• 한국표면공학회지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.25-30
• /
• 2010

Titanium and titanium alloys are widely used for orthopedic and dental implants for their superior mechanical properties, low modulus, excellent corrosion resistance and good biocompatibility. In this study, corrosion behaviors of nanotube formed on the bone plate of Ti-6Al-4V alloy for dental use have been investigated. $TiO_2$ nanotubes were formed on the dental bone plates by anodization in $H_3PO_4$ containing 0.6 wt % NaF solution at $25^{\circ}C$. Electrochemical experiments were performed using a conventional three-electrode configuration with a platinum counter electrode and a saturated calomel reference electrode. Anodization was carried out using a scanning potentiostat (EG&G Co, Model 263A USA), and all experiments were conducted at room temperature. The surface morphology was observed using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and energy dispersive x-ray spectroscopy(EDS). The corrosion behavior of the dental bone plates was examined using potentiodynamic test(potential range of -1500~2000 mV) in a 0.9% NaCl solution by potentiostat (EG&G Co, PARSTAT 2273. USA). The inner diameter of nanotube was about 150~180 nm with wall thickness of about 20 nm. The interspace of nanotube to nanotube was 50 nm. The passive region of the nanotube formed bone plates showed the broad range compared to non-nanotube formed bone plates. The corrosion surface of sample was covered with corrosion products.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
• /
• 한국문화재보존과학회 2004년도 제20회 발표논문집
• /
• pp.33-42
• /
• 2004

The forged iron axe found in the No. 2 wood-framed tomb (the middle 3rd century) of Hwangseongdong, Gyeongju is rectangular on the plane level. It shows an obtuse angle in the edge part, while the joint part has the both sides folded up and shows the traces of wood. Under the reflected light, the Iron axe shines in metal luster, which is bright light gray or light creamy colors. The result of x-ray diffraction analysis shows that the axe consists of magnetite and geothite, which can explain why the composition and structure of the original ore has been kept intact. The microtexture of the axe has the irregular network of ferrite and pearlite, and tile cementite of tiny amount in the ferrite background. The overall treatment of the texture seems to be thermal with a high ratio of carbon. There are fine-grained magnetite, wolframite, quartz, calcite, mica, hornblende and pyroxene inside the axe. Those must be the impurities that they failed to remove in the refining process. The normal ferrite is composed of pure iron whose $Fe_2O_3$ proportion is from 99.16 to $99.84\;wt.\%$. Other than them, the ferrite parts usually contain $Al_2O_3\;and\;SiO_2$. The irregular network of pearlite also contains Impurities including $Al_2O_3\;and\;SiO_2$ and shows highly diverse patterns of carbon content. It's because the axe was carburized after the material was made to resemble pure iron. The decarbonization work didn't go well along the process marks. It's estimated that the original ore was bloom produced in low-temperature reduction and formed around in $727^{\circ}C$, which is eutetic temperature.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제43권2호
• /
• pp.230-236
• /
• 2010

