• 전기의세계
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• v.39 no.9
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• pp.35-38
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• 1990

전자펌프(Electromagnetic)는 액체금속의 도전성을 이용하는 것으로 종래의 기계식에 비해 회전부가 없고 기밀을 요하는 패킹장치 등이 없어 보수가 필요없을 뿐 아니라 동작시 유도전압 조정기를 이용하여 유량제어를 쉽게 할 수 있는 등 많은 장점이 있다. 따라서 신뢰성과 안전성이 요구되는 고속증식로, 인공위성과 같이 액체금속을 냉각재로 사용한는 시스템의 펌프에는 물론 알루미늄, 납, 수은 등과 같이 산업계에서 많이 쓰이는 용융금속의 수송에도 대단히 중요한 장치이다. 그러나 전자펌프는 구조상 2차측(액체금속)과 펌프닥트등에서의 손실이 대단히 클 뿐 아니라 전자펌프의 이용 특성상 높은 온도에서 사용해야 하므로 절연 및 내열재료 특성에도 아직 연구되어야 할 과제가 많다. 본 난에서는 이러한 관점에 입각하여 전자펌프의 기본원리를 기술하고 국내외의 연구현황 및 전망을 고찰하여 보고자 한다.

• Clean Technology
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• v.27 no.2
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• pp.139-145
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• 2021

The purpose of this study is to recover valuable metals from spent batteries using a dry process. We focused on the effect of the smelting temperature on the composition of recovered solid and liquid products and collected gaseous products. After removal of the cover, the spent battery was left in NaCl solution and discharged. Then, the spent battery was made into a powder form through a crushing process. The smelting of the spent battery was performed in a tubular electric furnace in an oxygen atmosphere. For spent lithium-ion batteries, the recovery yield of the solid product was 80.1 wt% at a reaction temperature of 850 ℃, and the final product had 27.2 wt% of cobalt as well as other metals such as lithium, copper, and aluminum. Spent nickel-hydrogen batteries had a recovery yield of 99.2 wt% at a reaction temperature of 850 ℃ with about 37.6 wt% of nickel and other metals including iron. For spent nickel-cadmium batteries, the yield decreased to 65.4 wt% because of evaporation with increasing temperature. At 1050 ℃, the recovered metals were nickel (41 wt%) and cadmium (12.9 wt%). Benzene and toluene, which were not detected with the other secondary waste batteries, were detected in the gaseous product. The results of this study can be used as basic data for future research on the dry recycling process of spent secondary batteries.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.14 no.4
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• pp.21-25
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• 2007

In this study, the properties of Sn-0.7wt%Cu-Xwt%Re(X=$0.01{\sim}1.0$) older were investigated by using DSC(differential scanning calorimetry), wetting balance, victors hardness and tensile testers. The melting temperature of solder was increased with increasing the contents of rare earth element, and the melting temperature range of Sn-0.7Cu-($0.01{\sim}1.0$)Re solder was $233.9{\sim}234.7^{\circ}C$. The wettability with Sn-0.7Cu-0.1Re solder was higher than that of Sn-0.7Cu-0.01Re and Sn-0.7Cu-1.0Re solders, and the wettability of Sn-0.7Cu-0.1Re solder was higher than that of Sn-0.7wt%Cu-0.01w%P solder. Also, the hardness and tensile strength of solder were increased with increasing the contents of rare earth element.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2009.06a
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• pp.291-291
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• 2009

