• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권6호
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• pp.874-882
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• 2019

본 연구에서는, Lab-scale 기포 유동층 가스화기(직경 : 0.11 m, 높이 : 0.42 m)에서 미이용 산림 바이오매스 4종과 폐목재 1종의 가스화 특성을 살펴보았다. 실험은 온도와 연료 주입량을 각각 $800^{\circ}C$, 1 kg/h로 고정하고, ER 0.15-0.3, 가스 유속 $2.5-5U_0/U_{mf}$으로 변화시키면서 진행했다. 층 물질로는 silica sand와 olivine을 사용하였다. 생성 가스의 조성은 NDIR 분석기와 GC를 통해 분석하였으며, 분석 결과 평균적으로 $H_2$ 3~4 vol%, CO 15~16 vol%, $CH_4$ 4 vol%, $CO_2$ 18~19 vol.%으로 미이용 산림바이오매스와 폐목재 모두 비슷한 조성을 보였으며, 생성 가스의 평균 저위발열량은 $1193{\sim}1301kcal/Nm^3$을, 고위발열량은 $1262{\sim}1377kcal/Nm^3$을 나타내었다. 또한, 타르 저감 효과를 알아보고자 층 물질로 olivine을 사용 시 silica sand에 비해 생성 가스 내 C2 이상 성분이 대부분 감소하였고, $H_2$ 함량이 증가하여 타르의 cracking 반응이 생겼음을 확인하였다. 비응축성 타르는 72% ($1.24{\rightarrow}0.35g/Nm^3$), 응축성 타르는 27% ($4.4{\rightarrow}3.2g/Nm^3$) 가량 감소하는 효과를 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.73-77
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• 2012

최근 디지털 방사선 영상획득을 위한 평판형 X선 검출기에 이용되는 광도전체(a-Se, $HgI_2$, PbO, CdTe, $PbI_2$ 등)에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 입자침전법 적용이 가능한 광도전 물질을 이용하여 X선 영상 검출기 적용을 위한 필름층을 제작하여 평가하였다. 먼저, X선 영상에서 일반적으로 사용되는 에너지대역인 70 kVp 의 연속 X선에 대한 필름 두께별 양자효율을 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 조사하였다. 평가결과, 현재 상용화된 500 ${\mu}m$ 두께의 a-Se 필름에 대한 양자효율인 64 %와 유사한 $HgI_2$의 필름의 두께는 180 ${\mu}m$ 정도였으며, 240 ${\mu}m$ 두께에서 74 %의 높은 양자효율을 보였다. 입자침전법을 이용하여 제작된 239 ${\mu}m$ 필름에 대한 전기적 측정결과, 10 $pA/mm^2$ 이하의 매우 낮은 암전류를 보였으며, X선 민감도는 1 $V/{\mu}m$의 인가전압에서 19.8 mC/mR-sec의 높은 감도를 보였다. 영상의 대조도에 영향을 미치는 신호 대 잡음비 평가결과 0.8 $V/{\mu}m$의 낮은 동작전압에서 3,125의 높은 값을 보였으며, 전기장의 세기가 높아질수록 암전류의 급격한 증가에 의해 SNR 값이 지수적으로 감소하였다. 이러한 결과는 종래의 a-Se을 이용하는 평판형 검출기를 입자 침전법으로 제작 가능한 필름으로 대체하여 저가형 고성능 영상검출기 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국자기학회지
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• 제25권3호
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• pp.67-73
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• 2015

