성형숯과 숯의 중금속 함량 분석을 위한 전처리 방법

김석주 ( Seokju Kim ),오무혁 ( Mu Hyeok Oh ),정한섭 ( Hanseob Jeong ),이수민 ( Soo Min Lee ),이남희 ( Namhee Lee ),안병준 ( Byoung Jun Ahn ) 한국목재공학회 2022 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.1

국내에서 제조되거나 수입되는 성형숯과 숯 등 탄화된 연료형 목재제품은 비소(As), 납(Pb), 카드뮴(Cd), 수은(Hg), 바륨(Ba) 등의 중금속 품질기준치가 정해져 있고 이에 따라 관리되고 있다. 현재 바륨을 제외한 중금속은 ISO 16968의 방법으로 질산과 과산화수소를 사용하고 있으며, 바륨은 EPA3050B의 방법으로 염산을 사용하고 있으나 탄화물을 제대로 용해시키지 못하여 동일시료, 분석기관 간에 편차가 발생하는 주요한 원인이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 탄화물의 중금속 함량을 안정적으로 분석할 수 있는 전처리 방법을 정립하고자 하였다. 선행 연구결과를 바탕으로 질산과 과염소산을 이용하여 전처리 조건을 조사한 결과, 성형숯과 숯의 전처리는 과산화수소 2 mL와 과염소산 4 mL를 순차적으로 넣고, 마이크로웨이브를 이용하여 2단계 온도 설정(150℃/10분, 10분 유지; 190℃/10분, 10분 유지)으로 처리하였을 때 탄화물의 분해가 가장 잘 이루어짐을 확인하였다. 설정된 전처리 방법은 “AOAC standard method performance requirement(SMPR)”의 농도별 기준에 따라 유효성을 평가하였고, 숯 매질에서 각 중금속을 첨가한 다음 ICP-MS(As, Pb, Cd), ICP-OES(Ba), 수은분석기(Hg)를 이용하여 분석한 결과, As, Pb, Cd, Hg, Ba 모두 직선성, 재현성, 진도(회수율), 감도(RSD) 등 시험방법의 유효화에 적용되는 기준치에 만족하는 결과를 보였다.

해안기초지반의 침하계측 및 분석

김석주(Seokju Kim),지원백(Wonbaek Ji),이장덕(Changtok Yi),한희수(Heuisoo Han) 한국지반환경공학회 2013 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2013 No.9

해성입자의 압축특성에 관한 연구

김석주(Seokju Kim),배경태(Kyungtae Bae),이장덕(Changtok Yi),한희수(Heuisoo Han) 한국지반환경공학회 2013 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2013 No.9

Sabkha층의 Hydrotest 시 입자파쇄 거동분석

김석주(Seokju Kim),한희수(Heuisoo Han) 한국지반환경공학회 2013 한국지반환경공학회논문집 Vol.14 No.9

탄산질 모래는 낮은 구속압에서도 입자파쇄가 발생하며 이로 인해 높은 압축성을 나타내기 때문에 입자파쇄가 강도 및 변형특성에 중요한 영향을 미친다. 본 논문은 탄산질 모래로 구성된 Sabkha층에 Tank 설치를 위하여 시험성토 및 Hydrotest를 수행한 후 지반의 침하거동을 비교.분석한 것이다. 현장 Sabkha층 시료는 압밀시험결과 80∼170kPa에서 입자파쇄가 발생하였고, 화학조성을 분석한 결과 석영질 모래에서 검출되지 않은 칼슘성분이 다량 검출되어 입자파쇄가 잘 일어날 수 있음을 알 수 있었다. 입자파쇄가 발생하지 않은 시험성토에서는 성토완료 이틀만에 간극수의 소산과 침하가 완료되었으나 입자파쇄응력보다 큰 200kPa의 하중이 재하된 Hydrotest에서는 충수 후 장기침하거동이 발생하여 시험성토의 침하거동과는 상이한 결과를 나타내었다. 따라서 현장 Sabkha층에 입자파쇄하중 이상의 하중이 재하될 경우 입자파쇄로 인한 즉시침하와 파쇄된 입자의 재배열로 인한 이차압축침하가 발생됨을 알 수 있었다. Carbonate sands can be crushed under low confining pressure to achieve high compressibility. So particle crushing has significant influence on characteristics of strength and deformation. Trial embankment and hydrotest are conducted on Sabkha layer, consisting of carbonate sand to build tank structure. In this paper the settlement behavior was analyzed from each test. Particle crushing happened from 80 to 170kPa stress under compression test, and calcium was detected from chemical test. The test result came out Sabkha soil was very weak and easy to be crushing. About trial embankment test, particle crushing was not happen, and then extinction of pore water pressure and settlements were finished just during 2 days. On the other hand, the long-term settlement was happened in hydrotest. So the two test results did not correspond to each other. If loading stress is higher than yielding stress, instant settlement and secondary compression settlement are happened as a result of the particle crushing.

