• 제목/요약/키워드: Metal ceramic

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선박 배연탈질용 금속 구조체 기반 촉매 제조를 위한 코팅슬러리 최적화 (Optimum Synthesis Conditions of Coating Slurry for Metallic Structured De-NOx Catalyst by Coating Process on Ship Exhaust Gas)

  • 정해영;김태용;임은미;임동하
    • 청정기술
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    • 제24권2호
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    • pp.127-134
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    • 2018
  • 국제해사기구에서는 선박 배기가스 내 질소산화물($NO_x$) 배출에 대한 강화된 Tier III 규제가 2016년부터 적용됨에 따라 이를 대응하기 위한 노력이 필요하다. $NO_x$ 저감 방법으로 선택적 촉매 환원법(Selective catalytic reduction, SCR)을 주로 사용하고 있으며, 세라믹 허니컴 촉매를 주로 사용하고 있다. 그러나 기존의 세라믹 허니컴 촉매는 약한 강도로 인하여 운전상 문제가 발생하거나 유지 및 보수에 있어서도 어려움을 갖는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 세라믹 허니컴 촉매의 단점들을 보완하기 위하여 높은 열적 안정성과 기계적 강도를 가짐과 동시에 배기가스의 다방향성 이동을 통한 낮은 배압효과 등의 장점을 가지는 금속 지지체를 적용하였다. 이러한 금속 지지체 상에 촉매를 담지하기 위하여 유 무기바인더 첨가를 통해 코팅슬러리를 제조하고, 이를 코팅, 건조 및 소성과정을 통해 금속 지지체 상에 견고하게 부착된 금속 지지체 기반 촉매를 제조하였다. 이러한 금속 지지체 기반 촉매는 $NO_x$ 성능평가와 초음파 및 낙하시험을 통한 접착 내구성 평가를 수행하였다. 특히, 무기바인더를 첨가한 MFC01경우 95% 이상의 $NO_x$ 전환율을 보였으며, 상용 세라믹 허니컴 촉매보다도 우수한 내구성을 보였다. 이러한 특성 및 성능평가를 통하여 개발된 금속 지지체 기반 촉매는 고효율, 고내구성을 가짐을 확인하였으며, 기존 세라믹 허니컴 촉매를 대체할 수 있는 선박용 배연탈질 촉매로서의 가능성을 확인하였다.

크롬 취급 사업장의 작업환경 및 근로자 폭로 실태에 관한 연구 (A Study of Working Environments and Workers Exposed to Chromium)

