Zeolitic Imidazolate Framework(ZIF)는 기체의 선택적인 분리나 센서, 촉매 반응 등의 목적으로 널리 연구된다. 특히 촉매의 역할이 가능하기 때문에 반응과 동시에 가스를 분리 할 수 있는 막 반응기의 역할을 할 수 있다. 본 연구에서는 ZIF-8 입자를 합성하고, 이를 PVC-g-POEM 고분자 매트릭스에 분산하여 MMM(Mixed matrix membrane)으로 제조하였다. 특히, α-알루미나 지지체 위에 PVC-g-POEM/ZIF-8 혼합 용액을 스핀 코팅하여 균일한 두께의 MMM을 얻을 수 있었다. 합성된 MMM은 XRD, FE-SEM을 통해 결정상과 표면, 코팅 두께 등을 측정하였으며, 이성분계 기체 투과 실험을 통해 다양한 이성분계 기체에 대한 투과 특성을 살펴보았다.

극성 기체인 CO2를 분리하기 위해 UiO-66과 PVC-g_POEM을 사용하여 Membrane을 만들었다. UiO-66(MOFs)는 높은 수분 안정성뿐 아니라, 강산 및 강염기 수용액 하에서도 안정된 구조를 유지한다. 또한 다양한 용매에 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 PVC-g-POEM 고분자 매트릭스에 높은 비표면적을 갖는 UiO-66 입자를 분산하여 Mixed Matrix Membrane을 제조하였다. 분리막 두께에 변화시키며, 다양한 이성분계 혼합기체에 대한 투과 실험을 실시하였다. 합성된 MMM의 결정상은 XRD로, 두께 및 표면 등은 SEM을 통해 분석하였으며, 기체 투과 실험에서 투과된 기체의 조성은 GC를 이용하여 분석하였다.

The H2/CO2selectivity across ZIF-7 membrane prepared by in-situ growth method at 105°C synthesis temperature for 2 h, was the highest at 15.98, nearly 4 times higher than H2/CO2 Knudsens E.q. factor of 4.7. ZIF-7 membranes prepared from in-situ growth method also surprisingly performed better than ZIF-7 membranes prepared by other innovative techniques such as electro-spray deposition and secondary growth methods. (selectivity : 9.59 and 4.7, respectively) Despite lower selectivity performance than the numerically predicted results, the micro-porous ZIF-7 membrane prepared in this work demonstrated higher H2 permeability of 3770 barrer. Performance comparison between various inorganic membranes, including ZIF-7 & ZIF-8 membranes, was made and a new upper boundary for inorganic membranes was also constructed and reported.

Mathematical models are developed for single and multi-stage membrane processes to simulate gas separation in MATLAB®. The single-stage membrane process simulations are validated through comparison with mixed-gas experimental results at different operating condition. Based on this validated single-stage process model, multi-stage membrane processes including 2 or 3 stages membranes with recycle streams are simulated. The resulting simulation outputs are shown to reproduce experiment results with reasonable accuracy. Hence, this process modeling framework can be utilized in future design and optimization studies.

In this study, novel mixed matrix membranes (MMMs) with hollow zeolite imidazole frameworks (H_ZIF-8) were introduced with regard to CO2/CH4 gas separation. H_ZIF-8 nanoparticles (low density and large BET surface area) and amphiphilic PVC-g-POEM (poly(vinyl chloride)-g-poly(oxyethylene methacrylate)) graft copolymer showed good interfacial properties and uniform distribution, which resulted in improved gas permeation properties interacted with PVC-g-POEM by secondary bonding interactions. Two Tg values expressed the glassy PVC chains and the rubbery POEM chains, suggesting that the copolymer had a well-defined and microphase-separated structure. We observed that H_ZIF-8 interrupted the mobility of polymer chain, contributing to the increased Tg, was dispersed homogeneously in the coopolymer matrix without noticable aggregation.

