• Title/Summary/Keyword: 반응재료

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Evaluation of the Oxidation of the Carbon Fibers by Normalized Rate Equation (표준화 반응식을 이용한 탄소섬유의 산화반응 해석)

  • 노재승
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.239-239
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    • 2003
  • 탄소재료의 산화반응을 설명한 대부분의 논문은 TGA(Thermo Gravimetric Analysis)를 이용한 연구이다. TGA 장치는 가열이 필요한 물질의 반응연구에 다양하게 이용되고 있는데, 온도에 대한 무게 변화를 간편하게 알 수 있다는 장점과 함께 보편적으로 편리한 Arrhenius형태의 속도식으로 해석된다. 많은 연구자들은 TGA를 이용하여 다양한 탄소재료에 대한 반응속도상수를 구하였으며, 반응기체, 반응온도 및 원료물질에 따라 다른 속도를 나타내는 실험결과를 표준화된 속도식으로 표현하고자 하는 노력이 있었다. 그러나 이런 대부분의 연구는 coal 등과 같은 탄소재료의 연소특성을 이용하려는 에너지 변환 연구가 주를 이루어 왔으며, 탄소섬유의 산화반응에 대한 표준화 식으로 해석한 보고는 거의 없는 실정이다. 이 연구에서는 내부구조가 현격하게 차이나는 다른 두 종류의 피치계 탄소섬유를 TGA를 이용하여 등온 산화반응 시켰다. 반응기체의 종류와 반응온도를 변화시켜 산화반응조건에 따른 중량변화를 관찰하였고, 여러 산화조건에서 얻어진 산화속도를 Kasaoka 등에 의해 제안된 표준화식을 이용하여 산화반응의 평균 속도상수 K와 전환율이 0.5일 때의 속도상수 $k_{f=0.5}$ 결과를 비교하여 산화 반응속도를 정량적으로 해석하고자 하였다.다.

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Evaluation of Spectral Information-Compaction Relationship for Reactive Material Capable of Selective Absorption of Contaminants (선택적 오염물 흡수가 가능한 반응재료의 분광정보-다짐 상관성 평가)

  • Hong, Gigwon;Yeo, Jaeyong;Lee, Kicheol;You, Seung-Kyong
    • Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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    • 2023.11a
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    • pp.251-252
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    • 2023
  • 본 연구에서는 오염물의 선택적 흡수가 가능한 반응재료의 분광정보 예측을 위하여 반응재료 배합 조건에 따른 분광정보와 최대건조단위중량의 상관관계를 평가하였다. 그 결과, 배합 조건에 따라 최대건조단위중량 증가하게 되면, 최대분광반사율은 감소하였고, 이를 바탕으로 분광정보 경향의 예측이 가능하였다.

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Compaction Characteristics of Reactive Material for Absorption of Underground Oil Contaminant (지중 유류 오염물 흡수를 위한 반응재료의 다짐 특성)

  • Hong, Gigwon;Lee, Jai-Young;Oh, Seung-Jin;Kim Su-Hee;Park, Jeong-Jun
    • Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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    • 2023.11a
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    • pp.337-338
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    • 2023
  • 본 논문에서는 유류 오염물의 흡수 반응이 가능한 반응재료에 대하여 지중 구조 재료로서의 적용성 검토를 목적으로 배합조건에 따른 다짐시험을 실시하였다. 다짐시험 결과, 주요 반응물질이 최적함수비에 미치는 영향은 미미하였으나, 최대건조단위중량의 영향인자로 평가되었다.

