본 연구에서는 새도우마스크 제조공정에서 발생되는 Fe-Ni 계 폐산 용액에 Ni 성분을 용해시킨 복합 산용액을 원료용액으로 사용하여 분무열분해법에 의해 입도분포 및 조성이 균일하며, 입자형태가 구상이면서 평균입도가 100nm 이하인 Ni-ferrite 나노 분말을 제조하며 원료용액의 유입속도, nozzle tip 크기 및 공기압력의 반응조건 변화에 따른 생성분말의 특성 변화를 파악하였다.
계면활성제(polyvinylpyrrolidone, PVP)와 개시제(benzoyl peroxide, BPO)를 95% 알코올을 용매 속에 첨가하여 styrene monomer로부터 나노 크기의 균일한 분포 영역을 갖는 polystyrene (PS)을 제조하였다. Emulsion polymerization방법을 사용하였으므로 중합과정에서 PS입도 크기에 많은 변수가 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 단량체, 계면활성제 및 개시제 등의 농도 영향은 배제하고 가장 큰 변수들로 고려되는 교반 속도와 초음파 조사시간의 영향을 주로 연구하였다. 초음파 조사시간을 조절한 결과 400 nm의 나노 크기를 갖는 PS 입자를 제조할 수 있었다.
HTPB/AP의 성능을 이론적 계산에 의해 분석한 결과, Zr 함유 추진제는 Al 추진제보다 비추력이 낮은 데 이는 화염온도가 낮고. Zr 산화물의 분자량이 크기 때문이었다. HTPB/AP/Zr 추진제에서 Zr의 입도가 작을수록 연소속도가 증가하며, 입도가 작은 $2{\mu}m$ Zr은 함량이 증가할수록 금속화염으로부터 연소표면으로 전달되는 열량이 증가하여 연소 속도가 빨라지는 것으로 나타났다. 150nm 크기의 Al을 HTPB/AP/Zr 추진제에 적용하면 연소 속도가 증가하지만, 연소속도 증진 효과가 매우 좋은 Butacene 및 $1{\mu}m$ AP가 함께 함유된 추진제에서는 AP의 입도 분포의 영향에 의해 nano Al으로 인하여 연소속도가 감소할 수도 있다는 것을 알게 되었다.
HTPB/AP의 성능을 이론적 계산에 의해 분석한 결과, Zr 함유 추진제는 Al 추진제보다 비추력이 낮은데 그 이유는 화염온도가 낮고, Zr 산화물의 분자량이 크기 때문이었다. HTPB/AP/Zr 추진제에서 Zr의 입도가 작을수록 연소속도가 증가하며, 입도가 작은 $2{\mu}m$ Zr은 함량이 증가할수록 금속화염으로부터 연소표면으로 전달되는 열량이 증가하여 연소 속도가 빨라지는 것으로 나타났다. 150nm 크기의 Al을 HTPB/AP/Zr 추진제에 적용하면 연소 속도가 증가하지만, 연소속도 증진 효과가 매우 좋은 Butacene 및 $1{\mu}m$ AP가 함께 함유된 추진제에서는 AP의 입도 분포의 영향에 의해 nano Al으로 인하여 연소속도가 감소할 수도 있다는 것을 알게 되었다.
중국 Liaoning에서 산출된 천연 수활석(brucite)을 원료로 $Mg(OH)_2$ slurry를 제조하고, 그 탈황 성능을 조사하였다. 수활석의 입도분포의 차이 및 수열처리에 의한 활성화 효과를 검토하였다. 80 mesh 이하의 수활석 시료에 비해 입자의 크기가 작고 입도분포가 좁은 1000 mesh 이하의 사료가 de-$SO_2$ 효율이 더 높은 것을 확인할 수 있었다. 한편, 80 mesh 이하의 수활석 시료를 비교적 낮은 온도인 363 K에서 3 h 동안 수열 처리하여 매우 높은 de-$SO_2$ 성능 개선 효과를 얻을 수 있었다.
퇴적물의 입자 크기가 부상과 퇴적과정에 미치는 영향을 규명하기 위하여 네 종류의 각기 다른 입도분 포성분으로 구성된 퇴적물을 사용하여 수리실험을 하였다. 사용된 세 가지의 퇴적물은 입도분포가 조밀한 동질의 입도로 구성되었으며 네 번째 것은 위의 세 종류의 퇴적물을 한데 섞은 복합적 구성요소를 지닌 것이다. 또한 최적물 표층에 가해지는 1~14dynes/$\textrm{cm}^2$ 범위의 전단응력을 사용하여 각 군의 퇴적물마다 부상과 퇴적에 대한 실험을 하였으며 그 결과를 상호 비교하였다.