본 연구는 철기(Fe based) $Fe_{73.5}Si_{13.5}B_9Nb_3Cu_1$ 나노결정 합금의 분말코어(powder core)의 연자기적 특성 향상을 위한 기초연구로서, 절연 코팅제의 첨가량 및 분말입도에 따른 투자율, 코어손실 및 DC 바이어스 특성을 주로 조사하였다. 우선 합금조성을 PFC 장치를 이용하여 비정질 합금리본을 제조한 후, 열처리, 미분쇄 및 분급하여 얻어진 합금분말에 절연 코팅제(PEI)의 첨가량을 0.5, 1.0, 2.0, 2.5 wt%로 변화시켜 $16ton/cm^2$으로 압축성형 및 결정화 열처리하여 제조한 토로이달 나노결정 분말코어($OD12.7mm{\times}ID7.62mm{\times}H4.75mm$)는 절연 코팅제 함량이 증가할수록 투자율은 감소하였지만, 코어손실 및 DC 바이어스 특성은 향상됨을 확인하였다. 이러한 이유는 합금분말 절연 코팅제 첨가량이 증가할수록 비정질 합금분말 입자가 적어져 분말코어의 성형밀도가 낮아지기 때문으로 추정되었으며, 절연 코팅제의 함량은 1 wt%가 가장 적합한 것으로 판단되었다. 또한 절연 코팅제 함량을 1 wt%로 고정하고, 합금분말의 입도에 따라 제조한 분말코어의 경우, 실효투자율 및 코어손실은 입도가 클수록 우수하였지만, DC 바이어스 특성은 인가자장이 증가함에 따라 더욱 나빠짐을 확인하였다. 그 이유는 합금분말 표면의 코팅층 두께 차이에 의한 절연효과, 잔류기공 혹은 분말코어의 성형밀도 차이 등에 기인하는 것으로 추정되었다.

• 한국재료학회지
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• 제9권9호
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• pp.872-877
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• 1999

본 연구에서는 NH(sub)4OH에 계면 활성제를 첨가한 세정액의 특성 및 세정 효과를 H(sub)2O(sub)2가 첨가된 NH(sub)4OH 세정액과 비교 연구하였다. NH(sub)4OH에 계면 활성제를 첨가한 경우 용액의 pH 및 산화 환원전위(Eh) 는 NH(sub)4OH의 값과 거의 유사하고 H(sub)2O(sub)2를 첨가한 경우에 pH는 감소하고 Eh는 증가하는 경향을 보였다. 표면장력은 계면 활성제를 첨가한 경우 약 72 dynes/cm에서 약 38dynes/cm로 감소하였으나 H(sub)2O(sub)2를 첨가한 경우에는 NH\ulcornerOH 용액과 비교 거의 변화가 없었다. 실리콘 웨이퍼의 식각 속도를 측정한 결과 H(sub)2O(sub)2나 계면 활성제를 첨가하지 않은 초순수와 1 : 5(NH(sub)4OH : H(sub)2O(sub)2)의 부피비의 NH(sub)4OH용액이 첨가한 용액에 비해 최소 50배 이상의 높은 식각 속도를 보였다. 파티클 제거 실험에서 H(sub)2O(sub)2가 첨가된 NH(sub)4OH 세정액은 실험에 사용한 실리콘 표면위의 직경 0.67$\mu\textrm{m}$의 PSL파티클을 세정액의 온도와 무관하게 잘 제거하였으나 계면 활성제를 첨가한 NH\ulcornerOH경우에 상온에서는 파티클을 제거할 수 없었으나 온도를 5$0^{\circ}C$와 8$0^{\circ}C$로 증가시킨 경우 H(sub)2O(sub)2가 첨가된 NH(sub)4OH와 유사한 세정 효과를 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제20권2호
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• pp.135-146
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• 1983

This study is to investigate the properties of domestic fly ash for utilization as data in regard to fly ash which is by-product of domestic coal powder plants and the possibility of utilization as insulation material of domestic fly ash. Composition refractoriness size distribution density contents of hollow particles and crystalline phase were examined as the properties of domestic fly ash. As to the fired test pieces of fly ash by itself that varied contents of hollow particles with four kinds and of the fly ash-clay-saw dust system linear shrinkage bulk density app. porosity compressive strength thermal conductivity and structures were investigated for the possibility of utilization as an insulation material. The results are as follows : 1. The properties of the fly ash I) The constituent particle of the fly ash is spherical and it contains not a few hollow particles (floats by water 0.30-0.50 floats by $ZnCl_2$ aq.(SpG=1.71) 6.97-16.72%). ii) The chemical compositions of fly ash are $SiO_243.9-54.1%$ , $Al_2O_321.0-30.7%$ Ig loss is 7.4-24.1% and the principal of Ig loss is unburned carbon. iii) Fly ash was not suitable to use for mortar and concrete mixture because Ig. loss value is higher than 5% 2. Utilization as insulation material I) The test pieces of original fly ash floats by water floats by ZnCl2 aq(SpG=1.71) p, p t by ZnCl2 aq.(SpG=1.71) that were fired at 110$0^{\circ}C$ represented 0.11-0.18 kcal/mh$^{\circ}$ C as thermal conductivity value. ii) The test pieces which (76.5-85.5) wt% fly ash-(8.5, 9.5) wt% clay-(5.0-15.0) wt% saw dust system(68.0-72.0) wt% fly ash -(17.0-18.0)wt% clay-(10.0-15.0) wt% saw dust system and 59.5 wt% fly ash-25.5 wt% clay-15.0wt% saw dust system were fired at 110$0^{\circ}C$ the thermal conductivity was less than 0.1Kcal/mh$^{\circ}$ C. iii) In view of thermal conductivity and economic aspect insulation materials which added saw dust as blowing agent and clay as inorganic binder are better than that of fly ash as it is or separated hollow fly ash particles. iv) When the saw dust contents increased in the (59.5-90.0) wt% saw dust system and when amount of clay de-creased and firing temperature decreased under the condition of equal addition of saw dust app. porosity increased but bulk density compressive strength and thermal conductivity decreased.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제25권5호
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• pp.687-693
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• 2004

