• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.553-553
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• 2013

상압 플라즈마 기술은 표면처리, 온존 발생장치, VOC (Volatile Organic compound) 제거등 다양한 산업분야에서 응용되고 있다. 상압플라즈마 기술 또한 DBD (Dielectric barrier discharge), Griding Arc, SDIP (Surface Discharge Induced Plasma) 등 다양한 기술들이 개발되어져 왔다. VOC를 제거하기 위한 다양한 플라즈마 기술중 특히 BDB 방법과 SDIP 기술들은 플라즈마에 의한 VOC 분해 뿐만 아니라 오존 발생을 통하여 VOC성분을 분해하는 것으로 알려져 있으며 효율이 매우 뛰어난 것으로 보고 되고 있다. 그러나 BDB 방전의 경우 방전이 발생하는 간격이 매우 작아 공기를 정화시키기 위해 좁은 유로를 통하여 일정넓이를 이동하여하 하기 때문에 압력감소가 심하며 이를 개선하기위해 다단으로 설계할 경우 구조가 복잡하고 가격이 고가인 단점이 있다. 본 연구에서는 두 개의 면 전극이 마주보는 형태로 된 DBD 구조의 단점을 보완하기 위하여 빗살무늬 모양의 다층구조의 선형전극으로 구조를 변화시켜 전극에 의한 압력감소를 방지하고 효율적으로 플라즈마 및 오존을 발생시킬 수 있는 VOC제거용 상압 플라즈마 발생장치를 개발하였다. 또한 플라즈마 발생 및 오존발생량이 우수한 것으로 알려져 있는 SDIP 장치 또한 제작하여 비교 평가를 하였다. 제작된 플라즈마 발생장치는 60 Hz와 20kHz의 교류 고압파워 서플라이를 이용하여 플라즈마 발생실험을 진행하였다. 선행 연구에서는 60 Hz의 고압 파워 서플라이를 이용하여도 플라즈마 방전이 잘 된다고 보고되었는데 본 실험에서 60 Hz 파워 서플라이를 사용할 경우 15 kV 이상이 인가될 때 아주 약하게 오존이 발생하는 현상이 관찰되었으나 육안으로 구분이 될 만큼의 플라즈마 방전은 발생하지 않았다. 20kHz의 고압파워 서플라이를 사용한 경우에는 비교적 낮은 전압인 7 kV에서 방전이 관찰되었으며 분당 22 mg의 오존이 발생하였다. SDIP를 이용한 경우 플라즈마가 발생하는 조건은 SDIP의 기하학적 형상에 많이 의존하게 된다. 본 실험에 SDIP 장치는 매우 낮은 전압에서 방전을 시작하였다. 기존의 DBD와는 다르게 1.7 kV에서 플라즈마 발생하였으며 1.8 kV에서 정상적인 플라즈마 방전이 발생하였다. 이때 분당 3.1 mg의 오존이 발생하였다. 오존 발생양은 앞에 빗살형 플라즈마 방전장치에 비하여 낮은데 인가되는 전력을 고려하면 입력된 전기 에너지당 오존발생양은 비슷한 수준이였다.

• 한국환경과학회지
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• 제20권11호
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• pp.1465-1481
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• 2011

The accuracy of ozone sensitivity coefficients estimated with HDDM (High-order Decoupled Direct Method) can vary depending on the $NO_x$ (Nitrogen Oxides) and VOC (Volatile Organic Compound) conditions. In order to evaluate the applicability of HDDM over the Seoul Metropolitan Area (SMA) during a high ozone episode in 2007 June, we compare BFM (Brute Force Method) and HDDM in terms of the $1^{st}$-order ozone sensitivity coefficient to explain ozone change in response to changes in NOx and VOC emissions, and the $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficient to represent nonlinear response of ozone to the emission changes. BFM and HDDM estimate comparable ozone sensitivity coefficients, exhibiting similar spatial and temporal variations over the SMAduring the episode. NME (Normalized Mean Error) between BFM and HDDM for the episode average $1^{st}$- and $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficients to NOx and VOC emissions are less than 3% and 9%, respectively. For the daily comparison, NME for the $1^{st}$- and $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficients are less than 4% ($R^2$ > 0.96) and 15% ($R^2$ > 0.90), respectively. Under the emission conditions used in this study, two methods show negative episode average $1^{st}$-order ozone sensitivity coefficient to $NO_x$ emissions over the core SMA. The $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficient to $NO_x$ emissions leads ozone to respond muchnonlinear to the reduction in $NO_x$ emissions over Seoul. Nonlinear ozone response to reduction in VOC emissions is mitigated due to the $2^{nd}$-order ozone sensitivity coefficient which is much smaller than the $1^{st}$-order ozone sensitivity coefficient to the emissions in the magnitude.

