• 대한화학회지
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• 제53권1호
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• pp.42-50
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• 2009

유전율-분광법과 교류 전도도 측정 연구를 망간이 혼입된 층상구조의 $Na_{1.9}Li_{0.1}Ti_3O_7$에 시도하였다. 373-723K 온도와 100Hz-1MHz 주파수 영역에서 loss 탄젠트 (Tan$\delta$), 상대적 유전율 ($\varepsilon_{r}$) 그리고 교류 전도 도 ($\sigma_{ac}$)의 의존성을 혼입 유도체들에 대하여 조사하였다. 다양한 전도도 메커니즘이 존재하는데 MSLT-1과 MSLT-2의 경우에는 낮은 온도영역에서 전자에 의한 전도도를 보인다. MSLT-3의 경우에는 금지된 층간 이온 전 도도가 전자 전도도와 함께 존재한다. 이러한 층간 이온 전도도는 모든 혼입 유도체들에 대하여 중간 온도 영역에 존재한다. 가장 높은 온도 영역에서는 MSLT-1과 MSLT-2의 경우에는 이온 전도도와 polaron에 의한 전도도가 존재하고 MSLT-3에 대하여는 이온 전도도 만이 존재한다. 망간이 혼입된 층상구조의 $Na_{1.9}Li_{0.1}Ti_3O_7$에서 Loss 탄젠트 (Tan$\delta$)는 전자 전도도와 쌍극자의 위치, 그리고 공간 전하 분극화에 기인한다. 상대적 유전율의 증가는 층간 에 쌍극자 수의 증가에 기인하고 반면 상대적 유전율의 감소는 높은 혼입율에 따른 누전 전류의 증가에 기인한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권5호
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• pp.450-457
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• 2009

열차폐 코팅 시편에 대하여 열충격을 주기적으로 가한 후 발생하는 결함을 관찰하였다. 실험에 사용 된 열차폐 코팅 시편은 인코넬-738로 제작된 모재 위에 CoNiCrAlY 본드 코팅층과 $ZrO_2-8wt%Y_2O_3$ 세라믹탑 코팅층이 플라즈마 용사 방법으로 올려진 형태로 되어있다. 열충격 시험은 $1000^{\circ}C$의 고온으로 가열했다가 상온으로 급격하게 냉각시키는 가혹한 조건으로 실행되었고, 사이클 수가 증가함에 따라 열충격의 피로도 또한 증가하였다. 시험후 시편 내부의 미세 조직 변화와 결함을 전자현미경으로 관찰하고, 시편의 기계적인 특성을 측정하여 그 변화 양상을 살펴보았다. 열충격 주기실험후 본드 코팅층과 세라믹 탑 코팅층 사이에 발생하는 TGO 산화물층에 대한 변화 양상과 이에 대한 와전류 신호를 측정하여 TGO층 성장 거동의 비파괴적인 평가를 위한 실험을 진행하였다. 본 연구를 통하여 마이크로 단위의 TGO층에 대한 와전류검사의 적용 가능성을 확인하고 열차폐 코팅의 수명을 예측할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 보존과학회지
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• 제26권3호
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• pp.213-228
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• 2010

중국 도자기에 대한 과학적 연구는 화학적 성분분석을 중심으로 18세기부터 구라파에서 지속적으로 이루어졌으며, 중국내에서는 1950년대부터 시작되었다. 반면에 한국도자기의 경우는 1980년대에 미국과 독일에서 연구가 이루어지고 한국내에서 체계적 연구는 1990년대부터 시작되었다. 이와 같은 도자기 연구는 많은 분석 결과들이 축적됨에 따라 여러 도요지들을 서로 비교하고 중국의 분석 결과와도 비교가 가능하게 되었다. 이 논문에서는 고려청자와 고려백자를 생산도요지와 발굴층위 등에 따라 각각 21그룹과 10그룹으로 나누어서, 성분결과들을 비교 관찰하였다. 각 그룹의 태토와 유약의 성분은 일반적으로 3~5편을 분석하고 그들의 분석값을 평균하였다. 비교 결과에서 한국도자기의 태토는 월주요와 경덕진요와 같은 중국 남방에서 사용되고 있는 운모-석영계의 도석으로 만든 것으로 나타나며, 유약도 중국과 유사하게 점토와 나무재, 그리고 석회석 종류의 용융재를 혼합하여 만든 것으로 추정된다. 특히, 석회석은 처음에 태워서 사용하다가 고려말기에 이르러 분말상태로 사용하는 경우가 많아지는 경향을 보인다. 월주요에서 사용한 유약은 몸체를 만든 태토를 섞은 것에 비하여 강진 청자의 유약은 백자를 만들 수 있는 점토를 사용하였기 때문에, 산화 티타늄의 함량이 현저하게 적게 나타나는 것을 알 수 있다. 이 논문의 방법과 결과들을 토대로 앞으로 이루어질 많은 발굴과 분석 자료들이 계속 축적될 수 있다면 더욱 좋은 비교 연구가 가능 할 것이다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.110-115
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• 2010

