• 제목/요약/키워드: $Na_4Ca(SiO_3)_3$ phase

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분리막과 열매체를 이용한 저 에너지 소비형 알코올 제조(II) -분리막의 제조- (Alcohol Production to Reduce Energy Consumption by Membrane Separation and Heat Medium(II) -Preparation of Ceramic Membrane-)

  • 박태철;나용한
    • KSBB Journal
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    • 제6권4호
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    • pp.425-429
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    • 1991
  • 이상의 실험 결과로부터 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. $TiO_2-SiO_2-AL_2O_3-B_2O_3-CaO-Na_2O$계에서 분상을 일으켰을 때 $600^{\circ}C$, 6시간 열처리시켰을 때 최대의 비표면적을 나타냈다. 2. 저온에서 열처리 시간이 증가하면 비표면적은 증가하고 고온에서는 열처리 시간이 증가하면 비표면적은 감소하다가 다시 증가한다. 3. 상분리 및 비표면적은 열처리 시간보다 열처리 온도에 더욱 민감하였다.

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화학조성으로 다시 보는 일라이트-백운모, 파이로필라이트 및 녹니석의 혼합상: 강원도 삼척시 석개재에 분포하는 직운산층 셰일에 대한 EPMA 정량분석 (Illite, Reviewed on the Chemical Compositions - The Mixed Phase among Muscovite, Pyrophyllite and Chlorite: EPMA Quantitative Analysis of Shale from the Jigunsan Formation at Seokgaejae in Samchuk-City, Gangwon-do)

  • 최승현;문향란;이영부;이정후
    • 한국광물학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.143-153
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    • 2012
  • 강원도 삼척시 석개재에서 산출되는 직운산층 셰일의 운모류 광물(일라이트)에 대한 EPMA 연구를 수행하였다. 정량분석으로 계산된 운모류 광물의 평균 화학식은 $(K_{1.17}Na_{0.04}Ca_{0.01})(Al_{2.80}Mg_{1.17}Fe_{0.78})(Si_{6.34}Al_{1.66})O_{20}(OH)_4$로, 소위 일라이트에 해당되는 화학조성을 보인다. 낮은 층간 양이온 값과 팔면체 자리의 높은 Mg, Fe값으로 보아 일라이트는 백운모, 파이로필라이트 및 녹니석의 혼합상으로 판단된다. 이 연구에서 분석된 일라이트에 해당되는 화학식을 각각의 구성광물로 분리하였고, 그 분리 방법을 새로이 고안하여 제시하였다. 일라이트의 화학식으로부터 K(Na, Ca 포함)를 기준으로 백운모의 함량을, Mg+Fe로부터 녹니석의 함량을 추산하고 나머지를 파이로필라이트로 간주하였다. 파이로필라이트는 이상화학식을, 녹니석은 평균 분석값을 사용하여 일라이트의 분석값에서 빼면, 나머지는 백운모의 화학식이 되는데 이는 원칙적으로 백운모의 이상화학식이 된다. 이 연구에서 분석한 운모류 광물의 평균 분석값을 이 방법으로 분리하면 백운모 61%, 녹니석 27.3%, 파이로필라이트 11.7%로 되며, 여기에서 계산된 백운모의 화학식은 $(K,Na,Ca)_{2.00}Al_{3.69}(Si_{6.75}Al_{1.25})O_{20}(OH)_4$이다. 이 백운모의 화학식은 대체로 낮은 Al값을 보이나 암석의 낮은 Al 함량과 녹니석 화학조성의 불확실성을 감안할 때 대체로 합리적인 것으로 간주되며, 이는 또한 이 연구에서 제시한 분리 방법이 합당하다는 것을 뒷받침한다.

