• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2017년도 춘계학술논문요약집
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• pp.83-83
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• 2017

Electrorefining is a key step in pyroprocessing. The electrorefining process is generally composed of two recovery steps - the deposit of uranium onto a solid cathode and the recovery of the remaining uranium and TRU elements simultaneously by a liquid cadmium cathode. The solid cathode processing is necessary to separate the salt from the cathode since the uranium deposit in a solid cathode contains electrolyte salt. Distillation process was employed for the cathode processing. It is very important to increase the throughput of the salt separation system due to the high uranium content of spent nuclear fuel and high salt fraction of uranium dendrites. In this study, a mesh-covered crucible was investigated for the sat distillation of electrorefiner uranium deposits. A liquid salt separation step and a vacuum distillation step were combined for salt separation. The adhered salt in uranium deposits was efficiently removed in the mesh-covered crucible. The salt distiller was operated simply since repeated cooling - heating step was not necessary for the change of the crucible. The operation time could be reduced by the use of the mesh-covered crucible and the combined operation of the two steps. A method to preserve a vacuum level was proposed by double O-rings during the operation of the distiller with the mesh-covered crucible. After the salt distillation, the salt content was measured and was below 0.1wt% after the salt distillation. The residual salt after the salt distillation can be removed further during melting of uranium metal.

• 열처리공학회지
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• 제36권1호
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• pp.22-32
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• 2023

In general, when scrap is dissolved in an electric arc furnace, the amount of electric furnace steel dust (EAFD) generated is about 1.5% of the scrap charge amount, and the electric furnace steel dust collected by the bag filter is charged into the Rotary Kiln or Rotary Hearth Furnace (RHF), and the zinc component is recovered as crude zinc oxide, at which time a clinker of Fe-Base is generated. In this research, first, for the efficient resource conversion of electric furnace steel dust, a reduction and roasting experiment was conducted and the reaction kinetics was examined. As a result of the experiment, it was observed that the reduction and roasting reaction was actively conducted in the range of 1100~1150℃, and melting occurred in the range of 1250℃. In the past, this clinker was widely used as a roadbed material for road construction and an Fe-Source for cement production, but in recent years, it has been mainly reclaimed due to strengthening environmental standards. However, landfill treatment is by no means a desirable treatment method due to environmental pollution caused by leachate, expensive landfill costs, and waste of Fe resources. Therefore, in order to more actively recycle the Fe component in the clinker, first of all the clinker was pulverized into an optimal particle size, and anthracite and binder (starch) were added to the magnetic material obtained by specific gravity and magnetic separation for briquet. As a experimental results, it was possible to efficiently separate clinker as Fe component and other slag component by specific gravity and magnetic force. As a results of loading and dissolving the manufactured briquet clinker in an electric arc furnace, it was observed that the unit of power and production yield were clearly improved and the carbon addition effect in molten metal was also somewhat.

• 자원환경지질
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• 제28권6호
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• pp.623-633
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• 1995

번암광산은 소백산 육괴의 남서부에 위치하며, 소백산은 편마암 복합체를 $N20{\sim}30^{\circ}E$ 방향으로 관입하여 나타난다. 주변 화강암들은 변성화강암류의 재용융 혹은 부분용융에 의해 생성된 calc-alkaline계열의 마그마로부터 분화 생성된 산화물로 추정된다. 광상을 배태시킨 광화용액을 화강암체를 형성한 마그마로부터 유래하였다해도 시기적으로 훨씬 후기에 생성되었을 것이다. 공생광물군에 대한 연구결과 광화작용은 크게 3시기로 I기: 기저 유화광물의 생성시기, II기: 후기 유화광물, 엘렉트럼 및 함은 유영 광물의 생성시기, III기: 소량의 함은 광물, 백색석영 및 탄산염광물의 생성시기로 나눌 수 있다. 번암광산의 생성온도, 염농도 및 압력은 광물공생과 화학성분, 유체포유물, 유황동위원소 지질온도계를 이용하여 측정되었으며 다음과 같다. I기: $200{\sim}315^{\circ}C$. 3.5~6.5 NaCl eq. wt.%. 0,28~0.61 Kbar. II기: $150{\sim}235^{\circ}C$, 4.5~7.4 NaCl eq. wt.%. 0.11~0.15 Kbar로 나타난다. 초기 광화작용동안산소와 유황분압은 각각, $10^{-35.1}{\sim}10^{-39.7}$ atm., $10^{-11.0}{\sim}10^{-13.4}$atm. 으로 나타난다. 이와 같은 연구결과 번암광산은 polymetallic meso-epithermal type의 광상으로 생각된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권2호
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• pp.125-133
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• 2017

