오일샌드 테일링의 방류 예정 소식은 찬반 논쟁을 이끌고 있다. 노천광 채굴연계 비투멘 추출공 정은 폐수의 발생이 필연적이며, 테일링 인공호수에 저장된다. 현재, 방치된 테일링 인공호수의 규모는 갈 수록 그 양이 커지고 있다. 테일링 처리가 매우 어려운 원인으로, 테일링 내의 MFT(mature fine tailings) 층의 생성과 연관이 깊다. 테일링 처리를 위해서는, MFT내에 분산된 미립자를 효과적으로 응집시켜 고체 와 액체를 분리하는 핵심 공정이 필요하다. 본 논문에서는 먼저 채굴연계 비투멘 추출공정을 소개하였고, 이를 통해 테일링의 구성 성분과 MFT 특성에 대해서 정리하였다. 또한, MFT 처리공정에 대해 살펴보았 다. 향후, 효과적인 고분자 응집제의 선정과 효율적인 탈수공정의 연계성으로 MFT 처리가 성공적으로 진 행되기를 기대한다.

친환경적 바이오 계면활성제의 하나인 람노리피드(rhamnolipid)의 제조는 Pseudomonas aeruginos 계열의 박테리아가 가장 많이 사용되며, 바이오 공정을 통해 생산된다. 람노리피드의 화학구조는 rhamnose당과 β-hydroxylated fatty acid의 결합으로 이루어져 있으며, 바이오 공정을 통해 동질체 혼합물 형태로 생산된다. 발효(fermentation)공정 중 거품 제어가 수율을 결정하는 가장 중요한 요인으로 알려져 있다. 본 논문에서는, 박테리아 내부에서 일어나는 람노리피드 합성 메카니즘을 소개하였고, 발효공정에서 문제점으로 인식되었던 거품 제어 방법에 대한 최근 시도들을 살펴보았다. 10년 전과 비교하여, 람노리피드 양산화 가능성은 빠르게 높아지고 있다. 특히, 람노리피드와 같은 바이오 계면활성제는 의약품과 같은 고부가가치 제품으로 응용된다면, 시장의 요구가 더 커질 것으로 기대한다.

유전에 매장된 석유는 1차, 2차, 그리고 3차에 걸쳐 회수된다. 3차 회수로 분류된 공법 중 미생물을 이용한 원유 회수증진법은 크게 in-situ와 ex-situ 공법으로 나눌 수 있다. In-situ 공법은 미생물을 저류층에 직접 투입하여 미생물의 대사활동을 통한 원유의 회수를 유도하는 공법이다. 대사물질 중 바이오 계면활성제는 저류층 잔존 유분의 유동화에 큰 역할을 한다. 한편, ex-situ 공법은 외부에서 미생물의 대사 물질을 추출하여 저류층에 투입하여 원유를 회수하는 방법이다. 두 가지 공법 모두 친환경적이지만, 보다 경제적인 in-situ 공법이 선호된다. 미생물을 이용한 원유 회수증진법은 오랜기간 검토되었음에도, 현재까지도 파일럿 규모에서 여전히 평가가 진행 중이다. 본 논문에서는, in-situ 공법에 적용가능한 미생물 중 박테리아의 종 특성과 대사물질에 대해서 살펴보았다.

본 연구는 농촌진흥청의 해외농업기술개발사업(Korea Programs on International Agriculture, KOPIA)의 성과를 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 2014년과 2015년에 종료된 태국, 볼리비아, 파라과이, 알제리, 에티오피아 KOPIA센터의 총 6개 사업을 대상으로 종료평가를 통해 사업성과를 분석하였다. 사업성과 평가를 위해 센터별 사업실적보고서 등에 대한 2차 자료 분석과 함께 센터별로 수원기관 직원, 농민 등 협력국 이해관계자들을 대상으로 구조화설문을 실시하였고, 현장방문을 통을 통해 성과를 종합적으로 분석하였다. 분석결과 농촌진흥청 KOPIA센터의 해외농업기술개발사업은 수원국 농업연구기관들과의 협력을 통한 과제 선정, 기술개발, 개발기술의 농가 지도·보급 등 공동수행으로 수원국의 정책목표에 부합하는 사업 선정부터 효율적인 사업운영이 이루어지는 것으로 평가되었다. 이를 통해 예산과 투입인력 대비 높은 수준의 사업효과를 달성하고 있으며, 수원국의 농가소득 증대 및 농촌개발 기반 마련 등의 성과를 달성하였다. 나아가 한국의 발전된 농업기술에 대한 신뢰도 제고는 물론 국내 농산업체의 해외진출에도 기여할 것으로 기대되고 있다. 다만 지속가능한 사업 추진을 위해 공동기술개발 외에 농업 생산성 향상을 위한 농자재 보급 등의 지원과 함께 지도·보급 활동을 통한 사후관리 강화가 요구된다.