제주도 중산간지대의 용암류대지에 분포하며 현무암 및 현무암에서 유래된 화산분출쇄설물을 모재로 하는 토양으로 Andisols로 분류되고 있는 제주통을 재분류하고, 그 생성에 대하여 고찰하고자 제주통 대표단면의 형태적 특성을 조사하고, Soil Taxonomy의 표준 분석방법인 Soil survey laboratory methods manual에 따라서 토양을 분석하여 Laboratory data sheets를 작성하였다. 제주통은 oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량이 1.3~2.1%, 인산보유능이 65.3~72.2%, 용적밀도가 0.99~1.27 Mg $m^{-3}$으로 andic 토양 특성을 보유하고 있지 않으므로 Andisols로 분류할 수 없다. 반면에 22~150 cm 깊이에서 argillic층을 보유하고 있으며, 전 토층에서 염기포화도 (양이온 합)가 35% 미만으로 낮기 때문에 Ultisols로 분류되어야 한다. 제주통은 argillic층의 상부 15 cm 깊이에서의 유기탄소 함량이 0.9% 이상이므로 Humults 아목으로 분류될 수 있다. 또한 기준깊이에서 fragipan, kandic층, sombric층, plinthite 등을 보유하지 않으며, Haplohumults의 분류기준을 충족시키고 있다. 제주통은 무기질 토양 표면에서 75 cm 이내 깊이에서 세토의 용적밀도가 1.0 Mg $m^{-3}$ 이하이고, oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량이 1.0% 이상인 토층의 두께가 18 cm 이상이므로 Andic Haplohumults로 분류할 수 있다. 토성속 제어부위에서의 점토함량이 35% 이상이고, thermic 토양온도상을 보유하므로 제주통은 Ashy, thermic family of Typic Hapludands가 아니라 Fine, mixed, themic family of Andic Haplohumults로 분류되어야 한다. 비교적 건조한 제주도 서부 및 북부 해안지방에는 non-Andisols 토양이 주로 생성 발달되고, 보다 습윤한 그 외의 지역에서는 알로판 또는 Al-유기복합체가 주가 되는 Andisols 토양이 주로 생성 발달한다. 제주도 서부와 북부 지역에서 해발이 높아짐에 따라 온도가 낮아지고 강우량이 많아져 증발산량이 감소되기 때문에 Andisols이 생성되기 시작한다. 제주도 북부 중산간 지역의 용암류대지에 분포하는 제주통은 Andisols이 아니라 Ultisols로 생성 발달되고 있다. 그러나 non-Andisols 토양에서 Andisols 토양이 분포하는 전이 지대에 분포하고 있어서 Andisols로 분류되지는 않으나 그 특성을 많이 보유하고 있는 Ultisols의 Andic 아군으로 발달되고 있다. Andisols로 생성 발달되지 않은 제주통은 안정한 지형인 용암류 대지에 분포하고 있으므로 토양이 거의 침식되지 않고 충적물이 별로 퇴적되지 않기 때문에 오랫동안 토양수의 하향이동에 따른 점토 집적작용과 염기용탈작용을 받게 된다. 그 결과 점토집적층인 argillic 층이 생성되고, 기준깊이에서의 염기포화도 (양이온 합)가 35% 미만인 강산성 토양인 Ultisols로 생성발달한 것이라고 생각된다.

• Corrosion Science and Technology
• /
• 제8권2호
• /
• pp.62-67
• /
• 2009

Ti and Ti-alloys have good biocompatibility, appropriate mechanical properties and excellent corrosion resistance. However, the widely used Ti-6Al-4V is found to release toxic ions (Al and V) into the body, leading to undesirable long-term effects. Ti-6Al-4V has much higher elastic modulus (100 GPa) than cortical bone (20 GPa). Therefore, titanium alloys with low elastic modulus have been developed as biomaterials to minimize stress shielding. The electrochemical behavior of surface-modified and MC3T3-E1 cell-cultured Ti-30(Nb,Ta) alloys with low elastic modulus have been investigated using various electrochemical methods. Surfaces of test samples were treated as follows: $0.3{\mu}m$ polished; $25{\mu}m$, $50{\mu}m$ and $125{\mu}m$ sandblasted. Specimen surfaces were cultured with MC3T3-E1 cells for 2 days. Average surface roughness ($R_a$) and morphology of specimens were determined using a surface profilometer, OM, and FE-SEM. Corrosion behavior was investigated using a potentiostat(EG&G PARSTAT 2273), and electrochemical impedance spectroscopy was performed (10 mHz to 100 kHz) in 0.9% NaCl solution at $36.5{\pm}1^{\circ}C$. The microstructures of the Ti-30(Ta,Nb) alloys had a needle-like appearance. The $R_a$ of polished Ti-30Ta and Ti-30Nb alloys was lower than that of the sandblasted Ti alloy. Cultured cells displayed round shapes. For polished alloy samples, cells were well-cultured on all surfaces compared to sandblasted alloy samples. In sandblasted and cell-cultured Ti-30(Nb,Ta) alloy, the pitting potential decreased and passive current density increased as $R_a$ increased. Anodic polarization curves of cell-cultured Ti alloys showed unstable behavior in the passive region compared to non-cell-cultured alloys. From impedance tests of sandblasted and cell-cultured alloys, the polarization resistance decreased as $R_a$ increased, whereas, $R_a$ for cell-cultured Ti alloys increased compared to non-cell-cultured Ti alloys.