KAERI에서는 파이로프로세싱에서 발생하는 금속폐기물의 부피 및 무게 감량을 위해 고방사성 장반감기 핵종을 포함하는 anode sludge내 NM의 고화매질로써 폐피복관과 첨가금속을 재활용하는 연구를 진행하고 있다. 본 연구에서는 Cr 함량을 조절한 Zr-17Cr-8NM, Zr-22Cr-8NM, Zr-27Cr-8NM 합금을 유도용융을 통해 제조하였고, 전기화학적 부식시험을 실시하여 부식특성을 평가하였다. 모든 조성에서 기존 연구 중인 Zr계 합금고화체 조성보다 우수한 부식특성을 나타냈다. 또한 Zr-22Cr-8NM 시편의 부식시험 후 침출용액 조성 분석 결과, 500 mV 전압 조건 이하에서는 NM 침출이 없었고 이를 통해 우수한 화학적 안정성을 갖는 합금고화체 조성을 확보하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제12권6호
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• pp.13-18
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• 2003

Fe($NO_3$)$_3$ㆍ$9H_2$O, Zn($NO_3$)$_2$ㆍ$6H_2$O, Ni($NO_3$3)$_2$ㆍ $6H_2$O, Cu($NO_3$)$_2$ㆍ $3H_2$O와 같은 질산 금속염들을 $150^{\circ}C$로 24시간 동안 열분해하여 최초 NiCuZn ferrite 분체를 얻었으며, 이 분체 시료를 $500^{\circ}C$로 가소한 후 각각 볼밀 분쇄를 행하고 $700∼1000^{\circ}C$까지 각각 1시간씩 소결을 행하여 이에 대한 자기적 특성을 조사하였다. 일반 세라믹스 공정 보다 질산금속염들의 $ 200^{\circ}C$이하의 저 융점인 것을 이용하여 이들 출발 시료를 $150^{\circ}C$의 저온에서 액상의 화학결합이 가능하게 입자간의 거리를 분자적 거리로 좁힐 수 있었으며, 이로 인해 소결반응 점을 최소한 200∼ $300^{\circ}C$ 이상 낮출 수 있었다. 또한 이들의 초투자율은 50∼490, 포화자속밀도 및 보자력은 각각 2,400G와 0.3∼1.2 Oe정도로 보통의 ferrite 소결체의 특성과 유사하게 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.348-348
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• 2011

