Micro-electromechanical systems (MEMS) 구조물용 고 종횡비의 외팔보 제작을 목적으로 초임계 이산화탄 소를 사용한 건식 식각 실험을 진행하였다. 건식 식각 실험은 초임계 이산화탄소에 50% 불산 (HF) 원액과 공용매 (물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알콜)를 사용하여 진행되었다. 희생 실리카 층을 식각하여 드러난 MEMS 외팔보 빔 은 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다. HF원액을 사용한 건식 식각 실험은 종횡비 1 : 150의 외팔보 빔까지 기 판과 접착없이 단독으로 서 있는 형태로 제작되었다. 공용매로 메탄올과 에탄올을 사용한 건식 식각의 결과에서는 종 횡비 1 : 75 까지 접착없이 제작할 수 있었고, 이소프로필 알콜을 공용매로 첨가한 실험 결과에서는 종횡비 1 : 37.5 까지 접착없이 제작할 수 있었다. 본 연구의 결과 건식 식각과정에서 알콜계 공용매의 첨가는 대체로 식각 성능을 저 하시킴을 알 수 있었다.

본 연구에서는 다양한 처리 온도와 압력 조건에 따라 초임계 이산화탄소(SC-CO2) 처리한 동결 건조 소간의 이화학적 특성을 비교분석하였다. 무기성분은 SC-CO2 처리에 의해 다소 감소한 Cu를 제외하고는 대체적으로 증가하는 경향을 보였다. Vit A는 SC-CO2처리에 의해 다소 감소하였지만, vit B3는 처리에 의해 모든 조건에서 증가하였으며, 특히 45℃, 450bar에서는 13.20mg/100g으로 가장 높게 나타났으며, 처리 전 7.16mg/100g에 비해 크게 증가하였다. 소간 내 지방의 추출 수율은 SC-CO2 처리 시 온도와 압력이 증가함에 따라 높아지는 경향을 보였다. SC-CO2 처리에 의해 취득한 소간유의 지방산 조성을 분석한 결과, 주요 지방산은 Palmitic acid(43.20~55.82%), Linoleic acid(9.25~16.80%) 그리고 Myristic acid(5.16~10.54%)로 나타났다. 또한, 17종의 아미노산을 분석한 결과, 45℃에서 SC-CO2를 처리하였을 때 아미노산의 손실이 적게 일어났었다. 이상의 결과를 종합하여 보면 SC-CO2는 낮은 수분함량에서도 이화학적 특성의 변화를 최소화 하였다. 이에 따라 SC-CO2 처리는 식품산업에서 부산물인 소간을 이용하여 미생물의 오염으로부터 안전한 고부가가치 식품으로써 다양한 가능성을 열 수 있을 것으로 판단된다.

아민화된 폴리이서이미드(polyetherimide (PEI))막을 실험실에서 합성하여 아민화별로 제조된 막을 이용하여 이산화탄소, 질소, 메탄, 산소, 이산화황의 기체투과도와 확산도 및 용해도를 Time-lag법으로 상온에서 측정하였다. 일반적으로 아민기의 주사슬에 반응되는 아민화율이 증가할수록 분자사이의 공간이 좁아지기 때문에 투과도가 전체적으로 감소했지만, 이산화황은 산 성질의 이산화황과 염기 성질의 아민기의 결합으로 인하여 증가하였다. 건기체에 대한 확산도 및 용해도는 아민화율이 증가할수록 이산화황을 제외한 모든 기체에서 감소하였고 또한 용해도 역시 감소하였다. 그러나 이산화황의 경우 아민화율이 증가하면서 용해도가 증가하게 되어 확산도 또한 증가한 것으로 사료된다. 이산화탄소/질소의 경우 선택도는 아민화율이 3일 경우 60을 나타내었다. 습기체의 경우 상대습도가 100일 때 투과도가 70 barrer을 나타내었고 질소에 대한 선택도는 약 18 정도를 보여주었다.

PURPOSES: The present study aims to evaluate the added CO2 emissions incurred from accelerating operation when to increase the speed up to the allowed level. METHODS : The methodology used are basically the relationship between emission rates and vehicle speeds or acceleration rate. These rates together are used to calculate the added CO2 emissions incurred from accelerating operation. RESULTS: It was resulted that the all the emission rates are increasing proportionally to vehicle speeds or acceleration rates. Additionally, it was also resulted that allowable speeds increasing, the added emission rates are increasing rapidly. CONCLUSIONS: It may be concluded that if the allowable speed ranges are managed, CO2 emissions during vehicle operation are much reduced. From this reason, it was found that the allowable speed during highway design and operation would be much necessary

A novel poly (ethylene glycol)-imidazolium-functionalized 6FDA-durene polyimides (PEG-Im-PIs) with various PEG chain lengths and PEG-IM contents have been developed as novel polymer membranes for high performance CO2-separation. The synthesis, characterization of these materials, together with the properties of the corresponding polymer membranes, including gas separation properties, will be discussed in detail.

