산업화로 인한 온실가스의 발생량이 증가 하면서 지속적인 온실가스 감축노력이 이루어 지고 있다. 그 중 CO2는 대표적인 온실가스로 세계 기후변화 협약 등에 의한 규제가 요구 되고 있으며 CO2를 분리 회수 및 저장(Carbon Capture and Storage : CCS)기술의 중요성이 커지고 있다. 연소 후 포집기술에는 흡착법, 흡수법, 분리막법 등이 있으며 그 중 분리막법은 CO2 포집 단가 및 플랜트 비용면에서 잠재성이 크다. 본 연구에서는 PES 중공사막을 이용하여 CO2 순도회수율 90%을 목표로 이산화탄소 분리기술을 연구 하였으며 전산모사를 통한 분리막 공정을 설계하였다.

폴리이미드는 열적·화학적 안정성을 가지고 있으며 다양한 기체인자에 대하여 투과도 및 선택도를 가지고 있다. 그러나 폴리이미드와 같은 고분자 분리막은 실제 공정에 적용되기에는 낮은 투과도를 가져 투과도에 영향을 미치는 주요 요소인 자유체적을 향상시키려는 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 비대칭구조를 가지는 DOCDA 또는 플루오르기를 가진 6FDA와 강직한 1,5-naphthalenediamine(DAN)를 이용하여 폴리이미드 랜덤 공중합체를 합성하고 DAN이 CO2/CH4 기체투과도 및 분리에 어떠한 영향을 미치는지 확인하고자 하였다.

본 연구는 선행연구된 DOCDA-ODA 와 DOCDA-MDA에 벌키한 메틸치환기를 가지는 다이아민을 추가하여 기체투과도를 향상시키고자 하였다. 5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride(DOCDA)는 부분적으로 지환족을 가지고 있는데, 이러한 비대칭구조는 용해성을 향상시킨다. 이와 같은 DOCDA를 m-TDA, p-DMPD, m-TrMPD(50mol%) : ODA 또는 MDA(50mol%)로 하여 one-step법으로 폴리이미드 공중합체를 합성하였다. 합성된 폴리이미드 공중합체는 FT-IR 구조분석을 통해 합성여부를 확인하였고, 여러 가지 물성 분석 및 CO2, O2, N2, CH4에 대한 기체투과도를 측정하였다.

석유화학제품의 기초 원료인 프로필렌은 Naphtha Cracker에서 나오는 프로필렌/프로판 혼합물을 저온증류하여 생산되며 이들을 분리하기 위해서는 많은 에너지가 소비된다. 따라서 플랜트규모가 작고 에너지 소비가 작은 막분리법이 대체법으로 연구가 진행되고 있다. 분리막 소재 중 폴리이미드는 높은 기계적 강도, 내열성, 내화학성을 가지고 있으며 특히 cardo 구조의 폴리이미드는 분별자유부피가 크기 때문에 투과도가 좋은 특징을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 cardo 구조의 BAPF를 이용하여 폴리이미드 및 폴리이미드 공중합체를 합성하였고 FT-IR을 통해 합성이 이루어졌음을 확인하였다. 또한, time-lag 장치를 통해 프로필렌과 프로판의 기체투과특성을 알아보았다.

CO2/CH4을 분리하기 위한 기체분리막 소재 중 폴리이미드는 높은 기계적 강도, 내열성, 내화학성을 가지고 있으며 여러 기체에 대하여 우수한 투과선택성을 가지고 있다. 그러나 유기용제에 대한 낮은 용해성으로 인해 막을 제조할 때 많은 제약을 받고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 cardo-type의 diamine을 이용하여 가용성 폴리이미드를 합성하였다. 또한, 합성된 폴리이미드의 성능을 향상 시키기 위해 다양한 dianhydride와 diamine 단량체를 첨가하여 폴리이미드 공중합체를 합성하였다. FT-IR을 통해 합성이 성공적으로 이루어졌음을 확인하였고, time-lag를 이용하여 CO2와 CH4의 기체투과특성을 알아보았다.