기수갈고둥(Clithon retropictus)은 염분농도, 물흐름, 지반조건 등 환경의 질을 판단할 수 있는 생물학적 지표종으로서의 가치가 높아 멸종위기야생생물 2급으로 지정되었으나 생리생태적인 특성에 대한 기초 연구는 여전히 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 연초천 기수역을 대상으로 염분농도, 하상 토양입도 등의 환경조건이 개체크기, 밀도 등에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 기수역에서 생물의 분포에 영향을 미치는 핵심 변수인 염분농도를 조사한 결과 민물에서부터 기수에 해당하는 0~25‰ 범위를 나타내었다. 하상 입도는 연초보와 가까울수록 거친 자갈이 많아진 반면, 하류로 갈수록 모래보다 작은 입자의 비율이 증가했다. 개체수와 개체크기는 연초보를 중심으로 물이 정체되는 담수인 상류와 해수가 만나는 하류에서 급격히 감소한 것으로 미루어 염분농도에 대한 내성은 넓은 것으로 확인되었다. 하지만 양극단으로 갈수록 개체수와 개체크기가 줄어드는 것으로 나타나 적응성은 약해지는 것으로 분석되었다. 개체수 및 개체크기와 환경요인과의 상관관계를 분석한 결과, 염분농도와 하상입도 모두에 영향을 받는 것으로 나타났다. 염분농도와는 높을수록, 하상입도와는 모래보다 작은 입자가 많을수록 개체수는 감소하는 경향이었다. 개체크기와의 관계에서도 염분농도가 높은 하류로 갈수록 크기는 줄어들었다. 하상입도는 입자크기 19mm 이상인 자갈이 많아질수록 개체가 커지는 것으로 분석되었다.
Pechini 방법으로 98.0 mol% ZnO, 1.0mol% $Bi_2O_3$, 0.5mol% CaO, 그리고 0.5mol% $MnO_2$ 조성의 ZnO 바리스터를 제조하여 소결거동과 전기적 특성을 관찰하였다. Pechini 방법으로 제조된 ZnO 바리스터 분말은 평균 입자크기가 $1.5\mu$m 정도이며 좁은 입도 분포를 보였다. $1100^{\circ}C$의 소결온도에서 전형적인 액상소결 과정에서 나타나는 입자성장 거동을 보였으며, 균일한 입자크기와 입계를 따라 Bi가 풍부한 액상이 고르게 분포된ZnO 바리스터를 제조할 수 있었다. 본 실험에서 비직선계수는 40~60 정도의 비교적 높은 값을 보였으며, 항복전압의 역수는 입자크기에 거의 비례하였다. 이것은 Pechini 방법으로 제조한 ZnO 바리스터가 균일한 입자크기와 균일한 액상의 분포를 갖는 바람직한 미세구조를 갖는 것을 보여 주는 것으로, Pechini 방법을 이용함으로서 ZnO 바리스터의 미세구조를 효과적으로 조절할 수 있으므로, 그 전기적 특성의 제어가 가능할 것으로 사료된다.
본 연구는 디지털 이미지 처리 기법을 이용하여 2차원 이미지를 3차원으로 변환하기 위하여 형상변환계수 및 등가직경이론을 제안하였고, 이를 이용하여 수정입도분포곡선을 작성하였다. 연구에 이용된 골재는 천연골재(해변자갈) 2종 및 쇄석골재 2종 등 총 4종의 골재를 이용하였다. 4종의 골재에 대한 편평비는 각각 0.30, 0.36, 0.47 및 0.83으로 측정되었다. 형상변환계수는 각각 0.77, 0.78, 0.84 및 0.92로 결정되었다. 형상변환계수에 디지털이미지 처리기법에서 구한 입경을 곱하여 입자의 크기를 보정하였다. 보정된 입자크기를 이용하여 보정된 체적 및 중량을 구하여 수정입도곡선을 작성하였다.
ASTM D5757-95에 따른 마모 반응기를 이용하여 수성 가스 반응에 사용되는 촉매들의 마모 특성을 고찰하였다. 저온 수성가스 촉매와 고온 수성가스 촉매들의 유동 현상, 입자 크기에 따른 영향을 고찰하였고 이에 따른 입도 분포 변화를 측정하였으며 유동층 매체로 이용되는 모래와 마모 특성을 비교하였다. 마모관 내부에서 기체 주입에 따른 마모가 일어나 촉매의 입자 크기가 감소하고 분포가 변화되었다. 또한 초기 촉매 입자 층의 40~50%에 해당하는 양이 비산되어 배출되었다. 촉매 종류별 비교로부터 저온 수성가스 촉매가 고온 수성가스 촉매보다 비산량이 적음을 알 수 있었고, 초기 촉매 입자의 크기별 비교로부터 초기 입도가 $212{\sim}300{\mu}m$에 해당하는 경우에 비산량이 상대적으로 적음을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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