• 한국세라믹학회지
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• 제41권4호
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• pp.302-312
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• 2004

메톡시폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트(MPEGMAA)와 메타크릴산(MAA)의 몰비와 MPEGMAA의 폴리에틸렌옥사이드(PEO)의 길이를 변화시켜 합성한 폴리카복실레이트계 고유동화제(PCA)를 시멘트 모르타르에 첨가한 경우. 그 물성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. PEO의 길이가 긴 경우 ［MPEGMAA］/［MAA］ 몰비가 낮을수록 모르타르의 유동성은 향상되었다. PCA를 첨가했을 때 응결시간은 지연되며, PEO의 길이가 짧고 ［MPEGMAA］/［MAA］ 몰비가 낮을수록 응결은 더 지연되었다. 특히 MPEGMAA의 분자량이 475인 경우(에틸렌옥사이드 반복단위는 10이다) 응결시간의 지연이 가장 컸다. PCA 분자내 존재하는 PEO의 영향으로 표면장력은 크게 낮아지며, 몰탈의 기공크기분포를 크게 변화시쳤다. PCA에 의해 생성되는 기공은 대부분 7∼370$\mu\textrm{m}$ 범위의 거대 기공이며, 이 기공들에 의해 몰탈의 밀도와 압축강도가 낮아지게 되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권1호
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• pp.33-39
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• 2010

화력발전소에서 배출되는 바닥재와 준설토를 70:30(wt%)로 혼합하고 이를 $6{\pm}2mm$ 크기 구형으로 성형 및 로터리 킬른에서 $1125^{\circ}C$/15 min으로 소성한 뒤, 그 물리적 특성을 평가함으로써 오염 토양을 복원하는데 사용되는 흡착제로의 적용 가능성을 분석하였다. 제조된 소결체(BD)는 100 ${\mu}m$ 이상의 거대 기공 및 10 ${\mu}m$ 이하의 미세기공을 모두 가지고 있었으며, 비표면적, 기공율 그리고 공극율은 각각 $12.0m^2/g$, 30.1%그리고 38.2%이었다. BD 소결체를 한번 분쇄한 시편(BD-C)은 종횡비$\fallingdotseq$2의 부정형이었으나, 부피비중 및 기공크기 분포는 BD와 비슷한 값을 나타내었다. 한편 BD-C 시편의 비표면적, 기공율 그리고 공극율은 BD에 비해 더 우수한 값을 나타내었는데 이는 내부에 존재하던 폐기공(closed pores)이 분쇄과정에서 개기공(open pores)으로 변환되면서 겉보기 부피가 감소했기 때문이다. 제조된 소결체의 영 전하점(IEP)는 약 pH=5이었고 따라서 미생물을 소결체에 결합시킬 때 반응용액의 최적 pH를 알 수 있었다. 본 연구에서 제조된 소결체는 오염 토양 복원에 사용되는 흡착제로의 적용이 가능하며, 더구나 측정된 데이터를 이용하여 BD와 BD-C를 적절한 비율로 혼합하면 적용 상황에 따라 다른 공극율, 기공율 등의 요구 조건을 최적으로 맞출 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제23권3호
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• pp.189-194
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• 2016

We report a facile method for preparing KIT-1 mesoporous silicates with two different macroporous structures by dual templating. As a template for macropores, polystyrene (PS) beads are assembled into uniform three dimensional arrays by ice templating, i.e., by growing ice crystals during the freezing process of the particle suspension. Then, the polymeric templates are directly introduced into the precursor-gel solution with cationic surfactants for templating the mesopores, which is followed by hydrothermal crystallization and calcination. Later, by burning out the PS beads and the surfactants, KIT-1 mesoporous silicates with macropores are produced in a powder form. The macroporous structures of the silicates can be controlled by changing the amount of EDTANa4 salt under the same templating conditions using the PS beads and inverse-opal or hollow structures can be obtained. This strategy to prepare mesoporous powders with controllable macrostructures is potentially useful for various applications especially those dealing with bulky molecules such as, catalysis, separation, drug carriers and environmental adsorbents.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권5호
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• pp.360-367
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• 2011

