• 제목/요약/키워드: 열 안정성

검색결과 1,745건 처리시간 0.151초

태양광 접속함 정션박스 모듈 적용을 위한 Sn-3.0Ag-0.5Cu 및 Sn-1.0Ag-0.7Cu-1.6Bi-0.2In 솔더링의 공정최적화 (Optimization of Soldering Process of Sn-3.0Ag-0.5Cu and Sn-1.0Ag-0.7Cu-1.6Bi-0.2In Alloys for Solar Combiner Junction Box Module)

  • 이병석;오철민;곽현;김태우;윤희복;윤정원
    • 마이크로전자및패키징학회지
    • /
    • 제25권3호
    • /
    • pp.13-19
    • /
    • 2018
  • 본 연구에서는 태양광 접속함 모듈 적용을 위한 유연 솔더(Sn-Pb) 및 무연 솔더(Sn-3.0Ag-0.5Cu 및 Sn-1.0Ag-0.7Cu-1.6Bi-0.2In)의 특성을 비교 평가하였다. 접속함 내에는 전압 및 전류 검출용 모듈, 고내압용 다이오드가 실장된 정류모듈 등 다양한 모듈이 내장되어있다. 본 연구에서는 솔더링특성, 인쇄성, 솔더형상 검사, X-ray를 이용한 솔더 내 void 검사 및 접합강도를 측정하였고, 무연 솔더 합금의 공정최적화는 step 1과 step 2로 구분하여 검토를 실시하였다. Step 1은 유연 솔더와 무연 솔더 페이스트 인쇄 검사 시험을 1차와 2차로 나누어 실험을 진행하였고 printability는 void 함량 및 접합강도의 상관관계로 검토하였다. 전체적으로 유연 솔더의 특성은 무연 솔더에 비하여 상대적으로 우수하였다. Step 2는 리플로우 공정의 최고점 온도 변화에 따른 접합부 특성 변화를 관찰하였다. 리플로우 최고 온도가 증가할수록 접합부 내의 void 함량이 2~4% 정도 감소하였고, 접합강도는 약 0.5 kgf 범위내에서 큰 차이 없이 나타났다. 기판 표면처리종류에 있어서는 ENIG 표면처리가 OSP 및 Pb-free 솔더 표면처리보다 우수한 접합강도를 나타내었다. 1종류의 무연솔더와 OSP 표면처리로 접합된 태양광 접속함 모듈의 500 싸이클 열충격 신뢰성시험 전후에 전기적 특성변화는 0.3% 내의 범위에서 안정적으로 작동함을 확인하였다.

염소계 화합물(TCE, PCE)로 오염된 토양 및 지하수 처리를 위한 실용적 고도산화처리시스템 개발 (I) (Development of Practical Advanced Oxidation Treatment System for Decontamination of Soil and Groundwater Contaminated with Chlorinated Solvent (TCE, PCE) : Phase I)

