• 공업화학
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• 제29권1호
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• pp.67-76
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• 2018

본 연구에서는 PDMS에 halloysite nanotube (HNT)와 modified HNT (mHNT)를 첨가하여 PDMS-HNT 복합막과 PDMS-mHNT 복합막을 제조하였다. 그리고 물리 화학적 특성을 조사하기 위하여 FT-IR, XRD, TGA, SEM을 사용하였고, $N_2$와 $CO_2$ 기체에 대한 투과도와 선택도 성질을 고찰하였다. 특히, $35^{\circ}C$에서 PDMS-HNT 10 wt% 복합막과 PDMS-mHNT 5 wt% 복합막은 가장 높은 $CO_2/N_2$ 선택도와 $CO_2$ 투과도를 보였다. 전체적으로 PDMS-HNT 복합막과 PDMS-mHNT 복합막은 PDMS 막보다 $CO_2/N_2$ 선택도가 증가하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권1호
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• pp.96-104
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• 2023

Synergistically increased oxygen evolution reaction (OER) of manganese oxide (MnO₂) catalyst is introduced with surface-modified halloysite nanotube (Fe₃O₄-HNTs) structure. The flake shaped MnO₂ catalyst is attached on the nanotube template (Fe₃O₄-HNTs) by series of wet chemical and hydrothermal method. The strong interaction between MnO₂ and Fe₃O₄-HNTs maximized active surface area and inter-connectivity for festinate charge transfer reaction for OER. The synergistical effect between Fe₃O₄ layer and MnO₂ catalyst enhance the Mn³⁺/Mn⁴⁺ ratio by partial replacement of Mn ions with Fe. The relatively increased Mn³⁺/Mn⁴⁺ ratio on MnO₂@FHNTs induced 𝜎^* orbital (e_g) occupation close to single electron, improving the OER performances. The MnO₂@FHNTs catalyst exhibited the reduced overpotential of 0.42 V (E vs. RHE) at 10 mA/cm² and Tafel slope of (99 mV/dec), compared with that of MnO₂ with unmodified HNTs (0.65 V, 219 mV/dec) and pristine MnO₂ (0.53 V, 205 mV/dec). The present study provides simple and innovative method to fabricate nano fiberized OER catalyst for a broad application of energy conversion and storage systems.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.359-366
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• 2021

할로이사이트(Al₂Si₂O₅(OH)₄·nH₂O)는 다층벽 나노 튜브 구조의 저단가 천연 점토 분말로, 상대적으로 우수한 비표면적으로 인해 수처리용 염료 흡착 소재로 연구되어왔다. 분말형 점토 소재는 수처리 시 응집으로 인한 관막음 현상을 억제하기 위해서 흡착 담체로의 사용이 검토되나, 강도 확보를 위한 높은 소성 온도 및 분말 대비 낮은 소재 활용률로 인해 흡착능 구현에 난점이 있다. 본 연구에서는 750 ℃에서 대기 소성에 따른 할로이사이트의 메틸렌블루(MB) 흡착능 유지율을 평가하였으며, 소재 활용율 향상을 위한 관형의 할로이사이트 담체를 제조하였다. 할로이사이트의 높은 열적 구조 안정성은 투과전자현미경 이미지를 통해 평가되었으며, 할로이사이트는 각각 22% (7.65 mg g^-1), 6% (11.7 mg g^-1)의 유지율을 보인 규조토 및 마그네솔^®XL 대비 우수한 MB 흡착능 유지율 및 흡착능(93%, 18.5 mg g^-1) 나타내었다. 또한, 성형 시 리그닌과의 복합화는 기존 소성체 대비 흡착능이 향상되었으며, 수소 분위기 하 소성 시 초기 MB 흡착을 촉진했다. 관형의 할로이사이트 담체는 접촉면적의 증가를 통해 막대형 담체 대비 빠른 초기 흡착량의 증가 및 우수한 질량 당 흡착능(7.36 mg g^-1)을 구현하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권호
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• pp.36-44
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• 1998

