• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.557-562
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• 1999

압축천연가스 자동차에서 배출되는 메탄의 산화를 위한 Pd 촉매의 특성을 조사하였다. 알루미나에 담지된 Pd 촉매와 La과 Ce의 조촉매가 첨가된 촉매들을 함침법으로 제조하였다. 메탄산화 반응은 U-튜브 흐름 반응기에서 공간속도(GHSV)가 $72000h^{-1}$이고 반응온도가 $200{\sim}800^{\circ}C$ 범위에서 실험을 수행하였다. 촉매는 XRD, XPS, BET 표면적 및 수소화학흡착 실험에 의하여 특성화되었다. $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매 제조시 전구체로 $Pd(NO_3)_2$를 사용하고 $600^{\circ}C$로 소성하였을 때 $CH_4$ 산화의 활성이 가장 높았다. 소성된 $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매에서 palladium은 대부분 PdO로 존재하였으며, 이것의 메탄 산화 반응 활성이 환원된 촉매에 대부분 존재하는 Pd 금속 보다 높았다. 넓은 범위의 redox ratio에서 실험을 반복하면 $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 활성이 감소하고 높은 활성을 보이는 window 영역이 좁아지는 특성을 보였다. 조촉매로 Ce가 첨가된 촉매는 오히려 메탄 산화 활성이 감소하였으며, 조촉매로 La 이 첨가된 $Pd/La/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매는 담체와 Palladium의 열적 안정성이 향상되어 $1000^{\circ}C$에서 aging된 후에도 우수한 활성을 보였다. 또한 $Pd/La/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 NO에 의한 $CH_4$ 제거 반응 특성에서 산소가 존재하지 않는 경우 redox ratio가 1.2 근처에서 메탄이 모두 제거되었으나 산소가 존재하면 메탄 제거율이 크게 감소하였다.

• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.81-90
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• 2019

프로페인($C_3H_8$)의 건식 개질($CO_2$ 개질)을 통한 합성 가스($H_2$와 CO 혼합물) 제조를 위해 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 충진된 유전체 장벽 방전 플라즈마 반응기를 사용하였다. 열 또는 플라즈마에 의해 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매를 사용하여 $C_3H_8/CO_2$ 비율 1/3, 총 유량 $300mL\;min^{-1}$에서 플라즈마-촉매 건식 개질을 수행하였다. 건식 개질에 대한 촉매 활성은 온도범위 $500{\sim}600^{\circ}C$에서 평가되었다. $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매 제조를 위해 전구물질 수용액(질산니켈, 질산세륨)으로 함침된 ${\gamma}-Al_2O_3$를 공기 분위기에서 소성시킨 후, $H_2/Ar$ 분위기에서 환원시켰다. 촉매 특성 조사에는 X-선 회절분석기(XRD), 투과전자현미경(TEM), 전계 방출 주사전자현미경(FE-SEM), 승온 탈착($H_2-TPD$, $CO_2-TPD$) 및 라만 분광기가 이용되었다. 열로 환원된 촉매와 비교하면 플라즈마 방전하에서 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 개질 반응을 통한 합성 가스 생산에서 보다 우수한 촉매 활성을 나타내었다. 또한, 플라즈마로 환원된 $Ni-CeO_2/{\gamma}-Al_2O_3$가 개질 반응의 문제점인 탄소퇴적 관점에서 장기 촉매 안정성을 보여주었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제16권3호
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• pp.371-375
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• 2009

ESR spectroscopy에 의한 방사선 조사 건조향신료의 조사여부의 정확한 판별에 필요한 기초자료를 얻고자 방사선 조사 유래의 cellulose radical에 대한 parameter를 분석하였다. 건조향신료 분말 4종(고추, 마늘, 양파, 후추)에 대하여 0, 1, 5, 10 kGy의 $^{60}Co$ 감마선을 조사한 후 ESR signal을 분석하였다. 방사선 조사된 4종의 건조향신료는 모두 방사선 조사 유래의 triplet signal인 cellulose radical을 나타내면서 center signal($g_2=2.00673$)은 좌우 3.0455 mT 간격의 특이적인 signal을 보였다. 조사시료에서 나타난 hyperfine triplet signal(cellulose radical)의 g-value, center field 및 저-고자장 signal의 간격은 조사선량이 변화하여도 일정하였으므로 이들 parameter들은 cellulose radical의 고유 특성임을 확인 하였다. 이로써 감마선 조사시료와 비조사 시료 간의 구별이 분명하였다. ESR signal intensity는 조사선량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다($R^2=0.8452{\sim}0.9854$). 이상의 결과에서 cellulose radical의 parameter 분석은 건조향신료의 ESR 분석에서 조사여부의 판별에 대한 신뢰성을 뒷받침 해 주었다.