Carbon nanotube (CNT) field effect transistors and sensors use CNT as a current channel, of which the resistance varies with the gate voltage or upon molecule adsorption. Since the performance of CNT devices depends very much on the CNT/metal contact resistance, the CNT/electrode contact must be stable and the contact resistance must be small. Depending on the geometry of CNT/electrode contact, it can be categorized into the end-contact, embedded-contact (top-contact), and side-contact (bottom-contact). Because of difficulties in the sample preparation, the end-contact CNT device is seldom practiced. The embedded-contact in which CNT is embedded inside the electrode is desirable due to its rigidness and the low contact resistance. Fabrication of this structure is complicated, however, because each CNT has to be located under a high-resolution microscope and then the electrode is patterned by electron beam lithography. The side-contact is done by depositing CNT electrophoretically or by precipitating on the patterned electrode. Although this contact is fragile and the contact resistance is relatively high, the side-contact by far has been widely practiced because of its simple fabrication process. Here we introduce a simple method to embed CNT inside the electrode while taking advantage of the bottom-contact process. The idea is to utilize a eutectic material as an electrode, which melts at low temperature so that CNT is not damaged while annealing to melt the electrode to embed CNT. The lowering of CNT/Au contact resistance upon annealing at mild temperature has been reported, but the electrode in these studies did not melt and CNT laid on the surface of electrode even after annealing. In our experiment, we used a eutectic Au/Al film that melts at 250$^{\circ}C$. After depositing CNT on the electrode made of an Au/Al thin film, we annealed the sample at 250$^{\circ}C$ in air to induce eutectic melting. As a result, Au-Al alloy grains formed, under which the CNT was embedded to produce a rigid and low resistance contact. The embedded CNT contact was as strong as to tolerate the ultrasonic agitation for 90 s and the current-voltage measurement indicated that the contact resistance was lowered by a factor of 4. By performing standard fabrication process on this CNT-deposited substrate to add another pair of electrodes bridged by CNT in perpendicular direction, we could fabricate a CNT cross junction. Finally, we could conclude that the eutectic alloy electrode is valid for CNT sensors by examine the detection of Au ion which is spontaneously reduced to CNT surface. The device sustatined strong washing process and maintained its detection ability.

• 한국광학회지
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• 제9권4호
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• pp.221-226
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• 1998

$Er_2O_3$를 첨가한 $PbO-Bi_2O_3-Ga_2O_3$ 삼성분계 중금속 산화물 유리로부터 발생하는 $1.5\mu\textrm{m}$와 2.7$\mu\textrm{m}$ 등의 형광에 대하여 복사 천이율, 형광 수명, 흡수 및 유도 방출 단면적 등을 조사하였다. 중금속 산화물 유리의 낮은 포논 에너지($~500cm^{-1}$)로 인하여 기존 산화물 유리로부터 관찰할 수 없었던 형광들의 양자 효율이 크게 높아졌으며 방출 단면적도 증가하였다. 한편, 798 nm 여기광의 상향 전이를 통한 녹색과 적색의 형광이 방출됨을 확인하였고, 각 에너지 준위의 형광 수명을 이용하여 다중포논 완화(multiphonon relaxation)를 정량적으로 규명하였다. $Er^{3+}:^4S_{3/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$ 천이에 의한 녹색 형광은 기지 유리(host glass)의 밴드 갭(band gap)흡수에 의한 비복사 천이의 영향을 받으므로 이 형광의 양자 효율을 높이기 위해서는 유리를 불활성 기체 분위기에서 용융하거나 자외선쪽 투과단이 짧은 유리 망목 형성제(glass-vetwork former)가 첨가된 기지 조성을 선택하는 것이 바람직하다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.113-113
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• 2000