저농도 합성폐수를 처리하는 membrane bioreactor (MBR) 시스템에서 공기폭기와 PET (polyethertaraphtalate) 입상메디아 혼합사용이 멤브레인 파울링과 처리효율에 미치는 영향을 관찰하였다. 일정한 공기폭기유량과 투과플럭스로 실험한 결과, PET 메디아를 첨가 시 메디아를 첨가하지 않은 경우보다 낮은 파울링 속도가 관찰되었다. MBR 반응기에서 입상 메디아에 의한 파울링 감소효과는 중공사막 모듈에 비해 평막 모듈이 더욱 효과적이었다. 공기폭기와 함께 멤브레인 표면을 따라 움직이는 입상 메디아의 접근성과 접촉성이 중공사막보다 효과적이었던 것으로 사료된다. MBR 적용에 있어 PET 메디아의 적용은 메디아를 적용하지 않았을 때와 비교 시 MBR 처리효율에 큰 영향을 주지 않았다.

전세계적으로 화석연료의 과다한 사용으로 인한 지구온난화 및 고유가 시대에 직면하고 있다. 이에 따라 세계 각국은 신재생에너지 개발 및 적용을 통해 지구온난화문제와 에너지 자립화를 위한 노력을 기울이고 있다. 바이오 메탄은 실현 가능성이 가장 높은 분야의 하나로, 대부분 음식물 쓰레기 처리장, 매립지, 축산폐수 및 하폐수 처리시설에서 혐기성소화공정을 통해 얻어진다. 발생된 메탄가스를 정제하여 고순도로 이용하는 기술은 설치비가 저렴하고 운전이 편리하여 유럽을 비롯한 전세계에서 상용화되어 왔으며 IEA 자료에 의하면 고순도화 플랜트의 설치사례가 2011년 이후 급격히 증가되었다. 본 발표에서는 전세계 정제플랜트의 시장규모, 국내외 기술현황, 화학연구원에서 개발중인 분리막 정제기술의 연구를 소개하고자 한다.

반도체 공정에서 에칭공정은 실리콘 기판위에 패턴된 절연층을 식각하는 공정으로 분진과 미반응 가스를 배출하며, 다량의 질소와 혼합되어 실질적으로 수 ppm으로 배출되어, 주로 Scrubber를 통하여 후처리가 수행되고 있으나, 처리효율이 저하되는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 막분리 공정을 통하여 질소와 PFCs를 분리회수하는 통합시스템을 개발하여, PFCs 가스 분리,회수에 대한 평가를 수행하였으며, 회수율 95%, 농축비 1을 나타내었다.

Response surface methodology (RSM) based on a Box-Behnken Design (BBD) was applied to optimize the thermal-alkaline pre-treatment operating conditions for anaerobic digestion of flotation scum in food waste leachate. Three independent variables such as thermal temperature, NaOH concentration and reaction time were evaluated. The maximum methane production of 369.2 mL CH4/g VS was estimated under the optimum conditions at 62.0°C, 10.1% NaOH and 35.4 min reaction time. A confirmation test of the predicted optimum conditions verified the validity of the BBD with RSM. The analysis of variance indicated that methane production was more sensitive to both NaOH concentration and thermal temperature than reaction time. Thermal-alkaline pretreatment enhanced the improvement of 40% in methane production compared to the control experiment due to the effective hydrolysis and/or solubilization of organic matters. The fractions with molecular weight cut-off of scum in food waste leachate were conducted before and after pre-treatment to estimate the behaviors of organic matters. The experiment results found that thermal-alkaline pre-treatment could reduce the organic matters more than 10kD with increase the organic matters less than 1kD.

