• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.479-485
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• 2008

Aerosol templating 법을 이용하여 두 종류의 출발물질 용액($TiO_2$ 나노분말/PS 콜로이드 혼합용액 및 TTIP/PS 혼합용액)으로부터 mesopore 및 macropore를 동시에 가지는 다공성 $TiO_2$ 나노구조체 분말을 제조하였다. $TiO_2$에 대한 PS 분말의 혼합비 및 반응기 온도가 다공성 나노구조체 분말의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. $TiO_2$ 나노분말을 출발 물질로 사용한 경우, $PS/TiO_2$ 무게 혼합비를 0.79에서 1.31로 증가시킴에 따라 macropore의 증가가 SEM을 통하여 관찰되었으며 비표면적과 mesopore volume은 각각 $31.6m^2/g$에서 $39.1m^2/g$으로, $0.068cm^3/g$에서 $0.89cm^3/g$으로 증가하였다. TTIP 전구체를 사용한 경우, 동일조건에서 제조한 분말의 비표면적 및 mesopore volume이 각각 67% 및 75% 감소하였다.

• 전기화학회지
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• 제15권3호
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• pp.181-189
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• 2012

ND-YAG 펄스 레이저를 사용하여 밀폐 반응기에서 가스상 $Ge(CH_3)_4$ (tetramethyl germanium, TMG)을 광분해하여 Ge (germanium) 나노입자를 합성하는 새로운 합성법을 개발하였다. 나노입자의 크기는 간단히 충돌이완가스를 사용하여 5-100 nm로 조절할 수 있었다. $Ge_{1-x}Si_x$ 합금 나노입자는 TMG와 $Si(CH_3)_4$ (tetramethyl silicon, TMS) 혼합가스를 광분해하여 합성하였으며, 이때 반응기 안의 가스 혼합비율에 따라 나노입자의 조성을 조절할 수 있었다. 합성된 나노입자는 얇은 탄소층(1-2 nm) 에 싸여있고, 안정한 콜로이드 용액형태로 잘 분산되어 있다. 합성된 Ge 나노입자와 Ge-RGO (reduced graphene oxide) 하이브리드 구조체 모두 리튬이온전지 특성이 50 사이클 이후 각각 800, 1,100 mAh/g의 높은 방전용량을 갖는 것을 확인하였고, 이 방법은 이전의 Ge 나노입자 합성법과 비교하여 높은 수득률, 우수한 재현성, 성분조절의 용이 하므로, 고성능 리튬 전지의 개발을 위한 음극소재로 기대된다. 이와 같은 Ge 나노입자의 새로운 대량 합성법은 고성능 에너지 변환 소재 실용화에 기여할 것으로 예상된다.

• 공업화학
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• 제5권3호
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• pp.395-405
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• 1994

Carbon black(이하 CB로 약함) 표면에 존재하는 각종 작용기(-OH, OC,<-COOH)를 n-butyl lithium을 반응활성화제로 활성화시킨 후 아크릴레이트 및 메타크릴레이르 단량체들을 음이온 그라프트 중합하여 CB-그라프트 생성물을 얻었다. 이 CB-그라프트 생성물을 비용매를 이용한 침전법과 원심분리기를 사용하여 호모폴리머를 분리시켜 반응시간과 온도에 따른 그라프트 효율 등을 구한 결과, CB-polyacrylates의 경우 그라프트율이 20~30% 정도로 낮았지만 CB-polymethacrylate의 경우 150~200% 정도의 매우 높은 그라프트율의 CB- grafted polymer를 얻을 수 있었다. 또한, 각 반응온도에서 CB와 단량체들의 음이온 중합은 대체로 1~2시간 정도에서 평형상태를 이루었으며, 온도가 높아짐에 따라 전환율과 그라프트율은 약간의 증가를 보였다. 콜로이드 분산성 시험을 한 결과 열건조 전에는 각 호모폴리머의 양용매 중에서 매우 안정한 분산성을 나타냈으며, 열건조 후에도 CB-polymethacrylate의 경우에는 대부분의 polymethacrylate 양용매에 대해 매우 양호한 안정성을 보였다. CB 표면에서의 그라프트 중합체의 확인은 적외선 스펙트럼에 의해 행하였다. Four-probe 방법에 의한 CB-grafted polymer의 저항값 측정에서는 그라프트율이 높을수록 저항값이 증가함을 알 수 있었다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2000년도 추계학술발표논문집
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• pp.132-132
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• 2000