• 고문화
• /
• 60호
• /
• pp.101-120
• /
• 2002

고대건축에 있어 중요부재로 사용되었던 전돌은 의장이 화려하고 섬세하여 통일신라시대에는 당${\cdot}$일본의 수준을 훨씬 능가하였다. 이 중 녹유전은 그 사용례가 특별한 건축물에 한정하여 사용하였으며 남겨진 자료 또한 소량일 뿐만 아니라, 현재까계 녹유전과 관련된 연구는 거의 이루어지지 않고 있어 분석을 시도하여 보았다. 조사된 녹유전은 통일신라시대의 가장 대표적인 포항 법광사지 출토 녹유전이다. 녹유전의 성분분석은 미소부X선회절분석기, 유도결합플라르마발광분석기, 미소부형광X선분석기, 열중량/시차별분석기/열이온화질량분석기의 방법으로 이루어졌다. 현미경관찰 결과, 단면구조는 대부분이 석영, 장석이며 주변에서 쉽게 관찰할 수 있는 보통의 점토입자로 구성되어 있었다. 태토의 성분 분석예는 거의 없음으로 기존에 조사 발표된 경주 및 장도 출토 토기와 비교하여 시 Al2O3와 Fe2O3가 조금 낮고 SiO2 성분이 더 높게 분석되었다. 또한 녹유의 성분분석 결과, PbO $70.2wt\%$를 함유한 순수한 납 유리질이었다. 전돌의 소성온도는 TG/DTA를 통해 $573^{\circ}C$에서의 흡열피크$(\alpha-quartz\rightarrow\beta-quartz)$와 $870^{\circ}C$에서 석영의 상전이$(\beta-quartz{\rightarrow}tridymite)$에 따른 발열피크가 관찰되었다. 이는 $900^{\circ}C$ 이전에는 특이한 열적 변화가 없고 이 온도 범위 이상에서 변화가 일어났다는 것을 의미하므로 $900^{\circ}C$ 이하에서 소성된 것이라 사료된다. XRD를 이용한 광물분석에서는 전형적인 점토광물인 quartz와 feldspar, muscovite peak가 동정되고, 고온 소성시 보여지는 tridymite, mullite와 cristobalite peak가 동정되지 않은 것으로 석영의 결정구조 변화에 따른 소성온도 추정으로 보아 $900^{\circ}C$ 이하의 저온소성으로 볼 수 있다. 전돌 녹유의 납동위원소비 분석결과는 한국중남-남부광산연과 일치하고 있으며, 따라서 포항 법광사지의 녹유전돌의 제작산지는 한반도 남부의 원료를 사용하여 제작했음을 추정할 수 있다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
• /
• 제17권E1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2001

The elemental characteristics of atmospheric aerosols were investigated as a function of particle size and water solubility. The aerosol particles were samples at 12 individual size ranges between 0.01 and 30㎛. Collected aerosol particles were separated into both soluble and insoluble components. The concentrations of 15 elements in both components were determined by a PIXE analysis using a 2.0 MeV-proton beam. In general, the mass size distribution of particulate matter was represented as a bimodal distribution. The maximum rations of S in July and December were 5.5 and 3.8 %, and they appeared in the size range of 0.47∼1.17㎛(stage No. 6 or 7) . The ratios of a S at non-separated size were 3.1 and 2.2 % in July and December, respectively, On the other hand, the maximum rations of Si in July and December were 7.0 and 5.4% and they appeared in the size range of 5.1∼30㎛(stage No. 0∼2). The ratios of Si at the non-separated size were 2.1 and 1.8% in July and December, respectively, The mass diameter of 12 elements ranged between 0.59㎛ of S and 3.20 of Fe. More than 90% of atmospheric aerosols consisted of the light elements such as C, N, O, H and Al. The soluble component was dominant in the smaller size range and the insoluble component in the larger size range. Large portions of Si. Ti and Fe existed in insoluble state. By contrast, S, Cl, Ca, Zn and Br were dissolved in water.

• Journal of Magnetics
• /
• 제9권4호
• /
• pp.116-120
• /
• 2004

Hexagonal barium-ferrite ($BaFe_{12}O_{19}$, magnetoplumbite structure; BaM) film with perpendicularly c-axis orientation was successfully deposited on (100) silicon substrates with an MgO (111) underlayer by rf diode sputtering and in-situ heating at $920^{\circ}C$. The magnetic and structural properties of 0.27 ${\mu}m$ thick BaM films on MgO (111) underlayers were compared to films of the same thickness deposited onto single-crystal MgO (111) and c-plane ($000{\ell}$) sapphire ($Al_2O_3$) substrates by vibrating sample magnetometry (VSM), x-ray diffractometer (XRD), and atomic force microscopy (AFM). The thickness dependence of MgO (111) underlayers on silicon wafer was found to have a large effect on both magnetic and structural properties of the BaM film. The thickness of 15 nm MgO (111) underlayers produced BaM films with almost identical magnetic and structural properties as the single-crystal substrates; this can be explained by the lower surface roughness for thinner underlayer thicknesses. The magnetization saturation ($M_s$) and the ratio $H_{cII}/H_{c{\bot}}$ for the BaM film with a 15 nm MgO (111) underlayer is 217 emu/cc and 0.24, respectively. This is similar to the results for the BaM films deposited on the single-crystal MgO (111) and sapphire substrates of 197 emu/cc and 0.10, 200 emu/cc and 0.12, respectively. Therefore, the proposed MgO (111) underlayer can be used in many applications to promote c-axis orientation without the cost of expensive substrates.

