Marine debris has become a serious global environmental and economic concern with abandoned fishing gear identified as one of the primary drivers threatening marine ecosystems. In South Korea, a substantial amount of fishing gear continues to enter the ocean annually; however, the current land-based disposal system faces inherent limitations including high transportation costs and low recycling efficiency. To address these challenges, this study evaluated the feasibility of repurposing decommissioned fishing vessels as marine pre-treatment platforms to collect and process abandoned fishing gear at sea. Results indicate that marine pre-treatment vessels can reduce the volume of discarded fishing gear, thereby cutting transport and disposal costs. Refitting decommissioned vessels is more cost-effective than new construction and increases their recycling value. This research provides a policy and technical foundation to improve the marine debris management system by assessing the economic and environmental benefits of deploying marine pre-treatment vessels.

국내에는 현재 50,435척의 5톤 미만 어선이 존재하나, 국내외 법규상 이러한 선박에서 발생하는 선저폐수를 관리하기 위한 제 도적·기술적 장치가 마련되어 있지 않다. 이로 인해 무단으로 배출되는 선저폐수는 심각한 환경오염을 유발하고, 이에 따른 경제적 손실 도 발생한다. 이에 본 연구는 소형선박용 유수 분리 장치의 내부 유동 분포를 개선하기 위해 Filter case cover 형상을 개발하였다. 입구각 0°, 30°, 45°의 세 가지 형상을 대상으로 Computational Fluid Dynamics 해석을 수행하였으며, 45° 형상에서 균일한 속도 분포와 안정적 선회 유동이 형성되어 Filter 전체 면적을 효율적으로 활용하는 것을 확인하였다. 이후 상용 Filter 6종에 대해 단일 성능평가를 수행한 결과, 양 전하막 처리된 활성탄이 유성분 흡착에 효과적임을 확인하였다. 이를 기반으로 기계적 여과 필터와 활성탄 필터로 구성된 3단계 여과 시 스템을 제안하였으며, 30ppm 유수 혼합액을 이용한 실험에서 배출수의 유분 농도를 0ppm에 근접하게 낮추고, 장시간 운전 중에도 안정적 인 유량과 처리 특성을 유지하였다. 본 연구는 형상 및 필터 구성을 최적화하여 설계 효율이 향상된 소형선박용 유수 분리 시스템의 기초 기술을 제시하며, 국내 연안의 환경오염을 방지하고 지속 가능한 생태계를 조성하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Spinach (Spinacia oleracea L.) is a widely consumed leafy green vegetable known for its rich content of vitamins, minerals, and bioactive compounds with nutraceutical potential. This study analyzed the flavonoid content in three regionally cultivated Korean spinach varieties—Seomcho, Pohangcho, and Bomulcho—in both raw and blanched samples using high-resolution mass spectrometry (UPLC-DAD-QTOF/MS). A total of 18 flavonoids were identified and characterized, including flavonol glycosides (spinacetin, patuletin, jaceidin, axillarin) and a flavone glycoside (6:7-methylenedioxyflavone). Notably, acylated compounds such as coumaric acid and ferulic acid were observed among the spinach flavonoids. The total flavonoid content ranged from 1,112.03 to 1,368.39 mg/100 g of dry weight in the raw spinach samples, with no significant changes noted after blanching. In Seomcho, the predominant flavonoids were patuletin 3-O-(2''-O-apiosyl)gentiobioside and spinacetin 3-O-(2''-O-apiosyl)gentiobioside, while Pohangcho featured spinacetin 3-O-gentiobioside and Bomulcho highlighted axillarin 4'O-glucuronide as the major compounds. These findings provide a comprehensive profile of flavonoids in Korean spinach, reveal regional differences, and suggest their potential as functional food ingredients.

