• 제목/요약/키워드: $Al_2O_3/Fe$ ratio

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SiO2-Al2O3-P2O5 (SAP) 무기복합체를 이용한 LiCl-KCl 방사성 폐기물의 안정화/고형화: Part 2. SAP조성에 따른 안정화/고형화특성 변화 (Stabilization/Solidification of Radioactive LiCl-KCl Waste Salt by Using SiO2-Al2O3-P2O5 (SAP) Inorganic Composite: Part 2. The Effect of SAP Composition on Stabilization/Solidification)

  • 안수나;박환서;조인학;김인태;조용준
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.27-36
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    • 2012
  • 금속염화물계 방사성 폐기물은 전해공정으로 이루어진 파이로프로세싱공정의 주요한 방사성 폐기물이다. 이와 같은 폐기물은 탄산염이나 질산염과 달리 고온에서 분해되지 않고 바로 휘발되며, 기존의 규산계 유리와 상용성이 낮아 처리가 쉽지 않다. 본 연구팀은 금속염화물계 폐기물을 고화처리하는 방법으로 탈염화처리법을 채택하였다. 본 연구에서는 그 후속적인 연구로서, 탈염화물질로 제안된 SAP ($SiO_2-Al_2O_3-P_2O_5$)의 조성을 변화시켜 LiCl-KCl과의 반응성을 향상시키고 고화공정을 단순화시키고자 하였다. 기본물질계에 $Fe_2O_3$를 첨가할 경우 무게반응비 SAP/Salt를 3에서 2.25로 낮출수 있으며, Fe가 Al을 치환하는 몰분율이 0.1이상이 될 경우에는 오히려 반응성이 점진적으로 감소하는 것으로 확인되었다. 또한 M-SAP에 $B_2O_3$를 첨가할 경우에는 유리매질을 사용하지 않고 monolithic form을 제조할 수 있었다. 침출 시험결과 U-SAP 1071이 가장 높은 내구성을 보여주었으며, 1 g의 금속폐기물을 처리시 약 3~4 g의 고화체가 발생되며, 이는 기존의 고화처리법보다 약 $\frac{1}{3}{\sim}\frac{1}{4}$배정도 최종처분부피가 감소되는 효과를 얻을 수 있다. 이상의 실험결과로부터, 기존의 유리고화공정으로 처리가 어려운 휘발성 금속염화물계 폐기물을 단 하나의 물질을 이용하여 처리할 수 있음을 확인하였으며, 이러한 처리방법은 고화처리시 발생되는 부피를 최소화활 수 있는 대안적인 고화처리방법이 될 것으로 판단된다.

초음파 반사 패턴과 주파수 대역 분할 신호처리를 이용한 다층구조인 노내 간극 측정 (Multi-layered Gap Measurement on In-Vessel Cerium Retention Using Ultrasonic Wave Reflective Pattern Analysis and Frequency Diversity Signal Processing)

  • 구길모;심철무;김종환;김상백;김희동;박치승
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.314-321
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    • 2000
  • 모의 원자로내 용융물 냉각 실증 실험 결과 용융물 $Al_2O_3/Fe$ thermite 와 lower head vessel사이에 간극이 발생된다. 간극을 정량적으로 측정하기 위한 기존의 초음파 방법은 구조물의 복잡성과 $2300^{\circ}C$ 에서 용융되는 thermite $Al_2O_3/Fe,\;Al_2O_3$의 영향으로 발생되는 lower head의 열영향부위(HAZ)의 금속학적인 결정입자 크기의 변화로 결정 계면으로부터 발생되는 잡음신호와 초음파 산란, 감쇠, 모드 변환 등이 발생되어 신뢰성이 떨어지고 있다. 간극을 정량적으로 측정하기 위해서 thermite와 lower head 사이에 물이 채워진 형태의 즉 고체, 액체, 고체의 다층구조에서 초음파의 진행 및 반사 형태를 분류 및 분석하였다. 결정립의 잡음을 억제하기 위하여 주파수대역의 확률 처리 방식인 PT(polarity threshold) 알고리즘을 이용하여 약 6dB 신호 대 잡음비의 개선효과를 가져왔다.