• 한국환경과학회지
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• 제19권7호
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• pp.829-841
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• 2010

The estimation of a biogenic volatile organic compound (BVOC, especially isoprene) and the influence of isoprene emissions on ozone concentrations in the Greater Busan Area (GBA) were carried out based on a numerical modeling approach during a high ozone episode. The BVOC emissions were estimated using a biogenic emission information system (BEIS v3.14) with vegetation data provided by the forest geographical information system (FGIS), land use data provided by the environmental geographical information system (EGIS), and meteorological data simulated by the MM5. Ozone simulation was performed by two sets of simulation scenarios: (1) without (CASE1) and (2) with isoprene emissions (CASE2). The isoprene emission (82 ton $day^{-1}$) in the GBA was estimated to be the most dominant BVOC followed by methanol (56) and carbon monoxide (28). Largest impacts of isoprene emissions on the ozone concentrations (CASE2-CASE1) were predicted to be about 4 ppb in inland locations where a high isoprene was emitted and to be about 2 ppb in the downwind and/or convergence regions of wind due to both the photochemical reaction of ozone precursors (e.g., high isoprene emissions) and meteorological conditions (e.g., local transport).

• 청정기술
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• 제10권3호
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• pp.159-168
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• 2004

벤젠에 대한 흡착실험이 활성탄과 제올라이트 13X 흡착제에 대하여 수행되었다. 단일 흡착탑과 두 흡착제로 충진된 이중 흡착탑에서 동적흡착특성이 조사되었다. 원료의 유량은 파과시간에 큰 영향을 주지 않았다. 활성탄에 대한 벤젠의 비흡착량이 제올라이트 13X보다 큰 반면, 제올라이트 13X의 밀도가 더 크게 때문에 흡착탑 부피당 흡착량은 제올라이트 13X가 더 컸다. 이중흡착제로 충진된 흡착탑에 대한 동적실험에서 물질전달영역의 길이가 원료의 흐름방향에 따라 달라졌다. 원료 주입구에 활성탄이 충진되고 탑의 출구에 제올라이트 13X가 충진될 때 파과시간은 더 길고 파과곡선은 더 날카롭게 얻어졌다. 또한 두 흡착제의 충진비율에 따라서 파과시간과 파과곡선의 기울기가 영향을 받았다.

• 센서학회지
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• 제31권6호
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• pp.418-422
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• 2022

α-pinene is a natural volatile organic compound secreted by coniferous trees to protect themselves from attacks by insects, microorganisms, and viruses. Recently, studies have reported that α-pinene possesses pharmacological effects on various biological reactions such as anxiolytic, sleep-enhancing, anti-nociceptive, and inflammatory activity. Thus, forest bathing has recently received great attention as a novel therapy for treating severe diseases as well as psychological issues. However, appropriate places and timings for effective therapies are still veiled, because on-site monitoring of α-pinene gas in forests is barely possible. Although portable chemosensors could allow real-time analysis of α-pinene gas in forests, the α-pinene sensing properties of chemosensors have never been reported thus far. Herein, we report for the first time, the α-pinene sensing properties of an oxide semiconductor gas sensor based on rhombohedral In₂O₃ (h-In₂O₃) nanoparticles prepared by a microwave-assisted hydrothermal reaction. The h-In₂O₃ nanoparticle sensor showed a high response to α-pinene gas at ppm levels, even under humid conditions (for example, relative humidity of 50 %). The purpose of this research is to identify the potential of oxide semiconductor gas sensors for implementing portable devices that can detect α-pinene gas in forests in real-time.