Composite membranes with a titania layer were prepared by soaking-rolling method with the titania sol of nanoparticles formed in the sol-gel process and investigated regarding the vapor permeation of various organic mixtures. The support modification was conducted by pressing $SiO_2$ xerogel of 500 nm in particle size under 10 MPa on the surface of a porous stainless steel (SUS) substrate and designed the multi-layered structure by coating the intermediate layer of ${\gamma}-Al_2O_3$. Microstructure of titania membrane was affected by heat-treatment and synthesis conditions of precursor sol, and titania formed at calcination temperature of 300$^{\circ}C$ with sol of [$H^+$]/[TIP]=0.3 possessed surface area of 210 $m^2$/g, average pore size of 1.25 nm. The titania composite membrane showed high $H_2/N_2$ selectivity and water/ethanol selectivity as 25-30 and 50-100, respectively. As a result of vapor permeation for water-alcohol and alcohol-alcohol mixture, titania composite membrane showed water-permselective and molecular-sieve permeation behavior. However, water/methanol selectivity of the membrane was very low because of chemical affinity of permeants for the membrane by similar physicochemical properties of water and methanol.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.283.2-283.2
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• 2014

열필라멘트 화학증착공정(Hot Wire Chemical Vapor Deposition)에서 기상 에서 생성되는 하전된 실리콘 나노입자와 저온결정성 실리콘박막 증착의 연관성을 압력의 변화에 따른 상호비교를 통해 조사하였다. 필라멘트 온도는 $1800^{\circ}C$로 고정시키고 0.3~2 torr의 범위에서 공정 압력을 변화시키면서 증착하였다. 압력이 증가함에 따라 증착된 실리콘 박막의 결정화도는 증가하였으며, 증착속도는 감소하였다. 반응기 압력에 따른 기상에서 생성되는 나노입자의 크기분포의 변화를 조사하기 위하여 탄소막이 코팅된 투과전자현미경(Transmission Electron Microscopy) 그리드 위에 실리콘 나노입자를 포획하고 관찰하였다. 포획된 실리콘 나노입자의 크기분포와 개수농도는 압력이 증가함에 따라 감소하였다. 투과전자현미경을 이용하여 분석한 결과, 나노입자는 결정성 구조를 보였다. 압력이 증가함에 따라 나노입자의 크기가 감소하고 개수농도가 감소하는 것은 증착속도의 감소와 관련됨을 알 수 있다. 한편, 공정압력 증가에 따른 나노입자의 크기분포 및 개수농도 감소와 증착속도의 감소는 일반적으로 알려진 기상에서 석출하는 고상의 평형석출량(equilibrium amount of precipitation)이 압력의 증가함에 따라 증가한다는 사실과 일치하지 않는다. 이러한 압력경향성은 Si-H 시스템이 0.3~2 torr의 압력 영역에서 retrograde solubility를 갖는 것을 의미한다. 나노입자의 하전여부, 크기분포 및 개수농도를 측정하기 위하여 입자빔질량분석장비(Particle Beam Mass Spectroscopy)를 이용하였다. 그 결과, 실리콘 나노입자는 양 또는 음의 극성을 가진 하전된 상태임을 확인하였고, 투과전자현미경(TEM) grid에 포획한 실리콘 나노입자의 크기와 경향성이 일치하였다. 이는 나노입자가 저온의 기판에서 핵생성되어 성장하여 생성된 것이 아니라 열필라멘트 주위의 고온영역에서 생성된 것을 의미한다.

