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실리콘 기판 슬러지로부터 고순도 탄화규소 분말 합성 (Synthesis of High-purity Silicon Carbide Powder using the Silicon Wafer Sludge)

  • 권한중;김민희;윤지환
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권6호
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    • pp.60-65
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    • 2022
  • 본 논문에서는 반도체용 실리콘 기판 가공 과정에서 발생한 슬러지 재활용을 위해 탄화 반응에 의한 탄화규소(SiC) 분말 합성 공정을 적용한 결과를 제시하고자 한다. 입수한 슬러지는 실리콘 기판을 탄화규소 연마재를 사용하여 가공하는 과정에서 발생하므로 실리콘과 탄화규소가 혼합된 형태였으며 가공 설비로부터 발생한 철 불순물이 포함되어 있었다. 슬러지는 절삭유가 포함되어 있어 점성이 있는 유체 형태였으며 대기 건조를 통해 분말 형태로 변화된 후 산 세정을 통한 철 성분 제거 및 탄화에 의한 탄화규소 분말 합성 과정을 거치게 된다. 슬러지에 포함된 실리콘과 탄화규소의 비율에 따라 탄화 반응에 필요한 탄소량이 달랐으며 탄화규소의 함량이 커질수록 탄소 부족 현상으로 인해 비화학량론적 탄화물(SiCx, x<1) 형성이 촉진되어 순수한 탄화규소 합성이 이루어지지 않는 것을 확인하였다. 이러한 비화학량론적 탄화물은 잉여 탄소 추가와 고에너지 밀링에 의한 탄화 반응성 증가를 통해 제거할 수 있었으며 결과적으로 산 세정과 밀링 과정에 의해 슬러지로부터 순수한 탄화규소 분말 합성이 가능함을 확인할 수 있었다.

2조형(條型) Combine의 이용(利用)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Utilzation of Two Furrow Combine)

  • 이상우;김성래
    • 농업과학연구
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    • 제3권1호
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    • pp.95-104
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    • 1976
  • 도입(導入)된 2조용(條用) Combine으로 통일(統一) 및 밀양(密陽) 15호(號) 수도품종(水稻品種)에 대(對)한 포장수확작업(圃場收穫作業)을 실시(實施)하여 Combine의 작업정도(作業精度) 작업성능(作業性能) 기계적(機械的)인 적응성(適應性)을 파악(把握)하고 한국(韓國)에서의 보급전망(普及展望)을 분석검토(分析檢討)한바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 장간종(長稈種)인 밀양(密陽)15호(號)에 대(對)한 Combine 수확작업(收穫作業)은 수확적기(收穫適期)로 부터 13일(日) 경과후(經過後)까지 5회(回)에 걸쳐 시기별(時期別)로 수확작업(收穫作業)을 실시(實施)한바 완숙도(完熟度)에 관계(關係)없이 수확작업(收穫作業) 양호(良好)하였으며 포장손실율(圃場損失率) 1% 미탈곡율(未脫穀率) 1%로 양호(良好)한 편(便)이었다. 2. 단간종(短稈種)인 통일(統一)에 대(對)한 Combine 수확작업(收穫作業)은 완숙기(完熟期)로 부터 수확시기(收穫時期)가 경과(經過)될 수록 포장손실(圃場損失)이 Fig 1과 같은 경향으로 5.13%에서 10.34%로 증가(增加) 하였으며 통일(統一)벼 수확(收穫)을 위(爲)하여는 기계적(機械的)인 개선(改善)이 많이 요망(要望)되었다. 3. 공시(供試)된 Combine은 장간종용(長稈種用)의 기종(機種)이어서 벼 이삭의 높이가 균일(均一)치 못한 단간종(短稈種) 통일(統一)벼는 탈곡부(脫穀部)의 공급(供給) Chain과 급실(扱室)과의 거리가 커서 급동(扱胴)의 급치(扱齒)에 못미치는 부분(部分)이 있어 미탈곡립율(未脫穀粒率)이 평균(平均) 1.6%이었다. 4. Combine 탈곡부(脫穀部) 급동(扱胴)의 회전수(回轉數)(240~350R.P.M)와 동할미(胴割米)의 관계(關係)는 통일(統一) 및 밀양(密陽)15호(號) 양품종(兩品種) 모두 동할율(胴割率)이 1% 미만(未滿)으로 유의차(有意差)가 없었다. 5. 통일(統一)벼는 벼 이삭이 잎속에 들어 있어 탈곡시(脫穀時) 검불의 양(量)이 많으며 특(特)히 생탈곡시(生脫穀時)는 검불량이 더 많이 생기므로 양곡부(揚穀部) 및 배진구(排塵口)에서 폐쇄현상(閉鎖現像)이 자주 일어남으로 선별(選別) 및 배진장치(排塵裝置)의 개선(改善)이 요망(要望)된다. 6. Combine의 접지압(接地壓)은 $0.19kg/cm^2$로 Fig3과 같은 약(弱)한 지내력(地耐力)의 토양(土壤)에서 Combine의 Track이 25cm 침하(沈下)하여도 Combine의 주행(走行)은 가능(可能)하였다. 그러나 지내력(地耐力)은 지점(地点)에 따라 균일(均一)치 않아 침하(沈下)의 깊이가 균일(均一)치 못함으로 침하(沈下) 5cm정도(程度)에서는 예취(刈取) 높이의 조정(調整)없이 수확작업(收穫作業)이 가능(可能)할 것으로 인정(認定)된다. 7. 관행수확작업(慣行收穫作業)과 Combine 수확작업(收穫作業)의 경제성(經濟性)을 검토(檢討)한바 수도맥작(水稻麥作)의 연간(年間) 사용일수(使用日數)를 40일(日)로 하고 작업일수율(作業日數率) 60% 포장작업효율(圃場作業效率) 56%로 할 때 작업속도(作業速度)를 0.273m/sec로 하여 분석(分析)한바 1일작업시간(日作業時間)을 8시간(時間)으로 할 때 연간부담면적(年間負擔面積)이 4.7ha로 ha당(當) 수확작업비용(收穫作業費用)이 관행수확작업비용(慣行收穫作業費用)과 일치(一致)함으로 통일(統一)벼 수확작업(收穫作業)에 이용(利用)될 수 있도록 Combine의 기계적(機械的)인 보완개량(補完改良)이 뒤따르면 Combine의 흡착(吸着)은 경제적(經濟的)으로 타당(妥當)하다고 인정(認定)된다. 8. 장간종(長稈種)의 현(現) Combine을 통일품종수확(統一品種收穫) 작업(作業)에 이용(利用)키 위(爲)하여는 전면측방(前面側方)의 divider가 벼이식에 닿지 않도록 조절할 수 있게 하고 급동(扱胴)과 feed chain의 간격(間隔)을 좁히고 배진장치(排塵裝置)를 개량(改良)하고 수도간장(水稻稈長)에 따라 기계전후조정범위(機械前後調整範圍)를 넓히고 배수불량(排水不良)한 답(畓)에서의 이용(利用)을 위(爲)하여 Track의 폭(幅)을 넓히는 등(等)의 개량(改良)이 요망(要望)된다.

