔때기 모양으로 하여 배출구로 유입되는 외기를 차단하여 균질한 조성의 배출가스를 얻을 수 있었다. 연소실 배출가스의 온도는 34 ℃~41 ℃의 범위였다. 양초 연소 시 발생하는 연소생성물은 주로 알데하이드류나 산류등 함 산소화합물들이었다. 양초 연소생성물의 질량단위방출계수는 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠이 각각 0.04 μg/g, 0.01 μg/g, 0.02 μg/g 이었으며, 총휘발성 유기 화합물의 방출계수는 3.81 μg/g으로 나타났다. 알데하이드류의 방출계수는 폼알데하이드, 아세트알데하이드 및 벤즈알데하이드가 각각 4.48 μg/g, 1.09 μg/g, 0.67 μg/g으로 VOC 류 보다 높은 방출계수를 나타냈다. 실험에서 사용된 양초 시료의 성분의 차이점을 고려하면 이 연구에서 사용한 0.008 m³ 연소실을 이용하여 얻은 연소생성물들의 질량단위 방출계수와 기존의 0.17 m³~50 m³ 연소실을 이용해 측정한 결과들과 매우 유사하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.163-170
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• 2013

$V_2O_5/TiO_2$계 촉매상에서 $NH_3$에 의한 $NO_x$의 선택적환원은 310의 지구온난화지수를 갖는 $N_2O$의 또 다른 인위적인 배출원이 될 수 있는 것으로 보고되고 있으므로, 본 총설은 화석연료를 연소시키는 화력발전소용 상기 촉매상에서 SCR 탈질반응 동안에 $N_2O$ 생성과 관계되는 주요 변수들의 유의성을 다루고자 한다. $NH_3$-SCR 탈질반응에서 $N_2O$ 배출은 $NH_3$ 산화반응에 더하여 반응 중에 존재하는 $NO_x$와 $NH_3$ 간의 부반응을 통해 일어나 이 부반응들의 정도는 SCR 촉매의 활성성분인 $V_2O_5$의 함량과 조촉매의 종류($WO_3$와 $MoO_3$), 반응온도, $NO_2/NO_x$ 비율, 산소농도, 공간속도, 수분함량, 열처리 등과 같은 유입가스 조건과 운전변수 및 화력발전소 현장에 설치된 상용 SCR 탈질공정에서 격은 촉매의 이력에 크게 의존한다. 상기의 모든 변수들이 탈질반응에서 $N_2O$ 생성과 관계된다고 할지라도, 몇몇 핵심변수들이 $N_2O$ 생성에 미치는 영향과 상용 SCR 공정에서 $N_2O$ 생성을 억제할 수 있는 방안이 고찰되었다.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.235-240
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• 2014

본 연구에서는 음식물쓰레기를 반탄화 하여 생성된 생성물의 특성 및 온도에 대한 영향을 비교하여 연료화 가능성을 파악하고자 하였다. 반응온도를 $180^{\circ}C{\sim}270^{\circ}C$ 조절하고 열전달방식을 질소가스 열전달방식과 열매체유 열전달방식으로 나누어 실험한 결과 생성물의 생산 수율과 수분함량은 온도가 높아짐에 따라 감소하였고 특히 $240^{\circ}C$이상에서는 수분감소 뿐만 아니라 열적변화도 확인 할 수 있었다. 반응온도가 낮을수록 열매체유 열전달방식이 수분감소에 더 좋은 열전달 효율을 보였지만 온도가 높아질수록 그 차이는 미미한 것을 확인할 수 있었다. 발열량의 경우 초기 660 Kcal/kg 에서 질소가스 열전달방식 6,400 Kcal/kg 간접방식 6,890 Kcal/kg 으로 상승 되었고, 원소분석결과 반응온도가 상승할수록 반탄화 생성물의 탄소원소의 함량증가와 산소원소 함량 감소를 확인 하였으며 석탄밴드 분석결과 저급석탄에 가까운 H/C와 O/C의 범위를 나타내었다. 음식물쓰레기를 반탄화를 통하여 연료개질이 가능하다는 것을 확인 할 수 있었으며, 반응온도가 높아질수록 저급석탄에 더 가까워짐을 확인할 수 있었다.

• 생태와환경
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• 제51권2호
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• pp.160-167
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• 2018

본 연구에서는 몬순 기후지역에 위치한 대형 인공호(소양호)로 유입하는 유기탄소의 양의 시간적 변화와 호수로 유입 후의 침강하는 탄소의 양을 계산하였다. 또한 이렇게 침강한 유기물이 심층 혐기성 분해 후 발생하는 메탄의 양을 측정하였다. 조사 결과 몬순 강우의 영향으로 여름철 많은 양의 유기탄소가 유입수를 통해 호수로 유입하는 사실을 확인하였고, 침강하는 유기탄소 양 또한 상당함을 확인할 수 있었다. 또한 유기탄소의 순환 및 온실가스 방출연구에 중요한 부분인 메탄 방출량을 측정한 결과 그 양이 이미 조사된 다른 호수와 비교했을 때 더 많은 양의 탄소가 메탄의 형태로 배출됨을 알 수 있었다. 향후 온실가스 저장소(inventory) 대상 선정에 있어서도 인공호의 중요성을 무시할 수 없음을 확인했다. 그러나 호수의 메탄 발생량을 정량하기 위해 메탄 기포 발생의 산발적인 특성을 고려하고 시공간적 발생의 특징을 연구하는 것은 향후 필수적이다. 더욱이 현재 우리나라 호수를 대상으로 한 메탄가스 발생의 연구는 극히 드물기 때문에 더 많은 관심이 필요하다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권4호
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• pp.580-585
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• 2004