  • 유병철;손병철;전진호;손혜숙;한용수;이채언;정운
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제27권3호
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    • pp.517-530
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    • 1994
  • For the purpose of providing the basic data for health management of workers who are exposed to chromium and for improving the quality of working environment, the authors evaluated blood and urinary level of chromium, the occupational history. AST, ALT, Hb, Hct, nasal specular examinaton on 287 workers who have been dealed chromium compounds in 56 manufacturing Industries of five types, that is, 38 metal plating services(plating),4 manufacture of other fabricated metal products (fabricated metal product), 5 manufacturing of dyestuff(dyestuff), 6 dressing and dyeing of leather(leather), 3 others(manufacture of pottery and ceramic househod wares, motor vehicles, electronic valves and tubes and other electronic components) and also measured the level of chromium in air from February to October 1993. The results were as follows ; 1. The utilized type of chromium compounds was the hexavalent state in plating fabricated metal product dyestuff, leather and the trivalent state in .other, and atmosperic chromium concentration as geometric mean was $0.0138mg/m^3(0.001{\sim}0.068mg/m^3)$ in plating, $0.0115mg/m^3(0.006{\sim}0.015mg/m^3)$ in fabricated matal product, $0.068mg/m^3(0.002{\sim}0.019mg/m^3)$ in dyestuff, $0.0083mg/m^3(0.002{\sim}0.028mg/m^3)$ in leather $0.0039mg/m^3(0.003{\sim}0.005mg/m^3)$ in other by the type of industry and it exceeded TLV-TWA ($0.05mg/m^3$) in five (13.6%) of plating services. 2. The geometric mean of chromium in blood was $1.54{\mu}g/dl(0.10{\sim}3.62{\mu}g/dl)$ in Plantng, $0.94{\mu}g/dl(0.27{\sim}2.82{\mu}g/dl)$ in fabricated metal product, $0.51{\mu}g/dl(0.10{\sim}3.25{\mu}g/dl)$ in dyestuff, $0.87{\mu}g/dl(0.15{\sim}8.00{\mu}g/dl)$ in leather, $0.55{\mu}g/dl(0.20{\sim}2.28{\mu}g/dl)$ in other by the type of industry(p<0.001). 3. The geometric mean of chromium in urine was $14.47{\mu}g/l(6.90{\sim}28.00{\mu}g/l)$ in planting, $4.63{\mu}g/l(0.24{\sim}43.00{\mu}g/l)$ in fabricated metal product, $5.93{\mu}g/l(1.00{\sim}33.00{\mu}g/l)$ in dyestuff, $11.09{\mu}g/l(0.80{\sim}48.00{\mu}g/l)$ in leather, $12.41{\mu}g/l(10.10{\sim}41.00{\mu}g/l)$ in other by the type of industry(p<0.001). 4. As the result of nasal specular examination, twenty four cases (8.4%) of nasal septal perforation among 287 total subjects was observed, and there were 17 (9.7%) cases in plating, 4 csaes (14.3%) in dressing and dyeing of leather. In the comparison of chromium concentration in blood and urine between the perforated group and non-perforated group, the perforated group showed a significantly higher value as $1.883{\pm}3.055{\mu}g/dl\;and\;0.793{\pm}0.815{\mu}g/dl$(P<0.001), $21.31{\pm}34.610{\mu}g/L\;and\;9.304{\pm}11.079{\mu}g/L$ (P<0.001). 5. The mean concentration of chromium in blood, urine and the mean level of AST, ALT, Hb and Hct in exposure group were higher than those of control group(p<0.001).

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상온 분사 공정에 의한 산화물전도 입자 복합 하이브리드 NTC 서미스터 필름의 제작 및 특성 (Fabrication and Characterization of Hybrid NTC Thermistor Films with Conducting Oxide Particles by an Aerosol-Deposition Process)

  • 강주은;류정호;최종진;윤운하;김종우;안철우;최준환;박동수;김양도
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.63-69
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    • 2013
  • Negative-temperature coefficient (NTC) thermistors based on nickel manganite spinel ($NiMn_2O_4$) are widely used for many applications, such as sensors and temperature compensators, due to their good thermistor characteristics and stabilities. However, to achieve thermistors with a high NTC B constant, which is an important figure of merit pertaining to the degree of temperature sensitivity, the activation energy should be high such that high resistivity at ambient temperatures results. To obtain a high B constant and low resistivity, Al and Si modified spinel structured $Ni_{0.6}Si_{0.2}Al_{0.6}Mn_{1.6}O_4$ hybrid thick films with the conducting metal oxide of $LaNiO_3$ were fabricated on a glass substrate by aerosol deposition at room temperature (RT). The NTC-$LaNiO_3$ hybrid thick films showed resistivity as low as < $100k{\Omega}\;cm$ at $90^{\circ}C$, which is one or two orders of magnitude lower than that of the monolithic NTC films, while retaining a high B constant of $NiMn_2O_4$ of over 5500 K when 20 wt% $LaNiO_3$ was added without a post-thermal treatment. These phenomena are explained by the percolation threshold mechanism.

Nitrided Pressureless Sintering 공정을 이용한 질화규소 세라믹스의 제조 및 특성 (Preparation and Properties of Silicon Nitride Ceramics by Nitrided Pressureless Sintering (NPS) Process)

