This study evaluated changes in volatile organic compounds (VOCs) and aerosol particle concentrations following the use of certain spray-type household chemical products in an indoor environment. Four commercially available products in South Korea (including sticker/tar removers, a razor cleaner, and a fabric stain remover) were analyzed using real-time VOC monitoring with proton-transfer-reaction time-of-flight mass spectrometry (PTR-ToF-MS) and particle number concentration measurement with an Optical Particle Sizer. Immediately after spraying 17 grams of each product, VOC concentrations increased sharply, and hazardous substances such as benzene, 1,3-butadiene, formaldehyde, and acrolein remained at elevated levels for a certain period. Additionally, some products exhibited benzene concentrations exceeding levels of potential exposure concern, and the operation of an air purifier reduced VOC levels by 73%. This research provides insight into changes in indoor air quality and associated exposure risks due to household chemical use, and it may serve as a basis for future air quality management and regulatory standards.

This study aims to utilize the AcciMap accident investigation method to compare and analyze the causes and mechanisms of chemical and laboratory accidents, ultimately proposing effective management strategies for accident prevention. Despite the establishment of safety management frameworks through the “Laboratory Safety Environment Creation Act” in South Korea, laboratory accidents continue to occur frequently due to the inherent variety and unpredictability of hazards in research environments, highlighting the need for mandatory root cause analysis. Accordingly, the analysis was conducted using the accident investigation method AcciMap and the software tool VOSviewer. Based on these findings, this study proposes tailored management strategies for chemical and laboratory accidents. For chemical accidents, strengthening safety systems and conducting regular maintenance are critical. For laboratory accidents, implementing safety education programs to enhance researchers’ safety awareness and providing appropriate equipment for experimental environments are essential. Moreover, the study emphasizes the necessity of mandating root cause analysis for laboratory accidents to systematically identify accident causes and develop effective preventive measures. Finally, leveraging the accident reporting system outlined in the Laboratory Safety Act is essential to ensure prompt, transparent responses and structured management in the event of accidents.

아스팔트는 아스팔텐(Asphaltene)과 레진(Resin), 포화분(Saturates), 방향족화합물(Aromatics)로 구성되어 있고, 레 진, 포화분, 방향족화합물의 혼합물을 말텐(Malten)이라 하며, 아스팔텐이 말텐에 분산되어 있는 형태를 가진 콜로이 드 상태의 혼합물이다. 아스팔트를 조성하고 있는 조성물의 조성비, 온도 변화에 따라 결합 상태 및 내부 구조가 변 화하고, 아스팔트의 물성과 상태 등에 영향을 주어, 아스팔트 혼합물이 고온에서 소성변형(Rutting), 저온에서의 균열 (Crack)등의 파손에 영향을 미친다. 이러한 아스팔트 혼합물의 파손을 방지하기 위하여 SBS(Styrene-Butadiene- Styrene Block Copolymer)와 같은 폴리머를 혼합하여 아스팔트의 점탄성을 향상시키고, 오일류와 같은 첨가제를 활 용하여 저온에서 탄성과 유연성을 증가시킨다. 이와 같이 고온과 저온의 성능을 용도에 맞게 개선한 아스팔트를 개질 아스팔트(Polymer Modified Asphalt)라고 하며, 도로의 품질 및 내구성 향상을 위해 개질아스팔트 포장의 수요가 점 차 증가하는 추세로 아스팔트혼합물의 성능 향상을 위해 오일류를 활용한 폴리머 아스팔트의 물성 변화에 대한 연구 가 필요하다고 판단된다.

본 연구에서는 상용 폴리염화비닐을 개질하여 두 종류의 PVC 기반 이온교환용 고분자를 성공적으로 제조하였다. 이후 개질된 두 이온교환 고분자를 활용한 전기방사 공정과 열 압착 공정을 거쳐 2차원 계면(2D-PVC-BPM)과 3차원 접합부 (3D-PVC-BPM)를 갖는 바이폴라막(BPM)을 제조하였다. 제조된 3D-PVC-BPM은 2D-PVC-BPM에 비해 우수한 물 분해 효율 및 안정성을 보였다. 구체적으로, 300 mA cm-2의 고전류 밀도에서 3D-PVC-BPM은 2D-PVC-BPM가 나타낸 전위보다 4.4 V 낮은 8.05 V의 막 전위를 나타냈다. 더욱이, PVC 주쇄가 가진 내화학성 덕분에 3D-PVC-BPM은 가혹한 조건에서도 높은 화 학적 안정성을 보였고, 이는 4 M H2SO4 및 4 M NaOH 용액에 28일간 침지한 후 관측된 질량 손실이 각각 2.8%와 2.1%에 그친 것을 통해 입증되었다. 끝으로, 3차원 접합부가 3D-PVC-BPM에 맞물림(interlocking) 효과와 넓은 계면면적을 제공해준 덕분에 3D-PVC-BPM의 인장 강도는 36 MPa를 초과했고 신장률 또한 약 50%에 이르는 등 우수한 기계적 물성을 나타냈다.

