Purpose: This study was conducted to identify the experiences of families caring for patients with home mechanical ventilation. The question was, “What is the caregiving experience of a family who has a member with home mechanical ventilation?”. Methods: This study was a qualitative study to explore and describe the implications of experiences of families caring through a phenomenological approach. One-on-one in-depth interviews were conducted with family caregivers who worked as full-time for caring for patients with home mechanical ventilation, and the results were analyzed using Colaizzi’s (1978) phenomenological method. Participants’ relationships to patients were 1 spouse, 1 father, and 6 mother. The ages of the participants were between 33 and 59, with an average of 45.1. Results: In this study, family members’ caregiving experience was emerged. Analysis revealed the following themes: Felt burdened but had to accept it; Seized by fear; The weight I must bear alone; Everything is difficult and unfamiliar; Still, my home; and Sorry for the other family members. It was found that caregivers had decided to discharge their loved ones from the hospital out of a sense of duty. Conclusion: The families took care of the patients with responsibility and love. The study results should help with the understanding of a family with a member with home mechanical ventilation and should be used to develop nursing, mediating, and consulting programs for these caregivers

Micro-scale copper bumps for build-up PCB were electroplated using a pulse-reverse method. The effects of the current density, pulse-reverse ratio and brightener concentration of the electroplating process were investigated and optimized for suitable performance. The electroplated micro-bumps were characterized using various analytical tools, including an optical microscope, a scanning electron microscope and an atomic force microscope. Surface analysis results showed that the electroplating uniformity was viable in a current density range of 1.4-3.0 A/dm2 at a pulse-reverse ratio of 1. To investigate the brightener concentration on the electroplating properties, the current density value was fixed at 3.0 A/dm2 as a dense microstructure was achieved at this current density. The brightener concentration was varied from 0.05 to 0.3 ml/L to study the effect of the concentration. The optimum concentration for micro-bump electroplating was found to be 0.05 ml/L based on the examination of the electroplating properties of the bump shape, roughness and grain size.

Micro-sized bumps on a multi-layered build-up PCB were fabricated by pulse-reverse copper electroplating. The values of the current density and brightener content for the electroplating were optimized for suitable performance with maximum efficiency. The micro-bumps thus electroplated were characterized using a range of analytical tools that included an optical microscope, a scanning electron microscope, an atomic force microscope and a hydraulic bulge tester. The optical microscope and scanning electron microscope analyses results showed that the uniformity of the electroplating was viable in the current density range of 2-4 A/dm2; however, the uniformity was slightly degraded as the current density increased. To study the effect of the brightener concentration, the concentration was varied from zero to 1.2 ml/L. The optimum concentration for micro-bump electroplating was found to be 0.6 ml/L based on an examination of the electroplating properties, including the roughness, yield strength and grain size.

This study assesses greenhouse gas evolution from construction-material manufacturing facilities and estimates the potential reduction of these gases via the future massive sequestration of carbon dioxide. The scope of the evaluation specifically targets the global-warming potential in terms of kg-CO2 equivalent/tonnage industrial waste. Life cycle assessment (LCA) is a method to quantitatively analyze the input and output of a specific material resource during its life cycle from raw-material acquisition to final disposal as well as its environmental effect(s). LCA comprises four steps: its objective and definition of the scope, the entire life-cycle analysis list, an evaluation of its effects, and life-cycle analysis. The annual inflow of petro-ash reaches 300,000 tons, and this material is transported via screw-driving systems. The composition of the petro-ash is 1.2% volatile compounds, 6.8% fixed carbon and 92% ash contents. A total of 38,181,891 Nm3/yr of carbon dioxide is sequestrated, which is equivalent to 75,000 tons per annum and 304.5 kg/ton of petro-ash waste, with 250 kg/ton of the latter sequestrated as calcium carbonate. The final analysis on the effect of one ton of petro ash in construction materials showed 27.6 kg-CO2 eq emission. According to the final LCA analysis, only 27.6 kg-CO2 eq/ton was emitted by the petro-ash that was used in construction materials if CO2 fixation during carbonate mineralization was considered, where -250 kg-CO2 eq/ton positively contributed to the LCA. In the future, commercial-scale process modification via the realization of continuous processes and the more efficient reduction of carbon dioxide is anticipated.