  • 손석규;이종열;정재성;이홍균;공성호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
    • /
    • 제12권5호
    • /
    • pp.105-114
    • /
    • 2007
  • Advanced oxidation processes(AOPs)는 강력한 산화제인 hydroxyl radical(${\cdot}OH$)를 생성하여 오염물질을 산화시키는 기법이다. 본 연구에서는 DNAPL인 trichloroethylene(TCE)과 tetrachloroethylene(PCE)의 수리학적 특성을 고려하여 우수한 고도산화처리기법($UV/Fe^{3+}$-chelating agent/$H_2O_2$기법, $UV/H_2O_2$기법)의 적용성 평가를 실시하였다. TCE, PCE 처리에 있어 가장 높은 분해효율을 보인 기법은 $UV/H_2O_2$기법으로 pH 6의 중성조건에서 TCE의 경우 150분 만에 99.92%의 TCE 분해를 나타내었고($[H_2O_2]$ = 147 mM, UV dose = 17.4 kwh/L), PCE의 경우 반응 2시간에 99.99%가 분해되었다($[H_2O_2]$ = 29.4 mM, UV dose = 52.2 kwh/L). 또한, $UV/Fe^{3+}$-chelating agent/$H_2O_2$기법을 적용하였을 경우, TCE는 90분 만에 99.9% (UV dose = 34.8 kwh/L, $[Fe^{3+}]$ = 0.1 mM, [Oxalate] = 0.6 mM, $[H_2O_2]$ = 147 mM) PCE는 반응시간 6시간 만에 99.81% (UV dose = 17.4 kwh/L, $[Fe^{3+}]$ = 0.1 mM, [Oxalate] = 0.6 mM, $[H_2O_2]$ = 29.4 mM)의 빠른 분해경향을 보였다. 이러한 결과는 기존의 고도산화처리기법 중 modified Fenton 반응에 UV를 적용함으로서 반응 중 $H_2O_2$의 재생산을 증가시킬 수 있음을 보여주고 있다. 또한, Fe(III) 이온의 Fe(II) 이온으로의 환원을 용이하게 하여 기존 Fenton 반응에 비해 처리시간의 단축 및 분해효율의 향상을 기대할 수 있을 것이다. 그리고, oxalate나 acetate같은 저분자 유기산 착제의 적용으로 pH의 안정성과 분해효율의 향상이 가능하고, 철이온 및 oxalate나 acetate와 같은 물질이 자연상에 존재함에 따라 보다 경제적이고 친환경적인 실용적 처리기법 도출이 가능할 것이다.

낙엽송 톱밥배지 밀도 및 입자크기에 따른 꽃송이버섯의 재배특성 (Cultivation of Sparassis crispa on Several kinds of Medium Density and Particle Size of Sawdust-based Medium Made of Larix kaempferi)

  • 박현;유성열;가강현
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
    • /
    • 제39권1호
    • /
    • pp.68-74
    • /
    • 2011
  • 꽃송이버섯은 다량의 ${\beta}$-glucan을 함유하고 있어서 기능성 버섯으로 재배가 확산되고 있다. 본 연구는 재배공정의 표준화를 위한 기초연구로서, 낙엽송 톱밥배지를 대상으로 밀도와 입자 크기에 따른 균사 생장 및 생산량 차이를 검정하였다. 저밀도(0.68~0.72 g/$cm^3$)의 톱밥배지에서 균사 생장의 변이계수는 초기에 40%를 초과하는 높은 값을 나타내었다가 7주차 이후에는 10% 이내로 줄어들었다. 반면, 고밀도(0.80 g/$cm^3$)의 경우에는 초기에도 상대적으로 낮은 30% 수준의 변이계수를 나타내며 안정적인 모습을 보였다. 생산량에서는 상품성이 높은 꽃 부분의 회수율을 측정한 결과 0.80 g/$cm^3$은 12.2%, 0.76 g/$cm^3$은 13.6%, 0.72 g/$cm^3$은 13.1%, 그리고 0.68 g/$cm^3$은 12.0%로 환산되어 0.76 g/$cm^3$가 가장 유리한 것으로 판단되었다. 한편, 1 mm 이하의 톱밥을 배제한 경우에는 원기 형성 후 자실체 수확까지 40일 정도 소요되지만, 1 mm 이하의 톱밥이 섞일 경우는 70일이 소요되었다. 또한 생산량에 있어서도, 꽃 부분만을 고려하면 1 mm 이하의 입자를 포함한 경우에는 다른 처리에 비하여 생산량이 적은 것을 확인할 수 있었다. 따라서 낙엽송 톱밥을 이용하여 꽃송이버섯을 재배하기 위해서는 1 mm 이하의 톱밥은 제외하고, 0.76 g/$cm^3$의 밀도로 배지를 조제하여 사용하는 것을 권장한다.