고분자 분리막을 통한 기체 분리는 기체의 용해 및 확산으로 진행되며 따라서 기체 분리 성능은 기체의 용해도 또는 확산도에 좌우된다. 이산화탄소와 같은 극성 기체의 용해도를 향상시키기 위해 acylation, bromination, sulfonation과 같은 화학적 개질을 통한 연구들이 진행되었으며 또한 술폰산기를 가지는 고분자에 금속이온을 치환시켜 이산화탄소 선택도를 증가시킨 연구가 보고되었다. 본 연구에서는 biphenol기와 fluorene기를 가지는 Sulfonated Poly(arylene ehter sulfone) (SPAES) 고분자 분리막을 제조하였으며 술폰화 정도와 치환된 극성 그룹의 종류에 따른 기체투과특성을 알아보고자 하였다.

본 연구에서는 보다 플루오렌기를 포함한 폴리술폰 (PSf)과 PEG를 공중합시켜 분리막을 제조하였다. PEG 특성 피크 (2950 cm−1,1110cm−1)의 확인을 통해 PEG가 도입을 확인하였다. PSf-PEG 분리막이 단일 유리전이온도를 가지는 것을 확인 하였으며 분자량 6000 PEG가 10 mol%가 포함된 PSf-PEG 분리막에서만 60 °C 부근에서 용융점이 나타났다. PSf-PEG 분리막의 CO2기체투과도는 PEG함량에 따라 감소하였지만 CO2/N2선택도는 증가하는 경향을 보였다. 비슷한 함량에서 PEG의 분자량이 증가함에 따라 CO2투과도는 증가하는 경향을 보였다.

촉진수송체로 폴리설폰을 이용하여 기체 투과를 측정하고 특성평가로 IEC, 이온전도도, 함수율, TGA, FT-IR등을 측정하였다. IEC는 아민함량에 비례하여 증가되었고, 아민함량과 온도가 증가함에 따라 이온전도도가 증가하였다. FT-IR 측정결과, 아민기의 피크가 3500cm-1부근에서 관찰되었고 함수율은 아민함량에 비례하여 증가하였다. TGA결과, 아민함량에 비례하는 질량감소를 보였다. 25℃의 N2에 대한 상대습도별 기체투과실험에서는 N2, CO2의 기체 투과도가 상대습도량이 커짐에 따라 증가하였으며, 아민의 함량에 클수록 높은 상대습도에 대해 투과도와 선택도가 더 증가하였다. Time-lag를 이용한 순수기체투과도보다 촉진수송을 이용한 기체투과 및 선택도가 더 높게 측정되었다.

이산화탄소는 지구온난화에 미치는 악영향은 낮지만 온실가스의 80% 이상을 차지하고 있으며 규제 가능한 기체이기 때문에 전 세계가 주목하고 있다. 온실가스 감축을 위해 세계적으로 다양한 노력이 이뤄지고 있는 가운데, CCS 기술은 가장 유효하고 효율적인 기술로 알려져 있어 많은 선진국들이 CCS 기술개발에 투자와 연구를 집중하고 있다. CCS 기술 중 이산화탄소 포집 기술은 전체의 70~80%를 차지하는 핵심 기술로 크게 연소 후 포집, 연소 전 포집, 순산소 연소로 분류된다. 다양한 이산화탄소 의 분리 방법 중 신기술로 주목 받는 분리막을 이용한 이산화탄소 분리에 대한 연구가 제시되고 있으며 국내외의 연구결과를 바탕으로 이산화탄소 분리막의 미래를 확인해보고자 한다.

Flaring gas에서 CO2 제거를 위해 폴리술폰 고분자를 이용한 중공사막을 제조하였다. 제조된 중공사막은 1단과 2단 공정의 전산모사와 실제 공정을 통해서 CH4 농도 99% 이상 CO2 농도 1% 미만의 운전조건과 성능을 확인하였다. 또한 25 Nm3/h 급 bench scale CO2 분리막 연속공정에서 100시간의 운전시간 동안 CO2의 농도를 1% 미만으로 안정적으로 운전 하였고 이때의 CH4 회수율은 약 98%였다.