본 논문에서는 rf 마그네트론 스퍼터링 기술을 이용하여 코닝 글라스 기판 위에 갈륨이 도핑된 산화아연(GZO)을 투명 전도막으로 제작하여 그 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. GZO 박막의 제작은 Zn : 97[wt%], $Ga_2O_3$ : 3[wt%]의 GZO 세라믹 타겟을 이용하였으며, 기판온도 및 산소압력과 같은 증착조건을 변화시키며 증착하였다. 본 연구에서 제작된 GZO 박막중 기판온도 200[$^{\circ}C$], Ar 50[sccm], $O_2$ 5[sccm], rf power 80[W] 및 증착압력 5[mtorr]의 조건에서 제작된 박막에서 가시광 영역에서 90[%] 이상의 높은 가시광 투과율, $2.536{\times}10^{-4}[{\Omega}{\cdot}cm]$의 비저항, $7.746{\times}10^{20}[cm^{-3}]$의 캐리어 농도 및 31.77[$cm^2V{\cdot}S$]의 캐리어 이동도로 가장 좋은 전기적 특성이 관찰되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권5호
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• pp.61-68
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• 2018

알루미늄 드로스는 알루미늄 용해 공정에서 용탕 표면에 발생하는 산화물 덩어리로서, Salt 유무에 따라 화이트드로스와 블랙드로스로 구분된다. 화이트드로스의 경우 금속 함량이 높아 용해 공정으로 재활용 되지만, 블랙드로스는 금속 함량이 낮고 성분 분리가 어려워 대부분 매립 처리되며, 물과 반응하면 가스와 발열 반응이 일어나 토양오염의 원인으로 작용한다. 하지만 블랙드로스에는 NaCl과 KCl과 같은 Salt 성분과, $Al_2O_3$, MgO와 같은 무기소재가 포함되어 있어 이러한 유가자원을 회수하고 소재화하는 기술 연구가 필요하다. 본 연구에서는 알루미늄 블랙드로스를 재활용하기 위한 공정을 제시하였다. 파쇄-용해(Dissolution)-고액분리-감압증발을 거치는 공정을 통하여 블랙드로스에 존재하는 무기물과 용해성 물질을 분리하였다. 물과 블랙드로스 함량을 제어하여 조건에 따라 분리물의 회수율을 최적화하였으며, 블랙드로스:물 비율이 1:9 일 때 91 wt.%의 Salt flux 회수율을 보임을 확인하였다. 추가적으로, 회수된 무기물을 이용한 제올라이트의 합성을 통하여 블랙드로스의 소재화 가능성을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제30권4호
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• pp.176-183
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• 2020

The high-temperature stability of YSZ specimens fabricated by die pressure and cold isostatic press (CIP) is investigated in CaCl₂-CaF₂-CaO molten salt at 1,150 ℃. The experimental results are as follows: green density 46.7 % and 50.9 %; sintering density 93.3 % and 99.3 % for die press and CIP, respectively. YSZ foremd by CIP exhibits higher stability than YSZ formed by die press due to denseness dependency after high-temperature stability test. YSZ shows peaks mainly attributed to CaZrO₃, with a small t-ZrO₂ peak, unlike the high-intensity tetragonal-ZrO₂ (t-ZrO₂) peak observed for the asreceived specimen. The t-ZrO₂ phase of YSZ is likely stabilized by Y₂O₃, and the leaching of Y₂O₃ results in phase transformation from t-ZrO₂ to m-ZrO₂. CaZrO₃ likely forms from the reaction between CaO and m-ZrO₂. As the exposure time increases, more CaZrO₃ is observed in the internal region of YSZ, which could be attributed to the inward diffusion of molten salt and outward diffusion of the stabilizer (Y₂O₃) through the pores. This results in greater susceptibility to phase transformation and CaZrO₃ formation. To use SOM anodes for the electroreduction of various metals, YSZ stability must be improved by adjusting the high-density in the forming process.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권8호
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• pp.1756-1763
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• 2020

The paper studies spark plasma sintering (SPS) of industrially used UO₂-based fuel containing integral fuel burnable absorber (IFBA) of neutrons Gd₂O₃. Densification dynamics of pristine UO₂ powder and the one added with 2 and 8 wt% of Gd₂O₃ under ultrasonication in liquid has been studied under SPS conditions at 1050, 1250, and 1450 ℃. Effect of sintering temperature on phase composition as well as on O/U stoichiometry has been investigated for UO₂ SPS ceramics. Sintering of uranium dioxide added with Gd₂O₃ yields solid solution (U,Gd)O₂, which is isostructural to UO₂. SEM with EDX and metallography were implemented to analyze the microstructure of the obtained UO₂ ceramics and composite UO₂-Gd₂O₃ one, particularly, open porosity, defects, and Gd₂O₃ distribution were studied. Microhardness, compressive strength and density were shown to reduce after addition of Gd₂O₃. Obtained results prove the hypothesis on formation of stable pores in the system of UO₂-Gd₂O₃ due to Kirkendall effect that reduces sintering efficiency. The paper expands fundamental knowledge on pros and cons of fuel fabrication with IFBA using SPS technology.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.161-167
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• 2011

