• 대한환경공학회지
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• 제34권10호
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• pp.664-670
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• 2012

상용 중유 발전소 배가스에 장기간 노출되어 활성이 현저히 저하된 탈질 SCR 폐촉매를 대상으로 현장 시스템을 모사하여 증류수 및 산성용액에 의한 세척과정을 거쳐 모사된 현장 조건으로 촉매를 재생하였다. 산성용액의 제조조건 및 처리조건에 따른 촉매의 물성변화를 확인하였고 질소산화물($NO_x$) 전환 촉매 활성 실험을 수행하여 촉매성능 변화를 고찰하였다. 촉매의 특성분석은 BET, Porosimeter, EDX (Energy Dispersive X-ray spectrometer), ICP (Inductively Coupled Plasma) 등을 이용하여 수행하였고, $NO_x$ 전환 반응실험은 중유 발전소 배가스를 모사하여 마이크로 반응기에서 SCR 반응을 수행하였다. 촉매특성 분석결과 재생된 촉매의 경우 비표면적은 신품 촉매 대비 95% 이상 회복되었고, $NO_x$ 전환활성은 산성용액 농도 3~6 M 범위에서 신품 촉매 대비 90% 이상을 회복한 것으로 나타났다. 이러한 촉매활성의 향상은 산성용액에 의한 촉매표면의 불순물들이 제거되면서 일어난 결과로 밝혀졌다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권8호
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• pp.859-869
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• 2005

소각장 off gas에 장기간 노출이 되어 활성이 저하된 상용 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ aged 촉매를 물리화학적 방법으로 재생 처리를 수행한 후, 재생 처리에 따른 촉매의 물성 변화를 확인하고 이에 따른 촉매 활성변화를 고찰하였다. 촉매의 특성분석은 XRD(x-ray diffractometer), BET, POROSIMETER, EDX(energy dispersive x-ray spectrometer), ICP(inductively coupled plasma), TGA(thermogravimetric Analyze,), SEM(scanning electron microscopy)등을 이용하여 수행하였고 NOx 전환반응실험은 소각장 off gas를 모사하여 $NH_3$에 의한 SCR 반응을 통해 수행하였다. 본 연구에서 수행된 재생처리 방법 중, 열처리 방법으로 재생처리를 수행 할 경우 fresh 촉매환성의 95% 이상을 회복하였으며, 화학적 재생 처리 방법으로는 산성용액의 경우는 pH가 5인 용액으로 재생 처리된 촉매가, 염기성 용액의 경우는 pH가 12인 용액으로 재생 처리된 촉매가 fresh 촉매활성의 90% 이상의 촉매 활성을 회복 하였다. 촉매 특성 분석 결과, 상기와 같은 방법으로 재생 처리된 촉매의 경우 비표면적은 fresh 촉매의 $85{\sim}95%$ 수준으로 회복 되었으며, aged 촉매 표면에 축적되어 있던 촉매 비활성 물질로 잘 알려진 황(S)이나 칼슘(Ca)등은 최대 99%이상 제거 되었다. Aged 촉매 표면상의 인(P), 크롬(Cr), 아연(Zn) 등과 같은 중금속의 경우는 최대 95% 이상 제거 되었으나 납(Pb)의 경우는 제거율이 $10{\sim}30%$ 수준으로 매우 미흡한 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권2호
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• pp.187-192
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• 2006

폴리페닐렌 옥사이드(PPO)를 이용하여 헤테로폴리산(HPA)을 고정시킨 박막 제조를 통해 새로운 고분자 복합막을 제조하고 특성을 분석하였다. 헤테로폴리산인 텅스토인산(PWA)이나 몰리브도인산(PMA)을 혼합한 PPO 박막은 서로 같은 용매에 녹지 않으므로 혼합용매를 사용하여 제조하였다. 본 연구에서는 PWA를 녹이기 위한 용매로 메탄올을 PPO를 녹이기 위한 용매로 클로로포름을 사용하였으며, 혼합된 PPO-PWA 용액을 유리판 위에서 제막하였다. 다공성의 PPO-PWA 박막에 나피온 혼합물을 사용하여 복합막을 제조하였고, 제조된 복합막은 이온 전도도와 메탄올 투과도를 측정하여 특성화하였다. PPO-PWA 복합막의 형태와 구조는 SEM(scanning electron microscopy)과 EDS(energy dispersive spectrometer)로 관찰하였고, 복합막은 직접 메탄올 연료전지(DMFC)용 전해질로서의 성능을 시험하였다. PPO-PWA 구조를 가지고 있는 복합막을 이용함으로써 DMFC 내에서의 메탄올 투과 현상을 66％ 줄일 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권9호
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• pp.884-889
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• 2002