아시아ž태평양 지역의 석유 제품 수요가 증가함에 따라, 해상에서 화학물질을 운반하는 탱커선의 운항이 늘어나면서 누출 사고 에 대한 우려도 증가하고 있다. 특히, 탱커선에 적재되는 화학물질 중 하나인 LPG는 비수용성이고, 폭발 하한계가 낮아 쉽게 폭발할 수 있기 때문에 해상에서 LPG 가스가 누출될 경우, 선박에서의 1차 사고뿐 아니라 인근 연안 지역으로 확산되어 2차 사고로 이어질 가능성 이 높다. 이에 본 연구에서는 한국해양대학교가 위치한 연안 지역 인근 해상을 운항 중인 화학물질 운반선에서 LPG 가스가 누출되는 상 황을 가정하고, CFD 시뮬레이션을 통해 학교까지 누출된 가스의 확산 범위를 예측하고자 한다. 연구 결과, 선박 위치에 따라 북쪽, 동쪽, 남동쪽 해상을 운항 중인 화학물질 운반선에서 누출된 가스는 각각 8초, 15초, 12초 만에 연안 지역에 도달하여, 전체 면적의 1/4, 1/6, 1/5 만큼 확산되었다. 또한, 선박에 적재된 가스가 모두 누출된 이후에도 연안지역 내 가스 농도는 각각 15초, 33초, 36초 동안 인화성 범위를 유지하였다. 가스 확산에 영향을 미치는 조건을 분석한 결과, 누출구 크기가 풍속보다 더 큰 영향을 미치는 것으로 확인하였다. 본 사례 연구의 해석기법을 활용해, 연안 항로를 운항 중인 선박에서 누출된 유해 가스가 인근 연안 지역에 확산되는 범위를 예측하고, 이를 기반 으로 기존 대응 지침을 보완하는 기초자료로서 활용되기를 기대한다.

본 연구에서는 대류권부터 중층대기까지 전체 대기의 기체상 화학과정을 전지구 규모에서 수치 모의하도록 고 안된 두 가지 대기화학과정(Strattrop와 CRI) 각각을 영국 지구시스템모형(UKESM)에 연동시켜 CMIP6 과거기후 모의 를 수행하였다. 두 대기과학과정에 따른 모의 결과를 재분석자료와 비교하여 기체상 대기화학과정에 따른 전지구시스템 모형의 모의 특성의 변화를 살펴보았다. 단순화된 화학과정인 Strattrop를 기본 장착한 UKESM-Strattrop과 오존 화학과 정을 강화한 CRI 대기화학과정을 연동시킨 UKESM-CRI의 수치 모의는 1981-2010년 약 30년 기간 CMIP6 과거기후 모의이며, 모형의 가동은 CentOS-8 기반 리눅스 클러스터에서 수행되었다. 이 두 모의 실험 결과의 분석은 마지막 10년(2001-2010) 결과만을 이용하였다. 두 모델이 모의한 대류권 지상 기온과 강수량은 전지구 공간 분포와 월별 시계열 의 변동에서 기존에 보고된 결과와 유사하게 나타났고, 대기화학과정에 의한 특징적인 변화는 크게 두드러지지 않았다. 하지만 모델 모의 전지구 평균 기온의 선형 증가율의 경우, UKESM-Strattrop은 ERA5 재분석자료와 비슷한 선형 시간 변화 경향을 보였으나 UKESM-CRI는 더 크게 증가하도록 모의하였다. 에어로졸 광학 두께(AOD)의 공간 분포는 두 모델 모두 사막 지역을 제외하고 MERRA-2 재분석자료와 유사했다. 기체상 화학과정이 강화된 UKESM-CRI는 예상했 던 바와 같이 UKESM-Strattrop 보다 오존전량에서 MSR 재분석자료와 더 유사한 결과를 보였으며, 성층권 오존분포에 서는 MERRA-2 재분석자료에 더 가까운 결과를 보였다. 특히, 적도 성층권에서 나타나는 준격년진동(QBO) 현상과 QBO와 연관된 적도 성층권 오존 농도의 증가와 감소 현상의 모의는 UKESM-CRI가 UKESM-Strattrop 보다 더욱 잘 일치하였다. 이를 통해 보다 정교한 전지구규모 대기화학과정의 도입은 대기 조성 물질의 수치 모의 성능을 향상시키며, 더 나아가 중층대기 Brewer-Dobson 순환(BDC)의 모의에 도움이 됨을 확인할 수 있다.