  • 천승호;한인섭;정용희;서두원;이시우;홍기석;우상국
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.893-899
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    • 2004
  • Nitrided Pressureless Sintering(NPS) 공정에 의한 질화규소 세라믹스의 기계적 특성, 미세구조 및 열적 특성을 세 가지조성을 갖는 $Al_{2}O_3,\;Y_{2}O_3$ 소결조제의 변화에 따라 조사하였다. 또한 각 조성에서 금속 실리콘의 첨가량을 0, 5, 10, 15, 그리고 $20wt\%$로 변화를 주어 실리콘의 첨가효과를 조사하였다. $5wt\%\;Al_{2}O_3,\;5wt\%\;Y_{2}O_3$, 그리고 $5wt\%$ Si 조성에서 질화규소 소결체의 치밀화가 진행되었으며, 4점 꺽임강도와 상대밀도는 각각 500 MPa과 $98\%$를 나타내었다. 또한 상온에서 열팽창계수와 열전도도는 각각 $2.89{\times}10^{-6}/^{\circ}C$$28W/m^{\circ}C$를 나타내었으며, 20,000회의 열충격 싸이클을 반복한 후, 꺽임강도를 측정한 결과, 초기 500MPa의 강도를 유지하고 있었다.

Y2Ba1Cu1Ox공정을 이용한 TFA-MOC YBCO 박막 공정 개발 (Fabrication of TFA-MOD YBCO Films Using Y2Ba1Cu1Ox Process)

  • 임준형;장석헌;김규태;이진성;윤경민;하홍수;주진호;나완수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.98-105
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    • 2006
  • YBCO film was synthesized by using a new approach to the TFA-MOD method. In the fabrication process, $Y_2Ba_1Cu_1O_x\;and\;Ba_3Cu_5O_8$ powders were used as precursors (the so called '211 process'), instead of Y-, Ba-, and Cu-based acetates, and dissolved in trifluoroacetic acid followed by calcining and firing heat treatment. Consequently, we successfully fabricated YBCO film and evaluated the phase formation, texture evolution, and critical properties as a function of the calcining and firing temperature and humidity, in order to explore its possible application in coated conductor fabrication. The films were calcined at $430-460^{\circ}C$ and then fired at $750-800^{\circ}C\;in\;a\;0-20\%$ humidified $Ar-O_2$ atmosphere. We observed that $BaF_2$ phase was effectively reduced and that a sharp and strong biaxial texture formed under humidified atmosphere leading to increased critical properties. In addition, we found that the microstructure varied significantly with the firing temperature: the grain grew further, the film became denser, and the degree of texture and phase purity varied as the firing temperature increased. For the film fired at $775^{\circ}C$ after calcining at $460^{\circ}C$, the critical current was obtained to be 39 A/cm-width (corresponding critical current density is $2.0\;MA/cm^2$ which was probably attributed to such factors as the enhanced phase purity and out-of-plane texture, the moderate film density and grain size, and crack-free surface.

소성온도에 따른 ZnO계 적층형 칩 바리스터의 미세구조와 전기적 특성의 변화 (Effect of Firing Temperature on Microstructure and the Electrical Properties of a ZnO-based Multilayered Chip Type Varistor(MLV))

  • 김철홍;김진호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.286-293
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    • 2002
  • 소성온도에 따른 ZnO계 적층형 세라믹 칩 바리스터(약칭 MLV)의 미세구조와 전기적 특성의 변화를 조사하였다. 소성온도 1100$^{\circ}$C에서 Ag/Pd(7:3) 내부전극층의 두께가 불균일하게 변화하면서 부분적인 공극이 발생하기 시작하고, 1150$^{\circ}$C에서는 상당한 전극 패턴의 소멸과 박리가 관찰되었다. 950$^{\circ}$C로 소성한 MLV의 경우 누설전류의 열화가 특히 컸는데 이는 미반응의 pyrochlore상이 잔류하여 액상과 천이원소의 균일한 분포가 일어나지 않았기 때문이라 사료된다. 1100$^{\circ}$C 이상의 온도로 소성한 경우에는 바리스터 특성 및 그 재현성의 저하가 관찰되었는데, 이는 내부전극의 소멸, 전극물질과 소체의 반응, 그리고 $Bi_2O_3$의 휘발에 기인한 것으로 보인다. 한편, 950∼1100$^{\circ}$C의 전 소성온도 범위에 걸쳐 온도가 증가할수록 정전용량과 누설전류는 증가하고 항복전압과 피크전류는 감소하였으나, 비선형계수와 클램핑 비는 각각 ∼30 및 1.4로 거의 일정한 값을 유지하였다. 특히 1000∼1050$^{\circ}$C 소성체의 경우 칩 바리스터에 적합한 바리스터 특성이 재현성 있게 나타났다. 결과적으로 Ag/Pd(7:3) 합금은 1050$^{\circ}$C의 동시 소성 온도이하에서는 $Bi_2O_3$를 함유한 대부분의 ZnO계 MLV의 내부전극으로 충분히 사용가능한 것으로 판단된다.