• 한국자기학회지
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• 제17권2호
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• pp.60-64
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• 2007

Ba-ferrite 단결정을 제조하여 자기적 성질을 Mossbauer 분광법으로 연구하였다. 단결정 시료를 c-축 방향으로 얇게 절단하고 그 면에 감마선을 조사한 결과 결정 전체에 걸쳐 Fe 이온의 스핀 방향이 c-축과 일치함을 확인하였다. 온도에 따른 초미세자기장의 감소 추세는 입자상태와 거의 비슷하였으며 결정 내 Fe원자의 이온 상태 역시 일치하였다. 결정구조는 Magnetoplumbite로서 결정상수는 $a_0=5.892{\AA},\;b_0=5.892{\AA},\;c_0=23.198{\AA}$로 정되었으며 그 외의 다른 상은 존재하지 않는 것으로 나타났다. $M\"{o}ssbauer$ spectrum은 결정 내에 존재하는 Fe의 자리에 따라 5의 각각의 다른 subspectrum이 존재하였는데 감마선의 방향이 c-축과 일치하여 모든 자리에서 4개의 공명흡수선 만이 존재하였다. 따라서 결정의 형태는 전체적으로 단일상으로 형성되었음을 확인하였고 여분의 ${\alpha}-Fe_2O_3$ 등은 존재하지 않음을 명확히 하였다. 자기이력곡선을 통하여 실온상태에서 포화자기모멘트는 70.71 emu/g, 보자력이 320 Oe의 값으로 측정되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제47권4호
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• pp.195-203
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• 2022

Background: The aim of the present study was to determine radioactive concentrations in fertilizers known to contain essential nutrients. Results of this study could be used as basic data to monitor the impact of chemical fertilizers on the environment and public health. Nitrogen fertilizers, calcium fertilizers, sulfur fertilizers, phosphate acid fertilizers, and potassium chloride fertilizers were used in this study. Materials and Methods: Five chemical fertilizers were pulverized, placed in polyethylene containers, and weighed. The time to measure each specimen was set to be 3,600 seconds for a scintillator-based gamma-ray spectroscopy system. Concentration of gamma radionuclide was analyzed based on obtained spectra. At the end of the measurement, the spectrum file was stored and used to calculate radioactive concentrations using a gamma-ray spectrometer software. Results and Discussion: In the nitrogen fertilizer, 3.49 ± 5.71 Bq/kg of ¹³⁷Cs, 34.43 ± 7.61 Bq/kg of ¹³⁴Cs, and 569.16 ± 91.15 of ⁴⁰K were detected whereas ¹³¹I was not detected. In the calcium fertilizer, 5.74 ± 4.40 Bq/kg of ¹³⁷Cs (the highest concentration among all fertilizers), 22.37 ± 5.39 Bq/kg of ¹³⁴Cs, and 433.67 ± 64.24 Bq/kg of ⁴⁰K were detected whereas ¹³¹I was not detected. In the sulfur fertilizer, 347.31 ± 55.73 Bq/kg of ⁴⁰K, 19.42 ± 4.53 Bq/kg of ¹³⁴Cs, 2.21 ± 3.49 of ¹³⁷Cs, and 0.04 ± 0.22 Bq/Kg of ¹³¹I were detected. In the phosphoric acid fertilizer, 70,007.34 ± 844.18 Bq/kg of ⁴⁰K (the highest concentration among all fertilizers) and 46.07 ± 70.40 Bq/kg of ¹³⁴Cs were detected whereas neither ¹³⁷Cs nor ¹³¹I was detected. In the potassium chloride fertilizer, 12,827.92 ± 1542.19 Bq/kg of ⁴⁰K was and 94.76 ± 128.79 Bq/kg of ¹³⁴Cs were detected whereas neither ¹³⁷Cs nor ¹³¹I was detected. The present study examined inorganic fertilizers produced by a single manufacturer. There might be different results according to the country and area from which fertilizers are imported. Further studies about inorganic fertilizers in more detail are needed to create measures to reduce ⁴⁰K. Conclusion: Measures are needed to reduce radiation exposure to ⁴⁰K contained in fertilizers including phosphoric acid and potassium chloride fertilizers.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권5호
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• pp.1781-1795
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• 2024

