Earticle

동일론자(identity theorist)는 물이 H2O로 환원되었듯이 정신상태도 두뇌상태로 환원될 수 있다고 주장한다. 동일론에 반대하는 Kripke(1972)와 Levine(1997)은 물이 H2O로 환원되었듯이 통증이 C-섬유 활성화로 환원될 수는 없다고 주장한다. 물과 H2O의 관계는 통증과 C-섬유 활성화의 관계와 중요한 차이점이 있기 때문이다. Goldman과 Pust(2002)는 직관이 증거로 간주되기 위해 갖추어야할 조건을 제시하고 있고, Nagel(1979)은 과학적 설명에서 설명항보다 피설명항이 더 잘 알려져 있다고 주장하고 있다. 나는 Goldman, Pust, Nagel의 주장에 호소하여 Kripke의 논증과 Levine의 논증을 비판한다. 마지막으로, 동일론을 옹호하기 위해 Churchland(1997)가 제시한 논증에 내재하는 진짜 문제점을 드러낸다. 나는 정신이 물질로 환원될 수 없다는 사실이 과학에서 환원이 존재하는 존재론적인 토대이다. 과학에서 환원이 존재한다는 것은 정신이 두뇌로 환원될 수 없다는 사실을 증명한다. 나의 이런 주장은 동일론자의 입장과 상충한다.

The identity theory of mind holds that a mental state is reducible to a brain state, just as water is reducible to H2O. Kripke (1972) and Levine (1997) argue that there are important respects in which the water/H2O case and the pain/C-fiber case are disanalogous. I criticize their objections by appealing to Goldman and Pust’s discussion (2002) on intuitional evidence, and to Nagel’s observation (1979) on the epistemic aspect of scientific explanation. Finally, I attempt to expose a real problem with Churchland’s argument (1997) for the identity theory. I argue that the distinctness of mind is an ontological basis for reductions in science. So, contrary to what identity theorists believe, the existence of reductions in science actually proves that mind is not reducible to brain. Reductions in science falsify both the identity theory and materialism.

본 논문은 마리옹의 증여이론을 데리다와의 비교 가운데서 해석해보고자 했다. 마리옹은 후설의 환원개념을 급진화시키면서 환원작업을 구성하는 심급들이 주체의 내재성에 머무는 것이 아니라 현상의 새로운 지평으로 환원될 수 있다고 주장한다. 이런 논거의 중심에는 증여라는 단어의 두 가지 뜻이 있다. 이 단어는 주어진 것과 주는 행위 둘 다를 함의한다. 후설의 현상에 대한 비판 속에서 마리옹의 증여이론은 현상학적 증여가 현시나 나타남에 의해서 조건지워지는 것이 아니라 그것들에 선행한다는 것이다. 증여의 본질을 명확히 하기 위해서, 마리옹은 증여의 모든 심급에 선행하는 증여함, 증여활동의 선행성으로부터 ‘환원하면 존재하면 할수록 더 많은 증여가 존재한다’라는 명제를 도출한다. 이는 증여만이 유일하게 절대적이고 자유로우며 무조건적이기 때문이다.

This article suggests the interpretation of Marion’s gift theory in comparison with Derrida’s one. Jean-Luc Marion radicalizes the Husserlian reduction by showing that the fundamental instances which accomplish these operation without remaining in the immanence of subject could themselves be reduced to the new horizon of phenomenon. Central to this argument is double meaning of the term<givenness(donation in french)>. This term implies the fact that something is given and to the act of giving and therefore have a substantive and verbal meaning. In the criticism of Husserlian phenomenology, the claim of Marion’s gift theory lies in the way in which phenomenological givenness is not conditioned by the metaphysical principals but precedes them. In order to clarifier the essence of gift, Marion derive the third reduction ‘So more reduction, so more givenness’, from the anteriority of giving and givenness over all other instances of gift. Because Givenness alone is absolute, free and without condition.

