• Tribology and Lubricants
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• 제34권6호
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• pp.209-216
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• 2018

Sapphire is a substrate material that is widely used in optical and electronic devices. However, the processing of sapphire into a substrate takes a long time owing to its high hardness and chemical inertness. In order to process the sapphire ingot into a substrate, ingot growth, multiwire sawing, lapping, and polishing are required. The lap grinding process using pellets is known as one of the ways to improve the efficiency of sapphire substrate processing. The lap grinding process ensures high processing efficiency while utilizing two-body abrasion, unlike the lapping process which utilizes three-body abrasion by particles. However, the lap grinding process has a high material removal rate (MRR), while its weakness is in obtaining the required surface roughness for the final polishing process. In this study, we examine the effects of free abrasives in lap grinding on the material removal characteristics of sapphire substrate. Before conducting the lap grinding experiments, it was confirmed that the addition of free abrasives changed the friction force through the pin-on-disk wear test. The MRR and roughness reduction rate are experimentally studied to verify the effects of free abrasive concentration on deionized water. The addition of free abrasives (colloidal silica) in the lap grinding process can improve surface roughness by three-body abrasion along with two-body abrasion by diamond grits.

• 한국농촌건축학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.35-42
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• 2019

There are 17,427 reservoirs in Korea, of which about 96% were built before the mid 1980s. Therefore, aging is severe and reinforcement are necessary. In addition, aged reservoirs, which are more than 50 years old, account for 70% of the total. Therefore, there is a problem such as the collapse of the reservoir and the decrease of the storage capacity due to progress of aging with time. The grouting method using cement is mainly used as maintenance and reinforcement method of old reservoir. However, the grouting method using cement has engineering and environmental problems. In order to solve the engineering and environmental problems of cement grouting method, an eco-friendly grouting material was developed that mixes circular resource grouting binder, high molar ratio sodium silicate and colloidal silica. The engineering and environmental properties of the developed injection materials were evaluated by conducting gel time, homo-gel strength, sea water resistance test and environmental stability evaluation. Also, examined the possibility of replacing OPC existing aged reservoir reinforcement methods. As a result, it was found out that it was better than the conventional cement method in terms of engineering and environment. However, since this study is the result of laboratory test, it is necessary of verify the application at field of aged reservoir.

• Membrane and Water Treatment
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• 제13권1호
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• pp.39-49
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• 2022

Seawater desalination is doubtlessly a viable option to supply fresh drinking water. Nevertheless, RO (reverse osmosis) desalination plants in specific areas may be intermittently operated to match the imbalance between water demand and supply. Although a handful of works have been done on other membrane systems, few studies have attempted to mitigate fouling in intermittent RO systems. Accordingly, the objectives of this paper were to examine the effect of the intermittent operation on RO fouling; and to compare four intermittent operation modes including feed solution recirculation, membrane storage in the feed solution, deionized water (DI) recirculation, and membrane storage in DI water. Results showed that intermittent operation reduced RO fouling under several conditions. However, the extents of fouling mitigation were different depending on the feed conditions, foulant types, and membrane lay-up methods. When the feed solution was recirculated during the lay-up, the restoration of the flux was less significant than that by the feed solution feed-up. The use of deionized water during the lay-up was effective to restore flux, especially when the feed solution contains scale-forming salts (CaSO₄) and/or colloidal silica.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.603-609
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• 2008

폐콘크리트로부터 생산되는 순환골재는 천연골재에 비해 품질이 나쁜 단점이 있어 이를 개선하는 것이 순환골재를 재활용하는데 있어서 선결과제라 할 수 있다. 본 연구에서는 콜로이달 실리카용액을 이용한 표면처리 방법으로 순환골재의 품질을 개선하고, 품질이 개선된 표면처리 순환골재를 활용한 콘크리트의 역학적 특성 및 내구성능을 타 콘크리트와 비교 분석하여 순환골재를 실제 콘크리트 시설물 축조에 콘크리트용 골재로서 활용 가능성을 규명하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.371-378
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• 2012