태풍 발생빈도에서 1999-2013년 동안의 태풍 발생빈도는 1977-1998년 동안의 태풍보다 열대 및 아열대 서태평양의 북서해역에서 더 많이 발생하는 경향이 확인되었다. 또 1977-1998년 동안의 태풍은 주로 필리핀 동쪽 먼 해상에서 필리핀 및 남중국해를 지나 인도차이나 반도를 향해 서쪽으로 이동하거나 필리핀 동쪽 먼 해상에서 일본 동쪽 먼 해상으로 북상하는 경향을 보였다. 반면에 1999-2013년 동안에 태풍들은 주로 동아시아 중위도 지역으로 북상하는 패턴을 나타내었다. 따라서 1999-2013년 동안의 태풍들이 1977-1998년 동안의 태풍들보다 훨씬 고위도로 이동하는 경향이 있으며, 결국 후자의 기간보다 전자의 기간에 태풍 최대강도가 고위도에서 나타날 가능성이 높음을 알 수 있었다. 두 기간 사이에 500 hPa 유선에 대한 차에서 30-50˚N에서는 고기압성 순환 아노말리가 강화되어 있는 반면 남중국해의 북쪽에는 몬순 기압골 아노말리가 위치해 있으며, 이 몬순 기압골 아노말리는 145˚E까지 동쪽으로 확장되어 있었다. 이고기압성 순환 아노말리와 몬순 기압골 아노말리에 의해 동아시아 중위도 지역은 남동풍 아노말리의 영향을 받고 있으며, 이 남동풍 아노말리는 태풍들을 동아시아 중위도 지역으로 향하게 하는 지향류 아노말리의 역할을 하게 되어 1999-2013년 동안의 태풍들이 1977-1998년 동안의 태풍들보다 최대 강도의 위도가 증가할 수 있었다.

경남 창원과 진주의 농약 무살포 및 유기농 단감원에서 단감 잎을 가해하는 해충을 조사한 결과 국내에서 단감 해충으로 기록되지 않은 3종 을 채집 동정하였다. 동정된 종은 가을뒷노랑밤나방, 푸른빛집명나방, 감잎가는나방(신칭)이었다. 이들의 채집기록, 형태, 기주와 간단한 생태를 조사하여 보고한다.

국내에 유통되고 있는 과실류와 채소류 156점을 대상으로 위생지표세균, 병원성 미생물 및 곰팡이에 대한 오염도 조사를 실시하였다. 과실류의 경우 재래시장에서 구입한 시료에서는 일반세균이 0.4~3.1 log CFU/g, 대장균군이 0.0~1.5 log CFU/g 범위로 검출이 되었고, 대형마트에서 구입한 시료에서는 일반세균이 0.6~3.0 log CFU/g, 대장균군이 0.0~1.7 log CFU/g 범위로 검출이 되었다. 채소류의 경우 재래시장에서 구입한 시료에서는 일반세균이 2.2~5.8 log CFU/g, 대장균군이 0.1~4.5 log CFU/g 범위로 검출이 되었고, 대형마트에서 구입한 시료에서는 일반세균이 2.2~5.4 log CFU/g, 대장균군이 0.1~4.4 log CFU/g 범위로 검출이 되었다. B. cereus는 재래시장의 과실류에서는 모두 불검출 되었으나 대형마트의 배에서 0.4 log CFU/g이 검출되었다. 채소류의 경우 재래시장 및 대형마트의 부추, 양파, 당근, 고구마, 시금치에서 각각 0.3~1.0와 0.3~1.5 log CFU/g 수준으로 검출되었다. S. aureus는 재래시장의 배에서 0.2 log CFU/g이 검출되었고, 그 외 병원성 미생물은 불검출 되었다. 곰팡이는 과실류와 채소류 각각 0.3~3.8 및 0.8~4.3 범위로 검출되었다.

To evaluate system reliability of a composite structure consisting of more than two structural members, it is necessary to identify that the members are connected to each others in parallel or in serial. Especially for parallel composite system, it is also necessary to confirm that mechanical properties of materials for the members are brittle or ductile. For parallel system of brittle materials, if one part fails, that part cannot resist load anymore and the whole load transfers to the other part. However, for parallel system of perfectly plastic materials, if one part fails, that part can maintain the amount of its maximum load capacity and the remaining load transfers to the other part. In this study, a methodology to determine reliability index for composite structures consisting of quasi-brittle materials. By assuming quasi-brittle materials as brittle or perfectly plastic materials, the upper and lower bounds of the reliability index can be determined. The reliability index for parallel system of quasi-brittle materials is then determined by interpolating the upper and lower bounds indices using ductility number extracted from stress-strain curves of quasi-brittle materials.

This study numerically investigates buckling behavior of press braked steel plates with a free edge. In order to improve structural stability during construction, the top flanges of press-braked U section girder are laterally braced by the installation of prefabricated half-deck. Thus, an unbraced length is taken as the longitudinal spacing of pockets on the half-deck, which are to make composite section. This study performed 3D finite element analyses to evaluate an equivalent effective width of cold-formed flange with a free edge. Through the parametric numerical analyses, the elastic buckling stresses of the cold-formed flanges with rounded corner in the cross-section were compared with those of general flat plates. Then, the equivalent effective width of the cold-formed (press-braked) flanges were numerically examined for some representative cases.