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설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2007년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2007)

  • 한화택;신동신;최창호;이대영;김서영;권용일
    • 설비공학논문집
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    • 제20권12호
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    • pp.844-861
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    • 2008
  • The papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during the year of 2007 have been reviewed. Focus has been put on current status of research in the aspect of heating, cooling, ventilation, sanitation and building environments. The conclusions are as follows. (1) The research trends of fluid engineering have been surveyed as groups of general fluid flow, fluid machinery and piping, etc. New research topics include micro nano fluid, micropump and fuel cell. Traditional CFD was still popular and widely used in research and development. Studies about fans and pumps were performed in the field of fluid machinery. Characteristics of flow and fin shape optimization are studied in the field of piping system. (2) The research works on heat transfer have been reviewed in the field of heat transfer characteristics, heat exchangers, and desiccant cooling systems. The research on heat transfer characteristics includes thermal transport in pulse tubes, high temperature superconductors, ground heat exchangers, fuel cell stacks and ice slurry systems. For the heat 'exchangers, the research on pin-tube heat exchanger, plate heat exchanger, condensers and gas coolers has been cordially implemented. The research works on heat transfer augmenting tubes have been also reported. For the desiccant cooling systems, the studies on the design and operating conditions for desiccant rotors as well as performance index are noticeable. (3) In the field of refrigeration, many papers were presented on the air conditioning system using CO2 as a refrigerant. The issues on the two-stage compression, the oil selection, and the appropriate oil charge were treated. The subjects of alternative refrigerants were also studied steadily. Hydrocarbons, DME and their mixtures were considered and various heat transfer correlations were proposed. (4) Research papers have been reviewed in the field of building facilities by grouping into the researches on heat and cold sources, air conditioning and air cleaning, ventilation and fire research including tunnel ventilation, flow control of piping system, and sound research with drain system. Main focuses have been addressed to the promotion of efficient or effective use of energy, which helps to save energy and results in reduced environmental pollution and operating cost. (5) Studies were mostly focused on analyzing the indoor environment in various spaces like cars, old tombs, machine rooms, and etc. in an architectural environmental field. Moreover, subjects of various fields such as the evaluation of noise, thermal environment, indoor air quality and development of energy analysis program were researched by various methods of survey, simulation, and field experiment.