• 자원리싸이클링
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• 제26권4호
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• pp.95-100
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• 2017

본 연구에서는 폐 PCB(printed circuit board) 표면을 긁어내어 회수한 구리분말을 용융하는 과정에서 용융온도 저감과 정제를 위하여 플럭스로 $Fe_2O_3$를 첨가하였으며, $Fe_2O_3$ 첨가량 및 온도에 따른 구리의 회수율과 불순물 농도에 미치는 영향을 조사하였다. 구리 회수율은 반응온도와 $Fe_2O_3$의 첨가비율이 증가할 수 록 증가하였다. 그리고 구리 중 산소, 실리콘, 철의 농도는 $Fe_2O_3$ 첨가량이 증가할수록 감소하였다. $Fe_2O_3$를 첨가하여 반응시킨 후의 슬래그를 XRD로 분석하여 fayalite($2FeO{\cdot}SiO_2$)와 철산화물을 확인하였다. 따라서 fayalite 슬래그의 생성에 의한 슬래그의 융점과 점도 감소가 구리 회수율의 증가에 크게 기여한 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.554-560
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• 2021

크러드는 원자력 발전소 운전 시 핵연료 표면에 침적되는 철-니켈-크롬 등의 금속 산화물로 이루어진 다공성 물질이다. 그 두께는 수십 ㎛ 수준이다. 발전소의 냉각재상실사고 시 크러드 층은 핵연료-냉각수 열전달에 영향을 미치게 되어 원전 안전성 측면에서 그 영향을 살펴보는 것이 중요하다. 일반적으로 크러드는 열저항으로 인하여 핵연료 온도를 높이는 부정적 효과가 있는 것으로 알려져 있었다. 그 이유는 크러드에 의하여 핵비등, 최소막비등온도, 단상증기 열전달, 임계열유속, 막비등 열전달 등 2상유동 열전달 특성을 고려하지 않았기 때문이다. 본 연구에서는 다공성 크러드 물질의 물성치를 모델링하고 이를 국내 원전안전해석 코드인 SPACE에 탑재하였다. 크러드는 다공성 고체 물질이고 표면이 거칠기 때문에 최소막비등온도와 단상증기 열전달이 증가할 것으로 예상된다. 이에 최소막비등온도와 단상증기 열전달이 최대 피복재 온도 및 급냉에 미치는 영향을 평가하였다. 시험 계산은 기존 FLECHT-SEASET 재관수 실험 장치에 기반으로 수행되었다. 계산결과 최소막비등온도가 상승하여 급냉시간이 줄어들었다. 단상증기 열전달의 경우 약 20% 증가할 때까지는 최대 피복재 온도가 하강하였다. 크러드 층이 원전 안정성 측면에서 긍정적인 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제26권3호
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• pp.201-207
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• 2019

Tungsten heavy alloys (W-Ni-Fe) play an important role in various industries because of their excellent mechanical properties, such as the excellent hardness of tungsten, low thermal expansion, corrosion resistance of nickel, and ductility of iron. In tungsten heavy alloys, tungsten nanoparticles allow the relatively low-temperature molding of high-melting-point tungsten and can improve densification. In this study, to improve the densification of tungsten heavy alloy, nanoparticles are manufactured by ultrasonic milling of metal oxide. The physical properties of the metal oxide and the solvent viscosity are selected as the main parameters. When the density is low and the Mohs hardness is high, the particle size distribution is relatively high. When the density is high and the Mohs hardness is low, the particle size distribution is relatively low. Additionally, the average particle size tends to decrease with increasing viscosity. Metal oxides prepared by ultrasonic milling in high-viscosity solvent show an average particle size of less than 300 nm based on the dynamic light scattering and scanning electron microscopy analysis. The effects of the physical properties of the metal oxide and the solvent viscosity on the pulverization are analyzed experimentally.