나노 결정질 $ZrO_2$ 박막을 제조하여 박막의 표면에서 인산칼슘을 유도하는 능력을 편가하기 위하여, 지르코늄 나프테네이트를 출발물질로 사용하고 화학적 용액법을 이용하여, $ZrO_2/Si$ 구조를 제작하였다. 코팅용액을 (100)Si 기판 위에 스핀코팅한 후, 500$^{\circ}C$에서 10분간 전열처리와 800$^{\circ}C$에서 30분간 최종열처리를 행하였고, 모든 열처리는 공기분위기에서 실시하였다. X-ray diffraction analysis를 이용하여 열처리된 박막의 결정화도를 조사하였고, 표면의 미세구조와 표면 거칠기를 field emission-scanning electron microscope와 atomic force microscope를 이용하여 관찰하였다. 열처리 후의 박막은 표면에 미세한 $ZrO_2$ 나노 결정이 생성되어 있었으며, 박막의 계면은 매우 균질 하였다. 유사생채용액에 1일 및 5일간 침적된 샘플의 표면위에 형성된 인산칼슘을 energy dispersive X-ray spectrometer를 이용하여 관찰하였고, fourier transform infrared spectroscopy를 이용하여 인산칼슘에 카본이 치환되어 있음을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.81-91
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• 2022

리튬이온 배터리의 사용은 전자기기 및 전기차 등의 생산량 증가로 인해 사용량이 크게 증가하고 있으며, 이와 맞물려 향후 폐배터리의 발생량 증가도 예상된다. 따라서 폐배터리를 구성하고 있는 여러 유가 자원 중 Ni, Co, Mn, Li 등이 함유되어 있는 양극 활물질이 매우 중요한 유가 자원으로, 이를 재활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 양극 활물질 회수를 위해서 일반적으로 폐배터리로부터 블랙 매스(Black mass)를 회수하고, 이를 처리하여 주요 금속 자원을 회수한다. 블랙 매스를 회수하는 공정은 폐배터리를 수거-방전-해체-파쇄-분급의 순서로 이루어지며, 본 연구에서는 블랙 매스 회수를 위한 파쇄/분급 공정을 분석하였다. 파쇄/분급 공정을 통해 다양한 공정 산물의 입도 특성을 분석하고, 이 과정에서 생산된 산물의 입도별 형상을 현미경 및 SEM(Scanning Electron Microscopy)-EDS(Energy Dispersive Spectrometer)로 분석하였다. 분석 결과 블랙 매스로 회수되는 입자 중 74 ㎛의 미세한 입자들은 양극/음극 활물질이 전극으로부터 단체분리되어 존재하였지만, 100 ㎛ 이상의 입자들은 전극과 활물질이 붙어있는 상태에서 파쇄에 의해 입도가 감소되어 존재함을 확인하였다. 또한 배터리의 특징인 2종 혼합물(전극과 활물질)이 결합되어 있는 시료에 대해 파분쇄 특성을 모사할 수 있는 PBM(Population Balance Model) 을 개발하였으며, 2종 혼합물의 분쇄 상수를 도출하고 입도 분포 예측 성능을 검증하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.23-32
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• 2020

The intermittent characteristics of renewable energy complicates the process of balancing supply with demand. Electrolysis technology can provide flexibility to grid management by converting electricity to hydrogen. Alkaline electrolysis has been recognized as established technology and utilized in industry for over 100 years. However, high overpotential of oxygen evolution reaction in alkaline water electrolysis reduces the overall efficiency and therefore requires the development of anode catalyst. In this study, Raney Ni-Zn-Fe electrode was prepared by electroplating and the electrode characteristics was studied by varying electroplating parameters like electrodeposition time, current density and substrate. The prepared Raney Ni-Zn-Fe electrode was electrochemically evaluated using linear sweep voltammetry. Physical and chemical analysis were conducted by scanning electron microscope, energy dispersive spectrometer, and X-ray diffraction. The plating time did not changed the morphology and composition of the electrode surface and showed a little effect on overpotential reduction. As the plating current density increased, Fe content on the surface increased and cauliflower-like structure appeared on the electrode surface. In particular, the overpotential of the electrode, which was prepared at the plating current density of 320 mA/㎠, has showed the lowest value of 268 mV at 50 mA/㎠. There was no distinguishable overpotential difference between the type of substrate for the electrodes prepared at 80 mA/㎠.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권5호
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• pp.1230-1236
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• 2016