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Analysis of the Correlation between Compaction Characteristics and Spectral Information of Reactive Materials for Absorption of Oil Contaminant (유류 오염물 흡수가 가능한 반응재료의 다짐 특성-분광정보 상관관계 분석)

  • Gigwon Hong
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.19 no.4
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    • pp.950-957
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    • 2023
  • Purpose: The response technology is needed to prevent the spill of highly toxic oil contaminants in advance. Therefore, this paper described the results of an experimental study to predict the engineering properties of the developed reactive material. Method: Compaction tests and spectral information acquisition experiments were conducted on the reactive materials, and the results were evaluated. In addition, the correlation between spectral information and maximum dry unit weight was analyzed to evaluate the possibility of predicting the engineering properties for reactive materials. Result: The compaction test results showed that the maximum dry unit weight was in the range of approximately 9kN/m3 to 10kN/m3. The spectral information confirmed that the maximum reflectance decreased as the polynorbornene decreased. Conclusion: It was confirmed that the maximum dry unit weight of the reactive material for absorbing oil contaminants can be predicted using the maximum reflectance according to the component ratio of the reactive material.

Analysis for the Activation Mechanism as a Function of Activation Degrees during Activation of the Carbon Fibers (탄소섬유의 활성화 시 중량감소율에 따른 활성화기구 해석)

  • 노재승
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.240-240
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    • 2003
  • 탄소재료의 가스화속도는 근본적으로 활성자리의 수와 관련되어 있으며, 또한 가스화속도는 활성자리 뿐 아니라 확산제한에 따라 달라진다. 대부분의 탄소재료의 활성화 초기단계는 제한된 활성자리 때문에 반응속도는 느리고, 다음 단계는 총 활성자리가 증가하여 반응속도는 급격히 증가하고, 마지막으로 활성자리가 감소하여 활성화 속도는 감소한다. 이러한 sigmoidal특성을 나타내는 활성화 단계를 기공발달과정으로 설명하면, 활성화 초기에 탄소재료 내부에 이미 존재하는 닫힌 기공이 열리고, 일단 기공이 열리면 성장하게 된다. 이렇게 기공 수가 증가하는 것 뿐 아니라 기공 직경이 증가하여 활성화 과정이 진행될수록 비 표면적 및 기공부피는 증가하는데 이런 일련의 과정을 통하여 활성자리 수는 증가하고 또는 감소한다. 이렇게 기공이 발달하는 과정은 각각의 활성화 단계에서 탄소재료의 비 표면적 측정으로 알 수 있으며, 전반적인 산화속도 변화를 측정하여 반응단계를 추정하게 된다. 대부분의 연구자들은 반응 전체의 평균 산화속도를 측정한 후 활성화 에너지를 구하여 반응조절단계로 활성화 기구를 설명한다. 이 연구에서는 활성화 과정 중에 발생하는 중량감소 단계, 즉 각각의 활성화 단계에 따라 달라지는 반응속도상수를 측정하고, 반응단계별 활성화 에너지를 비교 해석하여 피치계 탄소섬유의 기공발달에 영향을 미치는 활성화 기구를 고찰하고자 하였다.

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In-site Processing and Mechanical Properties of Ti/TiB Composites (반응생성에 의한 Ti/TiB 복합재료의 제조와 기계적 성질)

  • Jeong, Hui-Won;Lee, Yong-Tae
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.9 no.3
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    • pp.307-314
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    • 1999
  • The effect of manufacturing variables, such as reactant powder$(TiB_2, B_4C)$, sintering temperature, and sintering time has been investigated on the microstructure and the mechanical properties of in-situ processed Ti/TiB composites. The mechanical properties were evaluated by measuring the compressive yield strength. The compressive yield strength of the in-situ processed composites was higher than that of the Ti-6AI-4V. The compressive yield strength of the composite made with TiE, reactant powder was higher than that of $B_4C$, mixed at the same volume fraction of reinforcement. It is because bonding nature between the matrix and the $TiB_2$, reactant powder was more strong than that of the other materials. It was proven by the examining the crack propagation path.