• 한국환경과학회지
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• 제32권5호
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• pp.285-301
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• 2023

This study analyzed characteristics of ozone (O₃) formation regimes in Busan over a period of recent five years (2015~2019) and compared the findings with those obtained in Seoul. We employed four observed variations: early morning commuting-hour (i.e., 06:00-09:00 LST) nitrogen dioxide (NO₂), peak-hour (i.e., 12:00-16:00 LST) O₃, 8-hour average O₃ (MDA8 O₃), and △O₃ (=O_{3_max}- O_{3_min}) in Busan and Seoul. In addition, the NO₂-O₃ relation was assessed to interpret which of NOx-limited or volatile organic compound (VOC)-limited was dominant. In Busan, the annual mean O₃ concentration was relatively higher than in Seoul, whereas there were fewer high-concentration days. The Pearson correlation coefficients (R) between Early morning-hour NO₂ and the Peak-hour O₃ was positive (but close to zero) in Busan and negative in Seoul. Likewise, the R between the Early morning-hour NO₂ and the △O₃ showed a relatively considerable positive correlation (R=+0.4~0.5)(R=+0.4~0.5) in Busan, while a weak positive correlation (R=+0.1~0.2) in Seoul. From this result, it can be inferred that the O₃ formation regime in Busan was intrepreted to be nearly neutral or relatively closer to the NO_x-limited regime than Seoul, while Seoul to the VOC-limited regime. The study findings imply that O₃ control strategies should be applied differently in Busan and Seoul. The results here were inferred from surface NO₂ and O₃ observations, and the varification studies based on in-situ VOCs measurements would be needed.

• 분석과학
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• 제25권5호
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• pp.292-299
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• 2012

GC/MS (gas chromatography/mass spectrometry)는 훌륭한 분리능과 재현성으로 인해 널리 활용되고 있으며, 정립된 데이터베이스의 활용을 통한 성분 분석에서 활용도가 높다. 또한 HS-SPME (headspacesolid phase micro extraction)법은 용매로 추출을 하지 않은 휘발성 물질의 추출을 하는데 널리 사용되었다. 이 두 방법의 연계는 다양한 시료에서 발생하는 휘발성 성분의 분석에 널리 활용되었다. 위 특징을 이용하여 살아있는 Camponotus japonicus가 분비하는 미량의 페로몬 구성 성분의 분석 방법을 확립하였다. n-Decane, n-undecane, n-tridecane 등의 물질이 미량 페로몬에서 검출되었으며, 이 탄화수소들을 분석하는데 적합한 SPME fiber, 추출 온도, 추출 시간을 최적화하였다. 살아있는 시료를 분석할 수 있기 때문에 특정 현상이 발생하는 그 순간을 분석하는 장점이 있는 한편, 살아있는 시료를 분석하기 때문에 추출 시간 등이 제한된다는 한계점이 있었으나 살아있는 HS-SPME GC/MS 분석방법이 정립된다면 살아있는 시료를 죽일 필요 없다는 점에서 친환경적인 연구의 발전에 해결책이 될 수 있을 것으로 전망한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권1호
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• pp.117-126
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• 2016

