• 광물과산업
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• 제29권
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• pp.1-17
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• 2016

점토광물은 자연 산출되는 광물로써 양이 풍부하고 가격이 저렴하여 여러 가지 산업자원으로써 오래전부터 다양하게 활용되어 왔다. 전통적인 주요 활용분야로는 제지 및 코팅 산업의 충진제, 내화재, 세라믹, 유리섬유, 시멘트 등에 90% 이상이 사용되어왔다. 최근에야 고무, 플라스틱 및 페인트의 물성 강화용 충진제로, 넓은 표면적을 활용한 촉매제로 일부 사용되고 있지만 대부분 판상용 점토광물을 대상으로 하고 있다. 고령토가 국내 생산 주요 품목에 들어가지만 그 비중은 2014년 기준 1.9%로 낮으며, 그나마 자급율도 77% 수준이라 수입에 의존하고 있다. 생산되는 고령토의 양이 매년 감소하고 있는 추세이며, 2014년 기준 고품질인 Wa와 Wb의 생산량이 각각 600 톤과 227 톤으로 미미한 수준이며 P급이 4.1만 톤 수준이라 부가가치가 매우 낮은 상품 중의 하나로 보인다. 다행히 우리나라에서 생산되는 고령토의 많은 부분이 할로이사이트 계열 고령토이고, 할로이사이트의 독특한 나노튜브 형태는 신소재 개발과 더불어 부가가치가 높은 새로운 활용분야를 개척하기 아주 적절한 광물이어서 그 특성과 산업적 활용 특성을 중심으로 최신 연구동향과 활용분야를 소개하고자 한다.

• 한국농공학회지
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• 제35권2호
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• pp.81-91
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• 1993

This study was performed to evalute effects of fillers on the mixing characteristics and mechanical properties of polymer concrete. Two types of unsaturated polyester polymer and two types of epoxy resin were used as binder material, and the portland cement, a fly ash and heavy calcium carbonate were used as filler. Following conclusions were drawn from the research results. 1. Working life of polymer concrete was not affected by filler types, but affected significantly by polymer types and quantities of hardener and catalysts. 2. Without concerning polymer types, use of heavy calcuim carbonate as filler was the best in improving workability.3. The highest strength was achieved by heavy calcium carbonate in using unsaturated polyester resin and by fly ash in using epoxy resin type.4. Elastic modulus was in the range of 2.05X 10-5~2.6X 10-5gf/cm$^2$, which was approximatly 60% of that of cement concrete. Heavy calcium carbonate with unsaturated polyester resin and fly ash with epoxy resin showed relatively higher elastic modulus.

• 자원환경지질
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• 제27권1호
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• pp.93-100
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• 1994

이 연구는 위스컨신주 도어지역의 지하수계에서의 남성분의 이동과 불규칙한 검출에 대한 메카니즘을 규명하였다. 1991년 봄 충진기간 동안에, 세개씩의 수위정(piezometers)을 내장한 두곳의 관측정과 다섯군데의 가정우물에서 수위와 수질의 변화를 측정하였다. 충진현상에 대한 수위의 변화는 지하수의 충진이 약 4일에서 10일 정도 연체되면서 비교적 빠르게 일어남을 보여주며, 이것은 지하수의 충진이 실루리안 돌로마이트 대수층 내에서 높은 수리전도율(K)을 가진 지대를 통해서 일어나고 있음을 지시해준다. 지하수내의 납성분은 미립자에서만 발견되었고, 용융된 상태로는 검출되지 않았다. 그 농도는 0.2에서 $7.1{\mu}g/mg$인데, 이는 지하수내 총 납성분으로는 0.3에서 $4.7{\mu}g/l$이다. 충진사건부터 최대의 미립자가 가정우물까지 이동하는데 걸리는 연체시간은 약 19일에서 22일 이었다. 지하수내에서 납성분이 미립자와 더불어 있으므로, 가정우물 중에서도 높은 수리전도대와 연결된 우물에서만 납성분이 검출되고, 결과적으로 지역적 불규칙성을 유발한다. 또한 우물에서는, 충진사건에 의한 지하수계로의 미립자의 유입량의 변화, 미립자의 이동에 따른 연체현상, 그리고 이동중의 분산 등으로 인해서 납성분의 농도가 채취하는 시간에 따라서 다르게 나타난다.