This study aims to determine the effect of fly ash with a high replacing ratio of clay on the radiation shielding properties of bricks. Some interaction parameters (mass attenuation coefficients, half value layer, effective atomic number, effective electron density, and absorption efficiency) of clay fly ash bricks were measured with a NaI(Tl) detector at 661.6 keV, 1,173.2 keV, and 1,332.5 keV. For the investigation of their shielding behavior, fly ash bricks were molded using an admixture to clay. A narrow beam transmission geometry condition was used for the measurements. The measured values of these parameters were found in good agreement with the theoretical calculations. The elemental compositions of the clay fly ash bricks were analyzed by using an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer. At selected energies the values of the effective atomic numbers and effective electron densities showed a very modest variation with the composition of the fly ash. This seems to be due to the similarity of their elemental compositions. The obtained results were also compared with concrete, in order to study the effect of fly ash content on the radiation shielding properties of clay fly ash bricks. The clay fly ash bricks showed good shielding properties for moderate energy gamma rays. Therefore, these bricks are feasible and eco-friendly compared with traditional clay bricks used for construction.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권3호
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• pp.902-907
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• 2023

To understand the eutectic reaction mechanism and the relocation behavior of the core debris is indispensable for the safety assessment of core disruptive accidents (CDAs) in sodium-cooled fast reactors (SFRs). This paper addresses reaction products and their distribution of the eutectic melting/solidifying reaction of boron carbide (B₄C) and stainless-steel (SS). The influence of the existence of carbon on the B₄C-SS eutectic reaction was investigated by comparing the iron boride (FeB)-SS reaction by Raman spectroscopy with Multivariate Curve Resolution (MCR) analysis. The scanning electron microscopy with dispersive X-ray spectrometer was also used to investigate the elemental information of the pure metals such as Cr, Ni, and Fe. In the B₄C-SS samples, a new layer was formed between B₄C/SS interface, and the layer was confirmed that the formed layer corresponded to amorphous carbon (graphite) or FeB or Fe₂B. In contrast, a new layer was not clearly formed between FeB and SS interface in the FeB-SS samples. All samples observed the Cr-rich domain and Fe and Ni-rich domain after the reaction. These domains might be formed during the solidifying process.

• 한국식품과학회지
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• 제52권2호
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• pp.125-129
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• 2020

본 연구는 무기성분을 활용하여 국산 콩과 외국산 콩의 원산지 판별법을 개발하기 위해 수행하였다. 2018년도에 수집한 국산 100점, 미국, 중국, 베트남, 태국으로 구성된 외국산 97점에 대하여 ED-XRF를 이용하여 총 26종 무기성분의 농도를 산출하였다. T-test, ANOVA, CDA 분석을 통해 원산지판별에 영향을 주는 주요 변수로 5종(P, Ni, Br, Zn, Mn)의 무기성분을 선발하였다. 원산지 판별식을 설정한 결과 감응도 91.0%, 선택성 95.9%, 효율성 93.4%를 나타냈다. 2019년도에 수집한 국산 30점, 외국산 30점으로 원산지 판별식을 검증한 결과 국산 예측률 93.3%, 외국산 예측률 100.0%를 나타냈다. 복잡한 전처리 없이 ED-XRF와 통계처리를 통해 국산 콩과 외국산 콩을 판별할 수 있는 실용적인 판별 체계를 구축하였으며 부정유통 단속을 위한 과학적인 근거자료로서 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Current Applied Physics
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• 제18권12호
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• pp.1571-1576
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• 2018

Recent study shows that the main reason for limiting CZTS device performance lies in the low open circuit voltage, and crucial factor that could affect the $V_{oc}$ is secondary phases like ZnS existing in absorber layer and its interfaces. In this work, the $Cu_2ZnSnS_4$ thin film solar cells were prepared by sputtering CuSn and CuZn alloy targets. Through tuning the Zn/Sn ratios of the CZTS thin films, the crystal structure, morphology, chemical composition and phase purity of CZTS thin films were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) equipped with an energy dispersive spectrometer (EDS) and Raman spectroscopy. The statistics data show that the CZTS solar cell with a ratio of Zn/Sn = 1.2 have the best power convention efficiency of 5.07%. After HCl etching process, the CZTS thin film solar cell with the highest efficiency 5.41% was obtained, which demonstrated that CZTS film solar cells with high efficiency could be developed by sputtering CuSn and CuZn alloy targets.