Recently industry has voiced a need for optimally designing the production process of low-cost, high-quality ingots by improving productivity and reducing production costs with the Czochralski process. Crystalline defect control is important for the production of high-quality ingots. Also oxygen is one of the most important impurities that influence crystalline defects in single crystals. Oxygen is dissolved into the silicon melt from the silica crucible and incorporated into the crystalline a far larger amount than other additives or impurities. Then it is eluted during the cooling process, there by causing various defect. Excessive quantities of oxygen degrade the quality of silicone. However an appropriate amount of oxygen can be beneficial. because it eliminates metallic impurities within the silicone. Therefore, when growing crystals, an attempt should be made not to eliminate oxygen, but to uniformly maintain its concentration. Thus, the control of oxygen concentration is essential for crystalline growth. At present, the control of oxygen concentration is actively being studied based on the interdependence of various factors such as crystal rotation, crucible rotation, argon flow, pressure, magnet position and magnetic strength. However for methods using a magnetic field, the initial investment and operating costs of the equipment affect the wafer pricing. Hence in this study simulations were performed with the purpose of producing low-cost, high-quality ingots through the development of a process to optimize oxygen concentration without the use of magnets and through the following. a process appropriate to the defect-free range was determined by regulating the pulling rate of the crystals.
According to thermal degradation on power transformers, it is known that electrical, mechanical and chemical characteristics for power transformer's oil-paper are changed. In the chemical property, especially, when the kraft paper is aged, the cellulose polymer chains break down into shorter lengths. It causes decrease in both tensile strength and degree of polymerization of paper insulation. Also the paper breakdown is accompanied by an increase in the content of various furanic compounds within the dielectric liquid. It is known that furanic components in transformer oil come only from the decomposition of insulating paper rather than from the oil itself. Therefore the analysis of furanic degradation products provides a complementary technique to dissolved gas analysis for monitoring transformers when we evaluate the aging of insulating paper by the total concentration of carbon monoxide and carbon dioxide dissolved in oil only. Recently, the analysis of furanic compounds by high performance liquid chromatography(HPLC) using IEC 61198 method for estimating degradation of paper insulation in power transformers has been used more conveniently for assessment of oil-paper. It is know that the main products which is produced by aging are 2-furfuryl alcohol, 2-furaldehyde(furfural), 2-furoic acid, 2-acetylfuran, 5-methyl-2-furaldehyde, and 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde. For investigating the accelerated aging process of oil-paper samples we manufactured accelerating aging equipment and we estimated variation of insulations at $140^{\circ}C$ temp. during 500 hours. Typical transformer proportions of copper, silicon steel and iron have been added to oil-paper insulation during the aging process. The oil-paper insulation samples have been measured at intervals of 100 hours. Finally we have analyzed that 2-furoic acid and 2-acetylfuran products of furanic compounds were detected by HPLC, and their concentrations were increased with accelerated aging time.
붕소와 실리콘으로 이루어진 보로실리케이트의 합성과정과 합성된 보로실리케이트의 조성, 산성도 및 흡착특성을 조사하였다. 합성속도는 온도와 $Na_2O$ 농도를 높여주면 빨라졌으나, 그 증진요인은 조건에 따라 달랐다. 합성과정은 용해된 반응물이 핵심이나 결정의 표면에 반응하여 결정이 성장되는 용액전달기구로 모사될 수 있었다. 암모니아와 프로필렌의 승온 탈착실험, 프로필렌과 프로판의 흡착 등온선으로부터 합성된 보로실레케이트의 흡착특성을 고찰하였다.
Sasui, Sasui;Kim, Gyu Yong;Lee, Sang Kyu;Son, minjae;Hwang, Eui Chul;Nam, Jeong Soo
한국건축시공학회:학술대회논문집
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한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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pp.77-78
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2020
An alkaline activator was synthesized by dissolving waste glass powder (WGP) in NaOH-4M solution to explore its effects on the Class-C fly ash (FA) and ground granulated blast furnace slag (GGBS) based alkali-activated material (AAM). The compressive strength and porosity were measured, and (SEM-EDX) were used to study the hydration mechanism and microstructure. Results indicated that the composition of alkali solutions was significant in enhancing the properties of the obtained AAM. As the amount of dissolved WGP increased in alkaline solution, the silicon concentration increased, causing the accelerated reactivity of FA/GGBS to develop Ca-based hydrate gel as the main reaction product in the system, thereby increasing the strength. Further increase in WGP dissolution led to strength loss, which were believed to be due to the excessive water demand of FA/GGBS composites to achieve optimum mixing consistency. Increasing the GGBS proportion in a composite also appeared to improve the strength which contributed to develop C-S-H-type hydration.