직접천이형 wide band gap(3.4eV) 반도체중의 하나인 GaN를 청색 및 자외선 laser diode, 고출력 전자장비 등으로 응용하기 위해서는 낮은 접합저항을 갖는 Ohmic contact이 선행되어야 한다. 그러나 만족할만한 p-type GaN의 Ohmic contact은 아직 실현되고 있지 못하며, 이는 GaN와 접합 금속과의 구체적인 반응의 연구를 필요로 한다. 본 연구에서 앞서 Pt, Pt, Ni등의 late transition metal을 p-GaN에 접합시킨 결과 이들은 접합 당시 비교적 평탄하나 후열 처리과정에서 비교적 낮은 온도에서 기판과 열팽창계수의 차이로 인하여 평탄성을 잃어버리면서 barrier height가 증가한다는 사실을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 이러한 열적 불안정성을 극복하기 위하여 Ni과 Pd를 차례로 증착하고 가열하면서 interfacial reaction, film morphology, Fermi level의 움직임을 monchromatic XPS(x-ray photoelectron spectroscopy) 와 SAM(scanning Auger microscopy) 그리고 ex-situ AFM을 이용하여 밝히고자 하였다. 특히 후열처리에 의한 계면 반응에 수반되는 구성 금속원소 간의 합금현상과 금속 층의 평탄성이 밀접한 관계가 있다는 것을 확인하였다. 이러한 합금과정에서 나타나는 금속원소들의 중심 준위의 이동을 체계적으로 규명하기 위해서 Pd1-xNix와 Pd1-xGax 합금들의 표준시료를 arc melting method로 만들어 농도에 따른 금속원소들의 중심 준위의 이동을 측정하여, Pd/Ni/p-GaN 및 Ni/Pd/p-GaN 계에서 열처리 온도에 따른 interfacial reaction을 확인하였다. 그 결과 두 계가 상온에서 nitride 및 alloy를 형성하지 않고 고르게 증착되고, 열처리 온도를 40$0^{\circ}C$에서 $650^{\circ}C$까지 증가시킴에 따라 계면반응의 부산물인 metallic Ga은 증가하고 있으마 nitride는 여전히 형성되지 않는 것을 확인하였다. 증착당시 Ni이 계면에 있는 Pd/Ni/p-GaN의 경우에는 52$0^{\circ}C$까지의 열처리에 의하여 Ni과 Pd가 골고루 섞이고 그 평탄성도 유지되고 barier height의 변화도 없었다. 더 높은 $650^{\circ}C$ 가열에 의해서는 surface free energy가 작은 Ga의 활발한 편석 현상으로 인해 표면은 Ga이 풍부한 Pd-Ga의 합금층으로 덮이고, 동시에 작은 pinhole들이 발생하며 barrier height도 0.3eV 가량 증가하게 된다. 반면에 증착당시 Pd이 계면에 있는 Ni/Pd/p-GaN의 경우에는 40$0^{\circ}C$의 가열까지는 두 금속이 그들 계면에서부터 섞이나, 52$0^{\circ}C$의 가열에 의해 이미 barrier height가 0.2eV 가량 증가하기 시작하였다. 더 높은 $650^{\circ}C$가열에 의해서는 커다란 pinhole, 0.5eV 가량의 barrier height 증가, Pd clustering이 동시에 관찰되었다. 따라서 Ni과 Pd의 일함수는 물론 thermal expansion coefficient가 거의 같으며 surface free energy도 거의 일치한다는 점을 감안하면, 이렇게 뚜렷한 열적 안정성의 차이는 GaN와 contact metal과의 반응시작 온도(disruption onset temperature)의 차이에 기인함을 알 수 있었다. 즉 계면에서의 반응에 의해 편석되는 Ga에 의해 박막의 strain이 이완되면, pinhole 등의 박막결함이 줄어 들고, 이는 계면의 N의 out-diffusion을 방지하여 p-type GaN의 barrier height 증가를 막게 된다.

• KSBB Journal
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• 제14권4호
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• pp.511-516
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• 1999