과도한 조류 발생은 수생태계 교란과 수질 악화를 초래하는 대표적인 환경 문제로, 효과적인 관리와 대응을 위해 정확한 예측이 필요하다. 우리나라는 사계절의 기후 특성이 뚜렷하며, 수온이 상승하는 하절기에 조류 발생이 집중되는 경향을 보인다. 이에 따라 실시간 모니터링 자료는 대부분 저농도 상태가 유지되어 데이터 불균형 문제가 발생한다. 본 연구에서는 chlorophyll-a 농도를 기준으로 하천 현장의 조류 발생 수준을 Class 1 (Chl-a ≤ 10 ㎍/L), Class 2 (10 < Chl-a ≤ 50 ㎍/L), Class 3 (Chl-a > 50 ㎍/L)와 같이 3개의 class로 구분하고, 대표적인 앙상블 머신러닝 모형인 extreme gradient boosting (XGB) 알고리즘을 이용하여 조류 발생 수준을 예측하는 분류 모형을 구축하였다. 데이터 불균형 해소를 위해 생성형 인공지능 기반 알고리즘인 conditional generative adversarial network (CGAN)과 전통적인 데이터 보강 알고리즘인 synthetic minority over-sampling technique (SMOTE), 그리고 딥러닝 기반 기법인 autoencoder (AE)를 활용한 3가지 데이터 보강 알고리즘을 활용하여 데이터의 불균형을 개선한 자료를 생성하고 이를 XGB 모형에 적용하여 성능 변화를 비교하였다. 분석 결과 macro average 기준으로 원본 데이터를 사용한 모형의 recall은 0.606이었으나 SMOTE, AE 및 CGAN의 recall은 각각 0.666, 0.682, 0.720으로 크게 개선되었고, F1 score도 데이터 불균형 해소를 통해 약 7–13%의 성능이 향상되는 등 전체적으로 데이터 불균형 해소로 모형의 성능이 향상되었으며 CGAN이 가장 우수한 성능 개선 효과를 보이는 것으로 나타냈다. 본 연구의 결과를 통해 데이터 불균형 해소를 통한 머신러닝 모형 성능 개선 가능성을 확인하였다.

이 연구에서는 TEC-BNR공법을 사용하는 하수처리장에서 강수발생시와 같은 저농도 유입수에, 하수처리장의 생슬러지, 분뇨처리수, 그리고 음식물 쓰레기 처리액을 산발효하여 생성된 유기산을 외부탄소원으로 투입하였을 때, 비탈질율과 인방출율의 변화를 정량적으로 측정하였다. 이 연구에 의하면 산발효액 투입하였을 때 평균 비탈질율은 산발효액의 투입율이 0.5%일 때 215%, 투입율이 1%일 때는 169% 증가하였고, 평균 인방출양은 산발효액의 투입율이 0.5%일 때 46%, 투입율이 1%일 때는 63%로 증가하는 것으로 밝혀졌다. 또한 이 연구의 결과를 통하여 탈질에 이용된 VFA양(12.6∼32.3 mgVFA/mgNO₃-N)과 인방출에 이용된 VFA양(1.7∼2.4 mgVFA/mgPO₄-P)도 계산할 수 있었다. 이 연구의 결과를 활용하면 하수처리장에서 저농도 유입수에 산발효액을 외부탄소원으로 사용할 경우, 탈질과 인 제거를 최적화하기 위한 산발효액(VFA)의 양을 정량화할 수 있을 것으로 생각된다.

In this study, carbon nanotube (CNT) purification results were compared between the conventional wet process using strong acids and the dry process using chlorine gas at high temperatures. To evaluate the effect of catalyst support in both methods, purification experiments were conducted using Tuball SWCNT from OCSiAl (without support) and CVD CNT synthesized with supported catalysts (Fe-Mo/MgO). Before and after treatment, the CNT samples were analyzed using scanning electron microscopy (SEM), Raman spectroscopy, and thermogravimetric analysis (TGA) to compare the morphology of CNT bundles, the distribution and content of impurities, and crystallinity. The results confirm that the dry process exhibited superior characteristics for both Tuball SWCNT and CVD CNT. In particular, changes in the IG/ID ratio observed in Raman spectroscopy and the reduction of residue in TGA clearly demonstrate high crystallinity and high-purity purification without damaging the CNTs. TGA reveals a reduction in ash content from 20.2 % to 3.2 % for Tuball SWCNT and from 63.1 % to 5.4 % for CVD CNT, while Raman spectroscopy confirms the preservation of the IG/ID ratio (~50) in Tuball SWCNT and its increase from 6.86 to 9.05 in CVD CNT. The purification method proposed in this study is expected to be effectively applied in fields requiring high-purity SWCNTs, such as electronics, sensors, and energy storage devices.