This study investigated the levels of radioactivity in soil surrounding a phosphate fertilizer factory in Egypt, aiming to assess potential risks to the population exposed to radiation. Concentrations of ²³⁸U, ²²⁶Ra, ²³²Th, and ⁴⁰K were measured in soil samples collected from two subsites: one near the factory (subsite 1) and another further away (subsite 2). Two different systems were used for measuring radioactivity, a high-purity gamma ray spectroscopy system with an HPGe detector for gamma-emitting isotopes and a CR-39 solid nuclear track detector for alpha-emitting radon gas. Subsite 1, located close to the factory, displayed significantly elevated levels of ²²⁶Ra compared to global background levels (514 and 456 Bq/kg vs. 35 Bq/kg). Additionally, the concentrations of ²³⁸U (241.06 Bq/kg vs. global average 35 Bq/kg), ²³²Th (16.15 Bq/kg vs. global average 30 Bq/kg), and ⁴⁰K (146.36 Bq/kg vs. global average 400 Bq/kg) were all above global averages. Furthermore, a high concentration of radon gas (337.06 μSv/y) was measured at subsite 1. The strong positive correlation observed between ²²⁶Ra and ²³⁸U (0.96256) provides further evidence of potentially elevated radioactivity levels near the factory. In contrast, subsite 2, situated farther from the factory, exhibited natural radioactive background levels within international limits. Quantitative analysis revealed that gamma ray absorbed doses for ²²⁶Ra and ²³²Th exceeded global averages in some samples. Specifically, ²²⁶Ra doses ranged from 7.8 to 46.26 ppm (exceeding the 20 ppm global average in some cases), and ²³²Th doses ranged from 1.98 to 9.14 ppm (exceeding the 10 ppm global average in some cases). The concentration of ⁴⁰K, however, remained within the global range (0.07%-0.69 %). The observed imbalances in the ratios of Th/U (0.17-0.24 Bq/kg and 0.73-0.24 ppm) and U/Ra (0.81-0.73 Bq/kg and 0.73-0.17 ppm), both of which are significantly lower than their respective global averages of 4 and 2.4, point towards the presence of fertilizer-derived contamination. This conclusion is further supported by the high phosphate concentrations detected in the samples. Overall, this study suggests that radioactive contamination near the phosphate fertilizer factory significantly exceeds global background levels and international limits in some cases. This raises concerns about potential risks posed to surrounding agricultural land and crops.

• 지구물리와물리탐사
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• 제22권3호
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• pp.149-159
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• 2019

암석구성성분검층(중성자-감마스펙트로스코피검층)은 중성자선원의 비탄성산란과 중성자포획 작용으로부터 생성되는 감마선을 측정하여 지층의 원위치 광물조성을 추정할 수 있는 기술이다. 일반적으로 지층의 광물조성 평가는 코어에 대한 X선 회절법, X선 형광분석법 등의 실내 시험자료를 주로 이용하고 있으나 이는 조사 구간의 극히 일부분에 대한 결과이며 특히, 유체의 유동 경로 구간은 주로 파쇄대 및 사질층인데 이 구간들의 코어 회수율이 불량하여 조사 구간 전체에 대한 광물조성 평가는 한계가 있다. 따라서 시추공 전 구간에 대한 원위치 광물조성 추정 기술개발은 지중환경 평가에 중요한 역할을 할 수 있다. 이 기술은 전통, 비전통 저류층 평가를 중심으로 최근까지 장비 개발 및 관련 연구가 활발히 진행되고 있는 분야이지만 몇 개 서비스회사의 독점기술로 자세한 정보 미공개, 다양한 지층 및 인공모형을 이용한 화학-광물학 데이터베이스 구축 문제 등으로 국내 연구에 직접적으로 적용하기에는 어려움이 있었다. 이 해설논문에서는 암석구성성분검층의 기본원리, 시스템 구성, 교정시설, 국외 기 개발된 검층시스템 분석 및 연구개발 동향 등을 통해 해당 기술을 소개하고, 국내 시스템 제작을 위한 기술 적용 방안을 검토하였다.