홍합 족사 단백질은 수분이 있는 표면에서도 강한 접착력을 가진다. 홍합 연구에 대표가 되는 marine blue mussel을 통해 9가지 단백질의 구조와 기능이 보고되었으며, 이 단백질들은 홍합 족사를 구성하는 실(threads)과 플래크(plaques)를 형성한다. 알려진 바에 의하면, 히드록시기 2개가 포함된 카테콜 기 능기를 가진 DOPA 물질이 계면접착(adhesion)과 내부결합(cohesion) 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는, 최근 10년간 활발히 연구된 계면접착과 내부응력 메카니즘에 대해 소개하고 평가하였다. 또한, 접착력을 갖는 기능기를 활용한 발전된 접착소재의 개발, 바이오접착제와 의료용 소재로 응용가능성에 대해 살펴보았다. 홍합 단백질이 다시 관심의 대상이 되면서, 바이오소재로 사용될 가능성이 커지고 있음이 주목된다.

파라핀 왁스가 녹아있는 왁스오일은 주위 온도가 내려감에 따라 왁스의 침전이 시작된다. 침 전이 시작하는 온도를 왁스생성온도라 부르며, 왁스생성온도는 유동점 측정과 함께 왁스오일의 거동연구 에 중요한 정보를 제공해 준다. 본 연구에서는 왁스가 함유된 모델오일을 제조하여, 왁스의 정량과 정성 적인 차이에 따른 왁스생성온도와 유동점의 변화를 살펴보았다. 물이 포함되지 않은 왁스함유 모델오일 의 경우, 그 투명성으로 인해 ASTM D2500을 통해 왁스생성온도 측정이 가능하다. 또한, 유동점 측정 도 같은 장치를 사용하는 ASTM D97을 사용하여 측정할 수 있다. 물이 함유된 에멀젼 모델오일의 경 우에는 시료의 불투명성으로 인해 우선 유동점을 중심으로 거동을 살펴보았다. 이후 에멀젼 모델오일의 왁스생성온도 측정은 적외선분광법을 활용하여 측정하였으며, 에멀젼을 형성하는 물의 함량에 따른 왁스 생성온도의 경향성은 고찰을 통해 추가적인 실험이 필요할 것으로 판단되었다.

A variety of methods for detecting the location of an underground water pipeline are being used across the world; the current main methods used in South Korea, however, have the problems of low precision and efficiency and the limitations in actual application. On this, this study developed locator capable of detecting the location of a water pipe by the use of an IMU sensor, and technology for using the extended karman filter to correct error in location detection and to plot the location on the coordinate system. This study carried out a tract test and a road test as basic experiments to measure the performance of the developed technology and equipment. As a result of the straight line, circular and ellipse track tests, the 1750 IMU sensor showed the average error of 0.08-0.11%; and thus it was found that the developed locator can detect a location precisely. As a result of the 859.6-m road test, it was found that the error was 0.31 m in case the moving rate of the sensor was 0.3-0.6 m/s; and thus it was judged that the equipment developed by this study can be applied to long-distance water pipes of over 1 km sufficiently. It is planned to evaluate its field applicability in the future through an actual pipe network pilot test, and it is expected that locator capable of detecting the location of a water pipe more precisely will be developed through research for the enhancement of accuracy in the algorithm of location detection.

