• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.23.1-23.1
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• 2010

Alkanethiol (CH3(CH2)nSH) 자기 조립 박막은 금, 은, 팔라듐 그리고 구리와 같은 금속 물질과 결합하여 산화 방지 보호막, 생화학적 멤브레인 그리고 케미컬 센서로 널리 이용되었다. 전도성을 가진 많은 금속 분말 중에서, 구리는 뛰어난 열, 전기 전도성과 풍부한 양으로 다른 귀금속에 비교하여 경제성까지 갖춘 물질이다. 그러나 이러한 구리 나노 분말은 대기에 노출된 구리 분말이 쉽게 산화된다는 결정적인 단점 때문에 그동안 널리 이용되지 못하였다. 이러한 구리의 단점을 극복하고 뛰어난 전도성의 특징을 이용하고자, Langmuir-Blodgett (LB), layer by layer (LbL), electrophoretic deposition (EPD), self-assembled monolayer (SAM)과 같은 구리 나노 분말 위에 유기 박막을 형성하고자 하는 많은 방법이 시도되어왔다. 이러한 방법들 대부분은 습식 방법으로 진행되었으며, 약 2-nm 두께의 SAM 구조를 형성할 수 있음이 많은 연구를 통하여 확인되었다. 그러나 습식 기반의 SAM 구조는 단지 수일 동안만 유효하며, 이는 코팅을 수행하면서 점차 떨어지는 source solvent의 순도와 적합하지 않은 코팅 조건, 그리고 이러한 원인으로 형성된 부실한 막질 구조 때문으로 추측된다. 게다가 이러한 습식 기반 공정은 코팅 막의 두께 조절과 코팅 시 solvent의 순도를 일정하게 유지하는 것이 매우 복잡하고 어려운 작업으로 알려져 왔다. 본 실험에서는 고 진공 챔버 (< $4.0{\times}10-6$ torr) 시스템을 이용하여 습식 기반 공정의 문제점을 극복하고 구리 나노 분말의 산화를 막기 위한 실험을 진행하였다. 1-octanethiol (CH3(CH2)7SH)은 중간 길이의 hydrocarbon (n=7) 구조를 가진 특징 때문에 코팅 물질로 사용되었다. 게다가, alkanethiol 족 특유의 물질인 황(sulfur)은 구리와 결합하여 산화방지 보호막의 역할을 수행할 수 있다. 저 진공 조건에서는 10-nm의 multilayer가 일괄적으로 코팅됨을 확인할 수 있었다. 본 실험에서는 약 10-nm 두께의 자기 조립 박막(self assembled monolayers: SAMs)이 고 진공 조건에서 구리 나노 분말 표면 위에 코팅 조건의 변경을 통해서 5-nm에서 10-nm 두께의 1-octanethiol SAMs 구조를 얻어낼 수 있었다. 이는 고 진공 조건에서 1-octanethiol SAMs의 코팅 두께를 조절함으로 다양한 크기의 분말에 코팅 물질로 쓰일 수 있음을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2014.11a
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• pp.216-218
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• 2014

자동차용 고광택 크롬 도금 박리액에는 질산과 유가금속인 구리 및 니켈이 다량 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 질산($HNO_3$) 및 유가금속은 고가이며 유독하므로 경제적 및 친환경적으로 반드시 회수하여 재활용하여야 한다. 본 연구에서는 도금박리액으로부터 질산과 구리, 니켈을 용매 추출법을 이용하여 분리하였다. 수상에 존재하는 질산의 농도는 0.01 ~ 1N NaOH를 이용하여 적정하여 분석하고, 금속의 농도는 ICP-MS 및 ICP-AES 등을 이용하여 분석하였다. 도금 박리액을 분석한 결과 Cu(76850mg/L), Ni(51990 mg/L)이 함유되어 있음을 알 수 있었다. 용액 내 질산의 양을 NaOH 용액을 이용하여 적정법으로 측정하였을 때, 질산의 양은 대략 1.02 M 임을 알 수 있었다. 50 % Tributylphosphate (TBP)를 이용하여 3단 추출한 유기층의 용액을 증류수를 이용하여 3회의 역추출을 하였을 때, 원액으로부터 48.1 %의 질산을 회수할 수 있음을 알 수 있었으며, 순도는 99.5% 이상이었다. 질산 회수 후 용액 내에 남은 구리와 니켈은 ISE-106로 구리를 추출하여 니켈을 분리한 후 황산을 이용해 역추출 하였다. 회수된 구리는 NaOH를 이용하여 pH를 조절하고 수산화구리 형태로 침전시킨 후 $N_2H_4$를 이용하여 환원시켰고, 온도와 pH 및 환원제를 이용하여 다양한 조건 하에 구리 분말을 제조하였다. 구리를 추출하여 라피네이트 용액으로 분리된 니켈은 $NaBH_4$를 이용하여 환원시켰고, 다양한 조건 하에서 니켈 분말을 제조하였다. 환원 된 분말은 분석결과 99%의 순수한 분말임을 알 수 있었다.

• Resources Recycling
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• v.9 no.3
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• pp.3-12
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• 2000

A Study on the cementation for the recovery of Cu, Ni and Co with Mn metallic powders in leaching solution from the manganese nodule that have removed Fe ions was studied. The results showed that the recovery efficiencies of metal ions with Mn powders increased when the temperature, pH and the concentration of chloride ions were increased in mixed solution. And the recovery efficiencies of Cu was 98% and not changed with the addition amounts of Mn powders but, in case of Co and Ni, the recovery efficiencies were increased with the addition amounts. The particle size of precipitate was about $5\mu\textrm{m}$. From the results of experiment we proposed the two-step cementation process for the recovery of Cu, Ni and Co with Mn powders.

