• Korean Chemical Engineering Research
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• v.51 no.4
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• pp.443-454
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• 2013

Various metal ions (transition and base metals) incorporated MCM-41 catalysts can be synthesized using colloidal and soluble silica with non-sodium involved process. Transition metal ion-typically $V^{5+}$, $Co^{2+}$, and $Ni^{2+}$-incorporated MCM-41 catalysts were synthesized by isomorphous substitution of Si ions in the framework. Each incorporated metal ion created a single species in the silica framework, single-site solid catalyst, showing a substantial stability in reduction and catalytic activity. Radius of pore curvature effect was investigated with Co-MCM-41 by temperature programmed reduction (TPR). The size of metallic Co clusters, sub-nanometer, could be controlled by a proper reduction treatment of Co-MCM-41 having different pore size and the initial pH adjustment of the Co-MCM-41 synthesis solution. These small metallic clusters showed a high stability under a harsh reaction condition without serious migration, resulting from a direct anchoring of small metallic clusters to the partially or unreduced metal ions on the surface. After a complete reduction, partial occlusion of the metallic cluster surface by amorphous silica stabilized the particles against aggregations. As a probe reaction of particle size sensitivity, carbon single wall nanotubes (SWNT) were synthesized using Co-MCM-41. A metallic cluster stability test was performed by CO methanation using Co- and Ni-MCM-41. Methanol and methane partial oxidations were carried out with V-MCM-41, and the radius of pore curvature effect on the catalytic activity was investigated.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.20 no.7
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• pp.33-40
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• 2021

Current industrial flow is directed toward reducing the usage of raw materials by reusing parts, which is referred to as a circular economy (CE). Repair is one of the most value-added approaches in CE, which can be efficiently accomplished via additive manufacturing. The repair technology of metallic parts via the directed energy deposition process, which includes the selective removal and redeposition of damaged regions of metallic parts. Residual stress characteristics depend on the shape of the part and the shape of the redeposition region. The objective of this study is to investigate the effects of the radius and corner position of the substrate on the residual stresses for repair by using finite element analysis (FEA). The residual stress distribution of the 45° angle groove at the edge of the circular shape models on the outer and inner radii was analytically investigated. The analysis was accomplished using SYSWELD software by applying a moving heat source with defined material properties and cooling conditions integrated into the FEA model. The results showed a similar pattern of concentrated stress distribution for all models except the 40-mm and 60-mm radii, for which the maximum stress locations were different. The maximum residual stresses are high but lower than the yield strength, suggesting the absence of cracks and fractures due to residual stresses.

• Journal of Environmental Science International
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• v.2 no.1
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• pp.61-72
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• 1993

Result of this study indicate that two criteria must be met in order to have effective macrocycle-mediated transport in these emulsionsystem. First, one must effective extraction of the post transition metals, $Cd^{2+}$. $Pb^{2+}$ and $Hg^{2+}$ , into toluene membrane. The effectiveness of this extraction is greatest if log K values for the metal-macrocycle interaction is large. Second, the ratio of the log K values for the metal ion-receiving phase to the metal ion-macrocycle interaction must be large enough to ensure quantitative stripping of the metal ion at the toluene phase interface. Control of the first step can be obtained by appropriate selection of macrocycle donor atom, substituents, and cavity radius. The second step can be controlled by selecting the proper complexing agent for inclusion in the receiving phase. The order of the transport, when using the several $A^-$ species such as $SCN^-$, $1^-$, $Br^-$ and $Cl^-$ is the order of the changing degree of solvation for $A^-$ and the transport of the metals is also affected by the control of concentration for receiving species because of solubility-differences. In this study, we can seperate each single metal ion from the mixture of $Cd^{2+}$, $Pb^{2+}$, and $Hg^{2+}$ ions by using the toluene membranes controlled by optimized conditions. Transport of the single metal is also very good, and alkaline and alkaline earth metals as interferences ions did not affect the seperation of the metals in this macrocycle-liquid membrances but transition metal ions were partially affected as interferences for the post transition metal ions.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.83-83
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• 2017

국내에 유통되는 제초날은 대부분 금속으로 제작되며, 금속 날의 대부분 탄소공구강(SK-3~5)으로 제작되고, 날 수 및 날 형태에 따라 2도 날, 3도 날, 4도 날, 8도 날, 톱날로 구분된다. 대부분 평지 제초작업에 사용되고, 고랑 제초 작업에 알맞은 제초날의 없어 고랑 제초 작업의 효율이 떨어진다. 본 연구는 굴곡이 있는 밭의 고랑 제초 작업에 효율적인 원형 제초날을 설계 하고자 한다. 밭작물의 제초작업은 굴곡이 있는 이랑과 고랑 사이의 잡초를 제거해야 하기 때문에 평지의 잡초를 제거하는 제초날로는 제초작업이 거의 불가능하다. 따라서 고랑 형상에 맞는 원형 제초날을 설계 하였으며, 회전 균형 및 무게의 균일성 설계가 쉬운 뼈대형 원형 제초날을 설계한 후 데이터를 이용하여 원형 제초날을 설계하였다. 또한 고랑의 잡초 뿌리부분을 제거하기 위해 원형 제초날에 돌출부를 추가하는 방법으로 설계하였다. 제초날은 밭작물 고랑폭을 기준으로 하여 높이는 85mm 직경은 300mm로 설계하였으며, 제초날 설계시 원형 제초날은 뼈대형 원형 제초날과 같이 고랑폭을 기준으로 하여 높이 및 직경을 뼈대형 원형 제초날과 동일한 치수로 설계하였다. 원형 제초날 설계에서 돌출부를 볼트 결착방식으로 설계하였으며, 회전중 돌출부의 파손 혹은 이탈을 방지하기 위하여 직경 5mm이상의 볼트 결착이 필요하였다. 볼트 결착방식은 제초날 조립후 제초날 회전시 고랑의 잡초를 효과적으로 제거하기 위한 작업공간 확보가 어려울 것으로 판단되었다. 따라서 제초날 원형부에 돌출부를 절단 절곡하는 방식으로 돌출부를 재설계하였으며, 돌출부 길이는 안쪽 부분 15mm, 바깥 부분 20mm로 설계하고, 돌출부 회전반경은 안쪽 날 20mm, 바깥 날 10mm로 설계하였다. 일반적인 제초날 과 달리 원형 제초날을 개발하기 위해서 회전균형과 안전이 제초날 설계에 중요한 요인이 된다. 뼈대형 제초날을 통하여 제초날의 균형 데이터를 분석하였고 이를 바탕으로 원형 제초날을 설계하였다. 또한 발란싱 머신을 이용한 회전시험에서 unbalance 정도가 3,600rpm에서 4.51/47.1deg로 나타나 제초기에 적용 가능할 것으로 판단되었다.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1996.06b
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• pp.55-85
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• 1996