도킨스(Richard Dawkins)는 자신의 저서 󰡔이기적 유전자󰡕와 󰡔확장된 표현형󰡕을 통해 생물의 진화가 개체나 집단이 아닌 유전자 수준에서 일어난다고 주장하였다. 유전자 선택설로 명명되는 이 이론에 따르면 개체의 형질과 행동은 유전자 복제와 확산을 최대화하는 방향으로 선택되며, 이때 생물학적 개체는 유전자를 운반하기 위한 수단이자 유전자에 복종하는 수동적인 기계와 같다. 이는 결국 동식물의 다양한 표현형질뿐만 아니라 인간의 사고, 믿음, 행동방식에 이르는 광범위한 현상을 유전자간 경쟁과 선택이라는 단일한 요소로 설명하려는 시도로 해석되어 생물학적 결정론이라는 비판에 부딪혔다. 특히 도킨스가 이론을 설명하는 과정에 극단적 은유를 사용한 점, 확장된 표현형이라는 개념을 통해 유전자의 결정력을 강화한 점, 획득형질의 유전과 니치구성의 가능성을 부정함으로서 유전에 환경적 요인이 개입할 여지를 차단한 점 등이 비판의 주요 근거로 인용되었다. 하지만 도킨스는 자신의 저서와 논문을 통해 이러한 비판이 잘못되었다고 반박한다. 그가 ‘운반기계’나 ‘로봇’과 같은 표현을 통해 유전자에 대해 개체가 갖는 수동성을 설명하는데 초점을 맞추다보니 개체의 다른 특성을 무시하거나 왜곡하는 것으로 오해되었지만, 이는 과학적 은유가 갖는 본질적 한계 때문이지 자신이 의도한 것은 아니라고 주장한다. 또한 유전자의 명령에 복종하는 수동성외에, 밈의 학습을 통해 유전자의 명령에 저항하는 개체의 능동성에 주목하였으며 기존 이론에서 주장하는 느슨한 의미의 획득형질의 유전가능성에 반대하지도 않는다고 주장한다. 다만 느슨한 기준을 만족시키는 경우에 근거해 획득형질의 유전 가능성을 주장하는 것은 지지받기 어려우며 이를 증명하기 위해서는 보다 엄격한 기준을 만족시키는 사례가 필요하다고 역설한다. 이에 본 연구는 도킨스의 이러한 반박을 토대로 유전자선택설에 대한 비판이 도킨스의 의도가 무시된 상황에서 일방적으로 진행되었다는 점을 지적하고, 유전자선택설의 내용과 그것이 지니는 철학적 함축, 도킨스의 관점이 유전자결정론으로 비판받게 된 과정, 이에 대한 도킨스의 반박 등을 분석하였다. 나아가 도킨스의 이론을 둘러싼 논쟁이 소모적으로 전개된 이유를 진단하고, 대안 책으로서 생산적 논의에 필요한 태도와 관점을 제안하였다.

Richard Dawkins claims in his books, The Selfish Gene and The Extended Phenotype that the evolution of life develops not in the individual level or group level but in the genetic level. According to the theory as referred to 'Genetic Selection Principle', the character and behavior of individual is selected to maximize the copy and proliferation of genes, and individuals work as vehicles to move genes and so they are ike passive machine obeying the order of genes. This is criticized as a biological determinism because it is to be understood as an attempt to explain for widespread phenomenon such as various representation of men's thoughts, beliefs as well as all plant and animal traits with the only factor, competition and selection between genes. In particular, Dawkins' using extreme metaphors, trying to strengthen the impact of a gene with the notion of ‘The Extended Phenotype’, nullifying the contribution of environmental factors in the genetic phenomenon and denying the possibility of niche construction and inheritance of acquired characters have been quoted as reasons why he was criticised. However Dawkins has argued in his own books and articles that the he has been misunderstood to ignore or distort the various phenotype in the level of individual and it is caused by the metaphor such as 'gene carrying machines' or 'robots' that he uses to focus on the passivity of individual. That is not what he intends but an aspect of essential limitation of scientific metaphor. He recognised that genes also have the activeness of resisting to the orders of gene by learning 'memes'. And he argues that he does not oppose to the inheritance of acquired characters. But he keeps the opinion that it is to supported only on the basis of loose definitions, not with his own one which is stricter than the other. He can not have found the case to support his strict criteria. As a result, this study is performed to point out that criticism to Dawkins' theory has been suggested unilaterally ignoring the intention and meaning of his theory and analyze what his theory includes and implicates. Besides it aims to clarify the reason why and the way how his theory is categorized and criticized as genetic determinism and analysize what he addresses to refute it. On the top of it, reviewing the theoretical meaning and philosophical implication of genetic selection, this study will diagnose the reason why the argument about Dawkins theory was not productive and will suggest the appropriate attitude and perspective to solve it.