P(VdF-co-HFP)/PVP를 이용한 EDLC용 고분자 겔 전해질의 제조 (Preparation of Polymer Gel Electrolyte for EDLCs using P(VdF-co-HFP)/PVP)

  • 정현철;장인영;강안수
    • 공업화학
    • /
    • 제17권3호
    • /
    • pp.243-249
    • /
    • 2006
  • 전기이중층 커패시터 및 리튬이온 2차전지의 compact화 하기 위하여 격리막과 전해질의 기능을 동시에 갖는 겔 전해질에 대한 연구가 광범위하게 진행되어 왔다. 본 연구는 고분자 겔 전해질에 다량의 기공을 형성하여 전해질의 함침성을 높이기 위해 물리적 특성이 우수한 고분자 지지체 P(VdF-co-HFP)/PVP에 개공제 PVP를 이용하였으며, 가소제 PC와 EC, 그리고 지지전해질 $TEABF_4$를 이용하여 고분자 겔 전해질을 제조하였다. 분말활성탄 BP-20과 MSP-20, 전도성 개량제 Super P 및 결합제 P(VdF-co-HFP)와 PVP를 사용한 전극과 결합하여 단위셀을 제작하였고, 고분자 겔 전해질과 단위셀의 전기화학적 특성을 고찰하였다. PVP 첨가량에 따른 고분자 겔 전해질의 이온전도도는 7 wt%일 때 가장 우수한 이온전도도를 보였으나, 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성을 분석한 결과 AC-ESR은 3 wt%일 때 가장 우수하였다. 또한 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성 분석 결과 PC : EC = 33 : 33 wt%일 때 가장 우수하였다. 또한 PC를 단독 사용시 보다 PC와 EC의 혼합물을 가소제로 사용하였을 때 비정전용량 등 전기화학적 특성이 높았다. 고분자 겔 전해질의 두께에 따른 이온전도도는 $20{\mu}m$일때 가장 우수한 결과를 보였으나, 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성 분석 결과 $50{\mu}m$일 때 가장 우수한 사이클 특성을 나타내었다. 고분자 겔 전해질과 전극사이를 열 압착한 단위셀은 31.41 F/g의 높은 비정전용량과 안정한 전기화학적 특성을 나타내었다. 따라서 P(VdF-co-HFP : PVP = 20 : 3 및 PC : EC = 44 : 22 wt%로 제조된 EDLC용 고분자 겔 전해질의 최적 조성비는 23 : 66 : 11 wt%이었으며, 두께 $50{\mu}m$일 때 $3.17{\times}10^{-3}S/cm$의 이온전도도를 나타내었다. 이 때 단위셀의 전기화학적 특성은 DC-ESR $2.69{\Omega}$, 비정전용량 28 F/g 및 쿨롱 효율 100%이었다.

영종도 중산동 신석기시대 토기의 광물 및 화학조성과 제작특성 해석 (Interpretation of the Manufacturing Characteristics and the Mineral and Chemical Composition of Neolithic Pottery Excavated from the Jungsandong Site, Yeongjong Island, South Korea)

  • 이찬희;김란희;신숙정
    • 헤리티지:역사와 과학
    • /
    • 제51권1호
    • /
    • pp.4-31
    • /
    • 2018
  • 영종도 중산동 신석기시대 토기를 광물조합에 따라 크게 4유형(I-형; 장석질 토기, II-형; 운모질 토기, III-형; 활석질 토기, IV-형; 석면질 토기)으로 구분하였다. 토기는 전반적으로 불완전 소성을 경험하였으며, 상대적으로 점토함량이 높은 I-형에서 산화도가 낮은 것으로 나타났다. 활석이 다량 포함된 III-형은 스멕타이트 군에 속하는 사포나이트를 포함하여 탄소제거 속도가 다소 느렸던 것 으로 판단된다. IV-형 토기는 적색도가 가장 높고 균일한 특성을 보여 산화정도가 가장 좋았다. 특히 I-형 토기의 기벽 안쪽에는 약 1mm 두께의 유기질 기원 고착 탄화물(C; 33.7 wt.%)이 검출되었으며, 외면에 방사상 균열이 깊게 형성되어 있는 것으로 보아 조리용 토기의 반복적 열 충격의 영향으로 해석된다. I-형을 제외한 토기를 모두 저장용으로 볼 때, 활석과 투각섬석을 포함한 토기는 액체 저장에 용이한 재료적 특성을 가진다. 한편 광물조성이 다양하고 물성이 약한 II-형은 단순 저장용으로 이용되었을 것으로 보았다. 국내 활석 및 석면광산은 경기 및 강원, 충북 일부와 충남지역에 집중적으로 분포하며 활석과 투각섬석은 서로 수반광물로 산 출 될 가능성이 높다. 중산동 유적과 이들 광산의 거리 및 지형적 분포를 고려할 때 원료채취의 가능성은 있으나 개연성은 높지 않은 것으로 판단된다. 중산동 일대에는 활석 및 투각섬석을 형성시킬만한 사문암과 같은 초염기성암체가 확인되지 않는다. 한편 영종도 북서측에 운모편암을 협재한 석회암과 흑운모화강암이 분포하고 있어 과거 소규모 암체가 형성되었을 가능성도 배재할 수 없다. 따라서 중산동 유적 외에 활석 및 투각섬석을 포함하는 토기에 대한 자료를 축적하고 주변지역에 대한 보다 정밀한 암석 및 토양조사가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 중산동 유적 토기의 소성온도는 유형별 구성광물의 안정범위를 통해 해석하였으며, I-형 토기는 $550{\sim}800^{\circ}C$, II-형, III-형, IV-형 토기는 모두 $550{\sim}700^{\circ}C$로 추정된다. 이들의 물성 및 소성도에 영향을 미친 요소는 온 도뿐만 아니라 점토의 종류와 입도 및 소성유지 시간 등이다.