지르코니아 분말은 ZrO2 결정상이 온도변화에 따라 부피변화를 수반하는 상전이변태를 나타낸다. 단사정 ZrO2가 110$0^{\circ}C$에서는 정방정으로, 2$700^{\circ}C$ 내외에서는 입방정으로 결정구조가 가역적으로 변한다. 이 ZrO2에 금속산화물을 고용시키면 형석 (CaF2:Florite)형의 입방정 결정구조가 실온에서도 안정하게 존재하게 된다. 안정화제 산화물은 caO, MgO등 2가 산화물외에 3가 또는 4가의 금속산화물로서 Sc2O3, Y2O3, Sm2O3, Nd2O3, Gd2O3, Y2O3, CeO2 등이며 이들은 금속이온의 원자가가 변하기 쉬운 희토류 산화물이다. 안정화 지르코니아는 형석형 결정구조이며 결정화학적으로 보면 금속양이온이 산소이온에 대해서 정육면체형의 8배위를 하고 있다. 이때 이온반경비(양이온/음이온)에 따라 Zr+4자리와 O-2자리의 격자위치와 모양이 형성되므로 비틀어진 정육면체구조이건 이상적인 정육면체 형석구조를 이룬다. 이는 지르코니아의 결정상의 2상-3상인 부분안정화 지르코니아다결정체(PSZ : partially stabilized zirconia)이거나 단일상-2상인 정방정 지르코니아다결정체(TZP : tetragonal zirconia polycrystal)의 결정구조를 가지는데 기인한다. PSZ는 주로 MgO, CaO를 안정화제로 고용시켜 입방정 영역에서 소결하고 이를 다시 입방정과 정방정의 상 영역에서 열처리하여 입방정 입자내부에 정방정을 석출 형성시킨 것이며 TZP는 Y2O3 및 CeO2를 고용시켜 PSZ와 다르게 일반적인 상압소결한 정방정 결정상의 미립자이다. 산화지르코늄 분말은 지르콘사에서 열분해시킨 지르코늄소결.융해괴(caustic fusion clinker)를 산처리하여얻어진 지르코늄산용액(zirconyl acid solution : cloride, sulfide, nitride 등)으로부터 제조된다. 고순도 산화지르코늄은 용액 결정석출법에 의해 ZrOCl2.8H2O, 5ZrO2.3SO3.15H2O, ZrO(NO3)2.xH2O 등의 지르코늄 수화물만을 재결정화시킨 것으로부터 얻을 수 있으며 이 지르코늄염 수용액으로부터 입자미세구조를 효과적으로 제어하여 산화지르코늄 및 안정화 지르코니아 분말제조가 가능하다. 안정화 지르코니아 분말은 ZrO2와 안정화산화물의 고용을위하여 가열처리를 필요로 하며 일정온도에서 최적상태로 숙성하므로서 2가지 상(phase) 이상의 고용체를 가지게 된다. 안정화 지르코니아 분말은 고용처리온도를 낮추고 효과적으로 생성시키기 위해서는 지르코늄 및 안정화제염을 혼합하고 습식 직접합성하여 저온에서 고용체의 합해진상 영역을 생성시키는 것이다. 이는 지르코니아 원료분말의 미세구조를 제어하므로서 가능하며 이때 화학성분조성과 크기형태가 균일하게 분포된 입자분말을 얻을 수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.7
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• pp.717-722
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• 2011

The aim of this study is to identify the locations at which local wall thinning occurs and to determine the turbulence coefficients related to local wall thinning. Experiments and numerical analyses of the tee sections of different down-scaled piping components were performed and the results were compared. Numerical analyses of full-scale models of actual plants were performed in order to simulate the flow behaviors inside the piping components. In order to determine the relationship between the turbulence coefficients and the rate of local wall thinning, numerical analyses of the tee components in the main feedwater systems were performed. The turbulence coefficients obtained from the numerical analyses were compared with the local wear rate obtained from the measurement data. From the comparison of the results, the vertical flow velocity component (Vr) flowing to the wall after separating in the wall due to the geometrical configuration and colliding with the wall directly at an angle of some degree was analogous to the configuration of local wall thinning.