Macroporous silicon carbide (SiC) ceramics were fabricated by powder processing and polymer processing using carbon-filled polysiloxane as a precursor. The effects of the starting SiC polytype, template type, and template content on porosity and flexural strength of macroporous SiC ceramics were investigated. The ${\beta}$-SiC powder as a starting material or a filler led to higher porosity than ${\alpha}$-SiC powder, owing to the impingement of growing ${\alpha}$-SiC grains, which were transformed from ${\beta}$-SiC during sintering. Typical flexural strength of powder-processed macroporous SiC ceramics fabricated from ${\alpha}$-SiC starting powder and polymer microbeads was 127 MPa at 29% porosity. In contrast, that of polymer-processed macroporous SiC ceramics fabricated from carbon-filled polysiloxane, ${\beta}$-SiC fillers, and hollow microspheres was 116MPa at 29% porosity. The combination of ${\alpha}$-SiC starting powder and a fairly large amount (10 wt%) of $Al_2O_3-Y_2O_3$ additives led to macroporous SiC ceramics with excellent flexural strength.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권3호
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• pp.259-264
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• 2002

본 연구에서는 석탄회로 제조된 인공경량골재에 석회석을 첨가하였을 때 소성온도 및 시간에 따른 소성특성을 관찰하였다. 소성온도의 증가에 따라 quartz($SiO_2$)가 감소한 반면 mullite($3Al_2O_3{\cdot}2SiO_2$)가 증가되었으며, 석회석의 첨가에 의해 clinoptiolite와 pagioclase와 같은 소성에 의한 소성광물이 생성되었다. 석탄회 및 석회석으로 제조된 경량골재의 소성성은 주로 소성시간보다는 소성온도에 의해서 좌우되는 것으로 확인되었다. 또한 소성온도 및 시간의 증가는 골재내 형성된 거대기공의 미세화 및 폐기공의 형성으로 전체 기공부피를 축소시키는 경향을 나타냈다. 1000$^{\circ}$C에서 5분가 소성시킨 경량골재의 표면은 용융 슬래그 층의 융착현상에 의해 개기공이 거의 없었으나 내부는 발포가스에 의해 수 ${\mu}$의 미세기공이 폐기공 형태로 균일하게 분포하였다. 이로부터 석회석이 첨가된 소성 경량골재의 적정 소성조건은 소성온도는 약 1000$^{\circ}$C, 소성시간은 5분이 바람직한 것으로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제24권6호
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• pp.472-483
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• 2014

본 연구는 거대고리 금속 이온 착화합물과 유도체를 이용하여 미세 다공성 구조를 가지는 분리막의 제조에 관한 것이다. 고분자와 금속이온 리간드 착물 시스템을 이용함으로써 기존의 방법들에 비해 상 전이 과정을 보다 정교하게 제어할 수 있었다. 금속염, cyclohexanedione dioxime, hydroxyphenylboronic acid와의 축합 반응을 통하여 금속 clathrochelate 착물을 얻을 수 있었다. PES, PVP, BE와 금속 clathrochelate 착물을 DMF에 녹인 후 비용매 유도 상 전이법을 통하여 유무기 혼성고분자막을 제조하였다. 제조된 분리막의 구조는 FE-SEM과 microflow permporometer로 조사하였다. p-Hydroxyphenyl group을 가지는 Fe(II) clathrochelate 착물의 첨가는 분리막의 구조에 있어 기공 크기 분산도를 좁혀주고, 표면의 기공 밀도를 높여 주었으며 최대 기공 크기를 감소시킴을 볼 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권6호
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• pp.301-306
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• 2010

준설작업 시 발생되는 무기성 폐기물인 준설토를 이용하여 인공골재를 제조하였다. 소성조건에 따른 다양한 비중과 흡수율의 골재를 제조하기 위하여, 투입온도($800{\sim}1000^{\circ}C$), 배출온도($1100{\sim}1200^{\circ}C$) 및 승온속도($5{\sim}10^{\circ}C$/min)를 변화시켜 소성하였으며, 그에 따른 인공골재의 물성변화를 관찰하였다. 투입온도가 낮을 경우 골재의 비중은 높고 흡수율은 낮은 특성을 나타냈으며, 투입온도가 높아지면 골재 내부에 기공이 다량 형성되고 비중은 낮아지고 흡수율은 증가하는 경향을 나타내었다. 더불어 투입온도 증가에 따라 골재 내부의 블랙코어(black core) 현상도 두드러졌다. 한편 배출온도가 높아질수록 골재 내부에 거대기공이 발생하는 발포특성이 향상되기는 하나, 그 효과는 투입온도에 비해 크지 않았다. 승온속도가 $5^{\circ}C$/min에서 $10^{\circ}C$/min로 증가하면, 골재의 비중은 낮아지고, 흡수율이 높아져 골재의 경량화 특성이 향상됨을 알 수 있었다. 연구결과 자체적으로 가스성분과 융제성분을 포함하고 있는 준설토는 소성조건에 따라 경량부터 중량의 다양한 비중과 흡수율의 인공골재 제조가 가능함을 알았다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.260-266
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• 2023