물 수급 불균형현상을 극복하기 위해 해수담수화 공법 중 적은 에너지를 소모하는 역삼투분리막 공정이 사용되고 있다. 하지만 분리막을 통과할 수 있는 구동압력이 요구되어 전기에너지가 필요하고 효율적인 운전비용 사용을 위한 최적의 공정설계가 필요하게 된다. 이를 위해 본 연구는 역삼투 분리막 공정을 전산 모사하는 분리막과 관련 설비들의 대한 수학적 모델링을 수행하고, 공정의 최적화를 위해 성능이 다른 분리막을 연계하여 단일 vessel을 구성하거나, 단일 vessel 내 유입∙유출 경로 조건을 변경하거나, 여러 분리막 vessel을 다단으로 구성하는 방안 등에 대하여 시스템적 관점으로 비교하고 분석하였다. 이를 통해 분리막의 종류와 구성에 따른 공정의 경제성 및 분리 성능을 향상시키는 방안을 도출하였다.

The carbon capture and storage (CCS) technology from industrial flue-gas is an important environmental issue these days. Membrane process can be competitive technology for its relatively small footprint and eco-friendly system. Many membrane modules with high selectivity and excellent flux have been developed so far. However, the high purity and recovery for CO2 capture can be achieved by optimization of operating conditions such as membrane area, feed/permeate pressure ratio and humidity of flue gas as well as membrane permeance or selectivity. In this study, we discuss the effect of operating parameters for high CO2 purity and recovery at permeate side. Using polymeric hollow fiber membrane, the single membrane process was tested to figure out the effect of feed flow rate, pressure ratio, membrane area and moisture content.

In this paper, a automatic transmission shift quality simulator is developed using MATLAB Simulink. The shift simulator is developed using the dynamic models of the automatic transmission with torque converter, and vehicle dynamics and the hydraulic control system, which consists of solenoid valve, pressure control valve, accumulator and actuator.

This study was performed to develop patties with quality characteristics using mealworm powder, followed by assessments of general compositions and the branched-chain amino acid (BCAA) levels of the patties. An analysis of the chromaticity of the patties shows that the lightness and yellowness were decreased, whereas the redness was increased, as the amount of mealworm powder was increased. According to the sensory evaluation, the mealworm patty that contain 20% of mealworm powder (M20) showed an overall high preference level. In terms of the mechanical properties, the hardness, gumminess, and chewiness were significantly increased, whereas the springiness and cohesivensee were decreased, as the amount of mealworm powder was increased. The general composition of the M20 consists of 41.84% (moisture), 8.78% (carbohydrates), 34.42% (crude protein), 13.15% (crude fats), and 1.81% (crude ash). The BCAA contents (leucine, isoleucine, and valine) significantly increased in correspondence with the increases of the as mealworm-powder amount regarding the M20, the BCAA composition consists of the following: leucine (2,906.25 mg/100 g), isoleucine (1,459.09 mg/100 g), and valine (1,813.18 mg/100g). The conclusion of this study suggests that mealworm is a potential food material that could possibly replace meat.