우리 나라에서 토양의 점토광물에 관한 최초의 연구는 1958년 김제지방의 답 토양에 관한 연구로 (Dewan, 1958)시작되었다. 1960년대 시작하여 1970년대 까지는 주로 토양점토광물의 동정이 이루어 졌다. 점토광물의 동정(同定)에 사용된 잔적토(殘積土)(Residual Soil)로는 화강암(花崗岩), 화강편마암(花崗片麻岩), 현무암(玄武岩), 석회암(石灰岩), 혈암(頁岩), 제(第)3기층(紀層), 홍적층(洪積層) 유래 토양과 토양종류별(土壤種類別)로는 과부식회색토(寡腐植灰色土), 염류토(鹽類土), 충적토(沖積土), 적황색토(赤黃色土), 화산회토(火山灰土), 퇴적토(堆積土), 갈색토(褐色土), 암쇄토(岩碎土), 저위생산답(低位生産畓)이였으며, 토양점토광물(土壤粘土鑛物)과 작물수량성(作物收量性) 관계에 관한 연구가 실시되었다. 1980년대에 들어와서는 토양중의 1차광물과 점토광물의 풍화에 대한 안정도와 1차광물의 동정이 행해졌으며, 이밖에 Kaolinite 입자의 전하에 관한 연구등 점토광물의 흡착과 활성 연구, 점토광물의 토양개량재로서의 흡착과 화학적 특성 변화 연구와 점토광물의 토양개량 시용효과에 관한 연구가 행해졌다. 1990년대에 들어와서는 토양 중의 1차광물과 점토광물의 정량에 대한 자료가 축척되었고, 토양의 풍화에 대한 안정성과 생성기작, Zeolite와 새로운 광물이 합성되었다. 또한 합성광물을 이용한 농업과 산업광물로의 응용성 환경 산업에서의 적용가능성에 대한 평가가 시도되었다. 토양의 점토광물의 조성에 관한 연구는 토양 모재를 중심으로 이루어졌는데, 화강암(花崗岩)에서는 Halloysite, 화강편마암(花崗片麻岩)에서는 Kaolinite, Metahalloysite, Illite, 산성암(酸性岩)에서는 Kaolinite, Venrmiculite와 Chlorite의 중간광물, 현무암(玄武岩)에서는 Illite, Kaolinite, Vermiculite, 석회암(石灰岩)에서는 Vermiculite-Chlorite 중간광물, Kaolinite와 Illite, 혈암(頁岩)에서는 Kaolinite, Halloysite, Illite 외 Vermiculite-Chlorite, 화산회토(火山灰土)에서는 Allophane이 주광물이었다. Soil Taxonomy와 토양광물과의 관계에서, 답 토양에서는 Entisols의 주점토광물은 2:1형과 1:1형 광물이지만 Inceptisols와 Alfisols에서는 Halloysite가 대부분이다. 밭 토양의 경우는 Alfisols의 주점토광물은 Vermiculite, Illite, Kaolinite이었고, Ultisols에서는 Vermiculite-Chlorite 중간광물이었다. 산림토양에서는 Inceptisols중에서 Andept는 Allophane, Alfisols에서는 2:1 광물이지만, Ultisols에서는 Halloysite이다. 모재별 조암 광물의 풍화와 점토광물의 생성과정에서 화강암(花崗岩)과 화강편마암(花崗片麻岩)의 장석류(長石類)는 kaoline광물로, 이 밖의 운모광물(雲母鑛物), 녹니석(綠泥石), 각섬석(角閃石), 휘석(輝石)으로부터 생성된 illite, chlorite, vermiculite는 풍화중간에 혼층단계(混層段階)를 거쳐서 kaoline 광물로 풍화된다. 석회암(石灰岩) 토양의 smectite가 Mg농도가 높은 토양용액으로부터 침전되어 생성되었거나 운모 또는 chlorite에서 유래된 vermiculite의 변성작용에 의해 생성되고, 혈암(頁岩)토양의 점토에 illite가 주로 풍화에 저항성이 큰 미립자의 함수백운모(含水白雲母)로부터 유래되며, 현무암(玄武岩) 중의 장석류(長石類)는 kaoline광물로, 휘석(輝石)은 chlorite${\rightarrow}$illite의 풍화과정을 거친다. Zeolite, 함불석 Bentonite, Bentonite 등 우량점토 광물이 분포과 광물조성, 이화학적 특성이 조사되었고, 토양의 물리적, 화학적 성질의 개선을 필요로 하는 토양의 개량을 위해서 Bentonite, Zeolite, Vermiculite 등의 토양 개량재(改良材)로서의 기초연구와 이들 개량재 시용효과에 관한 연구 등이 주로 논토양에서 수행되었다. 점토광물과 수량관계를 보면 Montmorillonite를 주점토광물로 함유된 답 토양의 수도수량이 1:1 광물을 주점토광물로 함유하고 있는 토양에서의 수도수량 보다 높았다. 토양광물에 관한 기초연구(基礎硏究)로서 양이온교환능과 포화이온의 영향, 입자의 전기화학적 성질, 흡탈착 성질, 표면적과 등전점, 해성점토에 대한 압밀점토(壓密粘土)의 변형율(變形率)의 추정 등이 주로 연구되었다. 부가가치가 낮거나 폐기되는 광물을 이용하여 토양개량재 혹은 흡착제를 형성하는 연구가 알카리 처리에 의한 Zeolite 합성에 집중되었다.