최근 세계적으로 이산화탄소(CO₂)의 과도한 배출로 기후변화가 야기되며 CO₂를 제거하고 활용하는 기술이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 철도의 선로에서 발생하는 콘크리트 철도 침목 폐기물을 CO₂ 흡수 소재의 활용 가능성을 평가하고 CO₂ 흡수 반응 전/후의 물리화학적 성질 분석을 통해 CO₂ 제거 메커니즘을 연구하였다. 콘크리트 철도 침목 폐기물은 대부분 Si(26.60 %)로 이루어져 있고 Ca 함유량이 9.82 %로 포틀랜드 시멘트, 일반 콘크리트 폐기물 시료와 비교하였을 때 가장 적음에도 불구하고 함유량의 98 %가 CO₂ 포집 반응에 참여하여 CO₂ 포집 소재로의 우수한 활용 가능성을 입증하였다. TGA와 XRD 분석을 통해 콘크리트 철도 침목 폐기물 기반 CO₂ 포집 소재가 함유하고 있는 Ca가 CO₂ 기체와의 반응을 통해 CaCO₃로 전환되는 탄산화 반응이 CO₂ 제거의 주요 메커니즘임을 확인하였다. 또한 SEM 분석 결과 CO₂ 포집 반응 이후에 0.1 ㎛ 이하 크기의 CaCO₃ 입자가 다량 형성되었으며, 이는 CO₂ 포집 소재 내부에 거대기공을 메조기공으로 변환시켜 포집 소재의 비표면적 증가를 야기하였다.

• 공업화학
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• 제10권2호
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• pp.310-318
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• 1999

공기분리 PSA 공정설계에 적용할 물질전달계수를 구하기 위하여 흡착탑을 통과하는 질소와 산소의 농도에 대한 동적파과곡선을 실험적으로 측정하였다. 그 결과를 전산모사에 의한 파과곡선과 비교하여 벌크흐름 중의 물질전달속도를 예측하였다. 전산모사에서 흡착은 coupled Langmuir isotherm을 따른다고 보았으며, 물질전달은 LDF 모델에 의해 표현된다고 가정하였다. 실험과 이론의 비교를 통해 얻은 물질전달계수는 유속에는 거의 영향을 받지 않았으나 압력 조건에 따라 민감한 변화를 보였다. 이를 통해 물질전달저항이 거대기공 확산영역에 있음을 예측할 수 있었으며, 물질전달계수를 압력변화에 대해 지수함수의 형태로 표현하였다. 질소나 산소 단일 성분에 대해서 얻은 물질전달계수는 질소와 산소 혼합 벌크기체의 파과곡선에 적용했을 경우에도 5% 이하의 오차로 잘 일치함을 보여주었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권3호
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• pp.301-308
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• 2003

완전 세라믹 치관 재료로 응용할 수 있는 유리가 침투한 알루미나 복합체를 제조하였다. SiO$_2$-B$_2$O$_3$-Al$_2$O$_3$-CaO-La$_2$O$_3$계 유리에서 $Al_2$O$_3$의 함량을 변화시키며 다양한 조성의 유리를 만들고 이들 유리를 저온 소결한 다공성 알루미나에 침투시켰다. 그리고 이때 A1$_2$O$_3$의 함량변화가 유리의 침투 특성과 얻어진 복합체의 강도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 유리 조성에서 A1$_2$O$_3$의 양을 증가시킬수록 알루미나 소결체의 부식 현상이 현저히 줄었으며 이에 따라 복합체의 강도가 증가하였다. 알루미나 소견체에는 거대기공이 존재하고 있어 복합체의 강도 저하에 영향을 미쳤는데 알루미나의 소결 온도를 130$0^{\circ}C$까지 증가시켜 이를 감소시켰다. 진공 분위기에서 알루미나 소결체에 유리를 침투시켰을 때 최고 453$\pm$31 MPa의 굽힘 강도 값을 얻을 수 있었다.