심해유전개발 중 원유의 흐름보증과 관련하여 하이드레이츠, 아스팔텐, 무기물 침전 등이 주 된 관심분야가 될 수 있으며, 특히 왁스에 대해서도 그 특성을 이해하는 것이 중요하다. 원유흐름 중단 으로 인한 왁스가 젤을 형성하였을 경우에는, 원유의 흐름을 재시작하기 위해서는 높은 압력의 펌프를 가동해야 하는 어려움이 있다. 본 연구에서는 베인 레오미터를 사용하여 왁스 젤의 항복응력 측정을 통 한 왁스 젤의 강도를 측정하고 예측하였다. 또한, 왁스 젤의 강도측정을 통해서 정성적, 정량적인 예측 을 시도하였다.

Two key technologies of horizontal drilling and hydraulic fracturing are recognized to achieve the rapid growth of shale gas production, in specific, in the United States during last decade. The claims between environmentalists and oil companies have been debating in terms of water contamination. Nowadays, voluntary publication of chemicals from shale gas players are available in the website, FracFocus. This paper introduces chemicals that are currently used in hydraulic fracturing process. Among chemicals, guar gum and guar derivatives are dominantly consumed to increase the viscosity of hydrofracking fluids. The role of additional additives, such as breakers and biocides, is presented by explaining how they cut down the molecular structure of guar gum and guar derivatives. In addition, crosslinking agent, pH controller, friction reducer, and water soluble polymers are also presented

Asphaltenes are generally defined by their solubility when a light alkane, such as n-heptane or n-pentane, is mixed with crude oils or oil sand bitumen. However, this definition is nowadays not enough to understand their behaviors during oil recovery, transport, storage, and even refinery operation. Interestingly, the researches regarding asphaltenes have been vastly presented within last decade. This is because the production of heavy oils is becoming larger and asphaltenes are known to play an important role in the property changes of heavy oils. In this paper, the researches regarding molecular weight, aggregation behavior of asphaltenes are introduced and discussed. It is expected that analytical studies will be appeared continuously in the form of global collaboration in order to describe asphaltene molecules as close as possible based on their origin.

Bioenergy is classified to one of the renewable energy resources such as solar, wind, hydro and tidal energies. It should be noted that all the renewable energies contribute to the reduction of greenhouse gases emission. In some cases, energy from wastes was also categorized as a renewable energy in our country even though it has only negligible effect on the emission reduction. In this paper, we tried to identify the bioenergy in order to follow the global indices of the renewable energy. The indices evaluated here were whether a resource is renewable, iogenic, biodegradable, combustible and organic. Biogenic and combustible were selected as the indices to identify the bioenergy. It was also suggested that combustible as an index can be exchangeable to organic.

탄소나노튜브는 고강도, 고내구성 콘크리트의 생산을 위한 새로운 재료 중 하나로 여겨지며, 많은 연구자들에 의하여 연구되고 있 다. 탁월한 열전도도는 향후 자가발열 콘크리트의 개발에 필수적이며, 이 연구에서는 다양한 목적을 갖는 콘크리트의 개발을 위한 역학적 특성 및 미세구조 분석을 실시하였다. CNT 첨가량은 시멘트 중량대비 0.115, 0.23, 0.46wt%로 하였다. 압축강도/휨강도 시험은 재령 3, 7, 28일에 실 시하였으며, 공극률은 MIP 시험을 통해 실시하였다. CNT 분산성 및 수화생성물 분석을 위하여, SEM 분석 및 열분석을 실시하였다. 그 결과, CNT 첨가에 따른 역학성능은 다소 감소하는 경향을 나타내었으나, 0.115wt% 첨가한 경우 플레인 배합과 동등 수준의 결과를 확인할 수 있었 다. 향후, 기존 콘크리트와 동일한 역학성능을 보유한 CNT 첨가 배합의 개발을 통한 발열성능 확보가 가능할 것으로 기대된다.

