• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1175-1181
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• 2019

논문에서는 1:10으로 희석된 실리카 슬러리에 산화망간(MnO₂) 연마제를 첨가하여 재처리된 혼합연마제 슬러리(Mixed Abrasive Slurry; MAS)의 화학기계적연마(CMP) 특성을 연구하였다. 최적의 연마 성능을 갖는 슬러리를 설계하기 위해서는 높은 연마율, 하부층에 대한 적절한 연마선택비, 연마 후의 낮은 표면결함, 슬러리의 안정성 등을 얻어야 한다. 산화망간이 첨가된 MAS의 연마 성능은 연마율 및 비균일도와 같은 CMP 성능, 입도 분석, 표면 형상에 대해 평가하였다. 실험결과, 높은 연마율과 낮은 비균일도 측면에서 볼 때 원액 실리카 슬러리와 대등한 슬러리 특성을 얻을 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안하는 MnO₂-MAS를 사용하면 고가의 소모재인 슬러리를 절약하는데 매우 유용할 것이다.

• 공업화학
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• 제8권2호
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• pp.332-338
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• 1997

$NO_2$기체의 감지를 위한 sensor의 원료물질로 $SnO_2$를 사용하였으며 $SnCl_4$ 용액을 암모니아수로 침전시킨 후 공기중에 하소하여 $SnO_2$를 제조하였다. $SnO_2$의 특성을 XRD 및 IR로 연구하였으며 스크린-프린팅법으로 $SnO_2$후막소자를 제작하였다. 하소온도가 높을수록 $SnO_2$의 입자의 크기는 결정의 성장으로 증가하였다. $1000^{\circ}C$에서 하소된 $SnO_2$분말을 가지고 만든 소자를 $700^{\circ}C$에서 열처리하여 제작된 $SnO_2$소자는 동작온도 $250^{\circ}C$에서 $NO_2$기체에 대한 우수한 감지특성과 선택성을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제22권7호
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• pp.358-361
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• 2012

Co and Ni as catalysts in $SnO_2$ sensors to improve the sensitivity for $CH_4$ gas and $CH_3CH_2CH_3$ gas were coated by a solution reduction method. $SnO_2$ thick films were prepared by a screen-printing method onto $Al_2O_3$ substrates with an electrode. The sensing characteristics were investigated by measuring the electrical resistance of each sensor in a chamber. The structural properties of $SnO_2$ with a rutile structure investigated by XRD showed a (110) dominant $SnO_2$ peak. The particle size of the $SnO_2$:Ni powders with Ni at 6 wt% was about 0.1 ${\mu}m$. The $SnO_2$ particles were found to contain many pores according to a SEM analysis. The sensitivity of $SnO_2$-based sensors was measured for 5 ppm of $CH_4$ gas and $CH_3CH_2CH_3$ gas at room temperature by comparing the resistance in air to that in the target gases. The results showed that the best sensitivity of $SnO_2$:Ni and $SnO_2$:Co sensors for $CH_4$ gas and $CH_3CH_2CH_3$ gas at room temperature was observed in $SnO_2$:Ni sensors coated with 6 wt% Ni. The $SnO_2$:Ni gas sensors showed good selectivity to $CH_4$ gas. The response time and recovery time of the $SnO_2$:Ni gas sensors for the $CH_4$ and $CH_3CH_2CH_3$ gases were 20 seconds and 9 seconds, respectively.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.505-516
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• 2023

플라스틱은 가공과 처리가 간단하여 매년 생산량이 증가하고 있으며 이에 따라 플라스틱 폐기물의 양 또한 매년 증가하고 있다. 플라스틱 폐기물 문제를 해결하기 위하여 촉매를 활용한 업사이클링 공정은 유망한 해결책으로 제시되고 있다. 다양한 금속(Ru, Pt 등) 및 지지체(TiO₂, CeO₂ 등)가 폴리 올레핀계 플라스틱의 화학적 재활용에 적용되었다. 입자 크기를 조절하고, 지지체의 특성 및 이종 금속을 도입하여 액체 연료의 선택도를 향상시키고 메탄 생성 양을 줄이려는 시도가 있었다. 한편으로는 값비싼 귀금속의 양을 줄임으로써 최적의 촉매를 찾기 위한 연구를 진행하였다. 본 논문에서는 이러한 hydrogenolysis 반응 및 hydrocracking 반응에서 경제성을 높이기 위하여 어떠한 시도들이 있었는지 살펴보고자 한다. 이러한 관점에서 촉매 업사이클링 공정을 통해 플라스틱 폐기물 문제를 해결할 가능성을 제시하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권3호
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• pp.436-442
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• 2017