• 한국분말재료학회지
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• 제13권2호
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• pp.144-149
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• 2006

In this research we tried to make nano-sized TiNx by using planetary milling, and we made the composites double layered of titanium and nano-sized TiNx by using spark plasma sintering apparatus after mixing with the different ratio of pure titanium powder, and they were heat treated at $850^{\circ}C$ for 30 minutes. The crystal structures of nano-sized TiNx powders and the composites were analyzed by X-ray diffraction (XRD). The microstructures of the powders were analyzed by using scanning electron microscopy (FESEM) and the 40-50 nm size of nano-sized TiNx particle on the surface of agglomerated particles was investigated. With increasing the ratio of nano-sized TiNx of the composites, the microvickers hardness of the composites was increased.

• 한국표면공학회지
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• 제44권4호
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• pp.131-136
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• 2011

A kinetic study has been made for the growth of nanocrystalline diamond (NCD) particles to a continuous thin film on silicon substrate in a microwave plasma chemical vapor deposition reactor. Parameters of deposition have been microwave power of 1.2 kW, the chamber pressure of 110 Torr, and the Ar/$CH_4$ ratio of 200/2 sccm. The deposition has been carried out at temperatures in the range of $400\sim700^{\circ}C$ for the times of 0.5~16 h. It has been revealed that a continuous diamond film evolves from the growth and coalescence of diamond crystallites (or particles), which have been heterogeneously nucleated at the previously scratched sites. The diamond particles grow following an $h^2$ = k't relationship, where h is the height of particles, k' is the particle growth rate constant, and t is the deposition time. The k' values at the different deposition temperatures satisfy an Arrhenius equation with the apparent activation energy of 4.37 kcal/mol or 0.19 eV/ atom. The rate limiting step should be the diffusion of carbon species over the Si substrate surface. The growth of diamond film thickness (H) shows an H = kt relationship with deposition time, t. The film growth rate constant, k, values at the different deposition temperatures show another Arrhenius-type expression with the apparent activation energy of 3.89 kcal/mol or 0.17 eV/atom. In this case, the rate limiting step might be the incorporation reaction of carbon species from the plasma on the film surface.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제7권2호
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• pp.81-87
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• 2004

Semiconductor thick film gas sensors based on tin oxide are fabricated and their gas response characteristics are examined for four simulant gases of chemical warfare agent (CWA)s. The sensing materials are prepared in three different sets. 1) The Pt or Pd $(1,\;2,\;3\;wt.\%)$ as catalyst is impregnated in the base material of $SnO_2$ by impregnation method.2) $Al_2O_3\;(0,\;4,\;12,\;20\;wt.\%),\;In_2O_3\;(1,\;2,\;3\;wt.\%),\;WO_3\;(1,\;2,\;3\;wt.\%),\;TiO_2\;(3,\;5,\;10\;wt.\%)$ or $SiO_2\;(3,\;5,\;10\;wt.\%)$ is added to $SnO_2$ by physical ball milling process. 3) ZnO $(1,\;2,\;3,\;4,\;5\;wt.\%)$ or $ZrO_2\;(1,\;3,\;5\;wt.\%)$ is added to $SnO_2$ by co-precipitation method. Surface morphology, particle size, and specific surface area of fabricated sensing films are performed by the SEM, XRD and BET respectively. Response characteristics are examined for simulant gases with temperature in the range 200 to $400^{\circ}C$, with different gas concentrations. These sensors have high sensitivities more than $50\%$ at 500ppb concentration for test gases and also have shown good repetition tests. Four sensing materials are selected with good sensitivity and stability and are fabricated as a sensor array A sensor array Identities among the four simulant gases through the principal component analysis (PCA). High sensitivity is acquired by using the semiconductor thick film gas sensors and four CWA gases are classified by using a sensor array through PCA.