Single-pass flow-through (SPFW) 방법에 의한 유리고화체의 용해율 측정에서 정밀도를 구하기 위하여 연구소간 실험프로그램의 하나로서 붕규산유리고화체의 정용해율을 구하였는데, 이 SPFT 방법은 American Society for Testing and Materials (ASTM)에서 표준화를 위하여 작성되었다. 이를 위해 100/200 mesh 크기의 모의 저방사능 유리고화체 분말시료를 $70^{\circ}C$, 알곤 분위기에서 SPFT 방법으로 리튬 완충용액 (pH=10)을 이용하여 용해실험을 시도하였다. 얻어진 용출액 중 규소와 붕소의 농도에 따라 용해율의 변화를 구한 결과, 유리의 정용해율이 $2.7\times10^{-5}g{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^-1$ 부근으로 나타났다.
Corrosion failure analysis of the flow plate, which is one of the accessories of the plate heat exchanger in a district heating system, was performed. The flow plate is made of 316 stainless steel, and water at different temperatures in the flow plate exchanges heat in a non-contact manner. The flow plate samples in which water mixing issues occurred were collected. Corrosion-induced pits, oxides, and contaminants were observed at locations where two plates are regularly in contact. The EDS analysis of the surface oxides and contaminants revealed that they were composed of carbon, silicon, and magnesium, which came from chemical adhesives. The IC/ICP analyses showed that the concentration of chloride ions was 30 ~ 40 ppm, which was not sufficient to cause corrosion of stainless steel. In the crevice, a local decrease in dissolved oxygen occurs along with an increase in chloride ions, thus forming an acidic environment. These environments destroyed the passive film of stainless steel, resulting in pits. Moreover, contaminants formed a narrower gap between the two metal plates and inhibited the diffusion of ions, thereby accelerating crevice corrosion.
제주북방 남해안인 제주해협과, 동쪽인 대한해협 입구 해역, 그리고 이들 해협수가 혼합되어지는 해역에 대하여 1995년 5월 30일부터 6월 8일까지 해수의 물리 화학적 특성을 규명하기 위하여 조사하였다. 1) 한 정점에서 24시간 관측에 의한 수심별 수온과 염분의 변동폭은 표층에서 $1.8^{\circ}C,\;0.7\%_{\circ}$의 최대 변동폭을 보이고 있으며, 이러한 변동폭은 30m에서 $0.5^{\circ}C,\;0.5\%_{\circ}$로 낮아지고 있다. 그러나 70m 이심층에서는 변화 폭이 아주 미미하여 주야간 변동은 표층에서 30m층까지 나타난다고 할 수 있다. 2) 영양염류의 24시간 변동폭은 총 무기질소, 인산인, 규산규소 등이 주간보다는 야간에서의 농도가 높은 특징 을 보이고 있다. 3) 해역별 수온과 염분은 대마난류의 직접 영향원인 대한 해협입구해역이 가장 높았으며, 제주북방 제주해협이 가장 낮았다. 또한 두 수괴가 혼합되어지는 대한해협은 표층 수는 대한 해협입구 해역수의 영향을, 저층수는 제주해협 저층으로부터 영향을 많이 받고 있음을 알 수 있다. 4) 영양염류의 해역별 특성은 제주해협수와 대한 해협입구해역수가 만나 혼합되어지는 대한해협에서 가장 높게 나타나고 있는데, 이는 용존산소가 가장 낮게 나타나고 있는 것으로 보아 유기물 분해에 의한 영양염 무기화에 따른 산소소모와 영양염 용출에 의한 영향으로 판단된다.
본 연구에서 식물플랑크톤 뿐 아니라 동물플랑크톤을 포함하는 생태계 모델을 이용하여 해양 심층수의 해역 비옥화의 효과를 검증하였다. 모델은 2종의 식물플랑크톤, 3종의 동물플랑크톤, 질산염, 암모늄염, 규산염, 입자성 유기질소, 용존 유기질소, 입자성 규소 총 11개 요소로 구성된 NEMURO에 기초하고 있다. NEMURO의 11개 요소 외에도 두 종의 식물플랑크톤내 질소 셀 쿼터와 대형 식물플랑크톤내 규산염 셀 쿼터를 추가하였다. 해역 비옥화 효과를 조사하기 위해서 이즈 오시마 섬에서 실험을 실시하였지만, 본 실험에서 심층수의 유무에 의한 명확한 차이를 확인할 수 없었다. 이 실험 결과의 원인들을 모델 시뮬레이션에 의해 조사하였으며, 그 원인의 하나는 실험에 사용된 표층수의 높은 영양염 농도이다. 다른 원인은 무기질소 섭취율이 $NH_4$에 대한 $NO_3$의 비율에 관련되어 있으므로 무기질소의 총 농도의 증가가 광합성 속도를 반드시 증진시키지 않는다는 것이다. 이 모델로 실험 결과들을 재현할 수 있었기 때문에 우리는 이 모델을 이용하여 해양 심층수에 의한 해역 비옥화의 효과를 검증하였다. 해양 심층수의 공급 간격이 너무 짧거나 해양 심층수의 양이 너무 많을 때 해역 비옥화 효과는 나타나기 어려운 것으로 밝혀졌다. 해양 심층수의 첨가가 너무 비번하거나 너무 많이 첨가하면 플랑크톤 농도의 희석이 식물플랑크톤의 광합성 증진 효과를 초과해 버린 것으로 추측된다.