비소는 천연 금속 및 광업, 산업 및 농업에서 수자원과 식수 공급에 들어갈 수 있는 유해독성물질이다. 본 연구에서는저렴하게 대량구입이 용이한 제강슬래그를 이용하여 산업폐수 및 지하수의 비소 제거를 위한 흡착제 개발을 목적으로 한다. 비소 제거 반응 시 초기 pH, 슬래그 주입량 및 슬래그 표면 개질 효과, 비소 제거속도, 단위 슬래그 질량당 비소 제거량 등을 조사하여 비소제거율과의 상관관계를 도출하였다. 초기 pH의 효과는 pH가 높아질수록 비소 제거율이 상승하지만 그 상승량이 미미하여 pH를 슬래그의 비소제거 공정의 주요인자로 보기에는 어려웠다. 개질하지 않은 슬래그 자체만으로는 비소 제거효율이 크지 않았으며 철 계통의 개질약품들을 사용하여 개질한 슬래그를 사용한 경우 비소 제거율이최대 98%까지 상승되었고 비소 최대 등온흡착량 기준으로 비개질 슬래그는 12 mg As/g Slag이고 개질슬래그는 39 mg As/g Slag_MN으로 3배 이상 증가하였다. 그러므로 비소 제거를 위한 개질슬래그의 개발은 경제적이고 효율적인 음용수및 지하수의 비소 제거를 위한 좋은 선택이 될 수 있다.

Arsenate is a hazardous toxicant that can enter the supply of water and drinking water in natural metals and mining, industry and agriculture. The purpose of this study is to develop an adsorbent for the removal of arsenate from industrial wastewater and ground-water using steel slag, which is cheap and easy to mass purchase. Initial pH in solution, slag injection amount, and slag surface modification were investigated. To study the effects of arsenate removal rate and removed amount of arsenate per unit slag mass. The effect of the initial pH was increased as the pH was increased, but the increase of the arsenate removal rate was insignificant, making it difficult to view the pH as a major factor in the arsenate removal process of the slag. The removal efficiency of arsenate was not effective by the unmodified slag itself. The arsenate removal ratio using the surface modified slag made using iron reforming chemicals was increased up to 98%, and the unmodified slag showed 12 mg As/g Slag however, the modified slag removed arsenate more than three times to 39 mg As/g Slag_MN than unmodified one. Therefore, the development of modified slag for arsenate removal can be a good choice for removal of arsenate in drinking water and groundwater.