• 보존과학회지
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• 제35권2호
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• pp.145-152
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• 2019

The metal-manufacturing method and smelting temperature of ancient metal-production processes have been studied by analyzing the principal elements and microstructures of slag. However, the microstructure of slag varies according to the solidification cooling rate and types and relative amounts of various oxides contained within the smelting materials. Hence, there is a need for accurate analysis methods that allow slag to be distinguished by more than its composition or microstructure. In this study, the microstructures of slag discharged as a result of smelting iron sands collected from Pohang and Gyeongju, as well as the slag excavated from the Ungyo site in Wanju, were analyzed by using metalloscopy, scanning election microscopy-energy dispersine X-ray spectroscopy(SEM-EDS) and wavelength dispersive X-ray fluorenscence(WD-XRF). Furthermore, the microcrystals were accurately characterized by performing Raman micro-spectroscopy, which is a technique that can be used to identify the microcrystals of slags. SEM-EDS analysis of Pohang slag indicated that its white polygonal crystals could be Magnetite; however, Raman micro-spectroscopy revealed that these crystals were actually $ulv{\ddot{o}}spinel$. Raman micro-spectroscopy and SEM-EDS were also used to verify that the coarse white dendritic structures observed in the Gyeongju-slag were $W{\ddot{u}}stites$. Additionally, the Wanju slag was observed to have a glassy matrix, which was confirmed by Raman micro-spectroscopy to be Augite. Thus, we have demonstrated that Raman micro-spectroscopy can accurately identify slag microcrystals, which are otherwise difficult to distinguish as solely based on their chemical composition and crystal morphology. Therefore, we conclude that it has excellent potential as a slag analysis technique.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.77-81
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• 2020

Resistive RAM (ReRAM)은 전이금속 산화물의 저항변화 특성을 이용하는 차세대 비휘발 메모리로 전이금속산화물 내의 산소공공의 재분포를 통한 저항변화 특성을 이용한다. 따라서 저항변화 특성을 위해 전이금속산화물 내에는 일정량 이상의 산소공공이 요구되며 이를 위해서는 박막 형성 공정에서 산화 수를 조절할 수 있는 공정이 필요하다. 본 연구에서는 직접패턴이 가능한 photochemical metal organic deposition (PMOD) 공정을 사용하여 UV 노출에 의해 photochemical metal organic precursor의 ligand가 분해되는 과정에서 전기장을 인가하여 박막내의 산화 수를 조절하는 실험을 진행하였다. Electric field assisted PMOD (EFAPMOD) 법을 이용하여 FeOx 박막의 산화 수 조절이 가능함을 x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 분석과 I-V 측정을 통하여 확인하였으며, EFAPMOD 공정 중 인가하는 전압의 크기를 조절하여 박막의 산화 수를 조절할 수 있음을 확인하였다. 따라서 EFAPMOD 공정 중 인가전압의 크기를 이용하여 저항변화 특성에 적합한 적정한 산화수를 가지는 금속산화물 박막을 얻고 그 저항변화 특성을 조정할 수 있음을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제55권2호
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• pp.127-135
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• 2022

Excessive presence of As level in groundwater is a major health problem worldwide. In the Red River Delta in Vietnam, several million residents possess a high risk of chronic As poisoning. The As releases into groundwater caused by natural process through microbially-driven reductive dissolution of Fe (III) oxides. It has been extracted by Red River residents using private tube wells for drinking and daily purposes because of their unawareness of the contamination. This long-term consumption of As-contaminated groundwater could lead to various health problems. Therefore, a predictive model would be useful to expose contamination risks of the wells in the Red River Delta Vietnam area. This study used four machine learning algorithms to predict the As probability of study sites in Red River Delta, Vietnam. The GBM was the best performing model with the accuracy, precision, sensitivity, and specificity of 98.7%, 100%, 95.2%, and 100%, respectively. In addition, it resulted the highest AUC of 92% and 96% for the PRC and ROC curves, with Eh and Fe as the most important variables. The partial dependence plot of As concentration on the model parameters showed that the probability of high level of As is related to the low number of wells' depth, Eh, and SO₄, along with high PO₄^3- and NH₄⁺. This condition triggers the reductive dissolution of iron phases, thus releasing As into groundwater.

• 박물관보존과학
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• 제28권
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• pp.109-136
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• 2022

본 연구에서는 조선 후기 기록화인 《평안감사향연도》 총 3점 중 <연광정연회도>를 분석하여 채색 재료를 규명했다. 포인트 위주의 분석으로 인해 발생 가능한 문제를 최소화하고자 우선 파장별 이미지를 촬영했다. 엑스선을 통해 먹, 금, 유·무기 안료를 분류했고, 적외선으로 먹과 구리계 안료를 파악했다. 초분광으로는 흑색, 청색, 녹색 재료 중에서 안료와 유기 염료를 구별해냈다. 색상별 선정 지점을 분석하여 백색(연백), 흑색(먹/쪽), 적색(연단+진사), 분홍색(염료), 자주색(염료), 갈색(산화철), 황색(석황/염료), 녹색(석록/석록+염료/쪽)과 청색(석청/연백+쪽/쪽), 자색(쪽+연지), 금색(금박) 등의 재료를 규명했다. 향후 파장별 라이브러리가 확보되면 더 효율적인 분석이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제86권2호
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• pp.186-199
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• 1997