환경오염과 이상기후의 영향으로 인한 수자원의 고갈과 함께 국내의 경우 수자원 개발 계획 및 수요량을 감안할 때 향후 7 년 내에 물부족 현상을 겪을 것이라는 보고가 있 었으며, 환경부담을 줄이기 위해 폐수의 배출기준은 강화되고 있다. 이러한 상황에서 제조 특성상 타 업종에 비해 폐수 발생량이 높은 편인 국내의 제지산업은 여러 해전부터 이에 대 한 방안을 모색하여 왔다. 일반적으로 폐수 수질 관리와 청수 사용량의 절감을 위해 고가의 폐수 처리 장치를 설치하거나 폐수 재활용을 통해 공정을 극도로 폐쇄화하는 방안으로 연구 가 진행되어 왔다. 이 중 용수의 재활용이 가장 경제적인 방법이지만, 재활용이 지속될수록 각종 무기염과 콜로이드성 유기물질이 축적되어 각종 약품의 효능 저하, 탈수속도의 저하 및 생산 제품의 품질 악화 등의 문제를 유발한다고 알려져 있다. 이를 해결하고자 하는 노 력으로 펄프 원료에 따른 공정수 내 용해성 물질의 분석과 재활용 횟수에 따른 각종 SS와 D DS의 축적 정도에 대한 기초 연구가 수행되었으며, 고폐쇄화된 공정에서 성능을 발휘할 수 있는 첨가제의 개발과 적용 방법에 대한 연구도 수행된 바 있다.여러 지종 가운데 골판지 원지는 용수의 재활용률이 상당히 높은 지종이기 때문에 공정수의 재활용이 진행될수록 열악한 저급 원료로부터 각종의 다양한 물질이 용출 혹은 배 출되며, 이러한‘물질은 골판지 원지의 강도 발현에 더욱 악영향을 미칠 것으로 판단되었다. 미세분으로 구성된 SS의 경우 이미 많은 연구를 통해 특성이 파악되었기 때문에 본 연구에 서는 ss를 제외한 공정수를 두 가지로 크게 나누어 고려하였다. 즉, ss로 측정되지 않지만 닥도를 유발할 수 있는 미세 무기물질과, 용해성의 무기염, 첨가제 및 추출물 둥으로 이루어 진 용해성 성분으로 나누어 분석하였으며, 또한 각각이 초지 특성에 미치는 영향을 살펴보 고자 하였다.을 해석코자 하였으며, 그 방법으 로 수치해석기법을 도입하였다. 또 실제 캘린더링 전후의 두께 변화를 측정하여 유리전이온도 의 도달 깊이와 비교하였다. 지필의 압축 정도는 롤의 직경과 닙 폭을 이용하여 MD 방향으 로 함수화하였으며, 열전달 계수로는 겉보기 값을 사용하였다. 이때 지펼은 균질한 것으로 가 정하였다. 함수율은 유리전이온도를 좌우하는 가장 큰 인자이나 본 연구에서는 항온항습처리 를 통해 유입지의 함수율을 고정시켰으며 캘린더링 시 함수율의 변이는 없다고 가정하였다. 그 결과 열침투깊이가 증가할수록 지필은 보다 변형되기 쉬운 상태가 되어 주어진 압력 조건에 대해 소성변형 정도가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 캘린더링 전후에 두께 변화를 측정하여 정량적으로 평가할 수 있었다. 수치해석기법을 통해 같은 압력 조건에서 온도가 증 가함에 따라 혹은 같은 온도 조건에서 압력이 증가함에 따라 지필 내의 유리전이온도의 침투 깊이가 증가함을 알 수 있었으며 이는 캘린더링 전후의 두께 변화의 측정 결과와 일치하였 다. 또 NRT가 증가함에 따라서도 유리전이온도 침투 깊이가 증가하였다.합편에 비해 일부 우수한 양상을 보였지만 본 실험의 범위내에서는 통계적 정량적 차이를 제시할 수는 없었다. 향후 보다 광범위한 동물 실험이 필요할 것으로 사료된다.된다.하고도 완전교정술 도달 확률이 높은 치료전략이라는 사실을 입증하였으며 주대동맥폐동맥혈관부행지의 크기나 숫자가 단일화하기 쉬운 형태학적 특징을 지닌 경우에는 조기에 일단계완전교정술을 시행하여 양호한 결과를 얻을 수 있다는 사실을 발견하였다. 반면 본 환아군 중 단일화술을 먼저 시도한 군에서는 비록 단계적인 단일화를 시도한 군에서 단일화술과 관계된 수술사망율이 약간 낮기는 하였으나 완전교정술까지 완료될 가능성에는 차이가 없었다. 그러나 이 경우 보다 정련된 적응 환자의 선택을 통한 단일화 우선전략의 시도와 장기 추

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.5-12
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• 2018