본 연구는 수확시기에 따른 수확 후 1-methylcyclopropene(1-MCP) 처리가 조생종 배‘한아름’의 상온유통 중 과실품질 변화와 생리장해발생에 미치는 영향을 조사하였다. 과실경도의 경우 무처리구는 상온유통 시작 이후 경도가 지속적으로 감소하는 경향을 보여 상온유통 20일에 후 만개 후 103일에 수 확한 과실과 만개 후 110일에 수확한 과실에서 각각 20.3N과 18.6N으로 떨어져 상품성을 상실하였다. 반면에 1-MCP처리의 경우 동일에 유통기간에 만개 후 103일에 수확한 과실과 만개 후 110일에 수확한 과실에서 각각 40.9N과 34.5N으로 경도 유지 효과가 탁월한 것으로 조사되었다. 외관품질 유지에도 1-MCP처리가 효과적인 것으로 나타났는데 과피색의 경우 1-MCP를 처리한 과실은 수확시기에 관계없 이 상온유통기간 동안 L*, b* 및 hue angle 유지에 탁월한 효과를 보였고, 외관지수 또한 거의 변하지 않은 것으로 조사되었다. 1-MCP처리는‘한아름’배의 상온유통 중 발생하는 생리장해를 유의하게 경 감하였는데 만개 후 103일에 수확한 과실의 경우, 과심갈변은 상온유통 25일간, 분질장해는 20일간 완 벽하게 그 발생을 억제한 것으로 조사되었으며, 과피장해 발생 및 과실부패 경감에도 효과가 있는 것으 로 나타났다. 수확시기별 1-MCP처리에 따른 상온유통 중 에틸렌발생량은 큰 차이는 없는 것으로 나타 났으며, 호흡량의 경우 두 수확시기 모두 1-MCP처리가 무처리에 비해 상온유통 기간 동안 호흡량이 낮은 것으로 나타났는데 그 효과는 만개 후 103일에 수확한 과실에서 그 정도가 크게 나타났다.

본 연구는 신품종 다래‘오텀센스’의 수확적기를 구명하고자 생육시기별 과실품질과 후숙 특성을 조 사하였다. 과실의 후숙은 과실의 비대가 최대가 되고 과실 내 종자가 성숙한 이후에 가능하였으나, 종 자가 성숙 상태만으로는 후숙 가능성을 판단할 수 없었다. 산함량은 1.05%이상이 되어야 정상적인 후 숙이 진행되었으며 후숙이 가능한 시점의 경도는 평균 27.1N이었다. 성숙기에 접근한 과실의 가용성 고 형물 함량은 만개후 71일부터 90일까지 시기별로 유의적인 차이가 없었지만 후숙 후의 가용성 고형물 함량에는 유의적 차이가 있어 가용성 고형물 함량으로 수확적기를 구명하기에는 어려움이 있었다. 다래 의 저장 중 중량감소율은 2℃에 상대습도 90%저장구가 낮았고, 부패율은 20℃, 상대습도 45% 저장구 에서는 저장 8일 후부터 증가하기 시작하였고, 2℃에 상대습도 45%와 상대습도 90% 모두 저장 후 20 일까지 10% 이하로 유지되었다. 따라서 과실의 크기, 경도 및 후숙 전·후의 가용성 고형물 함량 등을 종합하여 고려해 볼 때 신품종 다래‘오텀센스’의 수확적기의 만개 후 생육일수는 85일(9월 2일)이었 고, 2℃에 상대습도 90%인 저온고습환경이 적합하였다.

