• 보존과학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.701-711
• /
• 2021

본 연구에서는 진도 쌍계사 대웅전 내부 벽화를 대상으로 현미경 조사, SEM-EDS, XRD, 입도분석 등을 통한 과학적 조사를 실시하여 벽화의 구조 및 재질특성을 파악하였다. 분석결과 벽체는 모래와 풍화토 등 토양을 사용하여 벽체를 제작하였으며, 초벽층, 중벽층, 그리고 마감층의 층위를 구성한 점들을 미루어 볼 때 전형적인 사찰벽화 토벽화 제작양식을 반영하고 있다. 그러나 토벽체 위에 석회로 마감층을 조성하고, 그 위에 징크 화이트를 사용하여 바탕칠한점 등의 특이점이 확인되었다. 또한 채색층의 균열 양상, 화면의 광택, 두께감 있는 붓 터치 등 유화 기법으로 제작된 회화 표면과 유사한 특징들이 관찰되었다. 연구 결과, 진도 쌍계사 대웅전 내부 벽화는 흙으로 벽체를 조성하였으나, 채색층은 건성유를 사용한 서양화 기법이 쓰인 것으로 판단되며, 이는 국내 현존하는 사찰벽화에서 유화 기법이 사용된 최초 연구 사례로 볼 수 있다.

• 보존과학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.807-820
• /
• 2021

본 연구에서는 한반도 남부지역에서 출토된 조선시대 노벽을 대상으로 자연과학적 분석을 통해 지역 간 재료나 배합비율, 피열온도 등 상관성 및 차이점을 파악하고자 하였다. 전라지역의 김제 은곡, 남원 성산리 투구봉, 화순 쌍산 항일의병 유적과 경상지역의 고성 소을비포성지, 합천 야로 유적에서 출토된 노벽을 선정하여 분석하였다. 분석 결과, 소성의 정도에 따라 층위변화가 존재하며, 고성 노벽은 2개의 층위, 나머지 유적 노벽은 3개 층위로 구성되었다. 김제 은곡과 성산리 투구봉, 합천 야로 유적은 각상의 입자상, 성산 유적은 아각상, 고성 유적은 아원마상의 입자상을 보여 지역에 따라 특징적인 차이는 아니었다. 유적에 따라 피열온도는 1300℃와 1100℃ 정도로 구분되었으나 이 또한 지역에 따라 나타나는 현상은 아니었다. 주요성분함량에서 TiO₂는 대부분의 시료가 1%를 넘지 않아 사철제련이 아니거나 저티탄 사철을 사용한 노였을 것으로 추정되었다. 지역 간 유사성은 크지 않으며, 유적의 성격과 제철원료, 노벽을 구성하는 원재료의 성분조성에 따라 상관성이 지어지는 것으로 보인다.

• 보존과학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.778-790
• /
• 2021

청주 비중리 석조여래삼존상 및 석조여래입상은 6세기 고구려 불상의 양식을 갖춘 중요한 국가지정문화재(보물)이다. 이들 석불상의 보존현황 파악 및 보존계획 수립을 위해 보존과학적 조사를 수행하였다. 석조여래삼존상 및 석조여래입상의 구성암석은 세립 내지 중립의 전형적인 흑운모화강암으로, 0.2(×10^-3 SI unit) 미만의 낮은 대자율 분포, 구성광물에서 서로 유사한 특성을 보여 동일한 기원의 암석으로 판단된다. 석조여래삼존상은 인근 노두의 암석과 광물 조성 및 입도, 전암대자율, 지구화학적 특성이 매우 유사하였으므로 성인적 동질성이 높은 것으로 해석된다. 한편 비중리 석조불상에서는 물리적, 화학적, 생물학적 요인이 복합적으로 작용하고 있는 것으로 확인되었다. 특히 석조여래삼존상과 여래입상 모두 전면에서 탈락이, 후면에서 균열과 박리박락이 우세한 경향을 보였다. 야외에 위치한 석조여래입상에서는 입상분해와 흑색조류가 발달하여 열악한 보존환경과 함께 풍화를 가속화하고 있다. 초음파속도를 이용한 비파괴 물성진단 결과, 석조여래삼존상과 여래입상의 풍화등급은 완전 풍화된 상태(CW)로 나타나 매우 낮은 물성을 지시하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제55권2호
• /
• pp.111-120
• /
• 2022

