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Nb 첨가 핵연료피복관용 Zr 신합금의 부식특성 연구 (Study on Corrosion Characteristic of New Nb-containing Zr based Alloys for Fuel cladding)

  • 최병권;하승원;정용환
    • 한국재료학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.405-412
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    • 2001
  • 본 연구에서는 $360^{\circ}C$ 물 및 $360^{\circ}C$, 70ppm LiOH 수용액 분위기의 static autoclave를 이용하여 새롭게 개발한 Zr 신합금 (Zr-0.4Nb-0.8Sn-xFeCrMn, Zr-0.2Nb-1.1Sn-xFeCrMn, Zr-1.0Nb-xFeCu) 의 부식 특성을 평가하였다. 합금의 미세구조를 광학현미경과 TEM을 이용하여 관찰하였고, 부식시험 중에 생성된 산화막은 SEM과 XRD를 이용하여 단면 및 결정구조를 조사하였다. 부식시험 결과, 3종의 합금 모두 $360^{\circ}C$ 물 분위기보다 $360^{\circ}C$, 70ppm LiOH 수용액 분위기에서의 부식저항성이 감소하였으며 특히, High Nb 합금의 경우 급격한 가속 부식현상을 나타내었다. 합금원소 첨가량과 관련하여 Nb의 함량을 고용도 이내로 줄이고 Sn을 적절히 첨가한 조성의 합금이 Sn을 첨가하지 않고 고용도 이상의 Nb을 가진 합금보다 우수한 부식저항성을 나타내었다. 또한 최종열처리가 부식에 미치는 영향의 경우에, 완전재결정 조직의 합금이 부분재결정 조직을 가진 합금보다 부식저항성이 감소되었는데 이는 기지조직에서 석출하늘 제 2상의 크기 및 분포에 의한 영향으로 사료된다.

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홍국쌀 에탄올 추출물과 Diacylglycerol Oil을 이용하여 제조한 기능성 유지의 이화학적 특성 연구 (Physiochemical Properties of Functional Oils Produced Using Red Yeast-Rice Ethanol Extracts and Diacylglycerol Oil)

  • 김남숙;이기택
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.201-208
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    • 2007
  • 홍국쌀을 $35^{\circ}C$, 175 rpm에서 80% ethanol을 이용하여 0.5, 1, 2, 4, 8, 24시간 단위로 개별적으로 에탄올 추출한 결과, 1시간(yield, 1.203%) 이후의 추출 시간 증가는 추출율의 증가에 큰 영향을 미치지 않았다. 1시간 추출한 홍국쌀 에탄올 추출물을 각각 600(A), 1200(B), 1800(C), 2280(D) ppm 함유하는 기능성 유지를 제조하였다. 기능성 유지의 색도는 추출물의 함유 농도가 높아짐에 따라 $L^*$ 값이 유의적으로 감소되며, $a^*$ 값 및 $b^*$ 값은 유의적으로 증가되는 경향을 나타내었다(p<0.05). 기능성 유지의 monacolin K 및 총 페놀 함량은 추출물 첨가량의 증가에 따라 유의적으로 증가되는 경향을 보였다(p<0.05). Rancimat$(98^{\circ}C)$ 분석을 실시한 결과, 기능성 유지의 induction time이 각각 control(4.3 hr), A(3.2 hr), B(2.6 hr), C(2.4 hr), D(2.2 hr)로 추출물 첨가 농도의 증가에 따라 다소 감소하는 경향을 나타내어 산화 안정성의 보강이 필요할 것으로 판단된다. 전자코에 의해 얻어진 각 시료의 센서의 감응도$({\Delta}R/R_0)$를 이용한 주성분분석 및 MANOVA 분석 결과, 제1주성분 기여율은 99.66%로 분석되었으며 함유된 추출물의 함량 증가에 따라 각각 차별적인 향 패턴(odor difference)을 보이는 것으로 확인되었다. SPME-GC/MS에 의한 휘발성분 분석 결과, 기능성 유지에서 홍국쌀 에탄올 추출물로부터 기인되는 특유의 휘발성분은 관찰되지 않았으나, RT=12.1 min인 hexanal의 함량이 control에 비하여 유의적인 감소 경향을 나타내는 것이 확인되었다(p<0.05).

용해도 차이를 이용한 질산망간 용액의 정제 (Refinement of the manganese nitrate solution prepared by leaching the reduced Ferromanganeses dust with nitric acid.)

  • 조영근;송영준;이계승;신강호;김형석;김윤채;조동성
    • 자원리싸이클링
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    • 제12권1호
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    • pp.33-40
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    • 2003
  • 약 90%의 $Mn_3$$O_4$를 함유하는 고탄소폐로망간을 중저탄소폐로망간으로 제조하는 과정의 bag filter에 채집된 분진에는 소량의 Na, K, Fe, Si, Ca, Mg등의 불순물이 함유된다. 환원배소로 망간을 MnO의 상태로 만든 분진을 질산으로 침출하여 고농도 망간 침출액을 조제하고, 조제된 침출액에서 불순물을 제거하기 위한 기초실험을 하였다. 침출액중의 철 성분은 침출액의 pH를 4 이상으로 하여 수산화철 침전을 생성시킨 다음 여과에 의해 제거하므로써 여액 내의 잔류농도가 수ppm 이하가 되도록 하였고, 이 때 규소성분도 수산화철과 함께 공침시켜 10ppm 이하로 제거하였다. 4N의 질산을 사용하는 경우 질산 $1ell$ 대하여 환원된 분진 150g을 첨가하면 침출액의 pH가 4이상으로 되어 철과 규소 성분이 제거된 Mn농도가 약 10%인 침출액을 조제 할 수 있었다. 그리고 Ca 와 Mg를 옥살산염 형태로 침전시켜 제거할 목적으로 수행한 단일 옥살산염 수용액에서의 Mn과 Ca, Mg의 용해 및 침전 특성 조사에서는 수용액의 온도가 높을수록 반응속도가 빨라져 Mg의 제거에 유리하며, pH가 낮을수록 고농도의 Mn용액을 얻을 수 있으며 이 때 용액내의 Ca/Mn 및 Mg/Mn은 pH에 관계없이 일정하였다.