Fischer-Tropsch 합성(F-T 합성)은 석탄, 바이오매스, 천연가스 등을 개질하여 얻은 합성 가스(CO, $H_2$)를 촉매를 이용하여 탄화수소로 전환 하는 기술이다. Fischer-Tropsch 합성에 이용되는 촉매는 활성 금속, 조촉매, 지지체로 구성되는데 이들의 종류와 조성은 반응의 활성 및 생성물 선택도에 영향을 미친다. 본 연구에서는 ${\gamma}-Al_2O_3$와 $SiO_2$ 혼합 지지체의 조성이 Fiscsher-Tropsch 반응의 활성과 생성물 선택도에 미치는 영향을 알아 보기위해, ${\gamma}-Al_2O_3/SiO_2$ 혼합 지지체를(100/0 wt%, 75/25 wt%, 50/50 wt%, 25/75 wt%, 0/100 wt%) 이용하여 함침(impregnation)법으로 철 촉매를 제조하였다. 촉매의 물리적 특성은 질소 물리 흡착 법과 X-선 회절 분석법을 통해 분석 하였고, 고정층 반응기에서 Fischer-Trosch 반응을 $300^{\circ}C$, 20bar에서, 60시간 동안 수행 하였다. 촉매의 물리적 특성 분석 결과 촉매의 BET 표면적은 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 감소함에 따라 감소하였으며, 촉매 기공의 부피 및 평균 크기는 지지체 조성이 ${\gamma}-Al_2O_3/SiO_2$ (50/50 wt%)인 경우를 제외 하고 증가하는 경향을 보였다. 또한, X-선 회절 분석법을 통해 ${\alpha}-Fe_2O_3$의 입자 크기를 계산한 결과 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 감소함에 따라 입자 크기가 감소 하였다. Fischer-Tropsch 합성 결과 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 감소함에 따라 CO 전환율은 감소 하였으며, C1-C4의 선택도는 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 25 wt%일 때 까지 감소하였으며 이와 반대로, C5+의 선택도는 ${\gamma}-Al_2O_3$의 조성이 25 wt%일 때 까지 증가 하였다.

• 한국가스학회지
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• 제14권2호
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• pp.7-14
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• 2010

메탄의 부분산화에 의하여 합성가스를 제조하였다. 저렴하며 본 반응에 활성이 좋은 것으로 알려진 Ni을 활성 물질로, 우수한 산소 저장능력과 높은 산화 환원 특성을 지닌 $CeO_2$를 담체로 하여, 함침법과 우레아법으로 촉매를 제조하였다. 반응은 고정층 반응기를 이용하여 1 atm, $650{\sim}800^{\circ}C$에서 실시하였다. 표면적 측정 장치를 이용하여 촉매 제조법에 따른 표면적 차이를 비교해 본 결과 우레아법으로 제조한 촉매가 함침법으로 제조한 촉매보다 표면적이 약 11배 이상 큼을 알 수 있었고, SEM으로 표면 구조를 조사해본 결과 우레아법으로 제조한 촉매가 훨씬 더 미세하고 균일함을 알 수 있었다. 우레아법으로 제조한 촉매가 함침법으로 제조한 촉매보다 더 높은 메탄 전환율 및 합성가스 선택도를 나타내었다. 본 반응의 문제점인 탄소 침적을 줄이기 위하여 La을 첨가하여 탄소 침적에 미치는 La의 영향을 알아보았다. TGA(열중량 분석기) 분석 결과 La이 첨가되지 않은 촉매에는 약 16%의 탄소 침적이, La을 첨가한 촉매에는 약 2%의 탄소 침적이 형성되었다. 따라서 La 첨가는 탄소 침적을 줄여서 촉매 비활성화를 막은 것으로 추정된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-14
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• 2017

본 연구에서는 고염/고방사성 폐액 내 함유된 주요 고방사성핵종인 Cs 제거를 목적으로 고효율의 복합 흡착제(potassium cobalt ferrocyanide (PCFC)-loaded chabazite (CHA)) 합성 및 이의 적용성을 평가하였다. 복합 흡착제는 Cs을 비롯한 다른 입자를 수용할 수 있는 CHA를 지지체로 선정하였으며, $CoCl_2$ 및 $K_4Fe(CN)_6$ 용액의 단계적인 함침/침전을 통해 PCFC를 CHA 세공 내에 고정화함으로써 합성하였다. 복합 흡착제의 합성 시 평균 입자크기가 $10{\mu}m$ 이상의 CHA를 지지체로 사용할 경우, PCFC 입자는 안정적인 형태로 고정화되었다. 또한, 합성 시 복합 흡착제의 정제를 증가시키는 세척 방법을 최적화함으로써, 복합 흡착제의 물리적 안정성이 향상되었다. 최적의 합성법을 통해 얻은 복합 흡착제에 의한 Cs 흡착 시, 담수(무염조건) 및 해수(고염 조건)에서 모두 빠른 흡착 속도를 보였으며, 염 농도와 무관하게 비교적 높은 분배계수 값($10^4mL{\cdot}g^{-1}$ 이상)을 나타내었다. 그러므로, 본 연구에서 합성한 복합 흡착제는 CHA 및 PCFC가 각각 가지고 있는 물리적 안정성과 Cs에 높은 선택성 등을 고려하여 촤적화한 소재이며, 고염/고방사성폐액에 함유되어 있는 Cs을 고효율로 신속하게 제거할 수 있음을 알 수 있다.