본 연구에서는 연소재와 식품폐기물의 산업부산물을 이용하여 비점오염 수처리 여과재로 활용 가능한 여과재를 개발하였다. 첨가제 주입에 따른 공극 형성은 강도가 유지되는 전제하에 알루미늄 파우더 3%, $Ca(OH)_2$ 2%일 경우 기포형성이 가장 많이 발생하는 것으로 나타났다. 결합재의 적정 혼합비로서 (연소재+식품 폐기물+점토):(물유리+콜로이드성 실리카)는 7:3 이상에서 가장 효과적인 것으로 나타났으며, 온도에 따른 강도반응은 $1,000^{\circ}C$일 경우가 효과적이다. 최적의 혼합비율은 연소재 30%, 점토 30%, 식품 폐기물 10%에서 가장 높은 강도를 보여 비점오염 수처리로 활용도가 가장 높을 것이라 판단된다. 최적 배합조건에서 제조된 여과재는 $SiO_2$ 65.8%, 밀도 $1.4g/cm^3$, 공극률 25.6%, pH 9.8로 분석되었으며, 유해물질은 검출되지 않았다. 수처리에 대한 여과능을 알아본 결과 여과된 SS의 평균농도는 $14.06mg/{\ell}$로서 SS의 제거효율은 90.63%로 나타났으며, 역세척 회복률도 97.1%로 나타났다. 이는 폐자원의 활용뿐만 아니라 경제성 및 효율성을 고려한 수처리 여과재 제조가 가능함에 따라 폐자원의 높은 부가가치화가 가능하다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권2호
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• pp.121-133
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• 2014

사용후핵연료를 포함하는 고준위 방사성폐기물을 지질학적 조건이 안정적인 지하 3~5 km의 심도에 처분할 수 있다면 다음과 같은 많은 장점이 있는 것으로 평가되고 있다. 즉, (1)암반 수리전도도가 매우 낮아 지하수가 생태계까지 도달하는데 속도가 현저히 감소되며, (2)상부층 두께로 인하여 생태계와의 이격거리 확보에 유리하고, (3)지하수가 환원상태이므로 핵종의 용해도가 매우 낮을 뿐만 아니라 (4)오랜 연령의 지하수에서는 핵종이 흡착된 콜로이드 생성과 이동이 극히 제한된다는 점이다. 이와 관련하여 심부시추공 처분(Deep Borehole Disposal) 연구는 심층 처분(Deep Geological Disposal) 시스템에 대한 이상적인 처분 대안기술로서 꾸준하게 진행되어 왔다. 본 논문에서는 최근 심부 시추기술이 비약적으로 발전됨에 따라 의미있게 연구가 진행되고 있는 심부시추공 처분시스템을 국내 적용하기 위한 초기 단계로서 해외의 심부시추공 처분시스템 기술개발 사례를 분석하였다. 이를 통하여 심부시추공 처분에 대한 일반적인 개념과 심부시추공 처분시스템 개념을 도출한 연구사례를 국가별로 정리하였다. 이들 분석결과는 향후 심부시추공 처분기술의 국내 적용을 위한 입력자료로서 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.293-296
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• 2012

항균 활성도를 조사하기 위해 이산화티탄미립자 표면에 나노메탈(Au, Ag)을 균일하게 도핑한 나노복합체($Ag-TiO_2,\;Au-TiO_2,\;Ag-TiO_2$@$TiO_x$)를 초음파환원법과 졸-겔 법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 나노메탈-이산화티탄 복합체의 항균 활성도는 고체배지 표면에 나노복합체와 함께 E. coli를 도말하여 $37^{\circ}C$에서 배양한 후 생존된 콜로니 개수의 측정을 통해서 이루어졌다. 나노복합체의 초기 항균 효율은 나노메탈이 도핑된 이산화티탄미립자($Ag-TiO_2,\;Au-TiO_2,\;Ag-TiO_2$@$TiO_x$)) 복합체가 도핑하지 않은 이산화티탄미립자($TiO_2$)에 비해 높은 항균 효율을 나타내주었다. 이후, 나노복합체를 $4^{\circ}C$에서 보관 후 장기보관에 따른 항균특성을 비교해본 결과, 나노메탈만 도핑된 복합체($Ag-TiO_2,\;Au-TiO_2$)보다는 $Ag-TiO_2,$의 표면을 다시 산화티탄막으로 코팅한 복합체($Ag-TiO_2$@$TiO_x$)의 항균특성이 오랫동안 유지되는 것을 알수 있었다. 이는 산화티탄막으로 다시 코팅한 $Ag-TiO_2$@$TiO_x$의 경우에 Ag 나노메탈의 산화방지 및 나노복합체의 콜로이드 안정성 향상이 이루어졌기 때문으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제42권5호
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• pp.565-570
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• 2010