물의 흐름을 제어하는 토양의 기능을 정량적으로 계산하기 위한 방법인 토양수분 메모리(soil moisture memory)는 토양에 도달한 강수가 저장되고 배출되기까지 평균적으로 체류하는 시간을 평가한다. 본 연구에서는 2019, 2020년 한반도 지역에서 강수와 토양수분 위성 기반 모델 산출물을 활용하여 표층(0~5 cm)토양에서의 토양수분 메모리를 산출하고 이를 활용하여 연구지역 내 토양수분 메모리의 시공간적인 분포를 지표면의 경사 및 토양의 특성과 함께 평가하였다. 토양수분 메모리를 특성분석을 위해 강수 사건에 따라 토양수분의 증가를 추적하여 저장 강수율(F_p(f))이라는 새로운 측정 지표를 활용하였다. 강수 발생 초기(3시간 후)에는 산맥을 기준으로 토양 내 저장 강수율이 우선적으로 감소하여 토양수분 메모리의 공간적인 편차가 컸으며 24시간 이후 전반적으로 편차가 감소하였다. 토양 내 저장 강수율은 경사가 증가할수록 감소하는 형태가 뚜렷하게 나타났으며 토양 입자 크기의 구성 비율에 따른 토양 내 수분의 배수 활동에 의한 영향을 확인할 수 있었다. 또한 수리전도도 증감에 기여하는 평균토양수분이 저장 강수율에 미치는 영향을 확인하였다. 본 연구 결과는 강수가 지면에 체류하는 시간에 대한 척도인 토양수분 메모리가 지표의 경사와 토양 특성과 갖는 관계를 규명하고 토양수분의 시공간적 변동성을 이해하는 데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.359-366
• /
• 2022

본 논문에서는 바텀애시 골재를 사용한 다공성 콘크리트의 강도와 컴펙션의 상관관계를 분석하였다. 본 연구에서는 바텀애시를 두 가지 입도의 골재를 8:2 비율로 섞은 복합골재와 단일 입도만을 갖는 단일골재를 사용하여 각 골재 크기별 특성을 파악 한 후, 콘크리트 골재로 사용하였다. 물-바인더 비는 0.30으로 고정하고, 컴펙션 수준을 0.5, 1.5 및 3.0 MPa 값으로 지정하여 다공성 콘크리트 시편을 제작하였다. 총 공극률, 압축강도, 쪼갬인장강도 및 휨인장강도를 실험을 진행하고 분석을 수행하였다. 컴펙션이 증가할 때 총 공극률은 감소하고, 압축강도, 쪼갬인장강도 및 휨인장강도는 증가하였다. 복합골재를 사용한 콘크리트의 총 공극률은 단일골재를 사용한 콘크리트에 비해 총 공극률은 낮고, 강도는 크게 나타났다. 회귀분석을 통해 다공성 콘크리트의 총 공극률, 압축강도, 쪼갬인장강도 및 휨인장강도 상관관계를 제시하였다. 총 공극률과 강도 특성은 서로 반비례하는 상관관계를 나타냈다.

• 공업화학
• /
• 제34권1호
• /
• pp.23-29
• /
• 2023

미세유체 반응기(microfluidic reactor)는 다양한 분야에 적용할 수 있는 새로운 기능성 재료합성을 위해 상당한 발전이 이루어지고 있다. 지난 10년 동안, 미세유체 반응기는 크기, 모양, 조성 및 표면 특성과 같은 물리화학적 (physicochemical) 매개변수를 제어할 수 있는 최종 사용자를 위한 방법론이 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 원심력 기반의 미세유체 반응기를 개발하였으며 이를 통해 유도되는 원심력을 이용하여 유체의 흐름을 제어하고 합성되는 다기능성 입자의 다양한 크기 및 조성제어를 수행하였다. 원심력 기반 미세유체 반응기는 실험실에서 쉽게 구할 수 있는 미세바늘, 미세원심분리 튜브, 대용량 원심분리 튜브의 조립을 통해 제작된다. 원심분리기의 회전 속도, 알긴산 전구체의 농도, 칼슘이온의 농도, 그리고 주사침과 칼슘 수용액 간의 거리와 같은 실험적 제어변수 조절을 통해 쉽고 재현성 있게 크기제어가 이루어진 미세입자의 합성이 가능할 뿐만 아니라 복잡한 기술이나 첨단 장비 없이 대량생산이 가능하였다.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제64권3호
• /
• pp.25-32
• /
• 2022