• 자원리싸이클링
• /
• 제21권5호
• /
• pp.79-87
• /
• 2012

리튬이온전지의 대형화와 범용화에 따라 경제성과 안정성 관점에서 정극재료의 개발은 중요한 과제로 대두되고 있다. 18650 원통형 전지의 에너지 밀도는 발매 초기인 1991년 230Wh/l에서 2005년 2배 이상의 500Wh/l로 증가하였으며, 제품 대부분의 에너지용량은 450~500 Wh/l, 150~190Wh/kg이고 안전성, 제조비 절감 및 장 수명을 중점적으로 개발하고 있다. $LiCoO_2$ 정극활물질 중의 Co가 고가이므로 Co 사용량을 줄이면서 에너지 용량을 향상시키기 위하여 $LiMn_2O_4$, $LiCo_{1/3}N_{i1/3}Mn_{1/3}O_2$, $LiNi_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}O_2$, $LiFePO_4$-C복합체 (167 mA/g)등이 개발되고 있다. 전동자전거용 전지는 출력밀도 500 Wh/kg, 전동공구용 1,500Wh/kg, EV나 PHEV용으로는 4,000~5,000Wh/kg의 대용량 출력밀도를 요구하고 있으므로 배터리 소재의 성능을 향상시키려고 많은 연구가 진행되고 있다. 최근 Graphene-sulfur 복합체정극활물질 600 Ah/kg, 2차전지용 분자클러스터(molecular cluster) 320 Ah/kg 등의 새로운 정극활물질이 연구 개발되고 있으므로 실용화가 기대된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제49권6호
• /
• pp.813-818
• /
• 2016

Distribution of clay minerals separated from clay fraction of corn fields in Korea has been investigated along with their characterization. Crystalline phases of the clay minerals were identified by powder X-ray diffraction (XRD) pattern, and their relative chemical compositions were analyzed by X-ray fluorescence spectrometry (XRF). The soils were found to have pH 6.4, organic matter $37.2g\;kg^{-1}$, available $P_2O_5$ $599mg\;kg^{-1}$, respectively, and exchangeable K, Ca and Mg were 1.2, 7.3 and $1.8cmol_c\;kg^{-1}$, respectively. Major primary minerals consisted mainly of quartz and mica, and kaolinite and chlorite were identified as major secondary clay minerals. For most of soils, mica phase was identified to be muscovite rather than biotite. The average contents of $SiO_2$, $Al_2O_3$ and $Fe_2O_3$ were 43.7, 23.6 and 8.8%, respectively, although they were different with the locations.

• 한국광물학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.111-127
• /
• 1994

양남 지역의 제 3 기층인 하서리 응회암층의 중.상부에 부존되는 벤토나이트들은 원암의 암상과 화학조성에 의존되는 광호 양상과 광물상을 나타낸다. 벤톤나이트들은 대부분 안산암질 원암의 기원을 시사하는 희유 및 희토류 원소들의 함유 양상을 보이고, 현무암질 원암의 벤토나이트는 최상부의 일부 층준에만 그 산출이 국한된다. 이 지역의 벤토나이트는 주로 유리질 내지 라필리 응회암이 속성 변질된 것으로 이 과정에서 SiO2와 알칼리 (Na, K) 성분들이 고갈되는 화학 성분상의 유동 양상이 인지된다. 벤토나이트는 주된 광물 성분인 스멕타이트 이외에 흔히 단백석 및 석영같은 규산 광물과 휼란다이트, 모데나이트 및 클리높틸로라이트간은 불석광물들을 수반한다. 스멕타이트는 대부분 몰노릴로나이트 유형이지만 최상부 층준의 현무암질원 벤토나이트와 비교하여 논트로나이트의 광물 화학, X-선회절 양상, 층간 화학 및 염화학적 특성 등이 논의되었다. 이 지역 벤토나이트의 형성과정은 (1) 화산쇄설물의 급속한 퇴적, (2) 비이상적으로 높은 매몰 온도(<8$0^{\circ}C$) 조건, (3) 규산 광물의침전에 의한 공극수 내외 H4SiO4의 제거, (4) 원암의 낮은 Si/al 함유비와 높은 Fe 함유도 등에 의해서 조장된 것으로 해석된다.