셀룰로오스는 가장 풍부한 천연 고분자중 하나로 이미 여러 분야에서 사용되어지고 있다. 그러나 최근에 NO$_2$에 의해 부분적으로 산화된 셀룰로오스가 인체에 아무런 독성 없이 흡수되는 것이 알려지게 되면서 의료용으로도 그 이용이 각광받고 있다. 이미 상용화 되어있는 산화셀룰로오스 제품으로는 Johnson & Johnson사의 Interceed와 Surgicel 등이 사용되고 있으며 이들은 이미 FDA에서 의료용으로 승인을 받은 상품들이다. (중략)
폐광석에 함유되어 있는 중금속 원소는 물리ㆍ화학적 환경의 변화에 따라서 안정화 되어 자연적으로 정화가 진행되거나 혹은 재 용출될 수 있어 중요한 오염원으로 작용할 수 있다. 따라서 폐광석에 함유된 중금속이 흡착된 상태로 존재하는지, 광물형태(탄산염광물, 산화광물, 황산염광물 및 황화광물)로 존재하는지, 산화환경 혹은 환원환경에서 안정한 다른 광물의 결정 내에 치환된 형태로 존재하는 지를 규명하는 것은 물리화학적 환경변화에 따른 중금속의 거동(흡착반응, 탈착반응, 용해반응, 침전반응)을 예측할 수 있는 매우 유용한 평가 방법이라고 할 수 있다. (중략)
본 연구에서는 PTT BCF의 열과 자외선에 의한 취화거동과 분산염료의 열 및 자외선에 의한 퇴색거동을 연구하였다. 염료의 퇴색과 PTT BCF의 취화를 억제시킬 수 있는 첨가제를 방사과정에서 첨가하여 그 효과를 알아보았다. PTT BCF의 열처리 이후 취화거동은 열처리 온도와 노출시간이 증가할수록 취화현상이 가속화되어 시료의 인장강도 저하가 두드러졌다. 시료가 120℃까지의 온도에 노출하였을 때는 인장강도의 저하가 크지 않으나 그 이상의 온도인 150℃에서는 노출시간에 비례하여 급격한 인장강도 저하를 보였다. 열에 의한 취화는 산화방지 첨가제가 높은 온도에서는 그 효과가 안정적이지 않으며 산화반응이 급격하였다. 열처리 이후 시료의 퇴색은 열처리 온도가 증가할수록 K/S 값이 감소하였고, 노출시킨 시간이 증가할수록 퇴색되는 경향이 강하게 나타났다. 특히 고온으로 갈수록 열에 의한 퇴색 거동이 급격하게 증가하였으며 열퇴색 억제제가 그 효과를 발휘하지 못했다. 자외선 조사 이후 PTT BCF의 취화거동과 퇴색거동을 인장강도 변화와 K/S 값 변화로 각각 살펴보았다. 자외선 조사에 따른 취화는 열처리 시의 취화보다 더 크게 나타났으며, 특히 장시간 동안 노출된 경우 인장강도의 저하가 급격하였다. 또한 K/S 값의 변화 역시 온도와 노출시간이 증가할수록 퇴색거동이 강하게 나타났다. 시료의 취화거동과 퇴색거동은 자외선 조사의 경우가 더 가혹하게 나타났다. 열 및 자외선 모두가 분산염료의 퇴색에 영향을 주며, 자외선 조사는 같은 온도에서 노출했을 때에 비해 아주 높은 퇴색 속도를 보였다. 결론적으로 열과 자외선에 의한 퇴색과 취화는 특정 산화방지제와 자외선흡수제에 의해 다소 억제되어 저하되었다.
질화상압동시소결(NPS) 공정에 의해 제조된 기공율이 다른 질화규소 소결체에 대해 $1300^{circ}C$ 순산소 가스분위기에서 산화거동을 조사하였다. 질화규소 세라믹스 표면에 형성된 산화층의 두께는 산화 시간과 온도에 따라 증가되었으며, $1300^{circ}C$에서 100시간 산화시킨 5A5Y5Si와 5A5Y10Si 시편의 산화층 두께는 각각 10$\mu$m와 20$\mu$m이었다. 5A5YSi와 5A5Y10Si 시편의 산화는 각각 215kJ/mol과 104kJ/mol의 활성화 에너지를 갖고 포물선적 거동을 나타내었다. $1300^{circ}C$에서 500시간 산화시킨 후, 5A5Y5Si 시편에 대해 꺾임 강도를 측정한 결과, 초기의 약 500MPa값을 유지하고 있었으며, 반면 5A5Y10Si의 경우에는 초기의 값에서 약 100MPa의 강도저하를 나타내고 있었다.
가압 경수로형 결함 핵연료에 대한 장기 저장 거동을 연구하기 위하여 미조사 및 조사된 $UO_2$에 대한 공기 중 산화 시험을 수행하였다. 미조사 $UO_2$ 시편의 산화 시험은 250-40$0^{\circ}C$ 온도 범위의 공기 중에서 수행되었으며 시험결과 전 시험 온도 구간에서 S-곡선의 무게 증가 특성을 보여 주었다. 또한 $UO_2$가 U$_3$$O_{8}$으로 최대 변환될 때의 무게 증가율은 약 4wt%정도였다. 이 때 활성화 에너지는 35$0^{\circ}C$ 이상에서는 약 110kJ/mo1로 나타났고 35$0^{\circ}C$ 이하에서는 약 153 kJ/mol로 나타났다. 약35 GWD/MTU으로 연소 된 조사 $UO_2$시편에 대한 300-40$0^{\circ}C$ 온도 영역에서의 공기 중 산화 시험 결과는 미조사 시편과 비교 할 때 초기에는 산화 속도가 빨리 증가하다가 산화가 진행될 수록 산화 속도가 느리게 증가하는 경향을 보여 주었으며 이 때의 활성화에너지는 약 95 kJ/mol로 나타났다. 35$0^{\circ}C$ 공기 분위기에서 연소도 와 aging 효과에 대한 시험결과 특별한 산화 거동에서의 차이점을 나타내지 않았다.