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Evaluation on Strength Characteristics of Reactive Materials to Prevent the Diffusion of Organic Pollutants (유기오염물 차단을 위한 반응재료의 강도 특성 평가)

  • Jai-Young Lee;Seung-Jin Oh;Su-Hee Kim;Kicheol Lee;Jeong-Jun Park;Gigwon Hong
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.22 no.4
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    • pp.35-42
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    • 2023
  • This paper described the strength variation characteristics to evaluate the applicability of a reactive material that can absorb organic pollutants as an underground barrier. The Strength was evaluated by unconfined compression test. The test results showed that the strength of the reactive material according to the absorption of each pollutant was in the order of water > TCE > TPH. However, the strength of the reactive material absorbing TPH was greater than that of the case absorbing TCE, when the composition ratio of polynorbornene was 12% or less. The strength of the reaction material in contact with water continued to decrease as the polynorbornene composition ratio decreased. The strength of the reaction material in contact with TCE and TPH increased as the polynorbornene composition ratio decreased from 30% to 21%, and then decreased. In other words, the optimal composition ratio of the reactive material should be applied considering the strength due to contact with pollutants according to the stress conditions occurring in the ground.

LOMI 제염제의 전기화학적 제조시 전극재료의 영향

  • 박상윤;문제권;심준보;오원진
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.05a
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    • pp.980-986
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    • 1995
  • LOMI(Low Oxidation State Metal Ion) 재염제의 구성성분 중 가장 중요한 성분인 $V^{2+}$-formate 를 formic acid 내에서 VO$^{2+}$ 이온을 전기화학적으로 환원시켜 제조하였다. 산성용액 내에서의 전기화학반응은 목적반응인 바나듐이온의 환원반응과 부반응인 수소이온의 환원반응이 경쟁적으로 일어나며 이는 전극재료의 영향을 크게 받는다. 따라서 본 연구에서는 Cyclic Voltammetry(CV) 방법으로 여러 가지 전극재료의 특성을 조사하여 공업적 활용이 가능한 전극으로 수은, 납 및 스테인레스 스틸을 선정하였다. 선정된 전극을 이용하여 제조실증시험을 수행한 결과 소량의 고순도 제염제의 제조에는 수은전극을 대략의 공업용 제염제가 필요한 경우에는 스태인레스 스틸 전극을 음극재료로 사용하는 것이 효과적임을 알 수 있었다.

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FeO, $TiH_2$, Carbon 원료분말을 이용한 Fe-TiC 나노 복합분말 제조 및 소결