• 한국광물학회지
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• 제5권1호
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• pp.22-31
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• 1992

습식체질법, 퇴적법 및 원심분리법을 이용하여 얻어진 산청고령토의 9개 입도분리시료에 대하여 체계적인 X-선 회절 및 주사전자현미분석을 시행한 결과, 각 입도분의 점토광물 조성은 고령토의 원조직과 관련이 있음을 알 수 있었다. 침전작용에 의하여 생성된 10-$\AA$ 형 할로이사이트, 일라이트 및 침철석은 미세입도분에 농집되고 모광물의 가상으로 생성된 버미큘라이트는 굵은 입도분에 농집된다. 침전작용 및 가상으로 생성된 다양한 유형의 캐올리나이트는 넓은 입도 분포를 보이지만 일반적으로 굵은 입도분에 농집된다. 굵은 입도분의 할로이사이트는 고령토 원래의 방상구조의 파편들인 할로이사이트 또는 하로이사이트와 캐올리나이트의 덩어리들로 존재하며 분쇄, 초음파처리 및 화학처리에 의해 분산되지 않은 것들이다. 체계적인 습식입도분리 실험에 의하여 10-${\AA}$형 할로이사이트와 캐올리나이트의 구분도 가능하였다. 버미큘라이트와 캐올리나이트 등의 굵은 광물은 2${\mu}m$ 이하의 점토입도분에서는 검출되지 않는 반면 일라이트 및 침철석은 그 양이 적은 경우 원시료만의 X-선 회절분석에서는 검출되지 않는다. 따라서 고령토의 광물조성을 이해하기 위해서는 체계적인 습식입도분리 실험이 필수적이다.

• Composites Research
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• 제36권4호
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• pp.270-274
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• 2023

필라멘트 와인딩 공정을 사용한 FRP 복합재의 적층 구조는 기존의 FRP 복합재의 적층 구조와는 다를 뿐만 아니라 일반적인 적층 구조를 토대로 기계적 물성에 대해서 분석하고자 한다면 그에 대한 영향을 파악하는 것이 어렵다. 따라서 전반적인 성능을 향상시키기 위해 기계적 물성을 개선하고 교차 적층 구조를 최적화하는 것이 필수적이다. 따라서 본 연구는 비정질 할로이사이트 나노튜브(Amorphous Halloysite Nanotubes, A-HNT)를 5개의 층 배열을 통해 교차 적층 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 구조의 저속 충격 특성에 미치는 영향을 조사하는 것을 목표로 한다. 중량 낙하식 충격시험을 통하여 라미네이트의 저속 충격 특성을 확인하였으며, 충격을 가한 후에 현미경을 통하여 충격 파손 모드와 손상 정도를 비교 평가하였다. 나노 입자의 첨가 여부에 따른 각각의 교차 적층 구조 라미네이트를 10 J과 15 J의 충격에너지에서 비교하였다. 10 J의 경우 흡수에너지는 각 구조에서 비슷한 경향을 보였다. 그에 비해 15 J의 경우 흡수에너지는 각 구조에서 다른 흡수에너지를 가지며, 나노 입자가 첨가되지 않은 구조가 가장 높은 흡수에너지를 가진다. 또한 광학현미경을 통하여 각 구조에서 다양한 충격 파손 모드가 관찰되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권6호
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• pp.73-80
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• 1998