Proton conductors have attracted considerable attention for solid oxide fuel cell (SOFC), hydrogen pump, gas sensor, and membrane separators. Doped $SrCeO_3$ exhibits appreciable proton conductivity in hydrogen-containing atmosphere at high temperature. However commercial realization has been hampered due to the reactivity of $SrCeO_3$ with $CO_2$. The chemical stability and proton conductivity are dependent on dopant type. The purpose of this work is to investigate chemical stability of $SrCe_{0.95}Gd_{0.05}O_{3-\alpha}-Ce_{0.9}Gd_{0.1}O_{2-\beta}$ composites in $CO_2$ and $H_2$ gases. Thermogravimetric analysis (TGA) was performed in gaseous $CO_2$ and electrical conductivity of the composites were also measured between 500 and $900^{\circ}C$ in air and $H_2$ atmosphere. $SrCe_{0.95}Gd_{0.05}O_{3-\alpha}-Ce_{0.9}Gd_{0.1}O_{2-\beta}$ composite membranes showed good chemical stability of in $CO_2$ atmosphere and high conductivity at hydrogen condition. The hydrogen permeation of $SrCe_{0.95}Gd_{0.05}O_{3-\alpha}-Ce_{0.9}Gd_{0.1}O_{2-\beta}$ composite membranes was investigated as a function of volumetric content of $SrCe_{0.95}Gd_{0.05}O_{3-\alpha}$. The $SrCe_{0.95}Gd_{0.05}O_{3-\alpha}-Ce_{0.9}Gd_{0.1}O_{2-\beta}$(6:4) membrane with a thickness of 1.0 mm showed the highest hydrogen permeability with the flux reaching of 0.12 $ml/min{\cdot}cm^2$ at $800^{\circ}C$ in 100%$H_2/N_2$ as feed gas.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제5권3호
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• pp.211-216
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• 1999

Four different $\beta-Si_3N_4$ ceramics with silicon oxynitrides $[Y_10(SiO_4)_6N_2, Yb_4Si_2N_2O_7, Er_2Si_3N_4O_3, \;and La_{10}(SiO_4)_6N_2$, respectivley] as secondary phases have been fabricated by hot-pressing the $Si_3N_4-Re_4Si_2N_2O_7$ (Re=Y, Yb, Er, and La) compositions at $1820^{\circ}C$ for 2h under a pressure of 25 MPa. The high temperature strength and oxidation behavior of the hot-pressed ceramics were characterized and compared with those of the ceramics fabricated from $Si_3N_4-Si_2O_7$ compositions. The $Si_3N_4-Re_4Si_2N_2O_7$composition investigated herein showed comparable high temperature strength to those from $Si_3N_4-Re_2Si_2O_7$ compositions. Si3N4 ceramics from a $Si_3N_4-Y_4Si_2N_2O_7$ composition showed the highest strength of 877 MPa at $1200^{\circ}C$ among the compositions. All $Si_3N_4$ ceramics investigated herein showed a parabolic weight gain with oxidation time at $1400^{\circ}C$ and the oxidation products of the ceramics were $SiO_2$ and $Re_2Si_2O_7$. The $Si_3N_4-Re_4Si_2N_2O_7$ compositions showed inferior oxidation resistance to those from $Si_3n_4-Re_2Si_2O_7$ compositions, owing to the incompatibility of the secondary crystalline phases of those ceramics with $SiO_2$, the oxidation product of Si3N4.Si3N4 ceramics from a $Si_3N_4-Er_4Si_2N_2O_7$ composition showed the best oxidation resistance of 0.375mg/$\textrm{cm}^2$ after oxidation at $1400^{\circ}C$ for 102 h in air among the compositions.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.167-175
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• 2018

천연 가스는 공기 오염 물질을 거의 배출하지 않는 깨끗한 연료입니다. 이 연구의 목적은 CNG 버스용 NGOC/LNT(천연가스산화촉매/질소산화물흡장)촉매의 메탄과 질소산화물 동시 저감에 관한 연구로 메탄과 질소산화물 저감 성능 개선과 관련하여 조촉매, washcoat 담지량, 교반 시간 및 담체 종류에 대해 주로 초점을 두었다. 더구나, 니켈은 알칼리성의 독성 산화물이고 메탄에 영향을 미치는 효과가 있기 때문에, 3 wt% 니켈이 담지된 천연가스산화촉매는 일반적으로 메탄 전환율을 통해 우수한 메탄 감소 성능을 나타낸다. 담체에 담지량이 적으면 유해 가스의 흡장량이 충분치 않고 워시 코트가 너무 많이 담지되면 담체의 셀이 막히게 되었다. 촉매의 경제적을 고려할 때 촉매에 담지되는 양은 124g/L가 적절하다. 물질마다 5시간 동안 교반된 NGOC/LNT 촉매의 200에서 550도 까지 NOx 전환율은 2시간 동안 교반된 NGOC/LNT 촉매보다 전체 온도 범위에서 10-15% 우수한 성능을 보였다. 세라믹 담체의 NGOC/LNT 촉매는 메탈 담체보다 약 20% 수준의 높은 메탄 저감 성능을 나타냈다.