리튬 2차 전지용 양극활물질 LiMO2(M=Co,Ni)의 온도와 산소 분압에 따른 상전이 거동 (Phase Evolution in LiMO2(M=Co,Ni) Cathode Materials for Secondary Lithium Ion Batteries : Effect of Temperature and Oxygen Partial Pressure)

  • 황성주;김호진;정연욱;이준형;김정주
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.292-297
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    • 2005
  • 출발원료로 $Li_{2}CO_{3},\;Co_{3}O_{4}$와 NiO를 사용하여 고상반응법으로 $LiMO_{2}(M=Co,Ni)$를 합성하였다. $LiCoO_{2}$는 저온$T=400^{\circ}C$에서 스피넬구조를 형성하고 온도가 증가$(T\ge600^{\circ}C)$되면 층상구조로 상전이 한다. 우리는 열처리 온도와 시간을 변수로 $LiCoO_{2}$의 스피넬구조에서 층상구조로의 상전이 거동을 관찰하였다. 스피넬구조에서 층상구조로의 상전이 속도는 스피넬상의 농도에 1차 비례하고 상전이하는 활성화 에너지는 약 6.76 kcal/mol이다. 출발원료로 스피넬구조인 $Co_{3}O_{4}$ 대신 암염 구조인 CoO를 사용하면 저온$(T=500^{\circ}C)$에서부터 층상구조가 형성되고 스피넬구조는 관찰되지 않는다. $LiNiO_{2}$는 온도가 증가함에 따라 층상구조에서 암염구조로 상전이 한다. $LiNiO_{2}$의 고온상인 암염구조는 저온에서 disordering/ordering에 의해 쉽게 층상구조로 되돌아가는 상전이 거동을 보인다. 반면 $LiCoO_{2}$에서는 층상구조에서 암염구조로의 상전이가 쉽게 일어나지 않는다. 이온반경비 $Li^+/Co^{3+}$ 보다 큰 것이 $LiCoO_{2}$의 층상구조가 고온에서 $LiNiO_{2}$의 층상구조보다 더 안정할 수 있는 이유 중의 하나로 생각된다.

펄스 DC 마그네트론 스퍼터링법에 의한 Zn1-xCoxO 박막의 미세조직 및 자기적 특성 (Microstructure and Magnetic Properties of Zn1-xCoxO Film Prepared by Pulsed DC Magnetron Sputtering)

  • 고윤덕;고석배;최문순;태원필;김기출;김종민;서수정;김용성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.211-217
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    • 2005
  • 펄스 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Co농도 변화에 따라 유리 기판 위에 ZnJ-xcoxo 박막을 제조하였다. Co 농도의 증가에 따라 $Zn_{1-x}Co_{x}O$ 박막의 c축 결정 배향성은 향상되었다. 표면 형상 분석을 통하여 매우 치밀한 박막이 성장되었음을 찰 수 있었다. 박막의 UV-visible투과율 측정 결과, $Co^{2+}$ 이온에 의한 sp-d상호교환 작용과 d-d 천이를 확인할 수 있었다. $Zn_{1-x}Co_{x}O$ 박막의 비저항은 $10^{-2}\~10^{-3}\;\Omega{\cdot}cm$의 값을 가지며 Co농도의 증가에 따라 박막의 비저항은 증가하였고, 특히 $30\;at\%$ Co에서는 박막의 결정성 저하로 인하여 급격한 비저항 증가가 발생하였다. X-ray photoelecoon specooscopy분석을 통해 Co와 O 간의 결합 상태를 확인하였으며, alternating gradient magnetometer측정 결과 $Zn_{1-x}Co_{x}O$ 박막의 상온 강자성 치력 현상을 관찰할 수 있었다. 낮은 비저항 및 상온 강자성 이력 특성을 갖는 $Zn_{1-x}Co_{x}O$ 박막은 자성 반도체 소자로의 응용 가능성을 나타내었다 .