고전압 전력반도체 소자 개발을 위한 단위공정에서 식각공정과 이온주입공정의 영향 분석 (Analysis of the Effect of the Etching Process and Ion Injection Process in the Unit Process for the Development of High Voltage Power Semiconductor Devices)

  • 최규철;김경범;김봉환;김종민;장상목
    • 청정기술
    • /
    • 제29권4호
    • /
    • pp.255-261
    • /
    • 2023
  • 파워반도체는 전력의 변환, 변압, 분배 및 전력제어 등을 감당하는데 사용되는 반도체이다. 최근 세계적으로 고전압 파워반도체의 수요는 다양한 산업분야에 걸쳐 증가하고 있는 추세이며 해당 산업에서는 고전압 IGBT 부품의 최적화 연구가 절실한 상황이다. 고전압 IGBT개발을 위해서 wafer의 저항값 설정과 주요 단위공정의 최적화가 완성칩의 전기적특성에 큰 변수가 되며 높은 항복전압(breakdown voltage) 지지를 위한 공정 및 최적화 기술 확보가 중요하다. 식각공정은 포토리소그래피공정에서 마스크회로의 패턴을 wafer에 옮기고, 감광막의 하부에 있는 불필요한부분을 제거하는 공정이고, 이온주입공정은 반도체의 제조공정 중 열확산기술과 더불어 웨이퍼 기판내부로 불순물을 주입하여 일정한 전도성을 갖게 하는 과정이다. 본 연구에서는 IGBT의 3.3 kV 항복전압을 지지하는 ring 구조형성의 중요한 공정인 field ring 식각실험에서 건식식각과 습식식각을 조절해 4가지 조건으로 나누어 분석하고 항복전압확보를 위한 안정적인 바디junction 깊이형성을 최적화하기 위하여 TEG 설계를 기초로 field ring 이온주입공정을 4가지 조건으로 나누어 분석한 결과 식각공정에서 습식 식각 1스텝 방식이 공정 및 작업 효율성 측면에서 유리하며 링패턴 이온주입조건은 도핑농도 9.0E13과 에너지 120 keV로, p-이온주입 조건은 도핑농도 6.5E13과 에너지 80 keV로, p+ 이온주입 조건은 도핑농도 3.0E15와 에너지 160 keV로 최적화할 수 있었다.

