• 대한금속재료학회지
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• 제50권10호
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• pp.753-761
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• 2012

The reduction behavior of low level oxides such as (T.Fe), (MnO) and ($P_2O_5$) in molten EAF slag was investigated using commercial reductants. In an air atmosphere, the slag volume increased and the reduction rate of the slag was very low due to the oxidation loss of reductants by oxygen in the air. The reduction rate of the slag was also low when a commercial reductant was used alone in an Ar gas atmosphere. The reason is probably because the material transfer through the interface between the slag and reductant is difficult due to the formation of high melting point oxide. When reductants were mixed with burnt lime in order to form low melting point reaction products, the reduction rate of the slag increased up to the range of 45-70%. By using the mixtures of reductants and burnt lime so as to form a low melting point slag at the reaction end, the reduction rate of the slag was improved up to 60-85%.

• 한국재료학회지
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• 제20권3호
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• pp.111-116
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• 2010

Chloride-based fluxes such as NaCl-KCl are used in the refining of Al melt. The vapor pressure of the chloride is one of the fundamental pieces of information required for such processes, and is generally high at elevated temperatures. In order to measure the vapor pressure for chlorides, the apparatus for the transpiration method was assembled in the present study. The vapor pressure of $ZnCl_2$ and $FeCl_2$, which is related with the process of aluminum refining and the recovery of useful elements from iron and steel industry by-products, was also measured. In the measurement of vapor pressure by the transpiration method, the powder of $ZnCl_2$ or $FeCl_2$ in a alumina boat was loaded in the uniform zone of the furnace with a stream of Ar. The weight loss of $ZnCl_2$ and $FeCl_2$ after holding was measured by changing the flow rate of Ar gas (10 sccm -230 sccm), and the partial pressures of $ZnCl_2$ and $FeCl_2$ were calculated. The partial pressures within a certain range were found to be independent of the flow rate of Ar at different temperatures. The vapor pressures were measured in the temperature range of 758-901K for $ZnCl_2$ and 963-983K for $FeCl_2$. The measured results agreed well with those in the literature.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.259-267
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• 2008

본 연구는 향후 글로벌 자원위기 발생 가능성을 점검해보고, 자원가격의 상승이 우리경제에 어떠한 의미와 영향을 줄 것인지 살펴본다. 향후 글로벌 자원 공급의 제약은 세계경제 성장을 둔화시킬 것이다. 뿐만 아니라 자원위기에 대한 적절한 대응여하에 따라 각국의 경제발전 방향이 결정될 것이다. 자원의 대외 의존도가 높은 우리나라의 경우 현재와 같은 자원 비효율적인 산업구조를 유지한다면 거시경제 충격과 산업 경쟁력 상실로 이어질 수 있다. 따라서 자원 소비가 많은 철강, 화학 등의 제조업부문에서 자원 절감, 제품의 고부가가치화 등이 이루어져야 할 시점이다. 앞으로의 자원위기는 구조적인 공급 제약이 근본 원인이 될 것이다. 따라서 일시적인 위기관리보다 기업, 소비자 등 경제주체들이 자원의 희소성 심화라는 패러다임 변화에 적응할 수 있도록 유도해야 할 것이다. 산업의 구조전환(Industry Transformation)이 원활하게 이루어질 수 있는 환경을 조성해야 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권6호
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• pp.863-870
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• 2016

본 논문의 목적은 소듐냉각고속로(sodium cooled fast reactor, SFR)와 초임계 $CO_2$ Brayton cycle의 연계 시, 원자로 열수송 계통과 동력변환 계통의 압력 경계를 형성하는 회로인쇄형 열교환기의 경계면에 균열이 발생해 고압(약 200 bar)의 $CO_2$가 상압 수준의 액체소듐유로 측에 유입되었을 때의 물리/화학적 현상을 파악하여 열교환기 설계에 활용 가능한 실험 자료를 생산하는 것이다. 열교환기의 소듐-$CO_2$ 경계면 균열 현상은 경계면의 균열 크기에 따라 미세 균열에 의한 소듐유로막힘(plugging) 현상과 상대적으로 큰 균열에 의한 열교환기 재료손상(wastage) 현상으로 나뉜다. Plugging 실험결과, 소듐유로 직경이 3mm일 때 $CO_2$ 주입 즉시 소듐 흐름이 정지한 반면 소듐유로 직경이 5 mm일 때는 유량이 감소되기 시작하는 시점은 3 mm의 경우와 유사하게 $CO_2$ 주입 즉시 나타났지만 소듐의 흐름이 완전히 정지할 때까지는 상대적으로 오랜 시간이 소요되었다. 이러한 실험결과는 실제 열교환기의 소듐-$CO_2$ 경계면에서 미세균열이 발생했을 때, 소듐유로 직경이 3 mm로 좁을 경우 균열 발생과 동시에 해당 소듐유로가 반응생성물에 의해 막혀 해당 유로 외의 유로들로 지속적인 열교환기 운전이 가능하지만, 소듐유로의 직경이 5 mm로 넓어질 경우 소듐유로가 고체생성물에 의해 즉시 막히지 않고 생성물이 소듐유로를 따라 계통 내부를 이동하다 일정 농도 이상이 되어야 소듐유로를 막게 할 것으로 예상할 수 있는 결과이다. Wastage 실험결과, 열교환의 재질(STS316, Inconel600, G91 합금강), 운전온도($400{\sim}500^{\circ}C$), 노즐직경(0.2~0.8 mm), 시편-노즐 거리(2~6 mm)와 무관하게 고압(약 200~250 bar)의 $CO_2$ 분사에 의한 시편의 물리적 손상(erosion) 현상은 발생하지 않았다. 노즐에서의 분사되는 $CO_2$의 분사속도는 마하 0.4~0.7인 것으로 확인되었다. 본 연구의 실험결과는 열교환기 파손 대처 설계에 배경 실험 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.8-16
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• 2024