화강편마암질(花崗片麻巖質) 삼림토양(森林土壤)은 우리나라 국토면적(國士面積)의 1/3에 해당(該當)한다. 이 논문은 우리나라 남부지역에 있는 전남 순천시 소재 화강편마암질(花崗片麻巖質) 삼림토양(森林土壤)의 풍화(風化) 과정(過程)과 1차광물(一次鑛物)이 2차광물(二次鑛物)인 점토광물(粘土鑛物)로 풍화변성(風化變成)하는 광정(過程)에 대하여 연구(硏究)하였다. 이 삼림토양(森林土壤)은 많은 양(量)의 푸오하(風化) 흑운모(黑雲母)와 같은 Ferromagnesian mineral을 함유하고 있으며 풍화(風化)가 잘된 토양(土壤)으로서 강산성(强酸性)이고 유기물(有機物)의 함량(含量)이 적으며 CEC 값이 낮다. 토양단면 Bt층에는 점토광물(粘土鑛物)의 함량(含量)이 C층 보다 배(倍)나 많고 O층은 토층(土層)이 엷고 분해된 식물유휴(植物遺休)가 적으며 다공성(多孔性)으로서 Granic fabric이고 Moder humus의 토양미세형태학적(土壤微細形態學的)인 특징(特徵)을 가지고 있다. E층의 Related distribution pattern은 Enaulic이며 많은 양(量)의 미사(微砂)를 함유(含有)하고 있으나 모래량은 Bt, C층에 비하여 매우 적은 것이 특징(特徵)이다. Bt, C층에서 토양미세형태학적(土壤微細形態學的)인 특징(特徵)으로 볼 수 있는 공극(空隙)에서 Multilaminated clay coating과 Infilling을 볼 수 있으며 토양(土壤)의 색(色)을 붉게 해주는 Ferriargillan이 흑운모(黑雲母)로부터 분리(分離)되어 형성(形成)된다. Bt층에서 점토(粘土)의 함량이 높은 것은 점토(粘土)가 운반 집적된 것은 물론 풍화(風化) 원위치(原位置)에서 강력(彈力)한 풍화작용(風化作用) 결과(結果)에서 비롯된 것이다. 편광현미경과 SEM으로 관찰한 바 토양생성과정(土壤生成過程)중 아주 특이한 것은 흑운모(黑雲母)로부터 산화철(酸化鐵)의 형성(形成)이며, Tubular halloysite의 형성(形成)과 두가지 형태의 흑운모(黑雲母) 풍화(風化)모델 (Wedge weathering과 Layer weathering)의 확인(確認)되었다. 흑운모(黑雲母) 풍화(風化)에서 2차광물(二次鑛物)인 산화철(酸化鐵)이 흑운모(黑雲母) 표면(表面)에 두껍게 입혀지는 것이 특징(特徵)이며 점토광물(粘土鑛物)의 TEM 관찰(觀察)로 밝혀진 바, synthetic hematite의 존재(存在)가 확인(確認)되었다. 점토(粘土)의 화확분석(化學分析)에서 많은 양의 Ca, Na의 유실(流失)을 확인(確認)할 수 있었으며 상당량(量)의 Fe와 Al 이온이 유리(遊離)되어 있음을 밝힐 수 있었다. 점토(粘土)의 XRD에 의하여 운모(雲母)가 Kaolinite, Vermiculite-kaolinite intergrade, Hematite, Gibbsite 등 점토광물(粘土鑛物)로 변성됨을 확인(確認)할 수 있었으며 한편 Halloysite는 다른 1차광물(一次鑛物)에서 풍화형성(風化形成)된다는 것을 알 수 있었다. 또 풍화(風化)가 되지 않은 약간의 Dioctahedral mica의 존재(存在)를 확인(確認)할 수 있었다. 모암(母岩)에 상당량(相當量)의 흑운모(黑雲母)를 함유(含有)하고 있으며 이 화강편마암질(花崗片麻巖質) 삼림토양(森林土壤)은 흑운모(黑雲母)의 풍화(風化)에 대한 특징(特徵)을 보여 주고 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권3호
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• pp.289-296
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• 1985