한국원자력연구원의 파이로 실험 시설인 ACPF (ACP Facility)에는 공학규모 전해환원 반응기가 설치되어 공정 대용량화를 위한 연구가 수행되고 있다 본 연구에서는 전해환원 공정의 Scale-up을 위해 기존 반응기를 개선하여 전해환원 실험을 수행한 결과를 담고 있다. 장치의 대형화 빛 원격운전성 향상을 위해 기존의 전해환원 반응기의 상부 플랜지는 보다 간단하게 정리되었으며 염 이송에 의한 고온 조건 노출 시간을 줄임과 동시에 염 재사용을 목적으로 상부 플랜지는 이중으로 설계되었다. 따라서, 반응 종료후 전극이 설치된 상부 플랜지를 들어 올림으로서 반응기를 불활성 분위기로 유지하는 동시에 전해환원 금속전환체를 회수 할 수 있도록 반응기가 제작되었다. 또한, 새로운 반응기는 용융염 내의 강제 유동을 위해 아르곤 버블링이 가능하도록 설계 제작되었다. 새로 제작 설치된 전해환원 반응기를 사용하여 산화물 분말을 혼합하여 준비한 모의 사용후핵연료를 사용하여 전해환원 실험을 수행하였다. 그 결과, 산화물이 충진된 음극의 전영역에서 고루 96% 이상의 높은 금속전환율을 얻었으며 시간에 따라 선택된 FP들의 용융염 내 거동을 측정하였다. 실리더 형태의 음극에서 Cs, Sr 등의 원소들이 용융염으로 시간에 따라 용출되는 것을 확인하였으며 동시에 반응기 재질인 Fe 등도 일부 용융염에서 검출되었다. 아르곤 버블링에 의한 강제 유동은 전압 및 전류 거동에는 큰 영향을 미치지 못하였으나 염의 휘발량을 증가시켜 영조성올 변화시키는 것으로 측정되었다. ACPF의 전해환원 실험결과를 바탕으로 반응기를 상부 기체상과 하부 액체상으로 나누어 전산모사를 수행하였다 상부 기체상은 유입되는 아르곤 기체와 발생되는 산소기체의 흐름을 모사하는 결과를 얻었으며 온도 및 산소의 분압을 계산하였다. 하부 액체상에서는 전기장을 모사하여 전류 밀도 등을 3차원으로 모사하였다.

• Analytical Science and Technology
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• v.13 no.6
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• pp.759-765
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• 2000

A study on the separation of Zr metal from $LiF-BeF_2-ZrF_4$ (67-27-6 mol%) molten salt was carried out using electrowinning. The decomposition potentials of the $LiF-BeF_2$ (72-28 mol%) and the $LiF-BeF_2-ZrF_4$ (67-27-6 mol%) molten salts were measured to be -1.55 and -1.35 volt, respectively. The Zr separation voltage from the salt were found to be in a range of -1.4 -1.5 volt. As increasing applied current, the deposition of molten salt on a cathode increases but the current efficiency decreases. In addition, the deposition and current efficiency decreases with increasing temperature.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.39 no.1
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• pp.49-60
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• 2002

Welding is essential in ship production since welding is very popular method for joining two or more metals. However, welding causes residual stress and distortion and these give a bad influence to the structure strength and assembly of ship blocks. Therefore, prediction and treatment of residual stress and distortion is a key to accuracy control in shipyard. In this paper, a computational procedure, based on thermal-elastic-plastic 3-dimensional FEA, has been suggested to simulate butt and fillet welding process. In the simulation process, temperature distribution at each time step is obtained by heat transfer analysis and then thermal deformation analysis is done with obtained temperature distributions to find the residual stress and distortion. In heat transfer analysis, enthalpy method is used to realize phase change at melting temperature. Also element birth and death method is used to simulate adding of weld metal in both heat transfer analysis and thermal elastic plastic analysis. The proposed procedure is verified by related researches and the results show good agreement with those of related researches.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2009.11a
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• pp.345-345
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• 2009

전기화학적 환원 기술을 이용한 고온 용융염 전해환원의 결과 생산되는 금속전환체는 다공성 특성에 의해 전해환원의 매질인 용융염을 함유하게 된다. 전해환원과 후속 전기화학 공정인 전해정련의 전해질은 각각 LiCl과 LiCl-KCl 공융염으로 상이하기 때문에 이렇게 금속전환체에 포함된 LiCl 염이 동반되어 전해정련 공정에 도입될 경우 전해정련 공정의 공융염 조성을 어긋나게 한다. 이에 따라 금속전환체의 잔류염은 효과적으로 제거되어야 하며 공정으로 감압 증류에 의한 잔류염 제거 공정이 고려되고 있다. LiCl은 증기압이 비교적 낮기 때문에 감압의 고온 조건이 공정에 필요하다. 그러나 상평형도 분석 결과 전해환원 공정에서 산화물을 담아 음극으로 사용되어 환원된 금속전환체와 함께 도입되는 SUS 재질의 바스켓과 사용후핵연료 금속전환체의 주된 원소인 우라늄과는 공융할 수 있기 때문에 LiCl 증발 온도는 $720^{\circ}C$ 이하로 유지되어야 한다. 이와 같은 조건에서 LiCl 증발 속도를 높이기 위해서는 감압 조건이 필수적이다. 본 연구에서는 감압조건에서 LiCl 휘발 실험을 위해 폐쇄형 및 개방형 반응기를 제작하여 압력 조건 및 Ar 유량 등에 따른 LiCl 휘발율을 측정하였다. 증발된 LiCl은 일정 감압 조건에서 분말형으로 냉각부위에 회수 될 수 있었으나 완전 진공 조건에서는 결정형으로 냉각 부위에 응축되는 것으로 확인 되었으며 일정 진공 조건에서는 Ar 유량에 따라 증발량이 의존하지 않는 것으로 나타났다. 연구 결과 증발염의 취급 빛 이송을 위해 분말형 회수를 목표로 설정할 수 있었으며 공정조건으로 일정 수준의 감압 조건을 제시하였다. 이 후 후속 연구로 장치의 대형화 및 증발 속도 향상을 위한 추가적인 연구가 계획되어 있으며 연구 결과에 기초하여 공학규모 파이로 공정 시설인 PRIDE에 도입될 장치의 기초 설계 자료를 생산할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.208.1-208.1
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• 2014