유지의 가수분해시, 반응온도, 금속이온, pH, 교반속도, 물-유지의 무게비 및 효소량 등의 환경 및 조성인자가 효소 Lipase-OF의 역가 및 가수분해특성에 미치는 영향을 규명하였다. 융점이 낮은 유지의 경우 Lipase-OF의 활성이 가장 높은 온도는 37$^{\circ}C$ 근방이었으나 융점이 4$0^{\circ}C$ 이상의 온도 범위에서는 유지의 종류에 관계없이 온도가 상승하면 Lipase-OF의 활성이 급격히 감소하여 $65^{\circ}C$ 이상에서는 효소의 활성이 정지되었다. 교반속도를 150, 250, 350, 450, 550 및 650 rmp으로 변화시켜가면서 유지의 가수분해실험을 수행하여 350 rpm 이하에서는 교반속도가 상승하면 가수분해율도 상승하였으나 교반속도 350 rpm 이상에서는 교반속도 상승에 대한 가수분해율의 변화를 찾아볼 수 없었다. 유지와 물의 무게비를 9 : 1에서 1 : 9까지 변화시켜가면서 가수분해실험을 수행하여 일정한 가수분해 시간에서 가수분해율이 가장 높은 무게비가 1 : 1 근방의 값임을 규명하였다. 금속 이온 중 $Ca^{2+}와\;Mg^{2+}$ 이온이 가수분해율 상승에 기여하였다. 금속이온이 없는 경우에 비하여 $Ca^{2+}$또는 $Mg^{2+}$ 이온 농도가 100 ppm 근방의 값일 때 2 내지 3%의 가수분해율 증가효과를 나타내었다. Lipase-OF에 대한 최적 pH는 7근방이었다. pH가 산성쪽으로 감소하면 가수분해율도 감소하였으며 알칼리쪽으로 증가하여도 가수분해율이 감소하였다. 기질의 0.00075 wt% 와 0.1 wt% 범위내에서 Lipase-OF량이 가수분해율에 미치는 영향을 규명하였다. 효소량 0.013 wt% 이하에서는 효소량이 증가하면 가수분해율도 증가하였으나 0.013 wt% 이상에서는 효소량이 증가하여도 가수분해율은 증가하지 않았다. Lipase-OF의 가수분해율에 미치는 환경 및 조성인자의 영향에 대한 실험을 통하여 최적온도는 37$^{\circ}C$, 최적 pH는 7, $Ca^{2+}\;또는\;Mg^{2+}$의 최적농도는 100 ppm, 최적교반속도는 350 rpm, 유지와 물의 최적무게비는 1 : 1 및 최적 효소량은 유지의 0.013 wt%임을 규명하였다.

• 디자인학연구
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• 제17권4호
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• pp.241-250
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• 2004

이 논문은 현재에 통용되고 있는 동합금판 C2200, C5210, C7701, C8113 등의 특징 및 용도와 소재의 재질적 특성을 data화하였고, 그 표현의 가능성을 조사하여 수치화하였고, 그 기법실험의 1단계로서 일반접합과 TIG 접합에 대하여, 2단계 실험으로서 망상조직기법과 전해주조기법에 대하여 농하였으며, 이 기법을 응용한, 연구작품의 3가지 사례를 다루었다. 이 때 사용한 동합금은 (주)풍산금속 소재기술연구소 이동우 박사가 지원한 4가지 동합금, 즉 단동, 스프링용 인청동, 스프링용 양백, 백동을 사용하여, 적층기법, 망상조직기법, 융합기법, 전해주조기법을 작품에 따라서 통합 또는 부분적으로 적용시켰다. C2200 의 경우, 황동은 2mm이하의 박판(薄板)에서는 교류 TIG 용접법이 좋으며 그 이상에서는 직류 정극성 TIG 용접법으로, 용접에 의한 잔류 응력부식을 열처리를 250~300도에서 행한다. C5210 의 경우는 고온의 환원성기(還元性氣)중에서도 수소(水素) 취성이 없고 고온에서 O를 흡수하지 않으며, 경화(輕化) 온도도 약간 높아, 용접용으로 매우 적합하다. 일반적으로 Sn을 2-9% P를 0.03-0.4%정도 포함하고 있는데, Sn의 함유량이 증가함에 따라 응고 온도 범위가 광범위해졌으며 용접후의 냉각 시, 열분열 방지에는 TIG용접의 용접속도를 빠르게, 용융지(溶融池)를 작게, 예열 온도는 200도로 하는 것이 좋다. C7701의 경우는 조성범위가 10-20% Ni, 15-30% Zn의 것이 많이 사용된다. 약 30% Zn 이상이 되면(${\alpha}+{\beta}$) 조직이 되어 점성이 낮아지고 냉간 가공성은 저하하나 열간 가공성은 좋다. 양백은 또한 전기저항이 높고 내열, 내식성이 좋다. C8113의 경우는 내해수성, 내마모성이 우수하며 고온 강도가 높고 백동은 10-30% 니켈을 포함하며 완전히 고용(固溶)해서 단상(單相)이 된다. 이 때문에 결정입(結晶粒)도 크게 되기 쉬우며, 구속이 강한 경우 미량의 Pb, P, S라는 분열 감수성이 높아진다.