마리아나 해구에 인접한 서태평양 심해평원의 정점 WP21GPC04에서 수집된 해양 퇴적물의 깊이에 따른 원소 및 광물 분포 변화 (Depth-dependent Variations in Elemental and Mineral Distribution in the Deep Oceanic Floor Sediments (WP21GPC04) near the Mariana Trench in the Western Pacific Ocean)

  • 허준태;윤서희;김종욱;고영탁;이용재
    • 자원환경지질
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    • 제56권5호
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    • pp.581-588
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    • 2023
  • 본 연구에서는 2021년 WP21 탐사를 통해 수집한 마리아나 해구 주변 해양퇴적물(WP21GPC04)에 대한 깊이 별 원소 분포 및 광물 구성에 대한 분석을 수행하였다. 마이크로 X선 형광법(μ-XRF)을 통해 분석된 WP21GPC04 해양 퇴적물의 평균 화학조성은 깊이에 따른 특징적인 변화 없이 평균 SiO2 53.91 wt%, FeO 4.48 wt%, Al2O3 16.56 wt%, MgO 2.56 wt%, CaO 4.79 wt%, Na2O 3.52 wt%, K2O 5.48 wt%를 보이며, 이를 Mariana pelagic clay와 평균 해양 퇴적물의 원소 분포인 GLOSS (global subducting sediment)의 성분과 비교하였다. 방사광 X선 회절법(Synchrotron-XRD)을 이용하여 분석된 광물 구성은 깊이에 따라 다소 차이가 있음을 확인하였다. 석영, 운모, 사장석은 모든 깊이에서 확인된 반면 녹니석은 상대적으로 얕은 깊이에서만 확인되었고, 제올라이트 계열인 필립사이트와 휼란다이트는 퇴적 깊이에 따라 점진적인 함량의 변화를 보였다. 이는 해양 퇴적물의 퇴적 시기에 따른 환경에 변화가 있었거나 유사한 상 안정성에 의한 공생관계로 해석될 수 있다. 본 연구 결과는 서태평양 마리아나 해구 주변의 퇴적 환경 변화와 섭입하는 해양 퇴적물의 상 분포 및 거동에 따른 섭입대 특성 연구에 대한 기초 자료를 제공할 것이다.

염을 이용한 Sr 페라이트의 분말합성과 그의 자성특성 (Synthesis of Sr-Ferrite by a Molten Salt Flux and Its Magnetic Properties)

  • 김정식;김시동
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권10호
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    • pp.672-677
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    • 2005
  • In this study we prepared the Sr-ferrite powders and magnet by a molten salt method using the (NaCl+KCl) salt mixture. Starting materials of $Fe_{2}$$O_{3}$ and Sr$Co_{3}$ were mixed as the molar ratio of 5.70:1, and 0.08 mol$ \% $ $Al_{2}$$O_{3}$, 0.10 mo1$ \% $ Si$O_{2}$ and 0.12 mo1$ \% $ CaO were added as additives. Sr-ferrite powders synthesized at the reaction temperatures of 800$\∼$1200$ ^{\circ}C $ showed the typical M-type hexagonal ferrite phase, and hexagonal plate-like morphology with uniform distribution of 1$\∼$3 $\mu$m particle size. The bulk density of the sintered Sr-ferrite magnet prepared with powders by the molten salt method showed the maximum density of 4.82 g/$cm^{3}$ at the sintering temperature of 1200$^{\circ}C $. The maxima of remanent flux density (Br, 45 emu/g) and coercive force (iHc, 3.75 kOe) occurred at the sintering temperatures of 1150$ ^{\circ}C$ and 1200$^{\circ}C $.