사용후핵연료 차세대 관리공정의 주된 단위 공정인 전기 환원에 의한 금속 전환 공정에서의 핵종 거동 및 분포에 관한 기초 연구의 일환으로 고방열성 핵종인 알카리, 알카리토 금속 산화물들의 고온 용융염에서의 전기 화학적 특성을 측정 분석함으로서 전기 환원 공정에서의 거동을 예상하였다. LiCl-$Li_2O$ 용융염계에서 Cs, Sr 및 Ba은 Li 보다 높은 진위에서 환원되며 환원 전위는 서로 근접해 있는 것으로 측정되었다. 이에 따라 사용후핵연료의 전기 환원 과정에 Li 환원을 매개로 한 반응 메카니즘에 저해를 일으키지 않을 것으로 예측되었다. 알카리, 알카리토 금속의 환원조건에서 공정이 운전될 경우 자유에너지 변화의 계산을 통해 알자리, 알카리토 금속이 용융염으로 재순환됨을 확인 하였으며 전류 범위에 따른 금속 원소의 농도 변화를 측정하여 알카리, 알카리토 금속의 물질 전달에 대한 전류의 영향을 평가하였다.
알루미노 보로실리케이트계 유리 기본조성 중 알칼리 토류 산화물의 종류 및 함량 변화에 따른 저유전율/저 LTCC 배선 기판의 저온 소성 거동 및 유전 특성을 조사하였다 알칼리 토류 산화물의 종류 및 함량 변화를 통해서 LTCC의 적정 소성온도인 $875^{\circ}C$ 부근을 포함하는 넓은 대역으로 소성수축이 시작되는 온도를 제어할 수 있었으며 유리 프리트와 알루미나 필러의 배합 비율의 변화에 따른 소성거동 및 유전특성의 변화 거동을 조사하였다. 알칼리 토류 산화물 중 유리 조성내의 CaO의 함량이 증가할수록 유리전이점 및 연화점을 증가하는 경향을 보였으며, 알루미나 필러의 첨가량이 증가할수록 소성수축이 시작되는 온도영역은 상향되고 유전율 및 품질계수는 증가하였다. 알칼리 토류 산화물의 조성과 필러인 알루미나의 함량을 제어함으로서 $875^{\circ}C$에서 18% 이상의 선수축율과 유전율 $5.1\sim5.5$ 및 유전손실 0.1% 이하의 우수한 특성을 갖는 저온소결용 LTCC 배선 기판을 얻을 수 있었다.
전기로 산화 슬래그 골재는 철강산업의 부산물을 재활용한다는 측면에서 친환경적일 뿐만 아니라 고갈되고 있는 골재자원을 대체할 수 있다는 측면에서 중요한 가치를 지닌다. 본 연구에서는 다량의 철성분을 함유하고 있어 높은 밀도를 나타내는 전기로 산화슬래그 골재를 사용한 친환경 콘크리트의 횡구속 성능에 관하여 검토하였다. 이 실험에서는 전기로 산화슬래그 굵은 골재 및 잔골재를 적용한 콘크리트 공시체를 제작하여 천연 굵은 골재와 잔골재를 적용한 콘크리트의 횡구속 거동을 파악하였다. 실험변수는 콘크리트 제작에 사용한 골재의 종류, 횡보강에 사용한 나선 철근의 항복강도로 하였다. 실험결과 전기로 산화슬래그 골재를 사용하였을 경우 천연골재를 사용한 실험체와 유사한 횡구속 효과를 보였다.
니오비움 첨가 지르코늄 합금(Zr-1%Nb)의 고온 수증기에서 산화속도에 관한 연구를 수행하였다. 산화온도는 $700-1200^{\circ}C$이다. 대기압수증기에서 산화될 때, Zr -1%Nb은 2차법칙을 따르는 것으로 나타났으며, 이는 $900^{\circ}C$이하에서 3차법칙을 따르는 지 르칼로이 -4와 상이한 형태를 보이고 있다. $900^{\circ}C$이상에선 산화속도가 지르칼로이 -4보다 약간 낮으며, 산화후 금속층의 경도가 증가하였다. 경도증가로 보아 인성의 감소가 예상되며, 따라서 니오비움 첨가 지르코늄 합금의 사고시 안전성에 대한 주의가 요구된다.
백금전극에 의한 페놀의 전기화학적 산화거동을 순환 전류전압법에 의하여 연구 검토하였다. 페놀의 초기산화전위는 산성용액에서는 전해질용액의 액성에 크게 영향을 받으나, 염기성용액에서는 0.33-0.40V범위로 거의 일정한 산화전위를 나타내었고, 페놀의 농도변화에 따른 전기화학적 산화의 최적농도는 0.IN부근에서 가장 유리하였다. 그리고 주사속도변화에 따른 조사에서 페놀 산화반응은 비가역적이고 확산이 이 반응을 지배한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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