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한반도 남서부 남원 일대에 분포하는 A형 대강 화강암의 암석학, 지화학 및 지구조적 의미 (Petrology, Geochemistry and Tectonic Implication of the A-type Daegang granite in the Namwon area, Southwestern part of the Korean Peninsula)

  • 김용준;조등룡;이창신
    • 자원환경지질
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    • 제31권5호
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    • pp.399-413
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    • 1998
  • Daegang granite is located around the Namwon-gun, Cheolabuk-do, and is an elongate stock $(80 km^{2})$ in the NNE-SSW direction. Daegang granite has the very same mineralogical and geochemical characteristics as those of the typical A-type granites; (1) it is a one feldspar hypersolvus granite, and is classified as an alkali feldspar granite in the lUGS scheme, (2) has small amounts of Fe-rich biotite (annite) and alkali amphibole (ribeckite) that are late in the crystallization sequence of the granitic magma, (3) always contains opaque oxides, fluorite and zircon, (4) shows high and quite homogeneous $SiO_2$, content (mostly 72~77 wt.%) and $(Na_{2}O+K_{2}O)/Al_{2}O_{3}$ ratio (0.90~0.98), (5) contains high Ga, lOOOO*Ga/Ai, $K_{2}O+Na_{2}O$, $(K_{2}O+Na_{2}O)/CaO$, $K_{2}O/MgO$, FeO/MgO, agpaitic index, Zr, Nb, Ce, Y, Zn value or ratio that resemble to those of the Australian A-type granites (Whalen et al., 1987), and (6) has enriched LREE and HREE that show flat variation pattern with slightly depleted in HREE and profound Eu anomalies (Eu/Eu*=0.04~0.l4). In the tectonic discrimination diagrams of Pearce et al. (1984) and Eby (1992), Daegang granite is classified as a within plate granite and $A_{2}-type$.

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영남육괴내 육십령 복운모화강암에 대한 지화학적 연구 (The Geochemistry of Yuksipryeong Two-Mica Leucogranite, Yeongnam Massif, Korea)

  • Koh, Jeong-Seon;Yun, Sung-Hyo
    • 암석학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.119-134
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    • 2003
  • 육십령 복운모화강암은 광물학$.$지화학적으로 과알루미나 성질을 특징적으로 나타낸다. 육십령 화강암체는 1.15∼l.20 범위의 높은 알루미나 포화 지수와 2.20∼2.98wt% 범위의 높은 CIPW norm 강옥 함량을 나타낸다. 색지수는 <16%이고, FeO$^{T}$ +MgO+TiO$_2$,는 평균 1.9 wt%로서 우백질화강암에 해당한다. 육십령 복운모 우백질화강암은 SiO$_2$성분이 증가함에 따라, TiO$_2$, $Al_2$O$_3$, FeO, Fe$_2$O$_3$, MgO, CaO, $K_2$O, P$_2$O$_{5}$ , Rb, Ba, Sr 은 감소하는 경향을 나타내는 반면, Zr과 Th는 증가하는 경향을 나타내는데, 이는 장석, 흑운모, 인회석 저어콘의 분별경정작용에 기인한 것으로 해석된다. 거정질 암맥에는 SiO$_2$and P$_2$O$_{5}$ 는 높게, 그 외의 주원소는 결핍되어 나타난다. Manaslu, Hercynian 복운모 우백질화강암, Lachlan습곡대의 S-형 화강암과 비교해 보면, 육십령 복운모 우백질화강암은 낮은 Rb, 높은 Ba, Sr을 나타낸다. 거정질 암맥의 지화학적 특징은 육십령 복운모화강암을 형성했던 멜트로부터 일부 원소들의 제거 혹은 유동성에 의해 높은 Rb, Nb와, 낮은 Ba, Sr, Zr, Th, Pb 함유를 나타낸다. 육십령 복운모 우백질화강암은 총 휘토류 함량이 95.7∼123.3ppm 범위를 나타내며, 운석에 대해 표준해보면, 저 내지 중정도의 Eu 이상(Eu/Eu*= 0.7∼0.9)을 가지면서 경희토류원소가 풍부하고 중희토류원소가 결핍된 매우 경사가 져 있는((La/Yb)$_{N}$ = 6.9∼24.8) 변화를 보여준다. 반면에 페그마틱 암맥은 총 휘토류원소의 함량이 7.0ppm으로 운석에 대해 표준화하면, 강한 부의 Eu 이상(Eu/Eu*= 0.2)을 가진 편평한 양상을 나타낸다. 복운모 우백질화강암을 형성했던 멜트의 성분은 기원암 뿐만 아니라 기원암이 녹은 후의 잔류물질의 양에도 의존한다. 특히 CaO/$Na_2$O의 비와 Rb/Sr-Rb/Ba의 비들은 강한 과알루미나질 화강암에서는 기원암의 성분에, 즉, 기원암의 사장석과 점토 함량 비에 주로 의존한다. 육십령 복운모 우백질화강암은 사장석 성분보다 점토 성분이 풍부한 암석에서 기원한 Manaslu와 Hercynian 복운모 우백질화강암들(예를 들면 Millevaches와 Gueret)보다는 더 높은 CaO/$Na_2$O의 비와 더 낮은 Rb/Sr-Rb/Ba 비를 나타내고 있는데, 이러한 지화학적 특징은 점토 성분보다는 사장석이 풍부한 석영장석질 암석으로부터 기원했던 것으로 사료된다.