Lithium-ion batteries (LIBs) are widely used as essential power sources for electric vehicles and energy storage systems. Among various cathode materials, Li[Ni0.9Mn0.1]O2 (NM90) has gained significant attention for enhancing the performance of LIBs due to its high energy density and nontoxicity. However, increasing the nickel content introduces challenges, including structural instability and cation mixing. To address these issues, we propose a surface coating strategy using nitrogendoped carbon quantum dots (NCQDs). NCQDs provide high electrical conductivity and electrochemically active sites, so the NCQDs coating effectively enhanced both structural stability and electrical/ionic conductivity. The NCQDs were synthesized via a hydrothermal method, and NM90 were synthesized by co-precipitation. The fabricated NCQD/NM_5 electrode exhibited superior electrochemical properties, including a high initial capacity of 189.6 mAh/g, excellent rate performance, and an outstanding capacity retention of 81.5 % after 200 cycles in 1C. These superior results demonstrate that surface modification using the NCQDs strategy for Li[Ni0.9Mn0.1]O2 cathode materials will contribute to the further development of cycle stability and ultrafast performance in energy storage systems.

이 연구의 목적은 염전에서 폐기되는 간수로 만든 담체의 비소 제거 특성을 연구한 것이다. 간수담체의 물리적 특성은 800 ~ 900℃에서 소성된 것을 사용하여 검토하였다. 비표면적과 흡수율은 각각 16.670 m2/g, 42.3%이었고 압축강도와 총 기공부피는 각각 28.3 kgf/cm2, 0.00818 cm2/g이었다. 간수담체의 화학적 조성은 SiO2가 55.3%이었고 특히, MgO가 19.2%로 매우 높은 농도로 존재하였다. 이런 결 과는 마그네슘 이온을 고농도로 포함하고 있는 간수의 영향을 받은 것으로 판단된다. 또한, X-Ray 회절 분석 결과, 간수담체는 Forsterite(Mg2SiO4)와 결정구조가 유사한 것으로 밝혀졌다. 간수담체는 제올라이트와 다양한 간수 용량으로 제조되었고 20% 간수로 만든 간수담체에서 비소 제거 효율이 최대화되었다. 또한, 수용액 중 간수담체의 용량이 40%일 때 90% 이상의 비소 제거 효율을 나타냈다. 간 수담체의 비소 제거 반응은 매우 빠르게 발생하였고 대부분의 비소 제거 반응이 수 시간 내에 끝났다. 회분식 실험을 통해서 간수담체의 비소 제거율에 미치는 pH 영향을 검토한 결과, 간수담체는 넓은 pH 범위(pH 5 ~ 10)에서도 높은 비소 제거 효율을 나타내었다.

본 연구에서는 열유도상분리법으로 제조한 polyvinylidene fluoride (PVDF) 중공사막의 오염성과 화학적 세척에 대한 실험을 진행하였다. 오염수는 소 혈청 단백질(bovine serum albumin, BSA)과 카올린(kaolin)을 이용해 제조하였으며, 차아 염소산나트륨(NaOCl), 구연산(citric acid), 황산(H2SO4)으로 화학적 세척을 진행한 후 뒤 표면 전하 분석기, 주사전자현미경 (scanning electron microscope, SEM) 그리고 에너지 분산 X선 분광법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDX)을 통해 세 척 효율을 평가하였다. PVDF 분리막은 높은 내화학성과 열적 안정성을 가지는 분리막으로 화학적 세척을 진행한 결과 가장 좋은 효율은 차아염소산나트륨으로 세척한 것으로 그 결과 투과도는 793.2 L/(m2.h.bar)로 초기 투과량인 945.3 L/(m2.h.bar) 값과 비교하였을 때 약 84% 회복률을 보여주었다. 이는 수처리 공정에서의 막 오염 방지 및 세척의 중요성을 제시한다.