단일입자분석법을 이용한 지하상가에서 채취한 실내입자의 특성분석 (Single-particle Characterization of Aerosol Samples Collected at an Underground Shopping Area)

  • 강선이;황희진;박유명;강수진;김혜경;노철언
    • 한국대기환경학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.594-603
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    • 2008
  • A single particle analytical technique, named low-Z particle electron probe X-ray microanalysis, was applied to characterize four samples collected at an underground shopping area connected to Dongdeamun subway station, in January and May 2006. Based on the analysis of their chemical compositions of the samples, many distinctive particle types are identified and the major chemical species are observed to be soil-derived particles, iron-containing particles. sulfates. nitrates, and carbonaceous particles. which are encountered both in coarse and fine fractions. Carbonaceous particles exist in carbon-rich and organic. Soil derived particles such as aluminosilicates, AlSi/C, $CaCO_3\;and\;SiO_2$ are more frequently encountered in spring samples than winter samples. Nitrate- and sulfate-con taming particles are more frequently encountered in winter samples, and those nitrate- and sulfate-containing particles mostly exist in the chemical forms of $Ca(CO_3,\;NO_3),\;Ca(NO_3,\;SO_4),\;(Na,\;Mg)NO_3\;and\;(Mg,\;Na)(NO_3,\;SO_4)$. Fe-containing particles which came from nearby subway platform are in the range of about 10% relative abundances for all the samples. It is observed that nitrate- and sulfate-containing particles and carbonaceous particles are much more frequently encountered in indoor aerosol samples than in outdoor aerosols, implying that $NO_x,\;SO_x$, and VOCs at the underground shopping area were more partitioned into aerosol phase.

산성용액에서 이산화탄소의 압력이 광물탄산화에 미치는 영향 (Effect of Carbon Dioxide Pressure on Mineral Carbonation in Acidic Solutions)

  • 류경원;홍석진;최상훈
    • 자원환경지질
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    • 제53권1호
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    • pp.1-9
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    • 2020
  • 이산화탄소 고정화 및 탄산화 반응에는 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg)과 같은 알칼리토류 금속을 함유하고 있는 사문석(serpentine, Mg3Si2O5(OH)4) 규회석(wollastonite, CaSiO3), 감람석(olivine, Mg2SiO4)과 같은 칼슘/마그네슘 실리케이트 광물(Ca/Mg-silicate mineral)들이 주로 이용되어 왔다. 특히 사문석은 탄산화가 가능한 자연물질 중 자연계 내에 풍부한 매장량을 갖고 있으며, 우수한 반응성 때문에 광물탄산화에 가장 적절한 출발물질로 인식되어 있다. 따라서 본 연구는 사문석을 출발물질로 사용하여 산성 용액 내에서 이산화탄소의 압력이 탄산화 효율에 미치는 영향력을 확인하고자 하였다. 탄산화 실험 조건은 황산용액 0.3~1 M, 반응온도 100℃ 및 150℃ 그리고 이산화탄소의 부분압력 0~3 MPa이며, 탄산화법은 수정된 직접탄산화법(modified direct method)으로 실시하였다. 또한 탄산화 효율을 높이고자 liquid pump로 NaOH 용액을 주입하여 pH를 13으로 조절하였다. 탄산화율은 황산의 농도 및 반응온도에 비례하여 증가하였으며, 3 MPa의 이화탄소를 주입한 조건에서의 탄산화율이 이산화탄소를 첨가하지 않은 조건의 탄산화율보다 높았다. 반응결과 황산용액 1 M과 이산화탄소 부분압 3 MPa, 반응온도 150℃에서 용출 및 탄산화 실험 후 약 85%의 상당히 높은 탄산화율이 분석되었다. 따라서 산성용액에서 이산화탄소의 압력이 사문석 내의 Mg 용출에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. Mg의 용해속도는 Si의 용해속도보다 높아 반응 후 사문석의 Mg : Si의 비가 약 1.5에서 0.1미만으로 급속하게 감소하여, 사문석의 구조 내에 불완전한 Si 사면체 층 골격구조(Mg-depleted skeletal phase)가 분석되었다.