• 태양에너지
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• 제10권3호
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• pp.60-65
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• 1990

[ $p^+$ ]형의 InP 기판($p=4{\times}10^{18}cm^{-3}$)에 일정 온도에서 S를 열 확산시켜 $n^+-p^+$ 접합을 형성하고, $n^+$형 측에 사진식각법으로 폭 $20{\mu}m$의 표면 격자상 전극을 $300{\mu}m$ 간격으로 형성한 후, 반사방지(AR) 막으로 $600{\AA}$ 두께의 SiO 박막을 증착시켜 크기 $5{\times}5{\times}0.3mm^3$의 $n^+-p^+$ InP 동종접합 태양전지를 제작하였다. S의 접합깊이는 약 $0.4{\mu}m$이었으며, 제작된 태양전지는 확산시간이 증가함에 따라 단락전류($J_{sc}$)가 증가하였고, 충진율(F.F)이 감소하였으며, 직렬저항($R_s$)과 에너지 변환효율(${\eta}$)이 증가하는 경향을 나타냈다. $5,000-9,000{\AA}$의 파장 영역에서 양호한 분광감도 특성을 나타냈으며, 단락전류, 개방전압($V_{oc}$), 충진율, 에너지 변환효율이 각각 $13.16mA/cm^2$, 0.38V, 53.74%, 10.1%인 태양전지를 제작하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.259-260
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• 2012

산업화가 발달됨에 따라 대기 오염 물질은 점차 증가하고 있는 추세에 있고 특히 기름 및 석탄 연소 보일러, 자동차, 제철, 시멘트 플렌트, 소각로 등은 미세 분진을 발생시키는 주원인이 되어 왔다. 최근 대기환경법은 오염 분진의 중량 규제로부터 $10{\mu}m$ 미만의 PM10에서 $2.5{\mu}m$ 미만의 PM2.5의 미세 분진에 대한 규제로 점차 심화되고 있으나, 이러한 미세분진은 고전적인 제거 방법으로는 매우 어려우며 고가의 HEPA 필터를 사용하여야 한다. 한편 코로나 방전을 이용하는 전기 집진은 미세 먼지 제거에 매우 효율적이어서 $1{\mu}m$ 미만의 미세 분지도 99%까지 제거가 가능하다는 장점이 있지만 입자크기가 클 경우에는 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편 사이클론 집진기는 매우 오래전부터 개발되어 사용되어 왔는데 가격이 저렴하고 운영비가 적게 들며 $10{\mu}m$ 이상의 먼지는 99% 이상 제거가 가능하여 산업현장에서 오랜 기간 사용되어 왔지만 입자크기가 $10{\mu}m$ 미만으로 가면 집진율이 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 사이클론 집진기의 구조를 기본으로하여 사이클론 집진기 내부에 플라즈마 방전을 설치하여 원심력에 의한 집진과 코로나 방전에 의한 전기 집진을 동시에 수행할 수 있도록 하이브리드 사이클론 집진기를 제작하였다. 제작된 사이클론 집진기는 직경 30 cm 높이 120 cm의 사이클론 구조를 가지고 있으며 1 hp의 터보송풍기를 장착하여 $20m^3$/min 이상의 유량을 처리할 수 있도록 설계 제작되었다. 제작된 하이브리드 사이클론 집진기의 성능을 평가하기 위하여 $10m^3$의 체적을 가지는 테스트 챔버 내부에 사이클론 집진기를 설치하고 향을 태워 미세 먼지를 발생시킨 후 다양한 조건에서 집진 성능을 측정하여 보았다. 미세 먼지의 경우 사이클론을 작동시키지 않아도 테스트 챔버 벽면에 흡착되어 초기에는 급격히 감소하는 경향을 보여주나 일정 시간이 경과한 후에는 매우 느리게 감소하는 현상이 관찰 되었다. 코로나 방전을 하지 않고 오존 파괴기에 활성탄만 충진한 상태에서 사이크론을 작동시킬 경우 지속적으로 천천히 감소하는 경향을 보여주었으며, 코로나 플라즈마를 방전시킨 경우 미세 먼지는 HEPA filter를 장착한 것보다도 조금 빠르게 미세먼지를 제거하였다. 챔버 내부의 미세먼지가 초기 값의 1/10에 도달하는 시간은 코로나 방전 전류가 증가할수록 짧아지는 경향을 보여주었으며 최적 조건에서 100초 이내에 90% 이상 제거가 가능하였다. 하이브리드 사이클론 집진기는 집진 뿐 만 아리라 VOC 성분도 분해가 가능하여 유해물질을 제거하는 능력이 있다. 유해 가스 제거 능력을 실험하기 위하여 분진제거 실험에 사용된 챔버 안에 아세톤을 증발시켜 50 ppm이 되도록 한 후 다양한 조건에서 유해물질 제거 실험을 수행하였다. 미세먼지와는 달리 장비를 작동하지 않을 경우 매우 느리게 아세톤 농도가 감소하였다. 이는 미세 먼지와는 달리 흡착이 발생하지 않고, 측정 챔버 자체가 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 자연적으로 조금씩 외부로 누출되기 때문으로 판단된다. 코로나 플라즈마만 방전시켰을 경우 초기 농도의 80%가 제거되는데 걸리는 시간은 약 28분 정도로 코로나 플라즈마가 VOC 제거에 효과가 있음은 확인하였으나 제거율이 그리 높지 않음을 알 수 있었다. 한편 오존 파괴를 위해 활성탄으로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우는 약 12분 경과 후 80%가 제거됨을 확인할 수 있었으나 그 이후에는 VOC의 감소가 매우 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 한편 활성탄 대신 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과한 경우 약 3분 정도 경과 후 80%의 아세톤이 제거됨을 관찰할 수 있었으며 코로나 플라즈마를 작동시키면서 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우 약 2분 정도 경과 80% 이상의 아세톤이 제거되어 코로나 플라즈마와 복합촉매를 사용할 경우 VOC 성분이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제20권1호
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• pp.13-17
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• 2010