고착협 내탈립 기계수확 적응 장류·두부용 콩 품종 '새금' (Adaptability of the high first pod height, shattering-resistant soybean cultivar 'Saegeum' to mechanized harvesting)

  • 김현태;한원영;이병원;고종민;이영훈;백인열;윤홍태;하태정;최만수;강범규;김현영;서정현;김홍식;신상욱;오재현;곽도연;서민정;송윤호;장은규;윤건식;강영식;이지윤;신정호;최규환;김동관;양우삼
    • 한국육종학회지
    • /
    • 제51권4호
    • /
    • pp.496-503
    • /
    • 2019
  • '새금'은 '대풍'을 모본, SS98207-3SSD-168를 부본으로 2003년 인공교배하여 계통육종법에 의하여 개발된 품종이다. 2009~2010년 생산력검정시험에서 수량을 검정하고 표준품종 대비 9% 증수되어 '밀양232호'의 계통명을 부여한 후 2011~2013년 12개소에서 지역적응시험을 실시한 결과 내탈립성, 내도복성이 강하고 착협고가 높아 기계수확에 적합한 초형으로 평가되어 2013년 농작물 직무육성 심의위원회에 상정하여 '새금'으로 명명하고 차년도 신품종 출원 및 국가품종목록등재 과정을 거쳤다. '새금'은 유한신육형, 화색이 백색, 종실은 종피와 제색이 황색이면서 모양이 구형인 장류 및 두부용 콩 품종이다. 개화기가 8월 2일, 성숙기가 10월 17일로 만생종이며 경장은 '대원콩' 보다 9 cm크며 주경절수가 16개로 많고, 백립중이 25.4 g인 특성을 지니고 있다. 불마름병과 콩모자이크바이러스는 자연이병포장에서 강한 것으로 조사되었으며 내도복성과 내탈립성 또한 강해 재배에 안정적이다. 두부가공적성은 '대원콩'과 비슷한 것으로 평가되었다. 수량성은 지역적응시험 결과 전북·전남·경북·경남 등 적응지역 평균 3.02 ton ha-1로 '대원콩'과 대등하다. '새금'은 착협고가 18 cm로 높고 분지가 적은 초형에 도복에 강하고 내탈립성이 매우 강해 기계수확 적응성이 높은 품종이다.

가임기 여성의 방사선 치료 시 난소 선량 평가 (Evaluation of Ovary Dose of Childbearing age Woman with Breast cancer in Radiation therapy)