In this study, a real-scale specimen of Steel-Confined Prestressed Concrete (SCP) composite girder was tested in a three points bending. Furthermore, vibration tests were performed to verify the dynamic stability of the SCP composite girder for railway bridges. The results of the experimental test were similar to stable rigidity behavior until the static actuator limit load (6300 kN). That is, the SCP composite girder showed a stable rigidity behavior in the ultimate load (3,174 kN) as well as the service load (1,076 kN). Finally, the possibility of resonance of the SCP composite girder has been found to be low.

벼메뚜기(Oxya chinensis sinuosa) 실내 대량사육 시 포획에 과다한 노동력이 소요되어 이를 해결하고자 4실배양기(Multi-room incubator HB-103-4)를 이용하여 각 실의 온도를 7.5, 10, 12.5, 15℃로 고정하고 암컷과 수컷 성충을 구분하여 345×195×235mm 사육상자에 각각 20마리씩 투입한 후 3회에 걸쳐 저온 경과시간별 움직임 정도를 비교하였다. 시험결과, 움직임이 약한 개체 비율이 95%에 달하는 시기는 7.5℃처리에서 수컷 2시간 암컷 3시간, 10℃처리에서 수컷 3시간 암컷 4시간이었으며, 12.5℃와 15℃처리에서는 7시간이 경과하여도 도달하지 못하였다. 동일한 온도처리에서 암컷에 비하여 수컷의 저온저항력이 약한 경향이었고, 15℃처리에서는 7시간 경과 후 저온적응 개체수가 늘기 시작하였으며, 각 처리에서 폐사한 개체는 없었다.

각종 비위생적인 환경에서 서식하는 바퀴류는 박테리아 등 미생물에 대항할 수 있는 유용물질을 함유하고 있음을 시사하고 있으나 이를 이용한 산업화 관련 국내 연구는 거의 전무하다. 따라서 바퀴류로부터 기능성 소재 개발에 기초를 마련하고자 바퀴류의 화학적 특성 및 추출물의 DPPH radical 소거 활성을 측정하였다. 바퀴류의 일반성분분석 결과 조단백은 이질바퀴가 33.49%로 가장 높았고, 조지방은 먹바퀴가 9.28%로 가장 높았다. 독일바퀴와 먹바퀴의 지방산 조성은 팔미트산, 올레산 및 리놀레산 3종류가 가장 많이 검출되었고 이중 불포화지방산인 올레산과 리놀레산의 함량이 각각 독일바퀴는 28.35, 18.72, 먹바퀴는 28.91, 23.02였으며 이질바퀴는 43.52, 34.62%였다. 바퀴류의 필수아미노산 조성은 이질바퀴 3.83, 독일바퀴 6.43, 먹바퀴 7.33% 이었다. 바퀴류 추출물의 DPPH radical 소거활성은 먹바퀴동결건조 분말의 Methanol 추출원액이 90.61%로 가장 높았다.

꽈리허리노린재는 최근 고추, 구기자, 까마중 등의 가지과와 메꽃과 식물을 가해하며, 한국과 일본, 대만 등지에서 발생한다. 꽈리허리노린재는 아직 작물에 심각한 해충은 아니지만, 최근 국내 고추재배포장에 국부적으로 발생량이 증가하고 있어 향후 피해가 우려된다. 꽈리허리노린재의 약충은 5령에 걸쳐 성충이 되며, 기주식물에 군집하여 발생하는 습성이 있다. 현재 국내에 꽈리허리노린재에 대한 정보가 많이 부족한 실정으로, 이에 대한 생태적 특성과 방제방법에 대한 연구를 수행하였다. 먼저 온도 25℃, RH 60-70%, 16L:8D 실험실 조건에서 고추를 먹이로 하여 꽈리허리노린재의 발육기간을 살펴본 결과, 1령 약충에서 성충까지 평균 47.3일 소요되었다. 또한 각 온도 별(15, 20, 25, 30℃) 부화율은 15℃에서 15.8%, 30℃에서 85.7%이였으며, 알에서 성충까지의 평균발육기간은 15℃에서 18.3일, 30℃에서 8.9일이었다. 한편, 꽈리허리노린재는 화학살충제에 대하여 대체로 감수성을 보였고, 특히 fenthion 성분의 살충제에 대하여 살충효과가 우수하였다. 또한, 유기농업자재에 대해서도 살충효과를 검토하였다.