To understand the distribution characteristics of PM_2.5 concentration in the Saemangeum Reclamation Area and nearby areas, three points of the background area, the occurrence area, and the affected area were selected and samples were collected for each season. The chemical composition was determined. As a result of analyzing the chemical composition contained in PM_2.5, NO₃^- (7.2 ㎍/m³), SO₄^2- (4.3 ㎍/m³), NH₄+ (4.3 ㎍/m³), OC (2.5 ㎍/m³), Si (1.3 ㎍/m³) m³) and EC (0.5 ㎍/m³) seemed to be the main components, and NO₃-, SO₄^2-, NH₄⁺, which are components that form secondary particles, occupied a large proportion. The composition ratio of PM_2.5 was investigated in the order of ion component (56.8%) > Unknown (27.4%) > carbon component (11.8%) > heavy metal component (4.0%). During the PM_2.5 high concentration case days, the ionic component accounted for 90.7% during atmospheric stagnation cases, whereas the chemical composition ratio was in the order of ionic component (51.7%) > heavy metal component (41.5%) > carbon component (6.8%) during yellow dust cases. It was found that the characteristic of PM_2.5 in the Saemangeum reclaimed land and surrounding areas is mainly influenced by outside (domestic and overseas) throughout the year. Ion components accounted for the largest portion of PM_2.5 components in this area, but there were few sources of SOx and NOx emission in the Seamangeum area, which are precursors for secondary particle formation. Therefore, it is judged that most of these are generated and influenced as a secondary reaction in the atmosphere from the outside.

• 멤브레인
• /
• 제32권2호
• /
• pp.150-162
• /
• 2022

수처리 및 의약바이오 분야에서 유효물질 분리에 활용되고 있는 알루미나 중공사 분리막은 얇은 두께로 인해 취급 및 적용시 쉽게 파괴되는 단점이 있기 때문에 분리막의 강도를 100 MPa 이상으로 향상시키기 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 나노입자의 함량을 0, 1, 3, 5 wt%로 증가시켰을 때 제조된 중공사 분리막의 특성을 평가하였다. 그 결과, 나노입자의 함량이 증가함에 따라 중공사 분리막의 강도는 79 MPa에서 115 MPa로 증가하였으며, 밀도는 1.76 g/m³에서 1.88 g/m³으로 증가하였고 기공률과 평균기공크기는 각각 51%에서 48%로, 416 nm에서 352 nm로 감소한 것을 확인하였다. 스폰지구조가 발달하고 스폰지구조의 기공크기가 향상된 알루미나 중공사 분리막은 100 MPa 이상으로 기계적 강도가 향상되었으며, 약 100000 GPU의 높은 질소 투과도 및 약 3000 L/m²h의 높은 물 투과도를 나타내었다. 따라서, γ-알루미나 나노입자를 소결조제로 첨가하는 것은 α-알루미나 중공사 분리막의 기계적 강도를 효과적으로 증진시키고 높은 투과성능을 유지할 수 있는 매우 유효한 방법임을 확인하였다.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.47-55
• /
• 2022

Tungsten carbide is widely used in carbide tools. However, its production process generates a significant number of end-of-life products and by-products. Therefore, it is necessary to develop efficient recycling methods and investigate the remanufacturing of tungsten carbide using recycled materials. Herein, we have recovered 99.9% of the tungsten in cemented carbide hard scrap as tungsten oxide via an alkali leaching process. Subsequently, using the recovered tungsten oxide as a starting material, tungsten carbide has been produced by employing a self-propagating high-temperature synthesis (SHS) method. SHS is advantageous as it reduces the reaction time and is energy-efficient. Tungsten carbide with a carbon content of 6.18 wt % and a particle size of 116 nm has been successfully synthesized by optimizing the SHS process parameters, pulverization, and mixing. In this study, a series of processes for the high-efficiency recycling and quality improvement of tungsten-based materials have been developed.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.151-158
• /
• 2022

본 연구에서는 폐콘크리트 분쇄물의 탄산화 가능성 검토를 위해 폐콘크리트 분쇄물의 기초물성 측정 및 탄산화를 실시하였으며, 탄산화 시료의 CaCO₃ 생성량, 결정성 분석 및 미세구조를 관찰하였다. 폐콘크리트 분쇄물의 탄산화 전 CaCO₃ 함량은 14.51 %이었으며, 24시간 탄산화 시 CaCO₃ 함량은 28.52 %, 미분쇄 후 24시간 탄산화 시의 CaCO₃ 함량은 32.73 %이었다. 탄산화 시간에 따른 폐콘크리트 분쇄물의 탄산화는 초기 6시간까지 급격히 이루어졌으나, 12시간 이후 24시간까지의 탄산화는 서서히 진행되었다. 특히 12시간 이후 24시간까지의 CaCO₃ 생성량은 2.32 % 수준에 불과하였다. 폐콘크리트 탄산화 후 미세구조 관찰 시 calcite 형상의 CaCO₃ 결정을 발견할 수 있었으며, 또한 XRD 패턴에서도 동일 결정 피크를 검출할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 생성된 CaCO₃ 결정은 calcite라는 것을 확인할 수 있었다.