Graphene, mechanically exfoliated as a single-atom-thick two-dimensional (2D) material, is renowned for its exceptional carrier mobility and mechanical strength, making it a highly promising material for a wide range of applications; however, following the synthesis of large-area, high-quality graphene, quality degradation, such as tearing, frequently occurs during the transfer process. Currently, chemical vapor deposition (CVD) enables reliable synthesis of large-area graphene, and both wet and dry transfer methods are widely employed to transfer graphene onto various substrates. This study focuses on the wet transfer method to improve transfer efficiency by optimizing the interfacial adhesion among graphene, the polymethyl methacrylate (PMMA) support layer, and the target substrate. To enhance the efficiency of the wet transfer process, the PMMA concentration and ultraviolet ozone (UVO) treatment time were systematically optimized. As a result, a transfer yield of up to 97.16 % was achieved under optimized conditions consisting of 6 % PMMA concentration and 15 min of UVO exposure. This research contributes to the development of highly efficient graphene transfer techniques, which are crucial for reducing production costs and processing time in a wide range of advanced applications such as electronics, energy storage, biomedical devices, environmental monitoring, and materials science.

This study evaluated the field-scale performance of an amorphous iron hydroxide (Fe(OH)3)-based desulfurizing agent for the removal of sulfur-based odorous compounds emitted from wastewater treatment facilities, including equalization tanks and sludge dewatering unit facilities. Hydrogen sulfide (H2S), methyl mercaptan (MM), dimethyl sulfide (DMS), and dimethyl disulfide (DMDS), which account for over 60~80% of total odor impact in such facilities, were targeted in this research. A drytype adsorption system packed with porous amorphous Fe(OH)3 was installed at a wastewater treatment plant and operated continuously for 45 days. Odorous gas concentrations were measured before and after treatment using portable analyzers and gas chromatography-pulsed flame photometric detector (GC-PFPD). The desulfurizing agent demonstrated a high H2S removal efficiency of over 99.9%, even under high inlet concentrations exceeding 500 ppm. Physicochemical analyses including XRD, XRF, EDS and BET confirmed that the material was amorphous, possessed a high surface area (243.4 m2/g), and exhibited a mesoporous structure favorable for gas adsorption. Hysteresis observed in nitrogen adsorption isotherms indicated a bottleneck-shaped pore structure, which enhances adsorption of odorous gases and removal efficiency. Notably, the system maintained stable performance under varying humidity without significant degradation.

본 연구는 물리적·화학적 미용 시술 과정에서 모발 보호를 위한 기능수의 효과를 규명하고, 특히 미네랄 성분을 함유한 저분자수의 효용성을 검증하는 데 목적을 두 었다. 이를 위해 버진 모발에 염색, 탈색, 퍼머넌트 등의 시술을 실시한 후, 정제수, 미네랄수, 저분자 정제수, 저분자 미네랄수를 각각 적용하여 세척하였다. 이후 미네 랄 성분 분석, pH 측정, 표면 원소 및 거칠기 관찰, 모표피 구조 및 미세구조 분석, 모발 굵기와 인장강도 측정을 수행하였다. 실험 결과, 저분자 미네랄수는 정제수 대 비 Ca, Mg, Na, S 등 주요 무기질 함량에서 뚜렷한 차이를 나타냈다. 네 가지 물 의 pH는 7.21~7.29 범위로 모두 중성에 가까워 화장품 원료로의 적용 가능성을 확 인할 수 있었다. 표면 원소 분석에서는 저분자 미네랄수로 세척한 경우, S 성분의 비율이 가장 높게 유지되었으며, 표면 거칠기와 모표피 손상 정도가 상대적으로 적 게 관찰되었다. 더불어 모발 굵기와 인장강도 측정에서도 저분자 미네랄수 처리군이 우수한 보존 효과를 보였다. 이상의 결과는 저분자 미네랄수가 물리적·화학적 시술 후 손상된 모발을 보호하고 구조적 안정성을 유지하는 데 효과적인 기능수임을 시사 한다. 따라서 미용 시술 후 모발 관리뿐만 아니라 화장품 원료로의 활용 가능성이 높을 것으로 판단된다.