포틀랜드 시멘트, 철강 산업 등에서 원료로 사용되는 석회석(CaCO₃, calcium carbonate)은 고온에서 탈탄산 분해 반응에 의해 CO₂를 배출한다. 석회석 사용에 의한 CO₂ 배출을 저감하기 위해 CO₂ 배출의 원인이 되는 carbonate 광물을 함유하지 않거나 함유량이 적으면서도 CaO를 함유한 산업부산물로 석회석을 대체하려는 기술이 제안되었다. 이들 산업부산물에 함유된 CO₂를 정량 측정하는 방법으로 Loss of Ignition(LOI), Thermo-Gravimetric Analysis(TG), Infrared Spectroscopy(IR) 등이 사용되나, 산업부산물의 특성에 따라 CO₂ 배출량을 과대 또는 과소 평가할 우려가 있다. 본 연구에서는 CaCO₃ 시료와 고온에서 산화반응에 의해 중량이 증가하는 시료 각각에 carbonate 형태로 함유된 CO₂의 함량을 측정하는 방법으로 LOI, TG, IR 및 DTG(Differential Thermo-Gravimetric Analysis) 방법의 신뢰도와 시험방법별 측정결과를 비교 검토하였다. CaCO₃ 시료에 대해서는 검토한 모든 시험결과는 충분한 수준의 신뢰도를 나타내었다. 반면, 고온에서 중량이 증가하는 시료의 CO₂ 함량에 대해서는 LOI와 TG는 시료의 CO₂ 함량을 제대로 평가하지 못했으며, IR은 예측값에 비해 CO₂ 함량을 과대평가하는 경향을 나타내었으나, DTG에 의한 평가 결과는 예측값에 근사하였다. 이로부터 수 % 미만 수준의 미량의 CO₂를 함유하고, carbonate 광물의 분해 배출 온도에서 CO₂ 배출에 의한 중량 감소 외에도 중량이 변화하는 시료의 경우 DTG를 이용하여 CO₂ 함량을 구하는 것이 LOI나 TG, IR을 이용한 평가보다 합리적이라고 판단된다.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.186-190
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• 2014

원자력발전소는 냉각재상실사고(LOCA)와 같은 과도상태시 pH 조절을 통해 격납건물의 핵분열생성물(요오드) 제거 능력을 유지한다. 이와 더불어 격납건물 내부의 스테인레스강 기기들의 응력부식균열(Stress Corrosion Cracking)을 방지하고 알루미늄 또는 아연 부식에 의한 수소생성을 최소화할 수 있기 때문에 살수 및 집수조냉각수의 화학조건(pH) 조절능력이 요구된다. 현재 원전은 LOCA시 능동형 살수첨가제인 NaOH를 사용하여 격납건물 살수 및 집수조냉각수의 pH를 조절하도록 설계되어있다. 본 논문에서는 LOCA시 집수조냉각수의 pH를 분석하고, 살수화학조건 pH 관련 최신규제요건인 표준심사지침(SRP) 6.5.2에 따라 핵분열생성물제거상수 및 제염계수를 계산하였다. 분석결과, 격납건물집수조 pH는 8.09~9.67로서 설계기준을 만족한다. 그리고 격납건물살수계통에 의한 핵분열생성물 제거상수 및 제염계수는 원전 내환경기기검증을 위한 방사선환경 평가의 입력으로 제공된다.