전기화학적 기법을 통한 시멘트페이스트의 수중노출에 따른 알칼리이온 침출저감 효과: Part 2- 미세구조 분석

윤범희,안기용 한국건설순환자원학회 2023 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.11 No.2

In this study, microscopic observation was made on the surface of cement paste immersed in an aquatic environment for 100 days at electrochemical treatment to mitigate the leaching of alkali ions. To quantitatively rank the hydration products, unhydrated grains and porosity in the interfacial region, the backscattered electron(BSE) images were obtained by scanninng electron microscopy. As a result, it was found that the porosity on the surface was significantly reduced by the electrochemical treatment, while unhydrated grains were more or less increased presumably limited hydration reaction under electric charge. At electrochemical treatment, Ca2+ ions present in C-S-H gel could be precipitated with OH- t o form Ca(OH)2 then to lower C-S-H gel and simultaneously to enhance Ca(OH)2. Substantially, the risk of alkali leaching could be lowered by the limited ionized matrix under electrochemical treatment. 본 연구에서는 알칼리 이온의 침출을 완화하기 위해 전기화학적 처리로 100일 동안 수중 환경에 침지된 시멘트 페이스트의표면을 현미경으로 관찰하였다. 계면 영역에서의 미수화물 입자와 공극률을 정량적으로 평가하기 위하여 주사 전자 현미경을통해 후방 산란 전자(BSE) 이미지를 얻었다. 그 결과, 전기화학적 처리에 의해 표면부의 공극률이 크게 감소한 반면, 전하상태에서 제한된 수화반응에 의해 미수화 입자는 다소 증가한 것으로 나타났다. 전기화학적 처리에서, C-S-H 겔에 존재하는Ca2+ 이온은 공극수 내의 OH- 이온과 Ca(OH)2 형태로 침전되어 C-S-H 겔을 낮추면서 동시에 Ca(OH)2를 증대시킬 수 있다. 실질적으로 알칼리 침출에 대한 위험성은 전기화학적인 처리 하에서 제한된 이온화 매트릭스에 의해 감소될 수 있다.

청색 페로브스카이트 발광다이오드 연구 동향

윤범희,이현호 한국정보디스플레이학회 2023 인포메이션 디스플레이 Vol.24 No.2

전기화학적 기법을 통한 시멘트페이스트의 수중노출에 따른 알칼리이온 침출저감 효과: Part 1- 알칼리이온의 침출능

윤범희,안기용 한국건설순환자원학회 2023 한국건설순환자원학회 논문집 Vol.11 No.2

In this study, the effect of electrochemical treatment in mitigating alkali leaching into an aquatic environment was investigated. To modify the surface of cement paste, 1000 mA/m2 of the direct current was passed through anodic graphite to the external mesh for 4 weeks. Then, the cement paste specimen was exposed to still water in air-tight condition to prevent natural healing of alkali leaching in the water. For 100 days of monitoring in water, the pH value was marginally increased at the electrochemical treatment, while control specimen ranked to the even higher pH accounting for 13.2 in the pH. Moreover, after the pH monitoring, the pH profile for the paste specimen indicated that the electrochemical treatment was effective in securing the higher alkalinity of cement matrix. The water obtained from alkali leaching process, was used to ecological test for Daphnia magna. It was evident that the electrochemical treatment had minimal adverse effect on ecological impact, while control specimen mostly immobilized the standard Daphnia magna. 본 연구에서는 알칼리 침출수의 수서환경 완화를 위한 전기화학적 처리에 대한 효과를 평가하였다. 시멘트 페이스트의 표면을개질하기 위해 1,000 mA/m2의 직류를 양극 graphite를 통해 외부 메쉬로 4주 동안 통전한 후, 물 속의 알칼리 침출이 자연적으로 치유되는 것을 방지하기 위해 시멘트 페이스트 시편을 밀폐된 상태의 정지된 물에 침지시켰다. 물 속에서 100일간의모니터링 한 결과, 전기화학적 처리를 한 시편의 pH 값은 약간 증가한 반면, control 시편의 pH의 경우 13.2를 나타내어훨씬 더 높은 pH값을 나타내었다. 또한, pH 모니터링 이후 시멘트 페이스트 시료에 대한 pH 프로파일은 전기화학적 처리가시멘트 매트릭스의 높은 알칼리도 확보에 효과적임을 알 수 있었다. 알칼리 침출 공정에서 얻은 알칼리침출수는 다프니아마그나의 생태학적 테스트에 사용되었다. Control 시편은 표준 Daphnia Magna를 대부분 고정시킨 반면, 전기화학적 처리기법의 경우 생태학적으로 매우 우수하다는 것을 확인하였다.