녹지와 수환경을 모두 포함하는 도시 하천은 자연요소가 부족한 도시에 있어 생물다양성 및 생태계서비스 증진에 기여할 수 있는 기회요소가 크지만 국내 도시 하천은 급격 한 산업화와 도시화로 인해 대부분 환경을 고려하지 않은 개발과 정비가 이루어져 왔다. 그러나 최근에는 사람들의 자연환경 및 도시 생물다양성 및 생태계서비스에 대한 인식 이 증진되면서 도시 내에서 지속가능한 개발과 현명한 이용 으로 패러다임 변화가 일어나고 있다. 이와 같은 변화에 있 어 가장 필수적인 것은 도시 하천을 직접적으로 이용하는 주체 즉, 주민 또는 시민들의 참여이다. 이들의 참여를 도모 하기 위해서는 인식 증진이 우선적이며 CEPA 관점에서의 접근이 필요하다. CEPA는 습지의 보전과 현명한 이용을 목표로 하는 국제협약인 람사르 협약에서부터 개념이 확립 되었다. 의사소통(Communication), 교육(Education), 참여 (Participation), 인식증진(Awareness)에 관한 프로그램을 도입하여 대중들의 습지에 대한 이해를 돕기 위한 도구를 제공함으로써 습지의 보전과 현명한 이용을 할 수 있도록 격려하고 관련 정책의 수립, 계획, 관리에 참여할 수 있도록 하는 것이 CEPA의 목표이다. 따라서 본 연구에서는 도시 하천의 현명한 이용을 위해서는 CEPA 적용이 필요하다고 판단하였으며 국내 대표적 도시 하천인 중랑천을 대상으로 CEPA 적용 방안을 도출하였다. 이를 위하여 중랑천의 인문, 자연환경 현황에 대한 문헌 조사를 진행하였다. 그런 다음 대상지 내 CEPA 도입 관련 하여 현재와 미래 부합여부를 묻는 GAP 분석과 CEPA 각 항목의 SWOT 분석을 진행하여 최종적으로 중랑천에 적합 한 CEPA 활동에 대해 도출하였다. 중랑천에 대한 인문, 자연환경 현황은 다음과 같다. 중랑 천은 서울시계내에서 7개의 자치구를 거치며 각 행정자치 구의 자연스러운 경계가 된다. 의정부시계까지를 포함한 유 역면적은 299.6㎢이고 지천은 우이천, 묵동천 등 14개를 포함한다. 서울시에 있는 다른 홍제천, 안양천, 탄천에 비하 여 접해있는 자치구 수도 많고 유역도 길며 인구수도 많아 서울의 주요 도심축이라고 할 수 있다. 토지이용의 경우 주 택지가 가장 큰 비율을 차지하고 있으며 주민들의 생활권에 굉장히 밀접해 있다. 자연환경의 경우 주로 오염내성이 강 한 생물종들이 서식하나, 다양한 겨울 철새가 도래하여 청 계천 합류부부터 한강 합류부까지는 철새보호구역으로 지 정되어 있다. 결론적으로 중랑천은 주민 생활에 있어 밀접 한 관계에 있을 뿐만 아니라 철새보호구역과 같은 교육자원 등의 기회요소가 있는 것으로 판단된다. GAP 분석은 중랑천 CEPA 적용 방안 마련을 위한 미래 목표치를 설정하고 현재 부합 여부와 미래 부합 여부를 비 교하여 분석하였다. 미래 목표치는 제10차 람사르 협약 당 사국총회 결의문 부속서에 명시된 CEPA 활동의 목표와 전 략 중 도시 하천에 적용할 수 있는 항목만을 선정하였다. GAP 분석 결과 중랑천 내에서 지속적으로 이루어지는 중 랑천 관련 프로그램, 홍보 등이 거의 없었으며 이를 지원해 주는 주체, 센터 등도 부재하였다. 효과적인 CEPA 활동 추진을 위해서는 중심 주체가 필요하며 다양한 이해관계자 들이 함께하는 것이 필요하다. 또한 장기적으로는 센터를 설립하여 운영하는 것도 필요하다. 현재 노원에코센터가 중 랑천 내에 위치해 있으므로 이를 활용하는 것도 방안이 될 수 있다. SWOT 분석은 각 CEPA 항목에 대해 대상지의 강점, 약 점, 기회, 위협특성을 분석하였다. 의사소통 부분에서는 자 치구 관계자들이 통합 관리에 대한 필요성을 느끼고 있다는 점이 강점이었으나 체계가 마련되지 않고 협력이 부족하다 는 약점요소가 있는 것으로 판단되었다. 교육 부분의 경우 철새보호구역, 살곶이다리 등 교육 자원이 있다는 강점이 있으나 교육센터가 부재하고 철새보호구역 관리가 부적절 하다는 위협요인이 있었다. 참여 부분에서는 대상지와 인접한 지역에 연구기관, 대학, 기업 등 참여요소가 다양하다는 기회요인이 있었으나 중심적인 연대조직이 부재하다고 판 단되었다. 마지막으로 인식증진 부분에서는 지역주민, 통과 시민 등 다양한 인적 자원의 기회요소를 가졌으나 홍보가 거의 이뤄지지 않고 있으며 같은 성격의 활동들이 일시적으 로 이루어진다는 약점요소가 있는 것으로 분석되었다. 최종적으로 GAP, SWOT 분석을 통해 결과를 종합하여 강점-기회, 약점-기회 전략을 도출하였다.또한 이와 더불어 각 CEPA 부분에 적합한 방안을 도출 하였다. 의사소통의 경우 하천을 생활권으로 하는 행정자치 구, 주민, 시민단체, 연구기관, 학계, 기업 등 다양한 이해관 계자가 함께하는 통합 거버넌스 조직인 중랑천 협의회를 구성하여 운영하는 것이 필요하다. 이는 지역 공동체를 느 낄 수 있게 할 뿐만 아니라 효율적인 관리를 할 수 있게 해준다. 또한 일반 시민들과 원활한 의사사통을 위해서 중 랑천 내에서 진행되는 사업, 모니터링 등에 대해 지속적으 로 공유할 수 있는 홈페이지 또는 홍보 자료를 만들 수 있도 록 해야 한다. 교육의 경우 하천 생태계 연구조사, 탐조 프로 그램, 시민 참여형 생태 프로그램 운영, 관련 자료 제공, 홍보 등의 활동이 이루어져야 한다. 또한 하천 생태계, 조류 관련하여 교육자 양성 프로그램을 개발하는 것이 필요하다. 장기적으로는 교육센터를 설립하거나 현재 노원구에 위치 한 노원에코센터를 중추적인 교육센터로서 활용하는 것도 방안이다. 참여의 경우 중랑천에서 진행되는 프로젝트, 프 로그램 등에 다양한 이해관계자들이 함께할 수 있도록 하 며, 더 나아가 관리계획 수립에 있어서도 이들을 참여시킬 수 있도록 해야 한다. 인식증진은 조류 사진 컨테스트, 하천 그리기, 글짓기 대회 등과 같은 이벤트 개최 등으로 지역 주민 참여 유도 및 문화 활동의 기회 장소로서 역할을 제공 하여 중랑천에 대한 인식 재고를 할 수 있도록 한다. 또한 중랑천에서 진행되는 시민 참여 모니터링 결과, 생태계 연 구 결과, 관리계획 결과 등을 주제로 하는 포럼을 개최하여 많은 시민들과 내용을 공유하고 앞으로의 미래상을 토의할 수 있는 장을 만들 수 있도록 해야 한다.