김재권의 기능적 환원주의는 과연 존재론적 경제성 또는 아름다운 단순성을 만족시키는 심신동일론에 기초한 환원적 물리주의로 간주될 수 있는가? 필자는 이 질문에 답하면서 김이 주장하는 그 새로운 환원주의의 어떤 단계가 그것을 유형동일론으로 보게 하는지, 만약 그것이 전통적인 심신유형동일론과는 근본적으로 다른 어떤 것이라면 그것은 어떤 형태의 환원주의 이론으로 간주될 수 있는가 등을 논의할 것이다. 물리주의를 논의할 때 환원성과 비환원성에 관심을 집중한다면 필연적으로 논의해야 할 주제들이 바로 비환원주의자들이 의존하는 수반물리주의와 이것을 비판하는 수반논변이다. 김재권에 있어서 이들에 대한 논의의 결과가 바로 그가 환원주의로 가야하는 정당성으로 작용하기 때문이다. 그럼에도 불구하고 김이 파이글/스마트의 유형동일론으로 가지 않는 이유는 바로 정신적 속성들의 다수실현가능성 논변이라는 것은 이미 잘 알려져 있다. 김의 기능적 환원주의는 바로 이런 상황에서 그가 선택할 수밖에 없었던 이론이라는 것 또한 잘 알려져 있다. 즉 환원주의로 가야하는 정당성은 수반논변을 통해서 확보했지만 건전한 논변인 다수실현가능성 논변의 예봉을 피해야 하는 상황이 그로 하여금 기능주의를 환원적 물리주의로 발전시키게 하는 동기로 작용했다고 생각한다. 그러나 기능주의가 장애물을 넘어서서 어떻게 환원주의로 탈바꿈할 수 있는가 하는 의문은 필자가 가장 심각하게 제기하는 의문이다. 필자는 이 논문에서 기능주의를 환원적 물리주의로 발전시키려는 김의 다양한 시도가 결국 성공적이지 않다는 것을 보이려고 한다. 그의 기능적 환원주의의 핵심 논변들인 국지적 환원과 선접적 전략 모두 그가 환원적 물리주의로 가는 정당성을 성공적으로 제공하지는 못한다는 것이 필자의 생각이다. 더 나아가서 그의 국지적 환원의 전략은 개별자동일론 또는 사건 동일론에 더 가까운 원치 않는 결과로도 나타날 수 있다는 것을 간략하게 논의할 것이다.

Can Kim's functional reductionism be regarded as the reductive physicalism(RP) based on mind-body identity theory that satisfies the ontological parsimony or simplicity? The old Feigl/Smart type of reductive physicalism can be quickly called into question because it is faced with an argument from the multiple realizability of mental properties(MRM). This argument has usually been used by the proponents of non-reductive physicalism as a main argument against RP. In recent years, Kim has been developing his view of MRM and his reasons for espousing a functional version of reductive physicalism, given the truth of MRM. Initially he held that figure in reductive bridge laws could be hugely complex Boolean combinations of the physical properties(e.g. disjunctive properties). However, it now seems clear to him that disjunctive and infinitely disjunctive properties are not projectible nomic properties. For this reason, Kim has recently tried to develop RP by elucidating it in terms of a functionalist conception of reduction. To do this, he turns to what is called "local reduction"; a view that involves elaborating matters concerning disjunctive properties. In this paper, I will mainly examine Kim's view and how he tries to defend his functionalism against some objections by critically discussing the two main elements of his functional reductionism. I will briefly discuss how his view can be thought of as a form of token physicalism.

이 글은 ‘경험주의적 환원과 구성의 논리’와 ‘초월론적 현상학적 환원과 구성’을 을 하나의 틀 속에서 이해해보고자 하는 하나의 시론이다. 몇몇 행정학자들은 행정학 연구에 있어서 현상학이 매우 중요하고 그 의의가 크다는 것을 강조하고 있으나 형상학의 어떤 주제와 방법을 행정학 연구의 구체적인 어떤 방법론과 어떻게 연결시킬 것인지에 관한 논의는 비교적 적은 편이다. 이 글에서는 경험론적 환원과 구성을 소개하기 위하여 분석단위와 관련된 방법론적 개인주의와 형이상학적 전체주의를 해설하였고 여러 가지 행정학의 논리를 이해하기 위한 맥락단계에 관해서도 고찰하였으며, 이러한 논의들을 결합하여 필자가 이미 개발하여 사용해 오고 있는 “행정학 연구의 목적과 방법 및 분석수준과 맥락구조”라는 발견적 틀을 제시하였다. 이러한 틀을 배경으로 현상학의 에포케, 환원, 초월론적 주관성과 구성을 이해하여 보고자 시도하였다. 더 나아가서 정책문제의 해결양식으로 사용하는 사회과학방법론의 적실성을 높이기 위하여 현상학적 환원과 구성이 어떤 함축성을 가지고 있는가를 검토해 보았다.