고온기 과채류 수경재배에서 품종에 따른 생육 및 수량 특성

윤범희(Bumhee Yoon),김정만(Jeongman Kim),최은영(Eunyoung Choi),최기영(Kiyoung Choi),배종향(Jonghyang Bae),이용범(Yongbeam Lee) 한국원예학회 2019 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2019 No.10

토마토 암면 고형배지경에서 급액방식에 따른 급배액량, 생육 및 과실 수량 비교

윤범희(Bumhee Yoon),조은경(Eunkyung Cho),백정현(Jeonghyeon Baek),조일환(Ilhwan Cho),우영회(Younghoe Woo),최은영(Eunyoung Choi) (사)한국생물환경조절학회 2020 생물환경조절학회지 Vol.29 No.1

본 연구는 봄에서 여름 재배기에 토마토를 암면배지 재배에서 누적일사량급액방식(ISR)과 물관수액흐름 속도에 따른 급액방식(SF)에서 급배액량, 수분흡수량, 과실 생육 및 과실생산량, 과실비대속도를 관찰하였다. 정식 후 28일에서 82일까지 총급액량은 SF 제어구에서 약 5.0L 적게 소비되었으나 지상부와 과실 생체중은 유의차가 없었고 수분이용효율(WUE)과 과실 200g을 생산하는데 소요된 물량도 두 처리 간 유의차가 없었다. 정식 후 58일에서 82일까지 급액방식에 따른 실시간 광량과 물관수액흐름속도 상관관계를 관찰하였을 때 상관관계(r²)는 SF제어구에서 더 높게 나타났다. 정식 56일부터 82일까지 실시간 측정된 과경비대속도와 배지함수율의 상관관계를 살펴본 결과 SF제어구에서 야간과 낮 시간대에 ISR제어구 보다 높았고 특히 야간 시간대에 상관관계가 더 높게 나타났다. SF제어구의 물관수액흐름속도와 수분부족분(Humidity Deficit: HD)과의 상관관계(r2=0.6286)도 광량과의 관계만큼 높게 나타났다. 더 많은 현장 연구를 통해 수확량, WUE 및 센서의 정확도과 같은 특성에 관한 결과들을 도출하였을 때 상업적 수경재배 농장 재배자의 관심을 얻을 수 있을 것으로 보인다. This study is to compare irrigation efficiency between sap flow sensor automated system (SF) and conventional irrigation system based on integrated solar radiation automated system (ISR) in tomato rockwool hydroponics. Total irrigated volumes was higher in the ISR system by 5.0L per plant, a lower drainage rate was found in the SF system, compared to the ISR system. There was no difference in shoot and fruit fresh weights, water use efficiency (WUE) and water amount consumed for producing 200g of tomato fruit. The daily average sap flow density (SFD) was closer to the change of solar irradiance (SI) in the plant grown under the SF system, compared to the ISR system. The correlation coefficient (r²) between the fruit diameter and the volumetric water content during the 56 and 82 days after transplant showed the SF treatment was higher than the ISR at night and daytime, and the correlation was higher at night time. The sap flow density and humidity deficit (HD) of SF treatment was related as closely as the solar irradiance. Further studies should demonstrate that SF irrigation system is a convenient method for hydroponic farmers with advantages, such as growth, higher yield, WUE, and accuracy.