기후변화에 따른 대기 중 이산화탄소 (이하 CO2) 농도 증가가 왕담배나방(Helicoverpa armiger)의 성페로몬 인식과 합성에 미치는 영향을 조사하였다. CO2 농도는 세 개의 동일한 사육공간에 무처리(450 ppm), 600 ppm, 1000 ppm으로 처리하였다. 증가된 CO2환경에서 수컷의 암컷 성페로몬 성분 (Z11-16Al)에 대한 EAG 반응은 무처리보다 감소하였고, 풍동 실험에서 1000 ppm일때 성페로몬 유인제에 대한 유익력이 감소하였다. 반면에 암컷 성페로몬 샘에서 Z11-16Al 생산량은 대조구에 비해 더 많이 더 오래 생산하는 경향을 보였다. 위와 같은 현상을 설명하기위해 CO2감각기가 성페로몬의 인식과 합성에 관여한다는 가설을 세웠고, CO2감각기 유무에 따른 영향을 실험하였다. 그 결과, CO2감각기가 있는 경우 안테나의 EAG 반응과 유사하게 나타났지만, CO2감각기가 제거된 경우 EAG 강도가 안테나반응과 크게 차이가 났다. 풍동 실험에서도 성페로몬에 대한 유인력이 정상인 수컷에 비해 더 감소하는 경향을 보였다. 따라서 CO2감각기는 안테나에서 오는 정보를 조율하는 과정에서 역할을 하는 것으로 판단된다. CO2감각기가 제거된 암컷은 특히 낮은 CO2 환경에서 페로몬생산량이 감소하였고 생산리듬도 차이를 보였다. 따라서 CO2감각기는 SOG에 영향을 미쳐 PBAN 방출을 조절하는 과정에 관여하는 것으로 추정된다.

PURPOSES: In this study, alkali-activated blast-furnace slag (AABFS) was investigated to determine its capacity to absorb carbon dioxide and to demonstrate the feasibility of its use as an alternative to ordinary Portland cement (OPC). In addition, this study was performed to evaluate the influence of the alkali-activator concentration on the absorption capacity and physicochemical characteristics. METHODS: To determine the characteristics of the AABFS as a function of the activator concentration, blast-furnace slag was activated by using calcium hydroxide at mass ratios ranging from 6 to 24%. The AABFS pastes were used to evaluate the carbon dioxide absorption capacity and rate, while the OPC paste was tested under the same conditions for comparison. The changes in the surface morphology and chemical composition before and after the carbon dioxide absorption were analyzed by using SEM and XRF. RESULTS: At an activator concentration of 24%, the AABFS absorbed approximately 42g of carbon dioxide per mass of paste. Meanwhile, the amount of carbon dioxide absorbed onto the OPC was minimal at the same activator concentration, indicating that the AABFS actively absorbed carbon dioxide as a result of the carbonation reaction on its surface. However, the carbon dioxide absorption capacity and rate decreased as the activator concentration increased, because a high concentration of the activator promoted a hydration reaction and formed a dense internal structure, which was confirmed by SEM analysis. The results of the XRF analyses showed that the CaO ratio increased after the carbon dioxide absorption. CONCLUSIONS : The experimental results confirmed that the AABFS was capable of absorbing large amounts of carbon dioxide, suggesting that it can be used as a dry absorbent for carbon capture and sequestration and as a feasible alternative to OPC. In the formation of AABFS, the activator concentration affected the hydration reaction and changed the surface and internal structure, resulting in changes to the carbon dioxide absorption capacity and rate. Accordingly, the activator ratio should be carefully selected to enhance not only the carbon capture capacity but also the physicochemical characteristics of the geopolymer.

16 water treatment plants(WTPs) in Jeju province were investigated to evaluate the corrosivity of tap water. In addition, the impacts of lime and carbon dioxide on LI changes at ES WTP were analyzed. The average of LI in Jeju tap was -1.78 which was similar to that of in-land multi-regional WTPs. The recommended process to improve LI of ES WTP which has high corrosivity(i.e., LI = -2.61) was to combine lime and carbon dioxide with the dosages of 20 mg/L and 5 mg/L respectively to meet LI of -1.0 ~ 0. pH was confirmed to be a major water quality parameter that determined LI based on the correlation results among LI and water quality parameters. Precaution on turbidity increase by lime addition should given to minimize particle breakthrough in the distribution system. Turbidity increase can be controlled by the addition of lime prior to filters.