대보화강암과 불국사화강암지역 먹는샘물의 수리화학적 특성 (Hydrochemical Characteristics of Natural Mineral Water in the Daebo and Bulguksa Granites)

  • 조병욱;성익환;추창오;이병대;김통권
    • 지질공학
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    • 제8권3호
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    • pp.247-259
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    • 1998
  • 먹는샘물은 국민의 건강과 직결될 뿐 아니라 귀중한 지하수자원이라는 점에서 엄격한 품질기준과 사후관리가 요구된다. 본 연구에서는 대보화강암(20개)과 불국사화강암(4개) 지역에 분포하는 먹는샘물 업체를 대상으로 원수의 수질특성을 수리화학적인 측면에서 해석하였다. 대보화강암과 불국사화강암 지역에 분포하는 먹는샘물 업체의 원수의 수질특성은 수리화학적으로 유사한 경향을 보이지만 상이한 부분도 있다. 수소이온농도, 전기전도도, 총고용물질, 경도, 양이온과 음이온의 함량은 대보화강암 지역이 불국사화강암 지역보다 높게 나타난다. 양이온 중에서 대부분은 Ca>Na>Mg>K의 순으로 함량비를 나타내며 음이온 성분의 함량은 $HCO_3>SO_4>Cl>K$의 순을 보인다. 화강암지역에서 $Ca-Na-HCO_3$ 유형이 가장 우세하며 Ca함량이 가장 높은 현상은 화강암에 풍부하게 포함되어 있는 사장석류의 용해작용에 기인하기 때문인 것으로 보인다. 대보화강암 지역에서는 $Ca-HCO_3(0.84),{\;}Mg-HCO_3(0.81),{\;}SiO_2-Cl(0.74),{\;}Na-HCO_3(0.70)$ 등이 비교적 높은 상관관계를 보이며, 불국사화강암 지역의 경우 K-Mg(0.93), $K-HCO_3(0.92)$, Mg-Cl(0.92), $Cl-HCO_3(0.91)$, K-F(0.90) 등이 다소 높은 상관관계를 보인다. 실리카 상들을 제외한다면 대부분의 지하수는 방해석의 포화도에 가장 근접한 상태를 보여 주며 돌로마이트, 석고, 형석에 대하여는 불포화정도가 다소 큼을 나타낸다. 실리카의 활동도가 증가하는 동안 K, Na같은 알칼리원소의 활동도와 pH는 크게 증가하지 않았는데 이는 장석류로부터의 용해작용 이외에 석영과 같은 실리카상들의 용해작용에 의하여 규산이 어느 정도 공급되었음을 의미한다. 전반적으로 보아 화강암 지역의 지하수가 암석내에 가장 풍부하게 존재 하는 장석류에 대하여 아직도 불포화 상태에 있기 때문에 pH의 증가와 함께 장석류와의 반응이 계속 진행될 수 있을 것으로 예상된다.

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극초단파레이저를 활용한 결정화에 의한 유리의 강도 증진 (Class Strengthening by Crystallization with Femto Second Laser Pulse)

  • 문필용;이강택;윤덕기;류봉기
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.171-174
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    • 2005
  • To improve the strength of glass is being studied in order to contribute to weight saving of flat panel displays. Generally, the strength achieved of glass-ceramics is higher as is the fracture toughness by the formation of a heterogeneous Phase inside glass. In this study, Ag-doped $45SiO_2-24CaO-24Na_2O-4P_2O_5$ glasses were irradiated to strengthen by crystallization using femto-second laser pulse. UV/VIS, Spectroscope, XRD, nano-indenter and SEM etc. irradiation of laser pulse without heat-treated samples was analyzed. Samples irradiated by laser had higher value$(4.4\~4.56{\ast}10-3Pa)$ of elastic modulus which related with strength of glass than values heat-treated samples and these are $1.2\~1.5$ times higher values than them of mother glass. This process can be applicable to the strengthening of thinner glass plate, and it has an advantage over traditional heat-treatment and ion-exchange method.