본 연구에서는 coenzyme $Q_{10}$을 나노에멀젼화 하기 위해 초고압균질기를 이용하여 3가지 다른 형태의 밸브를 대상으로 평가를 진행하였으며, 선정된 밸브를 사용하여 제조된 coenzyme $Q_{10}$ 나노에멀젼의 품질 특성 및 안정성 평가를 하였다. 초고압균질기를 이용한 coenzyme $Q_{10}$ 나노에멀젼 제조 시 최적 조건은 150MPa, C 밸브, 통과 횟수 3회이었다. 제조된 나노에멀젼은 평균입자 크기가 40 nm, 제타 전위 값이 -57 mV을 나타내어 콜로이드 상태가 충분히 안정하다고 볼 수 있었다. 또한 수용액에 빠르게 분산되었으며, 이때 coenzyme $Q_{10}$ 100 mg을 함유한 증류수100 mL의 투과도 값이 90(%T)로 투명한 용액을 얻을 수 있었다. 제조한 coenzyme $Q_{10}$ 나노에멀젼은 $4^{\circ}C$ 및 $25^{\circ}C$에서 12주 동안 보존하여도 침전 또는 부유물을 발생시키지 않았고 coenzyme $Q_{10}$ 함량이 변하지 않았으며, 10일간의 동결처리 후에도 안정하였다. pH 2 용액을 제외하고는 pH(4-10) 처리와 열($95^{\circ}C$)처리 및 동결($-20^{\circ}C$)처리 시에도 안정하였다. 따라서 제조된 coenzyme $Q_{10}$ 나노에멀젼은 액체 형태 등 다양한 식품에 적용할 수 있는 가능성을 확보하였으며, 유통시에는 상온보다는 냉장 보관이 더 적합 할 것으로 판단된다.

• 분석과학
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• 제23권6호
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• pp.566-571
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• 2010

양이온 교환능력을 갖는 합성 K-birnessite를 이용하여 수용성 우라늄 이온($UO_2^{2+}$)에 대한 흡착 거동을 조사하였다. K-birnessite는 KMnO4 수용액과 염산을 반응시켜 합성하였으며, 합성된 K-birnessite의 구조, 비표면적 및 표면전하 등 물리화학적 특성을 규명하였다. $K^+$ 이온은 층상구조를 갖는 $MnO_2$ 층간에 존재하였으며, BET 비표면적은 $38.30\;m^2/g$이었다. 우라늄 흡착실험 조건인 pH 5.00, 이온세기 0.010M $NaClO_4$에서 측정된 K-birnessite의 표면전하는 $-1.65\;C/m^2$이었다. 우라늄 이온은 K-birnessite 층간의 $K^+$와 이온교환 반응을 통하여 흡착하였으며, 분배계수는 일반적인 이온교환물질과 유사하였다. 본 연구결과는 고준위 방사성 폐기물 지하처분장으로부터 유출될 수 있는 방사성물질의 이동을 저지하는 방법으로 활용될 수 있을 것이다.

• 공업화학
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• 제9권4호
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• pp.486-490
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• 1998

콜로이드법을 이용하여 인산형 연료전지에서 전극촉매로 사용되는 Pt/C 분말을 제조하였다. 이 때 환원제로 사용되는 $Na_2S_2O_4$ (sodium hydrosulfite)로부터 유입되는 황성분이 연료전지의 장기운전시 촉매독으로 작용하는 것으로 알려져 었다. 따라서 다음의 3가지 방법을 이용하여 황을 제거하였다. 첫 번째, 열처리에 의한 황의 제거시 온도가 올라갈수록 황의 제거 효과가 좋지만 너무 높은 온도에서는 백금입자의 크기가 성장하여 입자의 크기가 $50{\AA}$ 이상이 되면 전극성능이 감소하였다. 최적의 열처리 온도는 $400^{\circ}C$ 이었으며, 이 때의 백금입자의 크기는 $35{\sim}40{\AA}$였으며, 반전지 측정시 0.7V의 전압에서 $360mA/cm^2$의 전류밀도를 나타내었다. $400^{\circ}C$에서 1시간, 3시간, 5시간 동안 처리하였을 경우 백금입자의 크기는 변함이 없었고 황제거율은 각각 비슷하였다. 두 번째, 환원성 분위기의 도가니 속에서 열처리를 했을 경우 $900^{\circ}C$의 같은 온도에서 수소분위기에서의 열처리보다는 황의 제거율은 떨어지나 같은 온도에서 백금입자의 성장이 작아 상대적으로 좋은 전극성능을 보여 주었다. 세 번째, 용매추출의 경우에는 초기에 일부의 황을 제거할 수 있음을 확인하였고 이 때의 전극성능은 서로 비슷하였다.