GREET을 이용한 내연기관 자동차와 전기자동차의 전 과정 CO₂ 배출량 분석

김석주(Seokju Kim),황서린(Seorin Hwang),최길수(Gilsu Choi) 대한전기학회 2022 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2022 No.7

ICP-MS를 이용한 성형숯과 숯의 전처리 방법에 따른 중금속 함량 분석

김석주 ( Seokju Kim ),오무혁 ( Mu Hyeok Oh ),안지은 ( Ji-eun An ),정한섭 ( Hanseob Jeong ),이수민 ( Soo Min Lee ),안병준 ( Byoung Jun Ahn ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.2

본 연구에서는 성형숯과 숯 등 탄화된 목재 제품 연료를 대상으로 중금속 함량에 대한 시험 분석법 개발을 위한 기초 자료로 활용하기 위해 시중 유통되고 있는 4종의 제품을 이용하여 다양한 전처리 조건을 수행하고 이에 따른 중금속 함량을 ICP-MS를 사용하여 측정하였다. 중금속 원소는 성형숯과 숯의 목재제품 품질기준에 해당하는 비소(As), 카드뮴(Cd), 납(Pb), 수은(Hg)을 선정하여 조사하였다. 전처리장비(마이크로웨이브, 히팅블럭), 시료의 입도(75 ㎛ 이하, 75∼250 ㎛, 250∼500 ㎛, 500∼1000㎛), 시료의 양(마이크로웨이브: 0.01 g, 0.05 g, 0.1 g; 히팅블럭: 0.1 g, 0.2 g, 0.5g), 산 조합(질산+과염소산, 질산+과염소산+과산화수소) 등의 전처리 조건을 달리하여 분석을 수행하였다. 그 결과, 마이크로 웨이브가 히팅블럭을 사용한 방법보다 분해시간과 편의성이 우수하였으며, 시료의 입도는 작을수록 분해 정도가 우수하였고 산 조합에서는 질산과 과염소산을 조합하였을 때 분해시간, 정확도, 재현성 면에서 가장 좋은 결과를 보였다. 가장 좋은 결과를 보인 전처리 조건은 입도 250 ㎛, 시료량 0.2 g에 대하여 질산과 과염소산을 이용한 마이크로웨이브를 사용한 방법이었고, 측정결과는 비소 0.1280 mg/kg, 카드뮴 0.0043 mg/kg, 납 1.2041 mg/kg, 수은 0.0062 mg/kg으로 나타났다. 상대표준편차(RSD)는 비소, 카드뮴, 납, 수은이 각각 1.55%, 4.03%, 5.01%, 47.45%로 측정되었다.

삼축압축시험을 통한 해안모래의 공학적 특성

김석주(Seokju Kim),한돈희(Donhee Han),조용남(Yongnam Jo),한희수(Heuisoo Han) 한국지반환경공학회 2013 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2013 No.9

낙동강 하굿둑의 배수문 증설에 따른 통합운영시스템의 구축 사례에 대한 연구

김석주(Seokju Kim),임태수(Taesoo Lim),김민수(Minsoo Kim) 한국전자거래학회 2015 한국전자거래학회지 Vol.20 No.1