  • 박성준;이영철;김선명;김영범
    • 대한방사선치료학회지
    • /
    • 제33권
    • /
    • pp.145-153
    • /
    • 2021
  • 목 적: 본 연구에서는 가임기 여성의 유방암 방사선 치료 시 난소 선량에 대해 실험을 통하여 평가해보고자 한다. 치료기법에 따른 치료계획시스템에서 계산된 선량과 열형광선량계를 이용한 측정선량을 비교·분석하여 난소 선량을 평가하고 납(Pb) 앞치마의 사용유무에 따른 선량 분석을 통해 임상에서의 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 측정에는 Rando humanoid phantom을 이용하였고, 치료기법으로는 쐐기필터치료기법, 3차원 입체조형치료, 세기변조방사선치료를 사용하였다. CT simulator를 이용하여 얻은 Rando humanoid phantom 3D 영상의 우측 유방에 처방선량의 95%가 전달될 수 있도록 치료계획을 세웠고, TLD를 Rando hunmanoid phantom의 가상 표적의 표면 및 심부에 삽입하고 방사선을 조사하였다. 측정위치는 치료 중심점과 Rando humanoid phantom의 정중앙을 중심으로 반대쪽 유방으로 2cm 이동한 지점과 치료 중심축 및 하방으로 우측 유방의 경계면에서 5cm, 10cm, 12.5cm, 15cm, 17.5cm, 20cm, 우측 난소 위치의 표면과 중심점을 포함하여 총 9개 지점에서 측정하였다. 치료계획시스템의 선량 비교에서는 쐐기필터치료기법 2가지와 3차원 입체조형치료, 세기변조방사선치료 등 총 4개의 치료 계획을 수립하여 비교하였다. 그리고 TLD를 이용한 측정값 비교는 세기변조방사선치료와 쐐기필터를 이용한 치료를 비교하였고, 납 앞치마의 사용유무에 따라서 세기변조방사선치료의 선량차이를 측정하여 비교·분석하였다. 측정값은 각 포인트마다 3개의 TLD값 평균을 내고 TLD 교정값을 이용하여 환산하였으며 이를 Point dose mean값으로 계산하였다. 치료계획값과 실제 측정값을 비교하기 위해 각 지점마다 절대선량값을 측정하여 %Diff 값으로 계산하였다. 결 과: 치료 중심점인 Point A에서는 치료계획시스템에서 최대 201.7cGy가 나왔고, 실제 TLD 측정값은 최대 200.6cGy가 나왔다. 모든 치료계획시스템에서 유방 경계면으로부터 하방으로 17.5cm 떨어진 지점인 Point G 부터는 0cGy로 계산이 되었다. 실제 TLD 측정 결과 Point G에서는 최대 2.6cGy가 나왔고, 난소선량인 Point J에서는 최대 0.9cGy로 나타났으며 %Diff값은 0.3%~1.3%였다. 납 앞치마의 사용유무에 따른 선량 차이는 최대 2.1cGy에서 최소 0.1cGy로 나타났으며 %Diff값은 0.1%~1.1%였다. 결 론: 치료계획시스템에서 3가지 치료계획에 따른 선량차이는 최저 0.85%에서 최고 2.45%로 큰 격차를 보이지 않았다. 난소에서 Rando humanoid phantom의 치료계획과 실제 측정한 선량차이는 0.9% 이내로 나타났으나 실제 측정에서 조금 더 높게 측정되었다. 이는 치료계획시스템에서 산란선의 영향을 정확하게 반영하지 못하였고, 실제 측정에서는 TLD를 삽입한 상태로 CBCT를 촬영한 선량과 산란선량이 반영된 것으로 사료된다. 납 앞치마의 유무에 따른 선량측정에서 납 앞치마를 사용했을 경우에 치료범위에서 가까운 거리일수록 차폐의 효과가 있었으며, 치료범위에서 15cm 이상 거리가 있는 경우에는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 임상적으로 방사선 치료 중에는 임신이나 인공수정을 하기에는 적절하지 않지만, 치료 중 난소에 조사된 선량은 방사선 치료 후 가임기 여성의 생식 기능에 크게 영향을 주지 않을 것으로 생각된다. 하지만 가임 여성의 경우에는 지속적인 불안감을 가지고 있으므로 이번 결과를 통한 데이터를 제시함으로써 심리적인 안정을 도모할 수 있을 것으로 사료된다.

답전윤환지에서 이랑너비에 따른 기장의 생육특성 및 수량 (Effects of Ridge Width on Growth and Yield of Proso Millet (Panicum miliaceum L.) in Paddy-Upland Rotation Field)

  • 윤동경;오승가;이병진;전현식;정기열;강항원;전승호;조영손
    • 한국작물학회지
    • /
    • 제60권2호
    • /
    • pp.217-223
    • /
    • 2015
  • 본 연구는 건강 기능성 농산물로 각광을 받고 있으며 수요가 점차 증가하고 있는 기장의 생산량 증대와 자급률 향상을 위하여 논 재배시 이랑너비에 따른 기장의 생육특성 및 토양의 이화학성, 수분특성을 알아봄으로써 논 재배 시기장의 안정적인 생산을 확립하기 위한 기초자료로 활용하고자 수행하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 기장의 논 재배시 이랑너비에 따른 초장은 만홍찰에서 1년차에서는 240 cm 처리구에서 71.3 cm로 가장 작게 나타났으며, 이백찰은 2년차에서 60 cm 처리구에서 9.7 cm로 가장 크게 나타났다. 황금찰에서는 1년차에 60 cm 처리구에서 72.8 cm로 가장 크게 나타났다. 2. 재배기간 중 습해 피해를 받게 되는 토양의 과잉수 정체시간은 이랑너비 240 cm 처리구에서 1,006시간으로 나타나 이랑너비가 넓을수록 토양 내 과잉수 정체기간이 길어져 과습에 노출되는 시간이 길어지는 것으로 나타났다. 또한 이랑너비가 넓을수록 수분함량의 변화 폭이 크게 나타났다. 3. 수량구성요소에서 이삭장은 1년차의 만홍찰과 이백찰이 60 cm 처리구에서 35.1, 34.8 cm로 가장 길었으며, 이삭당 종실중은 1년차의 60 cm 처리구에서 만홍찰 6.9, 이백찰 7.8, 황금찰 8.7 g으로 가장 무겁게 나타났다. 2년차에서도 이와 유사하게 나타나 이랑너비가 좁아질수록 3품종 모두 무거워지는 경향을 보였다. 천립 중에서는 만홍찰과 이백찰이 240 cm 처리구와 비교해 60 cm 처리구에서 연차간 최대 6.8%, 46.2% 더 무겁게 나타났다. 4. 수량에서는 1년차에는 60 cm 처리구에서 만홍찰 221, 이백찰 223, 황금찰 $225kg{\cdot}10a^{-1}$으로 240 cm 처리구와 비교해 만홍찰 30.8%, 이백찰 92.2%, 황금찰 47.1% 증수되었다. 2년차에도 이와 비슷한 경향을 보여, 60cm 처리구에서 만홍찰 278, 이백찰 221, 황금찰 $200kg{\cdot}10a^{-1}$으로 240 cm 처리구와 비교해 만홍찰 103%, 이백찰 119%, 황금찰 85.2% 증수되었다.