The purpose of this article is to interpret the meaning of transcendental phenomenological reduction and constitution through an analogy of empirical reduction and construction in the context of the contending arguments between methodological individualism and metaphysical wholism. We are neither venturing to present and discuss the major themes of phenomenology nor to compare the main tenets of empiricism with those of phenomenology. It is our modest goal to gain some implications from the concept and process of transcendental phenomenological reduction to improve our capacity for theory building and action-oriented policy researches. It seems that the processes of phenomenological reduction and constitution of subjective consciousness as well as the life-world would stimulate to reformulate alternative perspectives of theory and practice of public administration.

본 연구에서는 자원 재활용 및 생산비용 절감을 위해 폐기물을 국내 저급 철광석의 고품위 환원철(Direct Reduction Iron, DRI) 제조를 위한 보조연로로 사용하였으며, 폐기물이 환원철 제조에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 석탄을 주연료 및 환원제로 사용하였으며, 폐기물을 보조연료로 사용하여 주연료의 대체 가능성을 확인하였다. 다양한 폐기물의 성상 및 발열량 분석을 통하여 연료 및 환원제로서의 가능성을 평가하였으며, 선별된 폐기물은 보조연료로 이용하여 반응온도 및 시간 제어를 통해 고품위 환원철을제조하였다. 제조된 환원철은 금속화율 측정을 통해 산화철이 Fe 금속으로 환원이 잘 이루어졌음을 확인하였다. 환원철의 금속화율은 폐기물의 발열량이 높을수록 증가하는 경향을 보였으며, 특히 발열량과 휘발분 함량이 높은 페타이어와 폐비닐의 경우 1,200 o C 에서 1시간 반응 조건에서 폐기물을 사용하지 않을 때 보다 더 높은 금속화율이 관찰 되었다. 고발열량의 휘발성 폐기물은 연료로써 우수한 물성을 가지고 있으며, 반응온도 및 시간의 최적화를 통해 고품위 환원철 제조를 위한 보조연료로 사용이 가능함을 확인하였다.

In this study, the wastes were used as fuels for direct reduction iron (DRI) production to reduce production cost and recycle the wastes. We examined the effects of wastes on the reduction behavior of DRI manufacture and the possibility of using wastes as auxiliary fuels. The proximate and Ultimate analysis were carried out to confirm the properties of wastes as fuels, and highquality reduced irons were fabricated by using the waste as an auxiliary fuel. The metallization of reduced irons increased as the calorific value increase of auxiliary fuel. Especially, the reduced irons fabricated from the waste tires and vinyl plastics which had high heat energy and volatile matters showed higher metallization than the others. The high calorific value and volatility of waste were significant properties as fuel. The high quality DRI could be fabricated with wastes as auxiliary fuels through optimization of reaction conditions.

이 연구에서는 울릉분지 퇴적물에서 금속환원미생물을 농화 배양하여 종 다양성을 확인하고, 다양한 유기물과 금속 산화물을 각각 전자공여체 및 전자수용체로 이용하여 8°C와 25°C에서 미생물의 금속환원능을 평가하였다. 형성된 침전물은 XRD, SEM/TEM-EDS 분석을 통해 광물학적 특성을 확인하였다. 농화배양된 금속환원미생물은 Shewanella sp. 와 Clostridium sp., 등 이며, 이 미생물에 의해 망간(IV)산화물은 능망간석(MnCO3)으로, 철(III)수산화물은 자철석(Fe3O4) 및 능철석(FeCO3)으로 상전이 되고, 셀레늄(VI)과 금(III) 이온은 각각 셀레늄(0)과 금(0)으로환원되어 침전되었다. 따라서 동해 울릉분지 표층퇴적물 내 다양한 금속환원미생물의 존재는 퇴적물 내 망간과 철을비롯한 다양한 금속의 순환과 광물 형성 및 집적에 기여했을 것으로 사료된다.