In order to understand the contribution of seaweed aquaculture to nutrients and carbon cycles in coastal environments, we measured the nutrients & carbon uptake rates of Porphyra yezoensis Ueda sampled at Nakdong-River Estuary using a chamber incubation method from November 2011 to April 2012. It was observed that the production rate of dissolved oxygen by P. yezoensis (n=30~40) was about 68.8±46.0 μmol gFW -1 h-1 and uptake rate of nitrate, phosphate and dissolved inorganic carbon (DIC) was found to be 2.5±1.8 μmol gFW -1 h-1, 0.18±0.11 μmol gFW -1 h-1 and 87.1±57.3 μmol gFW -1 h-1, respectively. There was a positive linear correlation existed between the production rate of dissolved oxygen and the consumption rates of nitrate, phosphate and DIC, respectively, suggesting that these factors may serve as good indicators of P. yezoensis photosynthesis. Further, there was a negative logarithmic relationship between fresh weight of thallus and uptake rates of nutrients and CO2, which suggested that younger specimens (0.1~0.3 g) were much more efficient at nutrients and CO2 uptake than old specimens. It means that the early culturing stage than harvesting season might have more possibilities to be developed chlorosis by high rates of nitrogen uptake. However, N & C demanding rates of Busan and Jeollabuk-do, calculated by monthly mass production and culturing area, were much higher than those of Jeollanam-do, the highest harvesting area in Korea. Chlorosis events at Jeollabuk-do recently might have developed by the reason that heavily culture in narrow area and insufficient nutrients in maximum yield season (Dec.~Jan.) due mostly to shortage of land discharge and weak water circulation. The annual DIC uptake by P. yezoensis in Nakdong-River Estuary was estimated about 5.6×103 CO2 ton, which was about 0.03% of annual carbon dioxide emission of Busan City. Taken together, we suggest more research would be helpful to gain deep insight to evaluate the roles of seaweed aquacul-ture to the coastal nutrients cycles and global carbon cycle.

고 종횡비 MEMS 구조물의 습식 공정에서 세정 이후 건조 과정에서 발생하는 문제점들을 극복하기 위하여 초임계 이산화탄소를 이용한 고 종횡비의 MEMS 구조물의 건조방법에 대하여 조사하였다. 실험에 사용된 MEMS 구조물 습식 제조방법의 세정은 HF/water에서 식각된 cantilever beam을 isopropyl alcohol (IPA)로 치환하여 진행되었다. 초임계 이산화탄소에 의한 IPA의 제거율은 VOC 분석법을 통하여 다양한 조건에서 측정 되었고, 건조된 cantilever beam은 SEM을 이용하여 관찰하였다. 자연 건조를 통한 방법으로는 종횡비 1:15의 cantilever beam까지 stiction 없이 제조할 수 있었으나, 초임계 이산화탄소를 이용한 MEMS 구조물의 건조는 기존의 건조방법 보다 고 종횡비를 가지는 1:75의 cantilever beam까지 stiction 없이 제작할 수 있었다.

In order to minimize a building energy consumption with ventilation, a development of smart ventilation system is very important. In this study, a dry adsorbent that is main element of smart ventilation system was developed for removing indoor CO2, and evaluate the adsorption performance. Specific surface area, pore characteristic and crystal structure of the modified sorbent was measured to analyze physical properties. From this analysis, it was found that the developed absorbent has a low specific surface area, due to mesopores of substrate was filled with metal contained raw material. Additionally, through analysis of the adsorption properties, the developed adsorbent was shown a adsorption form of mesopore (type Ⅳ), which means adsorption amount was rapidly increased at the part of high-pressure. Order to applying for the field, chamber test was performed. Continuous column tests (2,500 ppm) and batch chamber tests (4 m3, 5,000 ppm) showed CO2 removal efficiency of 95% and 88% within 1 hour, respectively.

이산화탄소는 온실가스로써 대기 중에 축적되어 지구의 온도를 지속적으로 상승시킨다. 화석 연료 기반의 전력 생산에서 발생되는 이산화탄소는 상당량을 차지하며, 향후 수십 년간 화석연료 의존도 는 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 따라서 대기 중으로 배출되는 이산화탄소를 분리하는 기술개발 은 매우 시급하다. 이산화탄소 분리 기술은 크게 전처리, 후처리, 순산소 연소 방식으로 나뉘며, 본 연구 에서는 후처리 제거 공정을 중심으로 제올라이트, 활성탄, MOF 소재의 이산화탄소 분리 특성을 비교하 고, 공정기술에 대해 분석하였다.

The mitigation of carbon dioxide emissions from thermal power plants and industry sections becomes more and more important. Especially, it is much more effective to reduce the nation’s total greenhouse gases than any other fields. In this study, therefore, carbon dioxide capture system was developed to reduce dust and carbon dioxide from combustion of fossil fuel which is the main cause of global warming. Instead of amine as absorbent, pure water was applied to make up for weakness of previous chemical absorption technology. Captured carbon dioxide was collected as a tar and water was purified to reuse by using charcoal. And the prototype system was tested to verify the performance of reducing carbon dioxide.