• Resources Recycling
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• v.28 no.1
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• pp.62-72
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• 2019

Generally, $H_2SO_4$ and Cu metal are used as raw materials for producing copper sulfate. The study relates to a method for producing copper sulfate using electrowinning from a waste solution of copper chloride. Uses are used for copper plating for industry, plating, feed, agriculture, electronic grade PCB. Conventional methods for producing copper sulfate have a problem of a large amount of waste water and a high energy cost. A study on the production method of copper sulfate ($CuSO_4$), which is the most used among copper (Cu) compounds, has a low process operation ratio, a small amount of waste water, and a simple manufacturing process. It is easy to remove Na, Ca, Mg, and Al as impurities by using a cationic membrane. At the same time, high purity copper powder could be recovered by an electrowinninng method. Using the recovered copper powder, high purity copper sulfate could be produced.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.27 no.4
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• pp.207-222
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• 2014

In order to recover the metallic copper powder from the mine-waste rock, heap bioleaching, Fe removal and electrowinning experiments were carried out. The results of heap leaching with the mine-waste rock sample containing 0.034% Cu showed that, the leaching rate of Cu were 61% and 62% in the bacteria leaching and sulfuric acid leaching solution, respectively. Sodium hydroxide (NaOH), hydrogen peroxide ($H_2O_2$) and calcium hydroxide ($Ca(OH)_2$) were applied to effectively remov Fe from the heap leaching solution, and then $H_2O_2$ was selected for the most effective removing Fe agent. In order to prepare the electrolytic solution, $H_2O_2$ were again treated in the heap leaching, and Fe removal rates were 99% and 60%, whereas Cu removal rates were 5% and 7% in the bacteria and sulfuric acid leaching solutions, respectively. After electrowinning was examined in these leaching solution, the recovery rates of Cu were obtained 98% in bacteria and obtained 76% in the sulfuric leaching solution. The dendritic form of metallic copper powder was recovered in both leaching solutions.

• Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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• 2017.05a
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• pp.124-125
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• 2017

In this study, the shielding effectiveness of the Zn-Al arc thermal metal film coated cement-mortar mixed with copper powder by reflection, absorption, multi-reflection loss in 2.25~2.65 GHz was reviewed. By enhancing the mixing ratio of copper powder, the shielding effectiveness by absorption and multi-reflection loss was increased, but shielding rate(%) based on 80 dB showed below 20%. The Zn-Al arc thermal metal film coated on specimen, the shielding rate increased 3.5 times by reflection loss.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1999.05a
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• pp.85-85
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• 1999

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.27 no.4
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• pp.183-195
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• 2014

In order to study the mineralogical characteristics of a cathodic deposition-metallic powder, electrowinning experiments were carrier out on different electrolytic solutions at varying electric distances and electric currents. Under the same experimental conditions, Cu recovery was obtained much more effectively using a sodium chloride electrolyte than with a sulfuric acid electrolyte. In XRD analysis, copper ($Cu^0$), chalcanthite and cuprite were identified in the sulfuric acid electrolyte, while copper, nantokite and chalcanthite were observed in the sodium chloride electrolyte. In the sodium chloride electrolyte solution, increasing the electric distance and the electric current increased the Cu recovery rate, anode weight and anodic corrosion. The results of XRD analysis with non-pulverized cathodic deposition-metallic powder showed the average copper crystallite size was increased by increasing the electric current and decreasing the electric distance. It is suggested that the mass transfer was controlled with diffusion on the boundary between the electrode and the electrolytic solution due to the formation of dendrite copper.

• Journal of Powder Materials
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• v.14 no.4
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• pp.221-229
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• 2007

이상에서 살펴본 바와 같이, 내열재료들은 고밀도를 이용하여 비행하는 물체의 운동에너지를 극대화 시킬 수 있기 때문에 군사적으로 각종 무기체계의 성능 향상에 매우 중요하다. 또한 유도 무기 및 항공기의 경우 고온, 고압 등의 환경에서 운용되기 때문에, 이러한 조건에서 견딜 수 있는 소재 개발이 필수적이다. 따라서 무기 선진국에서는 고밀도 재료인 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐-구리 감손우라늄을 활용하기 위한 연구를 활발하게 진행하고 있다. 이중, 텅스텐, 몰리브덴, 텅스텐-구리 라이너에 관한 연구는 괄목할 만한 연구 성과를 거두고 있다. 이러한 연구성과는 기존 탄의 관통 성능을 크게 증가시켜, 이에 대응하고자 하는 방어 체계 연구자들을 바쁘게 할 것으로 판단된다. 한편 내열 금속의 경우, 초고온 및 고압과 같은 극한 환경에서의 고온 강도 및 내삭마성이 우수하기 때문에, 각종 유도 무기 체계의 구성 부품, 즉 터빈, 밸브, 노즐, 제트 베인 등에 적용되고 있으나 대부분의 내열 재료들은 제조 방법이 까다롭고, 가공성이 나쁘며, 고가라는 단점들이 있어 이를 극복하는 연구들이 현재 진행 중에 있다.

• The Science & Technology
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• v.32 no.2 s.357
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• pp.80-81
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• 1999

20여년동안 수소저장합금분야 연구에만 매달려온 전남대 금속공학과 박충년교수. 수소저장합금은 미래의 청정에너지로 각광을 받고 있는데 박교수는 수소저장합금 분말로 구리도금하여 금속수소화물 전극을 제조하는 방법에 대한 특허를 갖고 있다. 박교수는 전남대 자동차연구소 기능재료실장과 한국수소에너지학회 편집위원장을 맡고 있다.