The objective of this study was to examine diverse metal-reduction and biomineralization by metal-reducing bacteria (MRB) enriched from marine sediments of the Ulleung Basin, East Sea. Microbial diversity of the MRB was identified by 16S rRNA gene analysis. Microbial metal reduction was studied using diverse redox-sensitive metals [Mn(IV), Fe(III), Se(VI), Au(III)] as electron acceptors and various electron donors (acetate, formate, glucose, lactate, and pyruvate) at 8°C or 25°C. XRD and SEM/TEM-EDS were used to analyze mineralogical, chemical, and morphological characteristics of the minerals formed by bacteria. The MRB including Shewanella sp., Clostridium sp., Vibrio sp. and others, formed rhodochrosite (MnCO3), and magnetite (Fe3O4)/siderite (FeCO3) by Mn(IV) and Fe(III) reduction processes, respectively. They also reduced Se(VI) and Au(III) into Se(0) and Au(0), respectively. These results imply that the MRB are able to reduce various redox-sensitive metals and they may influence biomineralization and cycle of metals and organic matter in subsurface environments.

연구의 목적은 현장 Successive alkalinity producing system 조를 보수할 때 굴착되는 석회석의 재이용 가능성을 평가하는 것이었다. 실내에서 석회석, 우분 및 광산배수가 포함된 반응조를 조성한 후 환원환경으로 변했을 때 석회석을 회수하여 알칼리도 생성과 중화 능력을 평가 하였다. 회수시 반응조 수질은 EC -300 mV 미만, DO는 1 mg/L 이하, 알칼리도는 1,500 mg/L CaCO_3 이상이었다. 산도가 높은 광산배수에서 회수된 석회석은 약 300 mg/L CaCO_3 알칼리도를 생성한 반면 산도가 낮은 석회석은 약 130 mg/L CaCO_3 전후의 알칼리도를 생성 하였다. 이들 석회석을 세척한 결과 모두 약 100 mg/L CaCO_3 의 알칼리도를 나타냈다. 따라서 환원상태로 있는 현장 SAPS 조의 석회석 경우 재이용 가능성이 있을 것으로 판단되었다.

A study was carried out to evaluate the remaining alkalinity producing capacities and reuse potential of the used limestone from successive alkalinity producing systems (SAPS) when limestone would be excavated to ameliorate. With two reactors having limestones and cow manure as substrates and mine waters as reacting medium anoxic environment was created in the plastic containers, in the laboratory. The limestone was retrieved for comparison of its alkalinity production potential. When the limestone samples retrieved from reactors, redox potential was lowered below -300 mV, dissolved oxygen reduced to less than 1 mg/L, alkalinity reached 1500 mg/L CaCO_3 or more. The limestone from the reactor with higher acidic mine water produced about a 300 mg/L CaCO_3 of alkalinity while the one less acidic produced around a 130 mg/L CaCO_3. After washing both the limestone samples, it was observed that these still produced alkalinity of about 100 mg/L CaCO_3, though less than the 130 mg/L CaCO_3 of the fresh limestone. It meant that the limestones that are removed when repairing SAPSs on sites, could be reused.