수박은 포복재배를 하고, 담배가루이는 수박 뒷면에 발생하기 때문에 초기 발생예찰에 어려움이 많은 반면 증식속도가 빨라 방제시기를 놓칠 경우가 많다. 그러나 수박 담배가루이 조기 예찰방법에 대한 연구가 없어, 황색끈끈이트랩을 이용한 조기 예찰방법을 개발하고자 생육시기별, 포장 위치별 담배가루이 공간분포를 조사하였다. 2014년 5월에 단동형 하우스 좌우 양쪽으로 이랑을 만들고, 50cm간격으로 수박을 정식하고, 출입문을 중심으로 좌우 6줄, 하우스 길이방향으로 5열로 황색끈끈이트랩을 설치한 후 10일 간격으로 끈끈이트랩을 교체하면서 담배가루이 성충포획수를 조사한 결과 담배가루이 성충은 출입문에서 발생이 시작되어 가운데 통로를 타고 확산되는 경향을 보였다. 또한 2015년에는 3연동 하우스에서 동일한 방법으로 담배가루이 성충포획수를 조사한 결과 담배가루이 성충이 출입문에서 발생이 시작되어 통로를 타고 전 포장으로 확산되는 경향을 보였다. 따라서 수박재배시 담배가루이 조기 예찰방법은 단동형, 연동형 하우스 모두 양쪽 출입문 쪽으로 황색끈끈이트랩을 설치하고, 10일 간격으로 트랩을 교체하면서 담배가루이 성충을 예찰할 경우 피해 확산 전 초기방제가 가능 할 것으로 생각되었다.