졸음운전 방지 및 운전자 보조를 위한 지능형 안경

이승현,노정민,윤범희,진경준,심준섭 한국ITS학회 2017 한국ITS학회 학술대회 Vol.2017 No.10

식물공장시스템의 발광다이오드와 UVA 광원 하에서 자란 시금치 생육 및 아스코르브산 함량

박상민,조은경,안진희,윤범희,최기영,최은영 (사) 한국생물환경조절학회 2019 생물환경조절학회지 Vol.28 No.1

The study aimed to determine effects of light emitting diode (LED) and the ultraviolet radiation (UVA) light of plant factory on plant growth and ascorbic acid content of spinach (Spinacia oleracea cv. Shusiro). Plants were grown in a NFT (Nutrient Film Technique) system for 28 days after transplanting with fluorescent light (FL, control), LEDs and UVA (Blue+UVA (BUV), Red and Blue (R:B(2:1)) + UVA (RBUV), Red+UVA (RUV), White LED (W), Red and Blue (R:B(2:1)), Blue (B), Red (R)) under the same light intensity (130 μmol·m-2·s-1) and photoperiod (16/8h = day/night). All the light sources containing the R (R, RB, RUV, and RBUV) showed leaf epinasty symptom at 21 days after transplanting (DAT). Under the RUV treatment, the lengths of leaf and leaf petiole were significantly reduced and the leaf width was increased, lowering the leaf shape index, compared to the R treatment. Under the BUV, however, the lengths of leaf and leaf petiole were increased significantly, and the leaf number was increased compared to B. Under the RBUV treatment, the leaf length was significantly shorter than other treatments, while no significant difference between the RBUV and RB for the fresh and dry weights and leaf area. Dry weights at 28 days after transplanting were significantly higher in the R, RUV and BUV treatments than those in the W and FL. The leaf area was significantly higher under the BUV treatment. The ascorbic acid content of the 28 day-old spinach under the B was significantly higher, followed by the BUV, and significantly lower in FL and R. All the integrated data suggest that the BUV light seems to be the most suitable for growth and quality of hydroponically grown spinach in a plant factory. 본 연구는 식물공장시스템의 발광다이오드와 UVA 광원에서 자란 시금치 생육 및 아스코르브산 함량을 구명하고자 하였다. 시금치 ‘수시로’ 품종은 정식 후 28일간NFT 수경시스템에서 형광등(FL)을 대조구로 하여 적색광(R), 청색광(B), 적색과 청색의 혼합광(2:1비율)(R:B), 백색광(W), 적색광+UVA(RUV), 청색광+UVA(BUV), R:B(2:1) +UVA(RBUV) 총 8 종류 광에서 같은 광도(130μmol·m-2·s-1) 와 광주기(명/암 = 16/8h)로 재배되었다. R이 들어간 모든 광 처리구(R, RB, RUV, RBUV)에서 정식 21일 부터 잎 상편생장(leaf epinasty)이 나타났다. RUV 처리구에서 R에 비해 엽장과 엽병은 유의적으로 감소되고 엽폭은 유의적으로 증가되어 엽형지수가 낮은 결과를 보였다. 하지만, BUV 처리구에서 B에 비해 엽장과 엽병의길이가 유의적으로 증가되었고 엽폭은 유의적 차이가 없었으며 엽수는 유의적으로 많았다. RBUV 처리구에서는다른 처리구보다 엽장이 가장 짧았으며 RB 처리구와 비교하여 생체중, 건물중 및 엽면적 유의차는 없었다. 정식 후 28일 째에 측정된 지상부 건물중은 R, RUV 및BUV 처리구에서 유의적으로 높았고 W와 FL에서 유의적으로 낮았다. 엽면적은 BUV 처리구에서 유의적으로가장 높았다. 정식 28일째에 시금치 아스코르브산 함량은 B 처리구에서 유의적으로 가장 높았고 그 다음으로BUV에서 높았으며 FL과 R에서 유의적으로 낮았다. 따라서 식물공장에서 시금치 재배 시 생육과 품질적인 측면에서 BUV광이 가장 적합한 것으로 보인다

아쿠아포닉 시스템에서 인공배지가 질산화작용에 미치는 영향

이현진 ( Hyounjin Lee ),윤범희 ( Beomhee Yoon ),백정현 ( Jeonghyeon Baek ),최은영 ( Eunyoung Choi ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1

본 연구는 아쿠아포닉스 시스템에서 인공 배지인 하이드로볼이 bio-filter 대체재로써 질산화 작용에 미치는 영향을 알아보기 위하여 어종 진주린(Carassius auratus)과 상추 품종인 로메인(Lactuca sativa L.,)을 사용하여 실시하였다. 모든 처리구에서 암모니아태 질소(NH₄-N)에서 아질산염(NO₂-N)으로의 전환은 유의차가 없었지만, 인공 여과기 처리구와 하이드로볼 처리구에서 질산염(NO₃-N)의 농도가 높게 나타났다. NO₃-N 농도는 인공 여과기 설치구에서는 증가 속도가 하이드로볼 처리구와 유사하였으나 4일 만에 급격히 감소되는 반면, 하이드로볼 처리구는 감소 시점은 유사하나 10일 이상 지속되는 경향을 보였다. 식물 생육은 인공 여과기 처리구에서 수질의 pH 수준이 낮아지면서 잎끝마름 현상이 나타나 품질이 저하되었다. 본 연구의 결과들을 종합해 볼 때 아쿠아포닉스에서 하이드로볼이 bio-filter를 대체할 수 있을 것으로 판단되며 더 세밀한 실험이 필요하다.