단감의 호흡에 미치는 산소, 이산화탄소 가스조성과 저장온도의 영향을 조사하기 위하여 비경쟁억제 효소반응속도식$(R=V_m[O_2]/(K_m+(1+[CO_2]/K_i)[O_2]))$과, Arrhenius 식(R=A exp(-E/$(R^*T)$)을 각각 모델로 하였다. 호흡 data는 0, 5, $20^{\circ}C$에서 폐쇄계방법으로 수집하였다. 0, $5^{\circ}C$에서 $K_m$은 0.1%이하, $K_i$는 100%이상이었고, $20^{\circ}C$에서 산소소비와 이산화탄소 발생의 $K_m$은 각각 10.72%와 3.25%로 크게 증가하였고, $K_i$는 각각 59.6%와 44.6%로 크게 감소하였다. 활성화에너지는 산소농도가 낮아지고 이산화탄소 농도가 높아질수록 감소하였고, 산소소비의 활성화에너지가 이산화탄소 발생의 활성화에너지보다 낮았다. 이는 이산화탄소 발생 호흡량이 산소소비 호흡량에 비해 온도의 영향을 많이 받고, 산소감소와 이산화탄소 증가에 따른 호흡량 감소 효과는 저온에 비해 고온에서 커지는 경향이었다. 이는 산소소비와 이산화탄소 발생의 $K_m$과 $K_i$값 비교에 의한 예측과 일치하는 결과이다. 이상의 간을 근거로 하여 각 온도별 MA포장 내 공기조성 변화의 예측하였고, 또한 실제 실험으로 조사된 값은 일치하였다. 따라서 단감의 최적 MA 포장조건설정에 있어서 효소반응속도론에 근거한 호흡모델이 타당한 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제20권1호
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• pp.63-67
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• 1987

고추, 마늘 및 배추등(等)의 연작지토양(連作地土壤)에서 식물독소(植物毒素)의 분별정량(分別定量), 독소물질(毒素物質)이 고추 발아(發芽) 및 생육(生育)에 미치는 영향등(影響等)을 알고져 질내시험(窒內試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 불휘발성(不揮發性) 방향족(芳香族) 유기산(有機酸)인 Hydroquinone, Benzoic-, P-hydroxybenzoic- 및 Vanillic 산등(酸等)은 BSA(N, O-bis(trimethylsily1)acetamide)로 Silyl 화(化) 시켜 Gas chromatogphy 방법(方法)에 의하여 분별(分別) 정량(定量)이 가능(可能)하였다. 2. 고추, 마늘 및 배추 연작재배지(連作栽培地) 토양(土壤)에서 Hydroquinone, P-hydroxybenzoic- 및 Benzoic 산(酸)이 검출(檢出) 되었으며 특(特)히 고추 연작재배지토양(連作栽培地土壤)에서 작물(作物)의 장해한계농도(障害限界濃度) 이상(以上)의 독성물질(毒性物質)이 검출(檢出)되었다. 3. 고추 발아(發芽) 및 생육(生育)에 미치는 각종(各種) 식물독소(植物毒素) 피해농도(被害濃度)는 200 ppm 정도(程度)였으며 식물독소중(植物毒素中) Benzoic acid에 의한 피해(被害)가 가장 심(甚)하였다. 4. 식물독소(植物毒素)에 의한 고추 유식물(幼植物)의 피해징상(被害徵象)은 줄기 신장억제(伸長抑制), 유엽(幼葉)의 갈변(褐變), 생육정지등(生育靜止等)의 현상(現象)을 볼 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제23권4호
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• pp.86-94
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• 2015

반탄화 공정은 약 $250^{\circ}C$정도의 온도에서 진행되는 열화하적 반응으로, 본 반응에 의하여 바이오매스 중에 포함된 헤미세루로스가 분해되고, 휘발성 가스를 생성하여 분리되는 과정이 진행된다. 바이오매스를 반탄화하는 중요한 이유로는 반탄화에 의하여 에너지 집적도(바이오매스 단위 중량에 포함된 열량)가 증가하게 되어 수송 등에 필요한 열량이 감소하는 장점이 있는 반면, 반탄화의 결과로 생산된 반탄화물은 화재 및 분진 폭발의 위험이 높아지는 단점이 있다. 본 연구에서는 바이오매스 연료 중 목질류로서 자연 건조된 폐목재와 초본류로서는 볏짚을 대상으로 약 $200^{\circ}C{\sim}300^{\circ}C$범위의 온도에서 반탄화 실험을 실시하여 반탄화 후 결과물의 연료적 특성을 평가하였다. 특히 C/H(탄소와 수소 비) 및 C/O(탄소와 산소비)는 연료적 특성 중 생물학적 안정성 및 연소시 오염물질(특히 수트, Soot)과 관계되는 요소로서 중요하다. 실험 결과 반탄화에 의하여 C/H는 약 2배 증가하였으며, C/O는 약 3배 증가하였다. 이는 생물학적 안정성은 감소하여 자연적으로 분해(생분해)가 진행되는 어려운 상태로 변화되었으나, 연료 중 수소의 감소에 의하여 휘발성 가스의 생성은 감소할 수 있는 것을 나타낸다. 한편 탄화된 바이오매스의 TGA(Thermogravimetric Analysis)를 실시한 결과, 저온에서의 진행되는 열분해 부분이 상대적으로 감소하였으며, 이는 단순 바이오매스 연료에 비하여 석탄과 연소 특성이 유사할 수 있는 것으로 나타내었다.