최근 기후온난화에 따른 갈색날개매미충의 발생 및 피해가 증가하고 있다. 특히 전북지역의 농경지 경우 2014년 발생면적은 145.5ha에서 2015년 318.3ha로 2.18배 증가하였다. 산림 속 수목에서 증식하여 농경지내 유입으로 피해 차단에 어려움을 겪고 있으며, 특히 사과, 배, 블루베리 등 주요 작물의 도관부에 산란하여 작물이 고사하는 피해가 속출하고 있어 방제의 필요성이 높아짐에 따라 본 실험을 수행하였다. 전북 전주의 감나무 과수원에서 난괴 부화 억제를 위한 기계유 유제 효과를 조사하기 위하여 약충으로 부화하자마자 끈끈이트랩에 포획되도록 클립케이지를 설치하여 포획된 약충 수를 조사하였다. 그 결과 10배 농도에서 22.3%의 부화율로 77.7%의 방제효과를 보여 우수하였으나 잎이 타는 약간의 약해가 확인되었다. 약해도 없고 부화율이 낮은 처리는 16배로 42.5%의 부화율과 57.5%의 방제효과가 있었다. 한편 약충의 방제효율 증진을 위하여 친환경자재와 첨가제 선발을 한 결과 계피오일 500배에서 78%의 방제가를 보였고, 레시틴을 혼합 첨가하였을 때에 84%의 방제가를 나타내었다. 계피오일을 단독으로 처리했을 때보다 첨가제를 혼합했을 때 6% 상승한 방제효과를 얻을 수 있었다.

기후변화에 따른 곤충의 발생과 피해 예측 등 영향평가를 위해서는 미래의 가능한 기후에 대한 합리적인 예상 정보(즉, 기후변화 시나리오)와 함께 여러 환경조건에서 곤충의 발생, 생태 등을 사전에 예측할 수 있는 도구(즉, 곤충 모델)가 필수적이다. 그 중 곤충 모델링에 관한 연구는 연구 대상인 곤충 자체에 대해 잘 파악하고 있는 곤충학 분야에서 개발되어야 할 것으로 판단되나, 모델을 구동하기 위한 기본적인 입력 요소인 환경자료(기후, 작물, 토양 등)에 대한 것은 관련된 분야에서 연구되는 것이 필요하다. 하지만 이러한 연구는 서로 정보를 공유하면서 진행되는 것이 바람직할 것이다. 특히, 모델의 입력 요소(독립변수)에 대한 시간과 공간 규모를 공유하는 것이 중요하다. 예를 들면, 작물 생육모델의 경우에는 시간적으로는 일 단위, 공간적으로는 농장 단위 정도의 규모이면 우리나라에서 적용하는데 큰 문제가 없지만, 이동성이 높은 곤충의 경우에는 시간적으로는 시간단위, 공간적으로는 서식처 단위 수준의 규모가 필요할 것이다. 최근에 농업기후 모델링으로 농장 규모로 미래기후에 대해 예상할 수 있는 30m 해상도의 시나리오 자료가 개발되었다. 시나리오 자료의 시간 규모는 월 단위(10년 평균)로 제작되었는데 이는 미래 기후를 공간과 시간 규모에 대해 모두 상세화시키는 것이 논리적으로도 맞지 않는 측면도 고려되었다. 이를 극복하고 곤충 모델링에 필요한 시간규모의 자료를 확보하기 위해서는 미래 기후변화에 대한 일반적인 경향을 바탕으로 해서 필요한 시간해상도의 기후자료를 생성하는 방법을 고려할 수 있다. 또 생성된 기후자료는 다양한 모델구동결과를 제시함으로써 미래 기후변화 영향에 대하여 가능한 분포를 나타내줄 수 있다는 장점이 있다.