역-마이셀 공정에 의한 CoAl2O4 무기안료 나노 분말의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of CoAl2O4 Inorganic Pigment Nanoparticles by a Reverse Micelle Processing)

  • 손정훈;배동식
    • 한국재료학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.370-374
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    • 2014
  • Inorganic pigments have high thermal stability and chemical resistance at high temperature. For these reasons, they are used in clay, paints, plastic, polymers, colored glass and ceramics. $CoAl_2O_4$ nano-powder was synthesized by reverse-micelle processing the mixed precursor(consisting of $Co(NO_3)_2$ and $Al(NO_3)_3$). The $CoAl_2O_4$ was prepared by mixing an aqueous solution at a Co:Al molar ratio of 1:2. The average particle size, and the particle-size distribution, of the powders synthesized by heat treatment (at 900; 1,000; 1,100; and $1,200^{\circ}C$ for 2h) were in the range of 10-20 nm and narrow, respectively. The average size of the synthesized nano-particles increased with increasing water-to-surfactant molar ratio. The synthesized $CoAl_2O_4$ powders were characterized by X-ray diffraction analysis(XRD), field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM) and color spectrophotometry. The intensity of X-ray diffraction of the synthesized $CoAl_2O_4$ powder, increased with increasing heating temperature. As the heating temperature increased, crystal-size of the synthesized powder particles increased. As the R-value(water/surfactant) and heating temperature increased, the color of the inorganic pigments changed from dark blue-green to cerulean blue.

무기성 폐기물 첨가제 혼합에 따른 하수슬러지의 용융특성 (Characteristics of Melting Slag Using Sewage Sludge by Inorganic Additives)

  • 배정석;이상원;차재환;김효수;김창원
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.1116-1122
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    • 2008
  • 기존의 하수슬러지 소각재를 용융하여 경량 골재로 재활용하는 기술은 물성이 일정하지 않으며, 또한 하수슬러지만 소각 용융한 경우에는 물성이 경량골재 기준을 만족하지 못해 사용이 제한적인 실정이다. 따라서 본 연구에서는 30%의 함수율을 가진 건조 하수슬러지를 대상으로 굴 패각, 폐 주물사, 쇠의 녹과 같은 무기성 폐기물 첨가제를 이용해 CaO/SiO$_2$, SiO$_2$/Al$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$/SiO$_2$비를 조절하여 낮은 용융온도에서도 균일한 품질의 골재용 슬래그를 생산하고자 하였다. 1,400$^{\circ}C$에서 20분간 용융하였을 때, 굴패각 첨가실험에서는 CaO/SiO$_2$ 비 1.00, 폐 주물사 첨가 실험에서는 SiO$_2$/Al$_2$O$_3$ 비 3.0 그리고 쇠의 녹 첨가 실험에서는 Fe$_2$O$_3$/SiO$_2$비 0.6에서 밀도가 각각 2.24 g/cm$^3$, 2.45 g/cm$^3$, 2.73 g/cm$^3$였으며, 24시간 수 흡수성은 각각 4.72%, 1.44%, 0.37%로 가장 우수한 슬래그 생산이 가능한 것으로 판단되었다. 폐기물 첨가제를 첨가한 용융슬래그를 생산함으로써 자원순환 및 환경오염 방지 효과가 기대된다.

Sr 페라이트의 자기특성에 미치는 첨가물의 영향 (The Effect of Additives on the Magnetic Properties of Sr-Ferrite)