게르마늄은 세계적으로 고가의 희소금속 중 하나로 국내에서는 게르마늄 광산이 없으며, 전량 수입에 의존하고 있는 금속이다. 게르마늄 주요 용도는 PET 수지 제조용 촉매, 광섬유, 반도체 등 국가 주력산업의 핵심 소재로 광범위하게 사용된다. 특히, 광섬유에는 1km당 0.54g의 게르마늄을 함유하고 있으며, 관련기술 미비로 국내외 모두 재활용이 시도되지 않고 있으므로, 기술 선점 시 그 파급효과가 매우 클 것으로 판단되어진다. 따라서 본 연구는 폐 광섬유에서 게르마늄을 경제적으로 회수할 수 있는 가능성을 입증하기 위해 pyrometallurgy와 hydrometallurgical reactions을 결합한 하이브리드 방식을 통해 게르마늄 농축을 하고자 하였으며, 반응 온도, 반응 시간 등을 변화 시키며 게르마늄 농축 거동을 관찰하였다.

게르마늄은 주로 광섬유, 반도체 등에 사용되고 있으며, 고가의 희소금속이므로 게르마늄에 대한 회수 및 재활용 기술 개발은 각국에서 경쟁적으로 진행되고 있다. 하지만 국내에서는 게르마늄에 대한 재활용 실적이 전무하며, 전량을 수입해서 사용하는 희소금속이므로 게르마늄에 대한 재활용 기술 개발이 필수적이다. 특히, 광케이블에 사용되는 광섬유에는 1km당 약 0.54g의 게르마늄을 함유하고 있으므로, 본 연구에서는 광섬유를 게르마늄 추출 대상으로 선정하였다. 또한, 게르마늄은 1kg당 150만원의 고가 희소 금속이므로 관련 기술 개발시 파급효과가 클 것으로 판단하였다. 본 개발 기술은 광섬유에서 실리카(Si)와 합금형태로 존재하는 게르마늄을 추출하기 위하여 Na 화합물과 염산을 이용한 선택적 추출을 적용하였으며, 게르마늄의 추출 효율을 알아보기 위하여 추출액에 대한 ICP 분석을 실시하였다. 본 연구에서 사용한 Na 화합물은 광섬유의 주성분인 실리카 성분을 석출시켜 제거하는 역할을 하며, 추출 용매인 염산은 질산, 황산과의 추출 효율을 비교하여 최종 추출 용매로 선정하여 실험을 진행하였다.

국내 폐유리 발생량은 2013년 기준으로 약 65만톤에 이르며 폐유리 이용량은 약 49만톤으로 나타나 재활용률은 75.6%로 나타났다. 하지만 폐유리병의 재활용을 제외한 기타 폐유리의 재활용율은 16%로 나타나 매우 저조한 실정이다. 국외 폐유리 재활용은 폐유리를 종류별로 구분하여 각 원료에 따른 재활용 기술을 확보하여 상용화하는 단계에 이르렀다. 그러나 국내 폐유리 재활용 기술은 대부분 유리병 재활용에 의존하고 있으며, 다양한 종류의 폐유리에 대한 재활용 기술 확보가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 기존 폐유리 재활용 공정 중 소성 공정의 높은 에너지 소비로 인한 공정의 경제성 확보가 어려운 점을 보완하고자 하였으며, 폐유리 분말이 폐플라스틱이 녹는 온도에서 사출하여 고분자 수지에 폐유리 분말이 혼입되는 기술을 적용하였다. 또한 폐유리는 중량기준으로 최대 70%, 폐플라스틱은 30%까지 적용하여 가격 경쟁력을 확보하고자 하였다. 폐유리와 폐플라스틱을 활용한 시제품 생산에 대한 기초 연구로써 폐유리를 분쇄하여 미립화하는 실험과 폐유리 분말을 혼합한 플라스틱 사출 실험을 실시하였으며, 제조된 시제품에 대하여 열변형성, 인장강도, 신율 등의 물성을 분석하였다. 폐유리 분쇄는 V-볼링기를 이용하여 실시하였으며, 모니터 유리, 자동차 유리, 사이다병 유리, 맥주병 유리를 실험 재료로 이용하였다. 폐유리의 분쇄 정도를 파악하기 위하여 분쇄 시간에 따라 폐유리 분말 시료를 채취하였으며, 채취한 시료는 PSA 분석을 통하여 입도 분포를 검토하였다. 폐유리와 혼합한 폐플라스틱의 사출 실험은 다대식 방식의 사출기를 이용하여 진행하였으며 블록과 컵, 인장시편을 제조하기 위하여 사출 금형을 제작하였다. 사출기에 폐유리와 폐플라스틱의 혼합 재료를 주입하는 압력은 45bar이며, 사출온도는 180℃로 설정하였다. 사출을 통하여 제조된 시제품은 캐릭터 블록과 컵이며, 사출 원료를 각기 달리하여 총 6가지의 시제품을 제조하였다. 또한 인장시편은 인장강도와 신율의 분석을 위하여 제조하였으며, 사출 원료에 따라 총 4가지의 인장시편을 사출 제조하였다. 제조된 시제품은 저온 및 고온에서의 열변형성과 회분을 분석하였고 인장시편은 인장강도, 신율, 회분을 분석하였으며, 모든 분석은 공인인증기관에서 플라스틱 일반 시험방법 시험 KS M ISO 868에 의하여 진행되었다.