  • An, Gi-Bong;Kim, Ji-Sun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.26-26
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    • 2011
  • Fe계 TiC 합금은 미량의 합금원소를 첨가시켜 경화능, 내식성, 내마모성 성질을 개선한 특수 공구용 재료로서 현재 절삭, 내마모성, 광산, 금형재료 등의 분야에 널리 사용되고 있다. 금속과 세라믹의 복합재료인 초경합금은 비열처리용 공구강으로 WC, TiC 등의 4, 5, 6족 금속탄화물에 Co, Ni, Fe등의 철족이 결합금속으로 소결한 복합재료로 WC-Co계 초경합금이 주종을 이루고 있으나, 전략 소재로서 고가인 Co 원료를 대체하기 위한 재료로서 초경재료의 고경도와 공구강의 경제성 및 가공성의 장점을 이용한 Fe-TiC계 초경합금의 연구가 다양하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Fe기지에 서브마이크론 크기의 미세한 TiC 입자가 균일하게 분산된 Fe-TiC 복합분말을 경제적으로 제조하기 위해 순수한 Fe, Ti 원료분말에 비해 단가가 낮고 미세 분쇄가 용이한 FeO, $TiH_2$ 분말을 고에너지 밀링 후 반응 열처리 시키는 유사 기계화학적 공정을 시도하였다. 조성비 Fe-30wt%TiC 복합분말을 제조하기위해 마이크론(micron) 크기의 FeO, $TiH_2$, C 분말을 사용하였고, 1단계로 FeO와 C을 고에너지 밀링으로 혼합 후 반응시켜 환원시키는 공정과 2단계로 이렇게 환원된 분말과 TiH2를 고에너지 밀링으로 다시 혼합, 분쇄한 후 반응열처리 하는 두 단계 공정을 사용하였다. FeO의 환원 단계에서는 $700{\sim}1,000^{\circ}C$ 온도 범위에서 1시간 유지하였고, 고에너지 밀링 시 밀링시간, 회전속도를 변수로 두고 실험하였다. 환원된 분말은 수평관상로를 이용해 아르곤분위기에서 $1,000{\sim}1300^{\circ}C$까지 1시간 유지하여 반응열처리시켜 Fe-TiC 복합분말을 제조하였다. 준비된 복합분말을 XRD와 FE-SEM, EDS, 입도분석기 (LPSA) 등을 이용해 분말의 형태와 특성, 상, 조성, 입도, 분산도 등을 조사하였다. 제조된 Fe-TiC 나노복합분말을 방전플라즈마소결(SPS) 과 상압소결 실험을 진행하였다. Fe-TiC 복합분말 제조공정의 첫 번째 단계인 FeO의 환원반응은 $800^{\circ}C$이상의 온도에서 Fe로 환원이 진행됨을 확인하였다. 두 번째 단계인 반응열처리공정에서는 $1,000^{\circ}C$ 이상에서 TiC가 형성됨을 XRD 상분석을 통해 확인할 수 있었고, $1,100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 반응열처리를 했을 때 XRD 분석결과와 산소 조성 분석 결과로부터 반응의 완결성과 순도에서 최적 온도 조건임을 확인하였다. 온도를 $1,300^{\circ}C$로 증가시킬 경우 반응의 완결성에 큰 변화가 없는 반면 분말입자간의 목형성이 일어나 가소결 되는 것을 FE-SEM을 통해 관찰하였다. 또한 최적조건으로 제조된 Fe-TiC 복합분말의 입도분석과 FE-SEM/EDS 관찰/분석을 시행한 결과 평균 입도 0.6 ${\mu}m$의 미세한 Fe-TiC 복합분말 내에 Fe분말 주변과 내부에 나노크기의 TiC입자가 균일하게 분산되어 존재하는 것을 확인하였다.

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Toll like receptor (TLR) pathway를 통한 생체재료 유도 면역학적 기전 연구

  • Park, Min-Ju;Kim, Yeong-Hui;Byeon, In-Seon;Jyoti, Md. Anirban;Gwak, Gyeong-A;Lee, Byeong-Taek;Song, Ho-Yeon
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.41.1-41.1
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    • 2010
  • 생체재료란 손상된 생체조직의 기능을 가능한 한 정상에 가까운 상태로 회복시킬 때 이용되는 재료이다. 생체재료는 보건 의료 분야 중 치료, 재활 및 예방의 수단으로 생체에 적용되기 때문에 인간 수명연장 및 사고, 질병의 증가 등에 따라 그 중요성이 점점 증가되고 있는 추세이다. 그럼에도 불구하고, 생체재료 이식에 따른 면역기전에 대해서는 명확하게 밝혀지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 미생물의 특이 구조를 인식하여 염증반응을 유도하는 TLR (Toll like receptor)을 통한 면역학적 기전을 생체재료 이식시 나타나는 면역반응에 적용하고자 macrophage cell line인 RAW264.7을 이용하여 확인하였다. 생체재료(칼슘-인산계 뼈이식제, PCL microphere)의 특성은 electron microscope(SEM, TEM)을 통하여 관찰하였고 RAW264.7에 의한 세포 독성실험 (MTT와 LDH assay) 결과 세포독성은 없는 것으로 확인되었다. 생체재료가 TLR pathway에 미치는 영향을 Western blotting과 RT-PCR을 이용하여 확인하였으며, 면역반응 시 유도되는 cytokine을 RT-PCR과 ELISA를 이용하여 확인하였다.

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