균주를 달리하여 제조한 귤피 속성장의 수분함량은 발효기간 동안 큰 차이를 보이지 않았으며, 조단백 함량은 발효가 진행됨에 따라 감소하였고, pH는 RS 및 RTS는 발효기간 동안 변화가 없었던 반면, AS 및 ATS는 발효 10일째 크게 감소하였다. 이와 관련하여, 적정산도는 모든 속성장에서 발효기간 동안 증가하였다. 균주를 달리하여 제조한 귤피속성장의 주요 유리당 및 유기산은 각각 glucose와 acetic acid로 확인되었다. 아미노태 질소 함량은 AS 및 ATS가 RS 및 RTS보다 높은 반면, 환원당은 RS 및 RTS가 AS 및 ATS보다 높았다. 미생물 수는 RS 및 RTS에서 꾸준히 증가하다 감소한 반면, AS 및 ATS는 10일 이후 감소하였다. 효소활성의 경우, RS 및 RTS는 ${\alpha}$-amylase 활성이, AS 및 ATS는 protease 활성이 각각 높았다. 주요 유리아미노산으로는 glutamic acid, lysine, leucine 및 arginine 등이 동정되었다. 향기성분 분석결과 총 60여개의 성분이 확인되었는데, 1-octen-3-ol 등을 포함한 alcohol류가 21개, hydrocarbon류가 14개, ester류 5개, 그 외 acids류, ketone류, aldehyde 등이 확인되었고, 3-methyl-1-butanol 등을 포함한 된장의 냄새물질이 귤피의 첨가로 감소된 것을 확인하였다. 이상의 결과를 통해 R. oligosporus는 당류 분해능에, A. oryzae는 단백질 분해능에 적합함을 확인하였고, 귤피의 첨가는 된장의 향미나 식미 등의 관능적 요인에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제58권3호
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• pp.209-218
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• 2019

본 연구는 시설토마토 재배지에서 push-pull 전략을 이용해 담배가루이와 천적곤충의 행동을 제어함으로써 담배가루이(Bemisia tabaci)를 친환경적으로 방제하기 위한 기술을 개발하고자 수행하였다. 담배가루이는 노란색에 유인율이 가장 높았으며, 520 nm의 광원에는 유인반응을 복합광원인 450 + 660 nm의 광원에는 회피반응을 보였다. 천적곤충인 담배장님노린재(Cyrtopeltis tenuis)와 미끌애꽃노린재(Orius laevigatus)는 모두 520 nm의 광원에 가장 높은 유인반응을 보였다. 휘발성 물질로는 ocimene과 carvacrol에 대해 기피반응을, methyl isonicotinate에는 유인반응을 보였다. 토마토 온실에 메밀을 투입하였을 경우 천적곤충인 담배장님노린재의 밀도는 무처리 대비 15일간 약 16배로 높게 유지되었다. Push-pull 세부전략들을 종합 처리한 결과, 처리 50일 경과 후 담배가루이의 트랩당 밀도는 무처리 대비 3배 이상 낮게 나타났으며, 이에 따른 시기별 방제효과는 시간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 보인 가운데 최고 68.7%였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권3호
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• pp.242-250
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• 2010

본 연구는 삼나무의 건조 중 발생하는 Volatile Organic Compounds (VOCs) 중 terpenoids 성분을 분석하기 위해 thermal extractor를 이용하였다. 기존의 건조 조건을 고려하여 $27^{\circ}C$,$60^{\circ}C$, $80^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $120^{\circ}C$에서 실험을 실시한 결과 온도 조건이 높아질수록 VOCs와 terpenoids의 방산량이 증가하였다. 방산된 VOCs 중 terpenoids 화합물이 차지하는 비율은 각각의 온도에 대해 87.5%, 81.6%, 83.6%, 90.1%, 97.3%로 특히$100^{\circ}C$와 $120^{\circ}C$에서는 90% 이상의 높은 비율을 차지하였다. 상대적으로 가장 높은 비율을 차지하고 있는 성분은 ${\delta}$-cadinene이었으며 이 외에도 총 32종류의 다양한 terpenoids 성분이 검출되었다. 특히 방산된 성분들은 모두 탄소 15개로 이루어진 sesquiterpene 류에 속하는 성분으로서 삼나무를 이루는 주요 성분임을 확인하였다. 방산 된 sesquiterpenes 화합물의 이용을 모색하고자 피부사상균에 대한 항진균 활성을 한천희석법을 이용하여 평가 해 보았다. 그 결과 공시 균주 Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes, Microsporum gypseum 에 대해 모두 활성을 나타냈다. 시료의 농도가 5000 ppm일 때에는 3 균주에 대해 모두 100%의 활성을 나타냈으며 1000 ppm일 때에는 95.2%, 98.7%, 97.3%의 활성을, 100 ppm일 때에는 90.5%, 43.6%, 85.9%의 활성을 각각 보였다.