• 자원리싸이클링
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• 제26권5호
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• pp.77-84
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• 2017

알루미늄 재활용공정에서 화이트드로스와 블랙드로스가 발생한다. 블랙드로스에 함유된 유용 성분을 회수할 수 있는 공정은 아직까지 개발되지 않았다. 습식공정은 알루미늄 드로스의 처리에 적합하다. 블랙드로스에 함유된 염은 물로 용해시켜 회수할 수 있다. 염회수 후 잔사는 알칼리용액이나 산용액으로 침출한다. 알칼리용액에서 침출속도는 산성용액에서의 속도보다 낮지만, 중간생성물이 알루미나를 함유한 제품을 생산하기에 더욱 적합하다. 알루미늄 드로스의 처리 및 유용성분의 회수를 위한 방향에 대해 고찰했다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권6호
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• pp.79-87
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• 2020

염산의 용매추출 및 탈거 거동을 조사하기 위해 상용화추출제인 LIX 63 단독 및 TEHA/ Cyanex 923/ Aliquat 336의 혼합추출제와 ALi-SCN과 ALi-PC 이온성액체를 사용하였다. 상기 추출제중에서 ALi-PC가 가장 높은 추출률(80%)을 보였으나 탈거가 어려웠다. 반면 LIX 63의 경우 추출률은 낮았으나, 탈거율은 81%로 가장 높았다. 옥탄올을 유기상에 첨가하면 염산 추출이 오히려 감소했다. 에탄올을 염산용액에 첨가하면 LIX 63, ALi-PC, ALi-SCN에 의한 염산의 추출과 탈거 거동이 크게 개선되었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제29권3호
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• pp.252-261
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• 2022

Cobalt is a vital metal in the modern society because of its applications in lithium-ion batteries, super alloys, hard metals, and catalysts. Further, cobalt is a representative rare metal and is the 30th most abundant element in the Earth's crust. This study reviews the current status of cobalt extraction and recycling processes, along with the trends in its production amount and use. Although cobalt occurs in a wide range of minerals, such as oxides and sulfides of copper and nickel ores, the amounts of cobalt in the minerals are too low to be extracted economically. The Democratic Republic of Congo (DRC) leads cobalt mining, and accounts for 68.9 % of the global cobalt reserves (142,000 tons in 2020). Cobalt is mainly extracted from copper-cobalt and nickel-cobalt concentrates and is occasionally extracted directly from the ore itself by hydro-, pyro-, and electro-metallurgical processes. These smelting methods are essential for developing new recycling processes to extract cobalt from secondary resources. Cobalt is mainly recycled from lithium-ion batteries, spent catalysts, and cobalt alloys. The recycling methods for cobalt also depend on the type of secondary cobalt resource. Major recycling methods from secondary resources are applied in pyro- and hydrometallurgical processes.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권4호
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• pp.347-357
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• 2024

Oxide semiconductor gas sensors are widely used for detecting toxic, explosive, and flammable gases due to their simple structure, cost-effectiveness, and potential integration into compact devices. However, their reliable gas detection is hindered by a longstanding issue known as humidity dependence, wherein the sensor resistance and gas response change significantly in the presence of moisture. This problem has persisted since the inception of oxide semiconductor gas sensors in the 1960s. This paper explores the root causes of humidity dependence in oxide semiconductor gas sensors and presents strategies to address this challenge. Mitigation strategies include functionalizing the gas-sensing material with noble metal/transition metal oxides and rare-earth/rare-earth oxides, as well as implementing a moisture barrier layer to prevent moisture diffusion into the gas-sensing film. Developing oxide semiconductor gas sensors immune to humidity dependence is expected to yield substantial socioeconomic benefits by enabling medical diagnosis, food quality assessment, environmental monitoring, and sensor network establishment.

• 환경위생공학
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• 제11권1호
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• pp.17-25
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• 1996

Resins with cryptand 22 macrocyclic ligand attached to chloromethylated styrene-1,4-divinylbenzene by substitution reaction were prepared and the effect of pH, metal concentration and cross-linkage of the matrix on the adsorption for $UO_2^{2+}$, $Cd^{2+}$ and $Sm^{3+}$ was investigated. The metal ion was not adsorbed on the resins pH range below 3 but above pH 4 fast adsorption behavior was showed. The resin selectivity determined in ethanol matrix was in increasing order $UO_2^{2+}{\;}>Cd^{2+}{\;}Sm^{3+}$. In addition, these metal ion could be separated on the column packed with 1% crosslinked resin by pH 2.5 $HNO_3$ as an eluent.

• Journal of Magnetics
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• 제1권2호
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• pp.82-85
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• 1996

Magnetic properties and microstructures of melt spun misch metal-ferroboron alloys were investigated. The major phase is the tetragonal (rare earth)$_2Fe_{14}B$ phase. Magnetic properties showed coercivity of 5.6 kOe, remanence of 7.85 kG, and so energy product 8.9 MGOe. Microsturctures in optimum properties showed that matrix was composed of Ce-rich phase while second phase La-rich-oxygen phase with less amount of Fe element than matrix, and triple junction with La-rich phase contrary to matrix.