한국연안에 퇴적된 연약지반에 존재하는 점토광물을 식별하기 위해 여러 위치에서 14개의 시료를 채취하고 X-ray 회절분석을 수행하였다. 연약지반에는 여러 가지 점토광물이 혼합된 상태로 존재하고 halloysite는 존재하지 않는다는 것을 이 분석으로부터 알게 되었다. 지역적인 분포특징을 보면, 서해안과 남해안에서는 kaolinite와 illite가 발견되었으며, montmorillonite는 서해안에서만 존재하였다. 이러한 특징은 그 지역의 지질과 관련시켜 설명될 수 있다. 흙의 물리적 시험으로부터 얻은 활성도는 X-ray 회절분석으로부터 결정된 점토광물의 활성도와 일치성을 보이지 않는다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권8호
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• pp.2423-2430
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• 2014

Nitrogen-doped short tubular carbons (N-STCs) with big inner diameter have been successfully synthesized via carbonization of polydopamine (PDA) wrapped halloysite nanotubes (HNTs). The obtained N-STCs have average length of $0.3{\mu}m$ with big inner diameter (50 nm), thin wall (2-3 nm) and large surface area ($776m^2g^{-1}$), and show excellent electrochemical properties. As an example in electrochemical applications, N-STCs were used to electrochemically detect hydrogen peroxide ($H_2O_2$) and glucose. The results showed that the N-STCs modified glassy carbon (N-STCs/GC) electrode had much better analytical performance (lower detection limit and wider linear range) compared to the acid-treated carbon nanotubes (AO-CNTs) based GC electrode. The unique structure endows N-STCs the enhanced electrochemical performance and promising applications in electrochemical sensing.

• 대한화학회지
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• 제8권4호
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• pp.169-178
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• 1964

現在 國內에서 使用되고 있는 主要 窯業原料들에 對한 基礎的 data가 不足하므로 이에 國內 主要 窯業工場의 使用量을 基準으로 하여 約 40 種의 鑛物을 試料로 設定하고 그 基礎的 硏究를 하였다. 設定된 試料에 對하여 化學分析, D.T.A.試險, X-ray 廻折試險 및 粒度分析試驗을 行하고 그 結果 및 解析의 一部를 第 1報로서 發表한다. 모든 試料鑛物은 그 試驗結果를 結晶構造的 見地에서 鑛物學的으로 다루어 解析되었는데 特히 本 硏究의 結果 河東白土는 halloysite 라는 設$^{29}$과 一致하였으며 또한 國內 蠟石은 그 主成分 鑛物이 pyrophyllite 質, kaolin 質 및 muscovite 質의 3 者로 分類되어야 한다는 것이 밝혀졌다. 또한 本 第 1報에서 다루지 못한 詩料들, 疑問으로 남은 點들, 電子顯微鏡寫眞 및 光學的 試驗結果는 次報에서 다루기로 한다.

• 한국광물학회지
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• 제19권1호통권47호
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• pp.39-48
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• 2006

흑운모 편마암과 화강암에 대한 풍화정도에 따른 광물조성과 화학성분 변화를 X-선회절분석, 전암분석을 통하여 연구하였다. 흑운모 편마암의 주 구성광물은 흑운모, 석영, 사장석이며 화강암의 주 구성광물은 석영, 사장석, 백운모과 약간의 정장석을 포함하고 있다. 풍화가 진행될수록 흑운모 편마암은 버미큘라이트와 할로이사이트가 증가하고 화강암은 일라이트와 캐올리나이트가 증가한다. 풍화가 진행될수록 대체로 $Na_{2}O$, CaO, $K_{2}O$가 감소하고 $Al{2}O_{3}$의 함량이 증가하지만, $Fe_{2}O_{3}$의 값은 흑운모 편마암과 화강암에서 큰 차이를 나타낸다.