연자기 특성이 우수한 것으로 잘 알려진 Fe-6.5 % Si 합금을 분말로 제작하여 성형한 Fe-6.5 % Si 압분코어에서도 좋은 특성을 얻을 수 있는 지를 확인하기 위해 Fe-3, 4.2 그리고 6.8 % Si 압분코어를 각각 제작하여 교류와 직류 자기특성, 미소경도 등을 분석하였다. 실리콘 함량이 증가할수록 와전류손실은 감소하나 이력손실은 증가하여 Fe-6.8 % Si에서 최소손실을 얻을 수 없었다. 또한 실리콘함량이 증가할수록 코어의 전기비저항과 분말입자의 미소경도는 지속적으로 증가하였으며 이 때문에 충진율은 감소하였다. B2와 $DO_3$상이 Fe-6.8 % Si 분말에서만 생성된 것을 확인할 수 있었으며, 6.8 % Si보다 낮은 실리콘 함량에서 코어손실이 더 낮은 것을 절연체와 분말입자의 비저항 비율, 미소경도변화에 따른 충진율 저하와 반자장 효과 등으로 설명할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제27권1호
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• pp.68-76
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• 2017

고강도, 내약품성, 무독성, 내연소성의 장점을 가지고 있는 PVdF (polyvinylidene fluoride) 나노섬유로 기공이 $0.4{\mu}m$ 평막을 제조한 후, 부직포와 평막으로 나권형 모듈을 제작하였다. 용존유기물의 흡착 제거를 위한 입상 활성탄(GAC, granular activated carbon) 흡착 컬럼과 자체 제작한 나권형 모듈로 혼성 수처리 공정을 구성하였다. 카올린과 휴믹산으로 조제한 모사 용액을 대상으로, 처리수를 재순환하는 경우와 배출하는 경우 각각 GAC 충진량의 영향을 알아보았다. 여과실험 후 물 역세를 하여 회복률과 여과저항을 계산하였다. 또한, 탁도와 $UV_{254}$ 흡광도를 측정하여 GAC의 흡착 효과를 고찰하였다. 그 결과, 처리수를 재순환하는 경우와 배출하는 경우 모두 탁도 처리율에는 GAC 충진량의 영향이 없었다, 하지만 GAC의 $UV_{254}$ 흡광도 처리율이 처리수를 순환하는 경우 0.7~3.6%이었는데, 처리수를 배출하는 경우 3.2-5.7%로 증가하였다. 처리수를 순환하는 경우 GAC의 충진량이 증가함에 따라, 가역적 여과저항($R_r$)과 비가역적 여과저항($R_{ir}$)은 감소하는 경향을 보였다. 그러나 총여과저항($R_t$)은 거의 일정하였고, 물 역세 회복률($R_b$)은 다소 증가하는 경향을 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.497-504
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• 2019