• 분석과학
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• 제37권3호
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• pp.143-154
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• 2024

건강기능식품공전은 기능성 원료의 지표(기능)성분에 대해 시험법을 고시하고 있다. 본 연구에서는 공전에서 제공하는 비타민C 시험법을 개선하고 정량을 위한 크로마토그래프법 조건의 조정 가능 범위에 대한 데이터를 검토하였다. 우선적으로 이동상 조건인 용매 조성, 염 농도, pH, 컬럼 온도를 조정해 보았으며, 특히 pH의 조절에 따라 완충용액으로부터 유래한 피크가 목적 성분인 비타민C와 명확히 분리될 수 있음을 개선된 시험법으로 확인하였다. 고정상 규격인 컬럼 내경, 컬럼 길이 및 고정상 입자 크기의 조정에 따라 성분의 머무름시간이 일부 조정되었으나, 이론단수는 유사한 수치를 나타냄으로써 목적 성분의 분리 및 정량적 분석에 영향을 주지 않았다. 변경된 컬럼 규격에 따른 유량 변경식은 USP <621> Chromatography 및 국내 식품의약품안전처의 [의약품 등 시험방법 밸리데이션 가이드라인 해설서]에서 제시하는 공식을 근거로 컬럼 규격(내경, 길이, 입자 크기)을 고려한 새로운 공식을 도출하였으며, 비타민 복합제에 대한 적용성 평가 결과, 변경된 고정상 및 유량에도 비타민C에 대한 높은 선택성을 보였다. 결론적으로, 크로마토그래프법 조건 일부의 변경을 통해서 비타민C를 최적으로 분리 및 검출할 수 있음을 확인하였으며, 등용매 용리를 활용하는 시험법에서 액체크로마토그래피의 이동상 및 고정상 조건을 조정 가능함을 확인하였다.

• 생태와환경
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• 제44권1호
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• pp.31-41
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• 2011

유해 조류 제거를 위해 기 개발된 천연물질혼합제의 최적화 조건을 찾기 위해 다양한 환경조건에서 조류제거율 및 유기물 응집부상량을 조사하였다. 천연무질혼합제는 천연 식물체(상수리나무, 밤나무, 녹차 잎)와 광물질(황토, 맥반석, 제오라이트)을 단순 추출법을 이용하여 추출한 후 혼합한 물질로 비중이 낮은 유기물질을 응집시켜 부상시키는 특징을 갖는다. 실험은 농도 $0{\sim}1.0\;mL\;L^{-1}$, 광도는 $8{\sim}1,400\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$, 수온은 $10{\sim}30^{\circ}C$, pH는 7~10, 수심은 10~50 cm 그리고 조류종은 cyanobacteria, diatom, green algae의 조건 범위에서 각각 진행하였다. 실험결과 $0{\sim}1.0\;mL\;L^{-1}$ 농도에서 모두 80% 이상의 조류제거율을 나타냈으나 경제성과 안전성을 고려했을 때 가장 낮은 농도인 $0.05\;mL\;L^{-1}$가 적정 농도로 판단되었다. 광도는 $1,400\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$에서 약 93%, 수온은 $20{\sim}30^{\circ}C$에서 약 60~74%, pH는 7~9 사이에서 약 93%, 수심은 50 cm 이하 모든 수심에서 90% 이상, 조류종에서는 cyano bacteria가 우점하는 수체에서 약 86%로 각각 가장 좋은 조류제거율을 나타냈으며, 응접부상효과 역시 높게 나타났다. 이상의 실험에서 천연물질혼합제는 수중 부유물보다 조류의 제거에 더 효과적이었으며, 수중 조류나 부유물질의 크기가 효율에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 결국 천연물질혼합제는 수온이 상승하는 봄~여름(수온: $20{\sim}30^{\circ}C$), cyanobacteria와 green algae가 우점하는 수체에 적용 시 높은 효과를 나타낼 것으로 사료되며, 향후 현장 적용을 통한 효과 검증이 필요할 것으로 판단되었다.