담배가루이(Bemisia tabaci)는 난방제 해충으로 살충제를 이용한 화학적 방제를 포함한 여러 가지 방법으로 방제를 수행하고 있다. 이러한 다양한 방법 가운데 하나로 담배가루이를 방제하기 위하여 RNA interference(RNAi)를 이용하려고 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 RNAi에 이용하기 위한 target유전자를 선발하기 위해 담배가루이 cDNA library를 제작하였고, 완성한 cDNA library는 Tobacco rattle virus(TRV) RNA2 vector에 LR recombination한 다음, Agrobacterium tumefaciens(GV2260)에 transformation하였다. A. tumefaciens(GV2260)에 transformation된 cell은 토마토에 Agro-infiltration시킨 후, TRV RNA2 vector의 CP detection을 통해 접종되었는지 확인하였다. 그 결과, unknown유전자가 삽입된 TRV RNA2 vector 27개 대부분과 control로 사용된 TRV original vector가 접종된 것으로 확인되었다. 접종이 확인된 유전자는 토마토에 Agro-infiltration시킨 후 담배가루이가 섭식하였을 때, RT-qPCR을 통해 담배가루이 체내에서의 유전자발현량의 감소를 측정하고, 유전자 감소에 의한 살충 또는 기피효과가 나타나는지 행동학적 변화로 확인하고자 한다. 이는 RNAi적용에 적합한 target유전자를 선발할 수 있을 것으로 사료된다.

국내 농업은 80년대까지 식량자급 달성을 위한 다수확 위주의 농업정책을 펼쳐왔다. 이로 인한 비료 및 농약의 과다사용으로 격발 (resurgence), 약제저항성 해충의 출현 등, 천적인 익충까지 죽이는 부작용이 생겼을 뿐만 아니라 농산물의 안전성 문제까지 발생하게 되었다. 90년대 들어 생물적 방제에 대한 관심이 높아지기 시작하였고, 1993년에 농업과학기술원에서 처음으로 천적연구를 시작한 이래 1998년 ㈜한국IPM이 설립되고, 2002년에 ㈜세실이 창업하면서 본격적으로 천적산업이 활성화 되었다. 정부의 보조사업 지원정책으로 생물적 방제법이 농가에 확산되기 시작하였고 생물적 방제이용 면적이 2004년 약 400ha에서 2010년에는 2,500ha로 6배 이상 늘어났다. 그러나 지원사업의 자부담율이 2006년 20%에서 2010년 50%까지 늘어나고 참여업체의 공정성문제가 불거지면서 정부의 지원이 중단되었고 업체 대부분이 영세규모를 벗어나지 못한 상황에서 천적산업은 침체기로 접어들었다. 천적산업은 그 후 현재까지 회복하지 못한 상황이며 관련업체 대부분이 생산 천적 종수를 줄였다. 2011년 정부가 ｢곤충산업 육성 및 지원에 관한 법률｣신설로 제 1차 곤충산업육성 5개년 종합계획(`11~`15)을 수립하였고 이에 따라 천적산업을 포함한 지원 정책을 재개(579백만원, 2개업체)하였으나 일회성이고 지원금을 차후 상환하는 자금대부사업이라 실효를 보지 못하였으며, 명목상의 기반지원사업이 되었다. 암흑기인 천적산업의 르네상스를 위해선 1) 정부의 정책지원(T/F Team; 農-政-- 學-硏-産) 및 인증제 도입, 2) 투명하고 공정한 선정기준 확립 및 열성농가 위주의 지원, 3) 천적업체의 기술력 확보 및 홍보, 4) 품목별 맞춤형 천적관리모델 개발 및 교육 5) 농가-업체간 유대 강화 등이 필요하다. 전술한 것들이 선행된 후 생물적방제 인증 및 홍보를 통해 국민의 신뢰를 얻게 되면 고품질 안전농산물로 유통이 가능하게 될 것이며, 이는 천적산업의 선순환을 형성하게 될 것이다.