심해저 망간단괴로부터 환원배소-용융법에 의한 코발트, 니켈, 구리의 분리에 대한 열역학적인 연구가 수행되었다. 사용된 망간단괴는 대기 분위기에서 건조된 후, 질소 분위기에서 환원제 탄소에 의하여 환원배소된 다음, 1693 K로 가열하여 질소분위기에서 1시간 동안 용융되었다. 용융 후 CaO-MnO-SiO2 슬래그와 Fe-Cu-Co-Ni 합금이 생성되었다. 실험결과 코발트, 니켈, 구리의 회수율은 생성된 합금상의 망간함유량이 높을수록 증가하는 것으로 나타났다. 이것은 생성된 합금상에 있는 성분들의 산화력 중 망간의 산화력이 열역학적으로 월등히 크기 때문이다. 생성된 합금중의 망간함유량이 5 wt%이하이면서, 망간단괴로부터 90.0 % 이상의 코발트, 니켈, 구리를 각각 회수하기 위하여 필요한 탄소량을 계산하기 위한 실험식이 아래와 같이 얻어졌다.X wt% = 0.0728*(Mn wt%) + 0.0899*(Cu wt%) + 0.2016*(Ni wt%) + 0.2000*(Co wt%) + 0.3226*(Fe wt%)

Recovery of cobalt, nickel, and copper from manganese nodules by reduction roasting and smelting was thermodynamically investigated. Manganese nodules are dried under air atmosphere and reduced with carbon as a reductant under nitrogen atmosphere. The nodules were then melted at 1693 K for 1 hr under nitrogen atmosphere. The melting products were CaO-MnO-SiO2 slag and Fe-Cu-Co-Ni alloy. From the experimental results, it was found that the recovery of cobalt, nickel, and copper increased with the manganese content in the product alloy. That is the reason manganese can oxidize the easiest among metal components in the product alloy. Also, an experimental equation to calculate necessary amount of carbon as the reductant for recovering up to 90.0 % for cobalt, nickel, and copper respectively in Fe-Cu-Co-Ni alloy containing below 5.0 wt% Mn from the nodules was obtained as follows;X wt% = 0.0728*Mn wt% + 0.0899*Cu wt% + 0.2016*Ni wt% + 0.2000*Co wt% + 0.3226*Fe wt%

현대사회에 이르며 발생한 환경오염으로 인해 산업 전반적인 환경규제가 강화되었다. 따라서 이러한 환경규제를 충족하기 위해 선택적 환원촉매장치(SCR)의 연구개발이 필요하다. 본 논문은 SCR 시스템의 핵심부품인 공압식 댐퍼 밸브(PDV)를 개발하기 위하여 열해석을 수행하였다. 열해석을 위해 우선적으로 재질의 물성치 검증을 실시하였다. 검 증은 시편의 열물성시험과 열인장시험을 통해 하였으며 결과를 재질의 물성치에 보강하여 열해석의 신뢰성을 높이도록 하였다. 열해석은 유한 요소 프로그램(Ansys)를 사용하여 PDV가 갖는 사용 조건에 따라 적용된 총 3개 재질(SM400B, SS275, SB410)에서의 PDV가 보이는 열 특성을 확인하고자 하였으며, 이를 통해 PDV가 갖는 구조적 안정성을 확인하고자 하였다.

The overall environmental regulations of the industry have been strengthened due to environmental pollution that occurred in modern society. Therefore, R&D of selective reduction catalyst (SCR) is needed to meet these environmental regulations. This paper carried out thermal analysis to develop the pneumatic damper valve (PDV), which is a key component of SCR system. For thermal analysis, verification of material properties was performed first. Verification was performed through the thermal properties test and the thermal tensile test of the specimen, and the results were reinforced with the material properties to enhance the reliability of the thermal analysis.The heat analysis was intended to identify thermal characteristics with PDV in total of three materials (SM400B, SS275, SB410) applied under the conditions of use of PDV, and to confirm the structural stability of the PDV.