무전해니켈 도금공정은 외부의 전원 없이 환원제를 사용하여 자발적으로 금속 도금층을 형성시키는 표면처리 방법으로, 현재 일정기간 사용한 도금액은 폐액으로 배출하여 폐기하고 있는 실정이다. 이에 도금폐액 내에 포함되어 있는 유가자원인 니켈이 그대로 폐기되고 있으며, COD와 P의 함량이 매우 높은 고농도 오염 폐수의 배출로 인해 환경적 문제가 야기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 무전해니켈 도금 폐액 내의 니켈을 1차적으로 회수한 후 폐액 내에 잔존하고 있는 COD 및 P 함량을 제거하는 공정을 개발하고자 하였다. 이온교환을 통해 니켈을 제거한 폐액은 고도산화처리와 감압농축 공정을 각각 또는 연계하여 적용하였으며, 조건별로 유기물 제거 특성을 살펴보았다. 고도산화처리 실험에서는 환원제로 주입되는 과산화수소의 소모량을 감소시키기 위한 방법으로, 단파장의 UV를 적용하여 환원제 투입량이 감소되는 것을 확인할 수 있었으며, 반응시간의 감소를 위해 광촉매 적용 기초연구도 병행하였다. 각 실험조건별 특성 분석을 통해 최적 공정 및 조건을 도출하기 위한 연구를 수행하였으며, 그 결과 COD 및 P의 함량을 95% 이상 감소시킬 수 있었다.

인터넷 서비스, 초고속 인터넷망, 음성서비스, 영상서비스 등 동통신 케이블 관련 산업분야에서 다량의 유가 금속 및 합성고분자가 사용되어지며, 1980~2000년대에 이르기까지 관련 산업의 발전에 따라 사용량이 급증하였다. 이중 젤리 충진 케이블은 설치 작업중 훼손이나, 또는 접속 부분에 물이나 기타 이물질의 오염을 방지하기 위하여 다량 사용되었다. 하지만, 광통신 케이블 산업의 발달과 기존 동통신 케이블의 노화로 많은 양의 폐동통신 케이블이 발생하였고, 2008년 기중으로 국내에서만 연간 6,500톤 정도가 배출되는 실정이지만, 국내 젤리케이블 폐기물 현황을 보면 무분별한 소각으로 염화물의 불완전 연소에 의한 Dioxin등의 발암 물질 발생 및 매립으로 토양 오염 등이 문제 되어지고 있다. 연구분야에서는 이런 오염원을 줄이고 폐기물에 포함되어있는 다량의 유가금속등을 재활용하고자 여러 가지 연구개발이 진행되어지고 있는 실정이며, 본 연구에서는 열유체를 이용한 열분해 공정을 통하여 산업폐기물에 포함된 합성고분자를 안정적으로 제거하고 유가금속을 회수하고자 하였다.