Taguchi법을 이용한 Ti/TiO2/IrO2-RuO2전극의 부식특성 최적화 (Optimization of Corrosion Properties of Ti/TiO2/IrO2-RuO2 Electrodes via Taguchi Method)

  • 이득용;채경선;최형기;예경환;안중홍;송요승
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.582-588
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    • 2002
  • Ti 기판에 TiO$_2$ 중간층을 플라즈마 용사법으로 증착 후 IrO$_2$-RuO$_2$ 박막을 졸-겔과 dip coating법으로 제조하였다. 코팅 층의 접착력을 향상시키기 위하여 유기화합물과 glass brit을 첨가하였다. Taguchi법의 망대특성과 Lls(2$^1$$\times$3$^{7}$ )의 직교배열표를 이용하여 IrO$_2$-RuO$_2$ 박막의 최적조건인 인자와 수준 조합의 최적화를 전류밀도를 측정 분산분석하였다. 최적의 코팅조건은 각각 ethyl cellulose의 점도는 100cp, 건조온도 및 시간은 17$0^{\circ}C$ 20분, 열처리온도 및 시간은 75$0^{\circ}C$ 10분, 전도성 분말과 glass frit의 무게비는 99:5, 최종열처리시간은 120분, 주입산소량은 5sccm이었다. 분산분석결과, 유의수준이 $\alpha$=0.1인 통계적으로 90%신뢰공정이었다.

Sol-Gel 법으로 제작한 Zn1-xCoxO 박박의 미세조직 및 자기적 특성 (Microstructure and Magnetic Properties of Zn1-xCoxO Thin Films Grown by Sol-Gel Process)

  • 고윤덕;태원필;김응권;김기출;최춘기;김종민;송준태;박태석;서수정;김용성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권7호
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    • pp.475-482
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    • 2005
  • Zn$_{l-x}$Co$_{x}$O (x = 0.05 - 0.20) films were grown on Coming 7059 glass by sol-gel process. A homogeneous and stable Zn$_{l-x}$Co$_{x}$O sol was prepared by dissolving zinc acetate dihydrate (Zn(CH$_{3}$COO)$_{2}$$\cdot$2H$_{2}$O), cobalt acetate tetrahydrate ((CH$_{3}$)$_{2}$$\cdot$CHOH) and aluminium chloride hexahydrate (AlCl$_{3}$ $\cdot$ 6H$_{2}$O) as solute in solution of isopropanol ((CH$_{3}$)$_{2}$$\cdot$CHOH) and monoethanolamine (MEA:H$_{2}$NCH$_{2}$CH$_{2}$OH). The films grown by spin coating method were postheated in air at 650°C for 1 h and annealed in the condition of vacuum (5 $\times$ 10$^{-6}$ Torr) at 300$^{\circ}C$ for 30 min and investigated the nature of c-axis preferred orientation and physical properties with different Co concentrations. Znl_xCOxO thin films with different Co concentrations were well oriented along the c-axis, but especially a highly c-axis oriented Zn$_{l-x}$Co$_{x}$O thin film was grown at 10 at$\%$ Co concentration. The transmittance spectra showed that Zn$_{l-x}$Co$_{x}$O thin films occur typical d-d transitions and sp-d exchange interaction became activated with increasing Co concentration. The electrical resistivity of the films at 10 at$\%$ Co had the lowest value due to the highest c-axis orientation. X-ray photoelectron spectroscopy and alternating gradient magnetometer analyses indicated that no Co metal cluster was formed, and the ferromagnetic properties appeared, respectively. The characteristics of the electrical resistivity and room temperature ferromagnetism of Zn$_{l-x}$Co$_{x}$O thin films suggested the possibility for the application to dilute magnetic semiconductors.