3-Glycidoxypropyltrimethoxy silane(GPTMS)으로 친수성의 실리카 나노입자(SNPs)를 소수화하였으며, 소수화된 SNPs를 폴리우레탄-우레아(PUU) 에멀젼과 혼합하여 SNPs/PUU 나노복합체 필름을 제조하였다. 필름 제조 후 PUU 매트릭스 내 SNPs의 함량, SNPs 표면의 소수화 정도, 에폭시 그룹과의 열경화 반응 여부가 필름의 물성에 미치는 영향을 분석하였다. SNP 표면에 도입된 GPTMS의 최대 함량은 $1.99{\times}10^{-6}\;mol/m^2$로 SNP 표면적 기준으로 약 53% 수준이었다. GPTMS에 의한 소수화로 PUU 매트릭스 내 SNPs의 분산성이 향상되었으며, SNPs 함량이 5 wt.%에서 20 wt.%로 증가함에 따라 SNPs/PUU 나노복합체 필름의 유연성은 감소하였으나, 열 안정성은 증가하였다. 특히 Young's modulus와 tensile modulus는 에폭시의 열경화 반응 후에 크게 증가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권4호
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• pp.443-454
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• 2013

콜로이드 실리카와 가용성 실리카를 이용하여 나트륨이 첨가되지 않은 다양한 금속이온 첨가 MCM-41 촉매를 제조하였다. 전이금속 이온인 $V^{5+}$, $Co^{2+}$ 및 $Ni^{2+}$이 MCM-41에 첨가되었을 경우 기공벽 내의 실리콘 이온과 등방치환을 하여 실리카 기공벽 내에서 독립된 단일 활성점을 형성하여 우수한 환원 및 활성 내구성을 보였다. 수소 승온 환원법을 이용하여 Co-MCM-41 촉매의 기공 곡률 반경효과에 대해 검토해 본 결과, 적절한 환원 처리와 기공 크기 및 pH 조절에 따라 코발트 금속입자의 크기를 1nm 이하의 범위에서 조절할 수 있었으며, 이 미세 금속 입자들은 표면 금속이온들과의 결합으로 인해 상당한 고온 안정성이 있음을 발견하였다. 완전 환원 후에도 비정형 실리카의 부분 덮힘으로 인해 금속 입자들의 표면 이동 및 뭉침 현상이 현저히 저하되는 것을 볼 수 있었다. 이들 촉매의 반응 예로 금속 입자 크기에 민감한 단일층 탄소 나노튜브의 합성을 Co-MCM-41을 이용하여 실시하였고, 금속 입자의 안정성 시험반응으로 Co 및 Ni-MCM-41을 이용한 CO 메탄화 반응, V-MCM-41을 이용한 메탄올 및 메탄의 부분 산화반응 및 기공곡률 반경이 촉매활성에 미치는 영향 등을 살펴보았다.

• 자원환경지질
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• 제35권3호
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• pp.203-210
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• 2002

해저 열수 광화작용을 대효할 수 있는 황화물 침니(sulfide chimney)의 성장 메카니즘을 고찰하기 위하여 Juan de Fuca 혜령의 최남단에 위치하는 Cleft segment의 열수장(hydrothermal field)에서 회수한 비활동성이고 황화물과 실리카가 풍부한 침니를 대상으로 광물 및 유체포유물 연구를 수행하였다. 기존 연구에 의하면, Cleft sogment에는 많은 활동성 및 비활동성의 열수 분출구가 존재하는 것으로 보고되어 있다. 연구 대상 침니는 주로 비정질 실리카, 황칠석, 섬아연석 및 섬유아연석(wurtzite)으로 구성되어 있고,소량의 황동석 및 백칠석을 함유하고 있다. 유체통로로 추정되는 침니의 내부는 다공질이며, 비정질의 교질성(colloidal) 실리카로 피복되어 있다. 섬아연석과 섬유아연석으로 구성되어 있는 아연이 풍부한 황화물의 FeS 함량은 13.9~34.3 mole%의 범위를 보이며, 철이 풍부한 중심부와 철이 부족한 연변부를 지닌다. 이는 광화유체의 화학적.물리석 특성들의 변화로부터 기인되었으리라 사료된다. 침니 내부성장대별 화학조성은 열적구배 및 구성광물의 차이로 인해 다른 특징들을 보여주고 있다. 광화후기에 침전된 비정질 실리카중의 액상이 풍부한 유체포유물을 대상으로 가열 및 냉각 실험을 수행한 결과, 열수유체의 최소 포획 온도는 약 114$^{\circ}$~145$^{\circ}C$이며, 해당 염농도는 3.2~4.8 wt.% NaCl equip, 이다. 실제 열구에서 배출되는 유체 온도 자료를 입수하지는 못했지만, 본 연구를 통해서 광물의 침전작용 동안 상대적으로 저온의 침전조건이 매우 지배적이었음을 알수 있다. Juan de Fuca 해령내 Cleft seamen에서 회수된 황화물 침니는 산출형태, 교질성 조직, 전(bulk) 화학조성, 광물조합(황철석+백철석+섬유아연석+비정질 실리카) 등으로 볼 때, 기존 보고된 침니 유형보다는 상당히 낮은 온도에서 느린 유체 유동과 전도성 냉각(<25$0^{\circ}C$)에 의해 생성되었으리라 사료된다.