• 한국재료학회지
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• 제8권12호
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• pp.1158-1164
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• 1998

깁사이트를 황산수용액에 용해하여 제조된 황산알루미늄 용액에 에틸알코올을 사용하여 결정을 석출시킨 후 여과, 건조를 통하여 수황산알루미늄 결정 [$Al_2(SO_4)_3$ · $nH_2O$]을 제조하였다. XRD분석 결과 수황산알루미늄에 포함된 결정수는 n=18, 16, 12, 0이었으며, TG분석 결과 평균결정수($n_{av}$)는 14.7이었다. 수황산알루미늄을 열처리한 결과 $800^{\circ}C$에서는 무수황산알루미늄, $900^{\circ}C$와 $1000^{\circ}C$에서는 $\gamma-Al_2O_3$, $1200^{\circ}C$에서는 $\alpha-Al_2O_3$의 생성을 확인할 수 있었다. $\gamma-Al_2O_3$에 니켈피착을 위하여 0.025M농도의 황산알루미늄과 황산니켈을 사용하고 $Ni^{+2}$ 이온과 $Al^{+3}$ 이온의 농도비가 0.5인 혼합용액을 제조한 후 $\gamma-Al_2O_3$ 분말을 혼합하여 슬러리를 제조하였다 제조된 혼합슬러리에 우레아와 $NH_4OH$수용액을 첨가하여 pH를 9.0로 조절하고 $80^{\circ}C$에서 니켈피착을 하였으며, 니켈피착의 진행사항은 ORP(oxidation reduction potential), 전도도 그리고 pH값을 측정하여 관찰하였다. 니켈량에 따른 니켈피착 $\gamma-Al_2O_3$의 특성을 조사하기 위하여 피착된 $\gamma-Al_2O_3$를 $900^{\circ}C$에서 열처리하고 비표면적 변화와 열확산도를 측정하였다. 또한 $1250^{\circ}C$에서 니켈피착 $\gamma-Al_2O_3$의 열안정성은 비표면적과 XRD의 결정상변화로 확인하였다 니켈피착 $\gamma-Al_2O_3$의 표면은 XPS분석으로 Ni $2P_{3/2}$의 화학결합에너지의 변화를 확인한 결과 $NiAl_2O_4$, 상의 화학결합에너지가 증가되었다. 본 연구 결과로 니켈피착 $\gamma-Al_2O_3$가 순수 $\gamma-Al_2O_3$에 비하여 열적 안정성을 지닌 것으로 확인 되었다.

• 한국자기학회지
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• 제14권2호
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• pp.71-75
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• 2004

$\alpha$-LiFe $O_2$ 분말을 졸겔법을 이용하여 제조하였다. 결정학적 및 자기적 성질을 x-선 회절분석기, Mossbauer 분광기 및 진동형시료자화율측정기를 이용하여 연구하였다. $600^{\circ}C$에서 3시간 동안 공기 중에서 열처리하여 제조한 시료는 $\alpha$-LiFe $O_2$+LiFe $O_{8}$의 혼상으로 이루어졌으며 $600^{\circ}C$에서 3시간 동안 $H_2$(5%)/Ar(Bal.)혼합가스 분위기에서 열처리 한 시료는 $\alpha$-LiFe $O_2$ 상임을 확인할 수 있었다. X-선 회절분석 결과 $\alpha$-LiFe $O_2$ 분말은 cubic구조를 가졌으며 이때 격자상수 a=4.1930$\pm$0.0005 $\AA$이었다 Mossbauer 스펙트럼 분석결과 $\alpha$-LiFe $O_2$의 Neel온도는 130$\pm$3K임을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제22권8호
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• pp.433-438
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• 2012

A chemical process involves polymerization within microspheres, whereas a physical process involves the dispersion of polymer in a nonsolvent. Nano-sized monodisperse microspheres are usually prepared by chemical processes such as water-based emulsions, seed suspension polymerization, nonaqueous dispersion polymerization, and precipitation polymerizations. Polymerization was performed in a four-necked, separate-type flask equipped with a stirrer, a condenser, a nitrogen inlet, and a rubber stopper for adding the initiator with a syringe. Nitrogen was bubbled through the mixture of reagents for 1 hr. before elevating the temperature. Functional silane (3-mercaptopropyl)trimethoxysilane (MPTMS) was used for the modification of silica nanoparticles and the self-assembled monolayers obtained were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), laser scattering system (LSS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), elemental analysis (EA), and thermogravimetric analysis (TGA). In addition, polymer microspheres were polymerized by radical polymerization of ${\gamma}$-mercaptopropyl modified silica nanoparticles (MPSN) and acrylamide monomer via precipitation polymerization; then, their characteristics were investigated. From the elemental analysis results, it can be concluded that the conversion rate of acrylamide monomer was 93% and that polyacrylamide grafted to MPSN nanospheres via the radical precipitation polymerization with AAm in ethanol solvent. The microspheres were successfully polymerized by the 'graft from' method.