인천 영흥도는 대한민국에서 가장 큰 하천인 한강의 담수가 유입되어 영양염의 변화가 예상되는 해역이다. 특히 해양의 영양염의 변화는 식물플랑크톤을 포함한 미소생태계의 변화를 야기시키고, 어패류와 같은 상위 단계의 현존량에도 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 인천 영흥도 연안은 국내의 주요 수산물 생산지임에도 불구하고 미소생태계의 기초자료조차 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 인천 영흥도의 기초자료 수집을 위해, 2014년부터 2018년까지 5년간 미소생태계를 조사하였다. 특히, 연안에서 유입되는 담수의 영향을 거리를 통해 비교하기 위해, 연안 정점(S1)과 연안으로부터 0.75, 1.5, 3 km 떨어진 대조구 정점을 설정하여 물리·화학·생물학적 요인의 변화를 모니터링했다. 그 결과 수온(15.7~26.7℃), 용존 산소(5.73~14.31 mg L-1), 염분도(28.5~34.1) 및 pH(6.65~8.80)는 계절에 따른 변화만 관찰되었을 뿐, 정점에 따른 유의미한 차이는 관찰되지 않았다. 영양염의 경우, 용존무기질소는 4~6월에 평균 6.4 μM의 농도에서 7~11월 16.4 μM로 증가하였고, 인산 인 및 규산 규소 역시 4~6월 각각 0.4 μM, 2.5 μM에서 7~11월 1.1 μM, 12.0 μM로 그 농도가 증가하였다. 특히 인산 인은 2014~2015년 최대 0.2 μM로 2016~2018년(2.2 μM)에 비해 낮은 농도로 관찰되어, 해당 기간동안 인산 인 제한 현상이 나타나며 계절에 따른 차이는 보였으나, 서해의 뚜렷한 조석차에 의해 정점 간 차이는 나타나지 않았다(Table S1). 연간 댐 방류량이 낮았던 2014~2015년 조사 정점에서 인산 인 제한현상이 두드러졌고, 해당 시기 식물플랑크톤의 현존량은 최대 3,370 cells mL-1으로 높게 관찰되었다. 그러나 해당 시기, 용존유기탄소 혹은 박테리아의 현존량 증가는 관찰되지 않았다. 생물학적 요인 역시 3 km의 거리에 따른 정점 간 차이는 관찰되지 않았으나, 계절 및 담수 유입에 따른 미소생태계 변화에 관한 기초자료를 축적할 수 있었다. 본 연구를 통해 미소생태계의 기초자료 수집을 통한 인천 연안의 생태계를 이해하였으며, 다양한 오염원으로부터의 교란을 방지하기 위해 인천 영흥도에서의 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.
밭작물에 대한 규산질 비료의 시용이 널리 이루어지고 있으나 적정시용수준이 밝혀져 있지 못하며 또한 밭토양에서의 유효규산 측정방법이 구명되어있지 못한 실정이다. 본 연구는 참외 시설재배지 토양에 대하여 유효규산 측정방법을 구명하기 위해 수행되었다. 경북 성주지역의 참외 시설재배지,10개소의 토양과 참외 잎 시료를 채취하여 가용성 토양 규산 함량과 잎 중의 총 규산 함량을 분석하였다. 가용성 토양 규산은 0.5 N HCI, 1 N sodium acetate buffer (pH 4.0). citric acid 1%, water, Tris buffer (pH 7.0), 그리고 1주간 담수하는 방법 등으로 추출하였으며, 식물체 규산은 autoclave 방법으로 추출하였다. 추출액중의 가용성 규산은 비색법으로 정량하였다. 각 추출방법별로 가용성 토양규산 함량과 식물체규산 함량과의 관계를 비교하였는데, 1 N sodium acetate buffer 방법이 토양 규산과 식물체 규산 관계를 가장 뚜렷한 포화곡선으로 나타내었다. 포화곡선으로부터 산출된 참외 잎 중의 포화 규산 함량은 약 $14g\;SiO_2\;kg^{-1}$이었고 1 N sodium acetate buffer 방법으로 추출할 경우토양 규산 함량 $120mg\;SiO_2\;kg^{-1}$이 참외에 적정한 수준인 것으로 나타났다. 특히 1 N sodium acetate buffer방법의 경우 참외 잎 중의 규산 함량이 포화되는 수준 이하의 토양 규산 함량 범위에서는 토양 규산 함량과 식물체 규산 함량 사이에 유의성 있는 상관관계가 있었다. 따라서 현재 우리나라에서 논토양의 유효규산 측정방법으로 널리 사용퇴고 있는 1 N sodium acetate buffer를 이용한 유효규산 추출방법이 밭토양에도 적용될 수 있을 것으로 판단되나 앞으로 다양한 작물과 토양을 대상으로 계속적인 연구가 요구된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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