• 한국분말재료학회지
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• 제28권2호
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• pp.164-172
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• 2021

Titanium is the ninth most abundant element in the Earth's crust and is the fourth most abundant structural metal after aluminum, iron, and magnesium. It exhibits a higher specific strength than steel along with an excellent corrosion resistance, highlighting the promising potential of titanium as a structural metal. However, titanium is difficult to extract from its ore and is classified as a rare metal, despite its abundance. Therefore, the production of titanium is exceedingly low compared to that of common metals. Titanium is conventionally produced as a sponge by the Kroll process. For powder metallurgy (PM), hydrogenation-dehydrogenation (HDH) of the titanium sponge or gas atomization of the titanium bulk is required. Therefore, numerous studies have been conducted on smelting, which replaces the Kroll process and produces powder that can be used directly for PM. In this review, the Kroll process and new smelting technologies of titanium for PM, such as metallothermic, electrolytic, and hydrogen reduction of TiCl₄ and TiO₂ are discussed.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권4호
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• pp.13-16
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• 2013

양극산화(anodization)공정으로 제작된 규칙성 나노구조의 다공성 산화알루미늄(Aluminum Anodic Oxide, AAO)는 공정이 적용된 LED 모듈은 비교적 쉽고 경제적이므로 최근 LED용 방열소재로 응용하기 위하여 다양하게 연구가 진행되고 있다. 일반적으로 LED 모듈은 알루미늄/폴리머/구리 회로층으로 구성되며 절연체 역할을 하는 폴리머는 히트스프레더로 구성되어있다. 그러나 열전도도가 낮은 폴리머로 인하여 LED부품의 열 방출이 원활하지 못하므로 LED의 수명단축 및 오작동에 영향을 미친다. 따라서, 본 연구에서는 폴리머 대신 상대적으로 열전도도가 우수한 AAO를 양극산화 공정으로 제작하여 히트스프레더(heat spread)로 사용하였다. 이때, AAO와 금속인 구리 회로층간의 접착력을 향상시키기 위하여 스퍼터링 DBC(direct bonding copper)법으로 시드층(seed layer)을 형성한 뒤 최종적으로 전해도금공정으로 구리회로층을 형성하였다. 본 연구에서는 양극 산화공정으로 AAO와 금속간의 접착강도를 개선하여 1.18~1.45 kgf/cm와 같은 우수한 peel strength 값을 얻었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.438-439
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• 2013

Microelectronic devices의 접촉저항의 향상을 위해 Metal silicides의 형성 mechanism과 전기적 특성에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 지난 수십년에 걸쳐, Ti silicide, Co silicide, Ni silicide 등에 대한 개발이 이루어져 왔으나, 계속적인 저저항 접촉 소재에 대한 요구에 의해 최근에는 Rare earth silicide에 관한 연구가 시작되고 있다. Rare-earth silicide는 저온에서 silicides를 형성하고, n-type Si과 낮은 schottky barrier contact (~0.3 eV)를 이룬다. 또한, 비교적 낮은 resistivity와 hexagonal AlB2 crystal structure에 의해 Si과 좋은 lattice match를 가져 Si wafer에서 high quality silicide thin film을 성장시킬 수 있다. Rare earth silicides 중에서 ytterbium silicide는 가장 낮은 electric work function을 갖고 있어 낮은 schottky barrier 응용에서 쓰이고 있다. 이로 인해, n-channel schottky barrier MOSFETs의 source/drain으로써 주목받고 있다. 특히 ytterbium과 molybdenum co-deposition을 하여 증착할 경우 thin film 형성에 있어 안정적인 morphology를 나타낸다. 또한, ytterbium silicide와 마찬가지로 낮은 면저항과 electric work function을 갖는다. 그러나 ytterbium silicide에 molybdenum을 화합물로써 높은 농도로 포함할 경우 높은 schottky barrier를 형성하고 epitaxial growth를 방해하여 silicide film의 quality 저하를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 ytterbium과 molybdenum의 co-deposition에 따른 silicide 형성과 전기적 특성 변화에 대한 자세한 분석을 TEM, 4-probe point 등의 다양한 분석 도구를 이용하여 진행하였다. Ytterbium과 molybdenum을 co-deposition하기 위하여 기판으로 $1{\sim}0{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항을 갖는 low doped n-type Si (100) bulk wafer를 사용하였다. Native oxide layer를 제거하기 위해 1%의 hydrofluoric (HF) acid solution에 wafer를 세정하였다. 그리고 고진공에서 RF sputtering 법을 이용하여 Ytterbium과 molybdenum을 동시에 증착하였다. RE metal의 경우 oxygen과 높은 반응성을 가지므로 oxidation을 막기 위해 그 위에 capping layer로 100 nm 두께의 TiN을 증착하였다. 증착 후, 진공 분위기에서 rapid thermal anneal(RTA)을 이용하여 $300{\sim}700^{\circ}C$에서 각각 1분간 열처리하여 ytterbium silicides를 형성하였다. 전기적 특성 평가를 위한 sheet resistance 측정은 4-point probe를 사용하였고, Mo doped ytterbium silicide와 Si interface의 atomic scale의 미세 구조를 통한 Mo doped ytterbium silicide의 형성 mechanism 분석을 위하여 trasmission electron microscopy (JEM-2100F)를 이용하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권5호
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• pp.3-12
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• 2013

수요확대가 전망되고 공급구조가 경직된 금속자원은 각국의 산업구조 및 자원확보 역량에 따라 리스크 관리가 필요하다. 이를 위해 금속자원의 위기성 평가가 다양화되고 있는데, 주로 희토류 등 희유금속이 위기물질 혹은 중요물질(Critical materials, Critical metal, Critical raw materials)로 선정되고 있다. 본 연구에서는 기술변화 및 수급불균형 등을 고려한 위기물질 선정체제 및 관리현황에 대해 살펴보고자 한다. 유럽, 미국 등은 신재생에너지 보급 확대에 따른 원재료 리스크를 평가하고 있으며, 일본은 자국 내 성장동력산업을 중심으로 핵심 원재료를 파악하고 있다. 영국은 자원채굴에 따른 환경부하를 고려하여 광종별 위기성을 평가하였다. 그리고 이러한 위기물질들의 가격시그널의 미약성, 비탄력적 공급구조, 기술변화에 민감한 수요변동성 등의 특징을 분석하였다.