낙동강 하굿둑에서는 4대강 사업으로 인한 낙동강 본류의 환경 변화로 설계홍수량이 크게 늘어남에 따라 낙동강 하류의 치수안전을 확보하기 위해 을숙도 우안에 배수문을 증설하게 되었다. 하굿둑에서의 수량 확보, 홍수조절, 재해예방 등의 기능이 원활하게 수행되기 위해서는 좌안의 기존 배수문과 우안의 신설 배수문이 유기적이고 안정적으로 운영되어야 한다. 한정된 인력과 자원 하에서 이를 운영하기 위하여 기존의 수자원시설과 정보통신기술을 융합한 통합운영시스템이 구축되었다. 통합운영시스템은 홍수 등의 위급한 상황에서도 부분적 결함에 의해 전체 시스템의 동작이 중단되지 않도록 높은 가용성과 결함 감내성을 지니도록 설계되었다. 운영과 유지관리에서의 편의성이 고려되었으며, 경보시스템을 구축하여 설비의 이상을 조기에 감지할 수 있게 하였다. 통합운영시스템의 아키텍처는 향후 유역통합운영과 스마트 워터 그리드에 대비하여 시스템간의 연계가 용이한 개방형 표준을 지향하였다. Due to the Four Major Rivers Restoration Project, Nakdong River Estuary Barrage’s designed flood quantity has been largely increased, and this has caused to construct several drainage gates at the right side of Eulsukdo island to secure the safety of downstream river area. For successful functioning of Nakdong River Estuary Barrage, such as flood control, disaster prevention, and the securing of sufficient water capacity, drainage gates at the both sides of island have to operate systematically and reliably. To manage this under restricted personnel and resources, we have implemented the IOS (Integrated Operation System) by integrating previous facilities and resources via information and communication technologies. The IOS has been designed to have higher availability and fault tolerance to function continuously even with the partial system’s failure under the emergency situation like flood. Operators can use the system easily and acknowledge alarms of facilities through its IWS (Integrated Warning System) earlier. Preparing for Integrated Water Resources Management and Smart Water Grid, the architecture of IOS conformed to open system standards which will be helpful to link with the other systems easily.

목질계 바이오매스 시료 입도에 따른 화학조성 분석

정한섭 ( Hanseob Jeong ),김석주 ( Seokju Kim ),이남희 ( Namhee Lee ),이수민 ( Soo Min Lee ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.2

목질계 바이오매스의 화학조성을 분석하거나 바이오에너지 원료로 목질계 바이오매스를 이용할 경우, 많은 공정에서 분말 형태로 분쇄하여 사용하고 있다. 그러나 화학조성 분석 시 바이오매스 입자크기는 ISO, ASTM 시험법 등에 제시된 기준을 준용하는 반면, 바이오에너지의 원료로 사용할 때는 각 공정의 특성에 따라 적합한 바이오매스 입자크기를 선별해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 목질계 당 생산을 목표로 한 연속식 열화학적 처리 공정에 사용할 수 있는 목질계 바이오매스의 입자크기를 탐색하고자, 입자크기에 따른 바이오매스의 화학조성(당, 리그닌, 추출물, 회분) 변화 양상을 분석하였다. 공시재료로는 신갈나무(Mongolia oak)를 사용하였고, 우선 소경목을 톱밥분쇄기로 분쇄하여 1 cm 미만의 목분 시료를 확보하였다. 이어서 목분을 18~200 mesh 범위의 진동선별기를 이용하여 총 6개의 입자크기로 선별하였다. 선별된 신갈나무 목분을 이용하여 화학조성 분석을 수행한 결과, 입자크기가 작아짐에 따라 회분 함량이 급증하였으며, 일정 수준의 입자크기 이하에서는 당 함량이 낮아지는 결과를 나타냈다.

요오드 도핑 크라프트 리그닌/폴리피롤 전도성 섬유매트 제조 및 전기 · 화학적 특성 분석

서혜인(Hye In Seo),김석주(Seokju Kim),유원재(Won-Jae Youe),김용식(Yong Sik Kim) 한국펄프·종이공학회 2018 펄프.종이기술 Vol.50 No.5

2-furoyl kraft lignin-polypyrrole copolymer mats by surface doping with iodine were prepared by electrospun 2F-KL/PPy copolymer. The 2F-KL/PPy copolymer were synthesized by interfacial polymerization of pyrrole with acylated 2-furoly kraft lignin. The structural properties were analyzed by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, scanning electron microscope (SEM) and thermogravimetric (TGA) analysis. In addition, electrochemical properties of the 2F-KL/PPy were evaluated by cyclic voltammetry test using coin cell. The iodine-doped 2F-KL/PPy electrode coin cells exhibited specific capacitance of 34 F · g<SUP>-1</SUP> at a scan rate of 2 mV · s<SUP>-1</SUP>. The specific capacitance of iodine-doped 2F-KL/PPy electrode coin cell was higher than that of 2F-KL/PPy electrode without doping iodine. According to the electrochemical properties, the iodine-doped 2F-KL/PPy copolymer could be suitable for energy storage device electrode. However, the specific capacity of iodine-doped 2F-KL/PPy and 2F-KL/PPy electrode decreased gradually at a high scan rates. Since water-soluble electrolyte could not react with the electrode, the specific capacity of the coin cell decreased.