단구지토양(段丘地土壤)의 특성(特性)과 생성(生成)을 체계적(體系的)으로 구명(究明)하기 위하여 대표적(代表的)인 단구군(段丘群)을 이룬 경북(慶北) 영천(永川)(내륙(內陸)) 및 영일(迎日)(해안(海岸))지역(地域)에서 1개(個)의 곡간충적(谷間沖積) 대조토양(對照土壤)을 구함(句含)한 9개(個)의 토양단면(土壤斷面)을 대상(對象)으로 조사연구(調査硏究)한 단구지토양(段丘地土壤)의 이화학적(理化學的) 특성(特性)은 다음과 같다. 1. 식질단구지토양(埴質段丘地土壤)의 유효수분함량(有效水分含量)은 12.0~203%로서 점토함량(粘土含量) 35%까지는 증가(增加)하였으나 점토(粘土) 35~55% 범위(範圍)에서는 유효수분(有效水分) 및 유효수분율(有效水分率)이 점토함량증가(粘土含量增加)와 더불어 감소(減少)하였고 점토함량(粘土含量) 55% 이상(以上)에서는 12~13%의 유효수분(有效水分)을 유지(維持)하였다. 2. 표상(表上)의 내수성입단량(耐水性粒團量) 55.0~81.1%로서 침식(侵蝕)을 받고 있는 전토양(田土壤)에서 낮은 반면(反面)에 답토양(畓土壤)에서 높았다. 입단지수(粒團指數)는 전토양(田土壤)은 표상(表上)에서 높은 반면(反面)에 답토양(畓土壤)은 심토(心土)에서 높았다. 3. $0.01-Na_2SO_4$ pH를 $H_2O$ pH와 비교한 교질반응(膠質反應)은 치환산성(置換酸性) 내지 치환중성(置換中性)으로서 일종(一種)의 적색토화작용(赤色土化作用)을 받은 것으로 추정(推定)되었다. 4. 토양별(土壤別) 세상(細上)의 평균(平均) CEC는 15.8~20.2 me/100g이었고 점토(粘土) 100g 당(當)의 CEC는 35.6~52.6meq 이었으며 염기포화도(鹽基飽和度)는 32.7~57.6%로서 표고(標高)가 높을수록 낮은 경향(傾向)이었다. 5. 유리산화철(遊離酸化鐵)의 활성도(活性度)는 0.061~0.739로서 표고(標高)가 높을수록 낮은 반면(反面)에 결정화지수(結晶化指數)는 0.067~0.537로서 고위단구(高位段丘)일수록 높았다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.375-382
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• 2014

금속산화물이 담지된 허니컴 형상의 플라즈마-촉매 반응기를 이용하여 아이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA) 저감 및 부산물 생성 거동에 대해 조사하였다. 허니컴 형상의 다공질 세라믹 지지체(주성분: ${\alpha}-Al_2O_3$)에 금속산화물로 산화철($Fe_2O_3$) 또는 산화구리(CuO)를 담지시킨 후, 이 촉매가 동축 원통형 전극구조 내부에 위치하도록 플라즈마-촉매 반응기를 구성하였다. 플라즈마 반응에 의한 IPA 분해속도가 매우 빨랐기 때문에 IPA 분해효율 자체는 금속산화물 담지 여부 및 금속산화물 종류에 관계없이 유사한 것으로 나타났으나, 부산물 생성거동은 촉매종류에 따라 큰 차이를 보여주었다. 아세톤, 폼알데하이드, 아세트알데하이드, 메테인, 일산화탄소 등의 유해 부산물 농도는 $Fe_2O_3/{\alpha}-Al_2O_3$ < $CuO/{\alpha}-Al_2O_3$ < ${\alpha}-Al_2O_3$ 순으로 높게 나타났다. 유량 $1L\;min^{-1}$, IPA 초기농도 5,000 ppm(산소: 10%), 방전전력 47 W의 조건에서 얻어진 $CO_2$ 선택도는 ${\alpha}-Al_2O_3$, $CuO/{\alpha}-Al_2O_3$, $Fe_2O_3/{\alpha}-Al_2O_3$에 대해 각각 40, 80, 95%로서 $Fe_2O_3/{\alpha}-Al_2O_3$가 플라즈마-촉매를 이용한 IPA의 산화에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 플라즈마를 단독으로 사용하여 휘발성유기화합물을 분해할 경우 타르형태의 생성물이 반응기에 퇴적되는 문제점이 있으나, 플라즈마-촉매 공정에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았으며 촉매의 활성이 그대로 유지되었다.