미생물연료전지(microbial fuel cell, MFC)는 지속적인 사회를 목표로 현재 에너지 공급형 폐수처리 공정으로 개발되고 있는 혁신적인 전기화학 시스템이다. 환원 전극 기술 개발은 MFC의 실용화에 있어 매우 중요하다. 본 연구에서는 실용적인 환원 전 극 기술 개발을 위하여, 값비싼 백금 촉매를 대체할 활성탄의 물리화학적 개질에 따른 MFC의 성능 및 전기화학적 특성을 동 일한 조건에서 비교하였다. 백금 환원 전극(Pt)의 최대 전력 밀도 976 mW/m2에 대비하여, 활성탄을 코발트와 1,10-페난트롤린 으로 800oC에서 개질하여 제작한 환원 전극(Co-N-C/AC)의 최대 전력 밀도가 1,526 mW/m2으로 백금 환원 전극(Pt)보다 56% 높았으며, 500oC 열처리한 활성탄 환원 전극(500AC)은 1,394 mW/m2이며, 아무 처리하지 않은 활성탄(Plain AC)은 1,014 mW/ m2였다. 전기화학적 성능과 전력 생산에 있어 활성탄 환원 전극이 백금 환원 전극 보다 우수하였으며, 활성탄 촉매의 물리화학 적 처리가 증가함에 따라 전기화학적 성능이 더 우수해졌다. 환원 전극 임피던스 측정 결과, 활성탄의 물리화학적 개질과 촉매 의 교체에 의한 환원 전극의 전하 이동 저항의 감소에 의해 전기적인 성능이 향상된 것으로 생각된다.

Microbial Fuel cell (MFC) is an innovative electrochemical system, being developed for an energy positive wastewater treatment process for a sustainable society. Development of cathode technology is very important for practical use of MFC. In this study, for developing practical cathode catalyst technology, physico-chemically modified activated carbon catalysts and platinum were tested for performance and electrochemical characterization in an MFC under a same condition, potentially to replace expensive platinum catalysts. Comparing with a maximum power density of a platinum-coated cathode (976 mW/m2), a Co-N-C/AC cathode made with activated carbon doped with cobalt and 1,10-phenanthroline at 800oC produced 1,526 mW/ m2 in the MFC condition, which was 56% higher than the Pt-coated cathode. A 500AC cathode made with heat-treated activated carbon at 500oC produced 1,394 mW/m2 and non-treated activated carbon cathode (Plain AC) produced 1,014 mW/m2. The tested activated-carbon electrodes showed electrochemical performance and power production superior to the Pt-coated cathode. Electrochemical performance of cathodes was increased as more physico-chemical treatments were added to activated carbon catalysts. Cathode impedance results showed that enhanced electrochemical performance was attributed to decrease of cathode charge transfer resistance, possibly due to the physical-chemical modification of activated carbon and the catalyst change.

공기환원전극을 적용한 미생물연료전지는 물리적으로 구조가 나뉘기 때문에 고가의 분리막을 생략하여도 무방하다. 그러나 이러한 경우 과도한 산소확산과 쿨롱효율 및 성능저하가 일어나므로 이러한 단점을 보완하기 위해 확산층(diffusion layer)과 분리막 대체물질에 대한 연구결과가 매우 중요한 연구결과로 평가되어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 위와 같이 높은 평가를 받고 있는 확산층과 분리막 대체물질로서 부직포 분리막을 적용하여 실험을 진행하였고 아울러 전해질의 농도가 연료전지의 성능에 미치는 영향을 평가하였다. 실험 결과 확산층과 부직포 분리막을 함께 적용한 반응조에서 전압발생량이 가장 높게 나온 것을 알 수 있었다.

The single chamber air-cathode MFC is physically divided anode chamber and cathode chamber. So very expensive materials (ex : PEM membrane) are not required. But, it causes the loss of coulomb efficiency and diffusion oxygen of anode chamber. To overcome this two weaknesses, diffusion layer and alternative materials of membrane is important research as very useful result. Therefore, in this experiment, the diffusion layer is applied inside of cathode and nonwoven fabric membrane applied outside of cathode. These experiments evaluated the impact on performance by using differently reactors. In addition, this study evaluated the effect of concentration of the electrolyte on the performance of the fuel cell by using the control reactors. The results of experiments is that the MFC installed with non-woven membrane and diffusion layered cathode generate the highest voltage in another experiment.