반도체 공정이나 디스플레이 공정에는 세라믹 부품이나 금속 부품이 많이 포함되어 있는데 이들 부품이 공정중에 발생하는 플라즈마 또는 여러가지 부산물에 의하여 부품의 표면에 다양한 코팅층이 형성된다. 그리고 이러한 공정에 들어가는 부품은 플라즈마 또는 각종 산에 취약한 특성을 나타내는데 이에 대하여 해결하기 위하여 세라믹 부품의 표면에 용사코팅이나 각종 물리, 화학적 방법을 이용하여 표면에 코팅층을 형성한다. 이렇게 형성된 코팅층중 특히 용사코팅에 의하여 형성된 코팅층은 플라즈마 공정이나 각종 부식성 산에 의하여 박리 또는 크랙이 발생하게 된다. 이러한 특성은 용사코팅층의 특성상 발생하고 있는 물리적 흡착에 의하여 흡착된 계면에서 박리가 발생할 가능성이 크게 된다. 이러한 현상을 줄이기 위하여 고열원을 통하여 열처리 실험을 실시한다. 특히 전자빔이나 레이저 열원은 고온 급속 가열에 의하여 고융점인 세라믹 용사코팅층 및 금속 코팅층을 재용융 및 응고과정을 통하여 미세구조를 변화시킨다. 특히 전자빔 열처리는 진공중에서 코팅층의 열처리를 행함으로써 코팅층 내에 있는 기공을 제거하거나 불순물을 제거하기에 용이하다. 본 연구에서 수행된 열처리는 기 코팅된 세라믹이나 금속재의 표면을 다량의 Electron의 Flux를 통하여 표면의 온도를 Melting point 직하 온도까지 상승하였다가 응고시킴으로써 코팅층의 특성을 변화시켰다. 이렇게 열처리된 시험편의 XRD를 통해 결정구조를 파악하고, SEM, OM을 통하여 기공의 제거, 결함의 제거 등을 확인하였으며 경도 변화를 통하여 물리적 특성의 변화를 함께 확인하였다. 평가 결과 결정구조의 변화와 더불어 경도등의 상승효과가 발생하였으며 코팅층 내에 존재하는 결함이 감소함을 확인하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.5 no.3
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• pp.345-356
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• 1995

본 연구에서는 TiAl 금속간 화합물을 자전 고온 반응법을 이용하여 제조시 반응과정을 열시차 분석 방법으로 분석하였다. 합금 조성은 Ti-45at% Al, 53at%Al, 알루미늄 분말 크기, 승온 속도, 성형 밀도 등을 변화시켜 이들이 반응 과정에 미치는 영향을 관찰하였다. 분말이 미세할수록, 승온속도가 느릴수록, 성형 밀도가 낮을수록 반응 점화 온도 및 연소 온도가 감소하였으며, 고상 Ti와 고상 Al간의 반응정도가 증가하는 것이 관찰되었다. 고상 Ti와 고상 Al간의 반응에서 생성되는 것은 XRD 분석 결과 Ti$Al_{3}$상으로 확인되었다. 이에 비하여 반응 점화 온도가 알루미늄의 용융 온도보가 높을 경우에는 생성되는 상이 $Ti_{3}$Al, TiAl상으로 확인되었다. 이러한 상의 생성 원인에 대하여 확산 계수 및 알루미늄의 용해도등의 요인으로 설명하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.4 no.3
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• pp.50-57
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• 1986

In this study, the experiments were earried out for the purpose of the clarifying the optimum metal arc spraying conditions, such as spraying distance, wire feed speed, arc current, etc, by using the stainless steel wire ER 308L. Main results obtained are as follows: 1. Optimum spraying distance is closely related to the equilibrium temperature of base material in back surface. 2. The size fused metal particles is increased according to the temperature of fused metal. 3. The maximum adhesion strength of coatings is obtained under the optimum spraying conditions of which the temperature of fundamental is maximum.