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극초단파 레이저 강화 유리 기판의 기계적 특성평가(1) (Evaluation of Mechanical Properties of Glass Substrate Strengthened by Ulatrashort Laser Pulse(1))

  • 문필용;윤덕기;이강택;윤병헌;조성학;류봉기
    • 한국재료학회지
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    • 제15권12호
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    • pp.796-801
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    • 2005
  • In order to reduce the weight of glass in architecture, automobile, bottles, displays, a new technique that can strengthen glass was developed using various method. Generally, the strength achieved of glass-ceramics is higher as is 1.he fracture toughness by the formation of a crystalline phase inside glass. In this study, $70SiO_2-20Na_2O-10CaO-10TiO_2$ glasses were irradiated to strengthen by heterogeneous phase using femto-second laser pulse. Laser pulse irradiation of samples was analyzed by DTA, TMA, XRD, nano-indenter and SEM. Samples irradiated by laser had lower value$(3\~4\times10^{-3}Pa)$ of nano indentation which related with mother glass$(8\times10-3Pa)$ than values. Microcracks were occurred around laser irradiation area when femtosecond laser with the repetition rate of 1kHz was used as the light source to induced heterogeneous phase.

분류층 석탄가스화기 Slag 용융특성 예측 (A Prediction of Coal Ash Slagging for Entrained Flow Gasifiers)

  • 구자형;김봉근;김유석
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.108.1-108.1
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    • 2010
  • 분류층 가스화기는 석탄과 산소(공기) 및 수증기가 반응하여 $1200{\sim}1600^{\circ}C$의 고온, 20~60기압의 고압에서 작동되어 합성가스를 생성하며 합성가스에 포함된 입자 및 황화합물 등을 정제설비를 통하여 정제 후 발전 및 화학원료로 사용한다. 석탄가스화 중 석탄에 포함된 대부분의 회분은 용융슬래그 형태로 가스화기 벽면을 따라 흘러 내려 가스화기 하부의 냉각수조에서 급랭되어 배출된다. 이때 용융슬래그의 원활한 배출을 위해서는 일정범위의 점도를 유지하는 것이 필요하다. 슬래그의 점도는 가스화기 온도 및 Ash의 조성에 따라 크게 변하며 가스화기 설계 및 운전 시 매우 중요한 변수이다. 따라서 최적의 설계 및 운전을 위해서는 Ash의 점도예측이 중요하며, 분류층 가스화기내부에서 Ash 점도 예측을 위한 DooVisco 프로그램을 개발하였다. DooVisco는 가스화기 내부에서 슬래그 용융온도 및 온도별 점도, 가스화기 최소 운전온도 및 석회석 투입 효과 분석뿐만 아니라 석탄의 혼합 사용 시의 특성 예측도 가능하도록 개발되었다. DooVisco는 슬래그 주요 4성분인 SiO2, Al2O3, CaO, FeO 성분에 대한 Phase Diagram을 이용하여 1차적으로 슬래그용융온도(Liquidus Temperature)를 예측하고, 주요 4 성분 외에 Na2O, MgO, K2O, TiO2 등을 고려한 Kalmanovich Model을 이용하여 점도를 예측한다. 최종적으로 슬래그 용융온도와 점도를 활용하여 분류층 가스화기 운전가능 온도범위를 예측한다. 개발된 DooVisco를 활용하여 300MW급 실증 IGCC 플랜트에 사용가능성이 있는 석탄을 대상으로 슬래그의 용융온도 및 점도 등을 예측하였으며 최적 운전을 위한 슬form점도 조절용 Flux인 석회석 투입량 등을 평가하였다. 평가 결과 슬래그 용융온도가 $1700^{\circ}C$ 이상으로 석회석 투입이 필요하다고 판단되었다. 약 가스화기 내부 온도를 $1500^{\circ}C$ 정도에서 원활한 운전을 위해서는 석탄 대비 약 10% 내외의 석회석 투입이 필요할 것으로 평가되었다. DooVisco는 분류층 가스화기 설 계시 가스화기 최적 운전 온도 설정 및 Flux 투입필요성, 종류, 투입량 선정에 활용될 수 있을 뿐만 아니라 플랜트 운전시 석탄의 탄종 적합성 등을 판단하는데 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

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