  • 임재근;오응철;서강수;정병두;신용진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1991년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.37-39
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    • 1991
  • This paper is studies the effects of additives on the magnetic properties of Sr-ferrite. The specimens have been composed of SrO and Fe$_2$O$_3$with ratio of 1:5.9. As 1st additives, it is mixed to 0.2wt%, 0.7wt% and 1wt% of CaCo$_3$with 0.3wt% SiO$_2$. As 2nd addition, it is mixed to 0.5wt%, 1wt% of Na$_2$SiO$_3$, 0.5wt%, 1wt% of Cr$_2$O$_3$and 0.5wt%, 1wt% of Al$_2$O$_3$and sintering conditions was carried out at 1210$^{\circ}C$, 1230$^{\circ}C$ and 1250$^{\circ}C$. From experiments on the magnetic properties of specimen, the results were shown follows; (1) In case of additive SiO$_2$and CaO, it is stable magnetoplumbite structure for liquid phase grown, enhances mignetic propertics. (2) In case of basic compositions + 0.5wt% Al$_2$O$_3$, it is confirmed better properties by increasing of the coercivity than 0.5wt% Cr$_2$O$_3$additives. (3) In case of mixed additives of Cr$_2$O$_3$and Al$_2$O$_3$, magnetic propeties decrease with sintering density.

Rheo-compocasting 및 열간압출에 의하여 제조한 Al-Si-Mg / $Al_2O_3$단섬유강화복합재료의 특성 (Characteristics of $Al_2O_3$ Short Fiber/Al-Si-Mg Alloy Composites Fabricated by Rheo-compocasting and Hot Extrusion)

  • 이학주;홍준표
    • 한국주조공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.293-302
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    • 1991
  • Aluminum alloy matrix composites reinforced with various amounts of $Al_2O_3$ short fibers have been produced by a combined technique of rheo-compocasting and hot extrusion. Distribution of fibers in the composites fabricated by rheo-compocasting was relatively uniform. A good degree of uniaxial fiber alignment has been achieved by hot extrusion, but a lot of fibers fractured during extrusion. The tendency of fiber fracturing increases as the aspect ratio and the amount of fibers increase. Relatively good bonding between fiber and matrix was obtained by the formation of $MgAl_2O_4$ and Mg(Al, Fe)$_2O_4$ at the interface between fiber and matrix. In extruded composites, fiber-strengthening effect was relatively small since a lot of fibers fractured during hot extrusion. On the other hand, dispersion strengthening effect may increase. In order to improve the fiber strengthening effect, it is important to optimize the extrusion condition with consideration of metal flow in extrusion die.

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수소환원법에 의한 수용액 중 Cu-Al$_2$O$_3$ 복합분말제조 (Preparation of Cu-Al$_2$O$_3$ Composite Powder in the Aqueous Solution by Ha Gas Reduction)

  • 이종현
    • 한국분말재료학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.106-112
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    • 1997
  • $Cu-Al_20_3 $ composite powders were prepared by hydrogen reduction of $Cu^{2+}$ from ammoniacal copper sulfate solution on alumina core using autoclave. The copper reduction rate and the properties of copper layer were investigated using Scanning Electron Microscope(SEM), X-ray diffractometer, size and chemical analyzers. The reduction rate of $Cu^{2+}$ showed the maximum value when the molar ratio of [$NH_3$]/[$Cu^{2+}$] was 2. In order to prevent the agglomeration of Cu powder and ethane reduction rate, $Fe^{2+}$ and anthraquinone which act as catalysis were added in the solution. Catalysis was effectively chanced with the addition of two elemerts at a time. Optimum conditions obtained in this study were hydrogen reduction temperature of 205$^{\cire}C$, stirring speed of 500 rpm and hydrogen partial pressure of 300 psi. Obtained $Cu-Al_20_3 $ composite Powders were found to have the uniform and continuous copper coating layer of nodule shape with 3~5 $\mu$m thickness.

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메탄 플라즈마 CVD법으로 합성한 탄소나노튜브의 구조적 특성 (Morphology of Carbon Nanotubes Prepared by Methane Plasma CVD)

  • 김명찬;문승환;임재석;함현식;박홍수;김명수
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.289-299
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    • 2004
  • Multi-walled carbon nanotubes (CNTs) were prepared by microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD) using various combination of binary catalysts and methane precursor. The maximum yield (10.3 %) of CNTs was obtained using a methane-hydrogen-nitrogen mixture with volume ratio of 1:1:2 at 1000 W of microwave power. As the microwave power increased up to 1000 W, the deposition yield of CNTs raised from 4.1 % to 10. 3 %. However, the prepared CNTs at 800 W showed the more crystalline structure than those prepared at 1000 W. The prepared CNTs over different binary catalysts had various structural conformations such as aligned cylinder, bamboo, and nanofibers. The Id/Ig value of CNTs over$Fe-Fe/Al_2O_3, $Co-Co/Al_2O_3, and $Co-Cu/Al_2O_3 were in the range of 0.89${\sim}$0.93. Among the various binary catalysts used, $Fe-Co./Al_2O_3 showed the highest yield.