계분 바이오차를 이용한 토양 중금속 안정화 효율 평가 (Efficiency of Poultry Manure Biochar for Stabilization of Metals in Contaminated Soil)

  • 임정은;이상수;옥용식
    • Journal of Applied Biological Chemistry
    • /
    • 제58권1호
    • /
    • pp.39-50
    • /
    • 2015
  • 본 연구에서는 오염토양 내 중금속 안정화 효율 평가를 위해 계분(PM), $300^{\circ}C$에서 생산한 바이오차(PBC300), $700^{\circ}C$에서 생산한 바이오차(PBC700)를 2.5, 5.0, 10.0 wt% 수준으로 토양에 처리하고 21일 간 항온배양하였다. 항온배양 후 토양의 pH는 PM 10.0 wt%, PBC300 10.0 wt%, PBC700 10 wt% 처리구에서 각각 7.51, 7.24, 7.88로 나타나 무처리구(pH 6.94)에 비해 유의적으로 증가하였는데 이는 PM, PBC300, PBC700 자체의 알칼리성에 기인한 결과로 판단되었다. 중금속의 TCLP 용출시험 결과 PM 처리구의 경우 용출되는 납(142-408% 증가), 카드뮴(39-77% 증가), 아연(20-24% 증가), 구리(241-955% 증가)의 농도가 모두 증가하였으며, 이는 PM 처리 시 급격하게 증가된 토양 내 DOC와 관련된 것으로 판단되었다. 그러나 PBC700 처리구의 경우 납, 카드뮴, 아연, 구리의 농도가 모두 감소하여 안정화되었으며, 무처리구 대비 감소율은 각각 7-23, 11-38, 11-52, 19-36%으로 나타났다. MINTEQ을 이용한 열역학 모델링 결과 PBC700 10.0 wt% 처리구에서는 납과 구리 화학종의 경우 수산화물인 $Pb(OH)_2$, $Cu(OH)_2$의 침전이 예상되었다. 특히, 납의 경우 매우 낮은 용해도를 보유한 chloropyromorphite [$Pb_5(PO_4)_3Cl$], hydroxypyromorphite [$Pb_5(PO_4)_3OH$] 등의 침전이 예상되었다. 이와 함께 SEM-elemental dot mapping을 이용한 원소분포 조사 결과, 다른 처리구와 달리 PBC700 처리구의 경우 납과 인의 분포부분이 중첩되어 두 원소간의 연관성이 있는 것으로 판단되었다. 이를 종합할 때, PBC700 처리구의 납 용출 농도의 감소는 PBC700이 함유한 인과 오염토양에 존재하는 납이 매우 안정한 형태의 화학종인 chloropyromorphite, hydroxypyromorphite 등을 형성하면서 나타난 결과로 판단된다.