시공지연 등으로 발생한 콜드조인트는 전단력에 취약하며 염화물 침투 및 확산을 촉진시킨다. 본 연구는 압축 및 인장하중과 콜드 조인트 조건을 고려한 1년 양생된 콘크리트의 염화물 확산계수를 분석하였으며 선행연구인 91일 재령의 결과와 비교하였다. 91일 재령결과와 비교할 때, 하중을 재하하지 않은 일반적인 경우에는 건전부에서는 10.7%, 콜드조인트에서는 10.5%로 낮게 평가 되었다. 건전부와 콜드조인 트의 감소율의 차이는 비슷하지만 염화물 확산계수는 콜드조인트에서 크게 발생하였다. 압축력 30%의 경우 건전부는 하중재하시 발생된 공 극압밀로 인하여 확산계수가 감소하였다. 콜드조인트 콘크리트의 경우 365일 재령은 91일 재령보다 압축력 30%일 경우 10.9%, 압축력 60%일 경우 5.8% 확산계수가 낮게 평가되었는데, 이는 장기간 수중양생에 따른 지속적인 수화반응에 의해 확산계수가 낮게 평가되었기 때문이다. 인 장력의 경우 압축부와는 다르게 동일 수준의 인장하중과 재령, 콜드조인트 유·무에 따른 확산계수의 차이가 비교적 크지 않았다. 이는 콘크리 트가 1년 재령임에도 불구하고 인장력에 취약한 재료적 특성인 미세균열이 지배적인 영향으로 작용하였기 때문이다.

철근 콘크리트 구조물의 철근에 대한 부식을 발생시키는 다양한 유해 열화인자 중 염화물 이온(Cl-)은 침투로 인한 확산속도가 빠 르고, 철근에 직접적으로 관여하여 부식을 야기시켜 매우 중요한 열화원인이다. 대형 콘크리트 구조물의 타설에서 불가피하게 발생하는 콜드 조인트는 전단력에 취약하여, 이는 내구적 열화에 대한 피해를 증가시키는 경향을 보인다. 본 연구에서는 콜드조인트를 가진 OPC(Ordinary Portland Cement) 콘크리트와 GGBFS(Ground Granulated Blast Furnace Slag) 염화물 촉진 실험으로 염화물 확산계수를 정량적으로 평가하였 다. GGBFS 콘크리트에서는 6.6×10-12 m2/sec의 확산계수가 측정되었는데. 이는 OPC 콘크리트에 비하여 약 30% 수준의 낮은 확산계수값을 나 타내었으며, 콜드조인트를 가진 콘크리트에서도 비슷한 경향이 관측되었다. OPC 건전부 콘크리트에 비하여 GGBFS 콘크리트의 염화물 확산 계수는 건전부에서 0.30배, 콜드조인트부에서 0.39배 정도의 우수한 염해 저항성을 나타내었다.

Concrete structure is a construction material with durability and cost-benefit, however the corrosion in embedded steel causes a critical problem in structural safety. This paper presents an evaluation of chloride resistance and pull-off performance with various corrosion level. For the work, OPC(Ordinary Portland Cement) concrete and GGBFS(Ground Granulated Blast Furnace Slag) concrete are prepared with normal steel. Artificially notch induced FRP Hybrid Bar is also prepared and embedded in OPC concrete and accelerated corrosion test is performed. Through the test, FRP Hybrid Bar with notch is evaluated to have insignificant effect on pull-off capacity when corroded steel shows only 21% level of pull-off capacity. Furthermore GGBFS concrete with normal steel shows over 70% level of pull-off capacity due to reduced corrosion currency.

RC(Reinforced Concrete) 부재는 인장영역에서 보강재가 하중을 지지해야 하므로, 철근부식은 내구성 뿐 아니라 안전성에서도 매 우 중요하다. 본 연구에서는 최근 개발된 FRP Hybrid Bar와 일반 철근을 매립한 RC 보부재를 제작하였으며, ICM(Impressed Current Method) 를 적용하여 철근부식을 촉진시켰다. 기존의 이론식인 Faraday 법칙을 이용하여 부식량을 평가하였으며, 일반설계강도를 가진 콘크리트 보부 재에 대하여 휨시험을 수행하였다. 일반 철근에서는 부식량이 4.9∼7.8% 수준으로 평가되었으며 이에 따른 휨 저항능력은 -25.4∼-50.8% 수준 으로 감소하였다. FRP Hybrid Bar를 매립한 RC 보에서는 부식과 휨 저항 감소가 평가되지 않았는데, 이는 에폭시 도료로 코팅된 철근의 우수 한 내부식성에 기인한다. 촉진 부식실험에서는 FRP Hybrid Bar의 우수한 내부식성 및 부착성능을 확인하였는데, 실용화를 위해서는 장기적인 침지를 통한 내구성 평가가 필요하다고 판단된다.