본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 $HfO_2$ 박막을 제작하고, 질소 분위기에서 급속 열처리 온도에 따른 $HfO_2$ 박막의 구조적 및 광학적 특성을 조사하였다. XRD 측정을 통해 열처리 유무에 상관없이 $HfO_2$ 박막은 다결정 구조를 가짐을 확인할 수 있었고, 열처리 온도가 증가함에 따라 반가폭은 감소하는 추세를 나타내었다. 박막의 표면을 AFM 으로 조사한 결과, $600^{\circ}C$ 에서 열처리한 박막의 표면 거칠기가 3.454 nm 로 가장 작은 값을 나타내었다. 모든 $HfO_2$ 박막들은 가시광 영역에서 약 80% 정도의 투과도를 나타내었다. 또한 투과도와 반사도로부터 구한 굴절률과 셀마이어 분산 관계로부터, 파장에 따른 $HfO_2$ 의 굴절률을 예측할 수 있었다. $600^{\circ}C$ 에서 열처리 한 $HfO_2$ 박막이 2.0223 (${\lambda}=632nm$) 의 높은 굴절률과 0.963 의 높은 우수한 충진율을 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권2호
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• pp.54-60
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• 2019

최근 3D 프린팅 기술은 산업적인 응용분야의 확대를 위해 다양한 복합소재의 적용이 연구되고 있다. 기존 3D 프린팅 기술은 대부분 플라스틱 소재 위주로 개발되어 왔으며, 세라믹 소재의 경우 물리적, 화학적으로 우수한 물성을 가지고 있음에도 불구하고 상대적으로 3D 프린팅 적용을 위한 연구개발이 초기 단계에 머무르고 있다. 본 연구에서는 DLP(digital light processing) 3D프린팅 공정에 적용을 위해 다양한 입도의 실리카를 기반으로 광경화성 복합소재를 합성하였다. 다양한 적층 방식의 3D 프린팅 기술 중에서 DLP 3D 프린팅 방식은 광경화성 수지에 빛을 조사하여 3차원 기물을 제조하는 기술로 정밀도가 우수하고 다양한 소재 적용성이 높다. 합성된 실리카 복합소재의 충진율에 따른 유변학적 거동분석을 통하여 DLP 3D 프린팅 적용가능성을 확인하였고, 원활하게 적층조형이 잘 이루어지는 것을 확인하였다. 3D 프린팅된 시편의 인쇄 정확도는 디자인과 약 3 % 미만의 차이를 나타내었고, 실리카 입자의 충진율이 80 wt%일 때 34.3 MPa의 강도를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권12호
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• pp.873-878
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• 2014

본 연구에서는 박테리아 제거를 위한 완속모래여과에서 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT)의 적용성을 검토하기 위해서 전자현미경 분석 및 칼럼 실험을 수행하였다. CNT의 형태적 특성을 분석하기 위하여, 주사전자현미경으로 분석한 결과 CNT는 박테리아 부착이 용이한 섬유형태로 응집되어 있었다. CNT의 충진 두께, pH, 이온강도를 달리하며 칼럼 실험을 수행하였다. CNT의 충진 두께가 1 cm, 3 cm, 5 cm로 증가할수록 박테리아 제거율이 44.15%에서 99.95%로 증가하는 것으로 나타났다. 반면, pH가 5.5에서 8.5로 증가할 경우 정전기적 반발력에 의해 박테리아 제거율이 감소하는 경향을 보였다. 이온강도를 0 mM에서 50 mM로 증가하여 칼럼 실험을 수행한 경우 박테리아 제거율이 97.25%에서 70.90%로 감소하였다. 본 연구를 통해 CNT가 오염된 물에 함유되어 있는 박테리아를 처리하는 완속모래여과에 적용 가능한 것으로 나타났다.