• 공업화학
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• 제16권6호
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• pp.737-741
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• 2005

본 연구에서는 제조한 MCM-41에 Cu의 함량에 따른 NO의 전환율을 고찰하였다. MCM-41은 실리카 원으로 colloid silica를 사용하였고, template로 cetyltrimethylammonium chloride (CTMACl)를 사용하여 수열 합성하였으며, Cu/MCM-41은 Cu(II) acetylacetonate를 사용해서 Cu의 농도를 5, 10, 20 그리고 40%로 변화시켜 제조하였다. 표면 특성은 pH, FT-IR로 분석하였고, 육방배열의 1차원 기공 구조는 XRD로 고찰하였다. $N_2/77K$ 등온흡착 특성은 BET식과 t-plot을 이용하여 확인하였으며, NO 제거 효율은 가스크로마토그래프를 이용하여 측정하였다. 실험 결과, Si-OH와 Si-O-Si의 stretching vibration peak가 관찰되었으며, (100), (110), (200) 그리고 (210)의 육방배열의 1차원 구조를 확인하였다. Cu 금속이 도입된 MCM-41은 Cu 도입량이 증가할수록 비표면적과 미세기공부피는 감소한 반면에 NO 제거 효율은 증가하였다. 결과적으로 Cu/MCM-41의 Cu의 함량이 증가함에 따라 전체 촉매작용 반응과 NO 제거율이 증가하였다.

• 대한화학회지
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• 제47권6호
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• pp.619-624
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• 2003

졸겔법을 사용하여 $Gd_{1.9-x}Li_{0.1}Eu_xO_3$(x=0.02, 0.05, 0.08, 0.12) 형광체 분말을 합성하였다. 형광체 입자의 표면을 나노 크기의 $SiO_2$(입자크기${\thickapprox}30 nm$)로 코팅한 후 스핀-코팅법으로 유리 기판에 형광체 막을 제작하였다. 유리의 연화온도인 $700^{\circ}C$ 부근에서 융착 되는 $SiO_2$ 나노 입자들에 의해 $Gd_{1.9-x}Li_{0.1}Eu_xO_3$ 입자들은 유리 기판 표면 위에 강하게 융착 되었다(>9H, 연필 경도계). 본 연구에서 채택한, 형광체 막을 제조하는 간단하고 비용이 저렴한 이 방법은 디스플레이장치의 응용 분야에 적용될 수 있을 것으로 생각한다.

• 대한화학회지
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• 제37권3호
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• pp.317-326
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• 1993

변형된 ZSM-5 제올라이트 촉매에서 톨루엔의 n-프로필알코올에 대한 산촉매 반응이 조사되었고, 이알킬벤젠 이성질체들의 100$^{\circ}C$에서의 흡착 실험이 수행되었다. 4-프로필암모늄이온, 알루민산나트륨, 콜로이달실리카 등으로부터 수열반응에 의하여 ZSM-5가 합성되었으며, H-, K-, Sr-, P-Mg-HZSM-5, H-Y 및 H-모더나이트 등이 전통적인 방법에 의하여 만들어졌다. HZSM-5에서 톨루엔의 n-프로필알코올에 의한 주반응생성물은 크실렌, 프로필톨루엔 뿐만 아니라 에틸톨루엔을 포함하며, P-Mg-HZSM-5에서는 이알킬벤젠 이성질체중 높은 파라 선택성이 얻어졌다. 다양한 p-이성질체들의 확산계수는 1 ${times}$ 10$^{-10}$ cm$^2$/sec로 일정했으며 o-이성질체보다 m-이성질체가 10배 이상 느리게 나타났다. 이들 반응 및 흡착특성이 제올라이트의 세공구조에 의한 형상 선택성, 제올라이트의 산성도 등의 관점에서 해석되었다.