망간-철산화물 나노입자의 뫼스바우어 분광 연구 (Mössbauer Studies of Manganese Iron Oxide Nanoparticles)

  • 현성욱;심인보;김철성;강경수;박주식
    • 한국자기학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.24-27
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    • 2008
  • Polyol법을 이용하여 $MnFe_2O_4$ 나노입자를 제조하고, X-선 회절기(XRD)와 진동시료형 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 결정학적 및 거시적인 자기적 특성을 분석하였고, 뫼스바우어($M\"{o}ssbauer$) 분광실험을 통하여 $MnFe_2O_4$ 물질의 초미세 상호작용에 대한 연구를 수행하였다. 고분해능 투과형 전자 현미경(High Resolution Transmission Electron Microscope; HRTEM)을 이용하여 입자의 크기를 분석한 결과, 대부분의 입자크기가 $6{\sim}8$ nm 정도의 분포를 가지는 매우 균일한 입자로 형성되었음을 확인할 수 있었다. X-선 회절실험의 분석 결과, $a_0=8.418{\pm}0.001{\AA}$의 격자상수를 가지는 입방정형의 스피넬 구조로써 그 공간군이 Fd3m 임을 확인하였다. 상온에서의 VSM 측정결과 강한 초상자성 거동을 보였고, 뫼스바우어 분석결과로 상온에서 초상자성 영향에 따른 요동현상이 나타남을 관측할 수 있었다. 4.2K에서는 6개의 공명흡수선이 2 set으로 존재하고 초미세 자기장 값($H_{hf}$)이 A-site의 경우 498 kOe, B-site의 경우 521 kOe 로 분석되었다.

Composite Right/Left-Handed 전송 선로를 이용한 이중 대역 고효율 class-F 전력증폭기 (Dual-Band High-Efficiency Class-F Power Amplifier using Composite Right/Left-Handed Transmission Line)

  • 최재원;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권8호
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    • pp.53-59
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    • 2008
  • 본 논문에서는 composite right/left-handed (CRLH) 전송 선로를 이용하여 하나의 RF Si LDMOSFET으로 새로운 이중 대역 고효율 class-F 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 전송 선로는 이중 대역 조절 특성을 갖는 메타물질 전송 선로를 만들 수 있다. CRLH 전송 선로의 이중 대역 동작은 전력증폭기의 정합 회로 구현을 위하여 주파수 오프셋과 CRLH 전송 선로의 비선형 위상 기울기에 의해서 얻을 수 있다. 이중 대역에서 모든 고조파 성분을 조절하는 것은 매우 어렵기 때문에, CRLH 전송 선로를 이용하여 이중 대역에서 고효율 특성을 얻도록 오직 2차, 3차 고조파 성분만을 조절하였다. 또한, 제안된 전력증폭기의 효율을 더욱 더 향상시키기 위하여 출력 정합 회로뿐만 아니라, 입력 정합 회로도 고조파 조절 회로를 이용하여 구현하였다. 두 동작 주파수는 880 MHz와 1920 MHz로 정하였다. 전력증폭기의 측정된 출력 전력은 각각 880 MHz에서 39.83 dBm, 1920 MHz에서 35.17 dBm이다. 이 지점에서 얻은 전력 효율, PAE는 880 MHz에서 79.536 %, 1920 MHz에서 44.04 %이다.

화학Ⅰ 금속의 반응성 실험의 문제점 분석 및 개선방안 (Problem Analysis and Improvement of an Experiment on Reactivityof Metals in ChemistryⅠ)

  • 성숙경;최취임;정대홍
    • 대한화학회지
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    • 제53권3호
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    • pp.368-376
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    • 2009
  • 이 연구는 고등학교 화학I에서 이루어지는 금속의 반응성 실험에서 발견되는 문제점을 살펴보 고 이에 대한 이해를 목적으로 한다. 금속의 반응성 실험에서 제기된 문제는 세 가지로, 첫째 Al(s)이 전혀 반응하지 않는 이유와 반응을 관찰할 수 있는 방안, 둘째 Zn(s)과 FeS$O_4$(aq)의 반응에서 기포가 관찰 되는 이유, 셋째 FeS$O_4$(aq)와 Zn(s)의 반응에서 나타나는 침전의 정체 확인이다. 연구 결과 다음과 같은 결론을 내릴 수 있었다. 첫째, Al(s)은 산화피막 생성속도가 매우 빨라 반응을 관찰할 수 없으며, 강한 염산을 이용한 경쟁 반응을 이용하여 산화막 생성이 억제된 상태에서 알루미늄과 다른 금속 이온과의 반응을 관찰할 수 있다. 둘째, 발생하는 기포는 수소이온의 환원에 의한 수소기체로, 금속과 금속이온의 반응과 함께 물속의 수소이온이 특정한 농도범위에서 경쟁적으로 금속과 반응하고 있음을 확인하였다. 셋째, FeS$O_4$(aq)와 Zn(s)의 반응에서 Fe(s)은 관찰되지 않으며 Zn(s) 표면에 생성되는 검은색의 자성을 띠는 물질은 Fe3$O_4$(s)이고 용액 속에서 침전되는 적갈색의 고체는 $Fe_2O_3$(s)임을 광전자분광(X-Ray Photoelectron Spectroscopy) 분석으로 확인하였다.

산소분압에 따른 Fe-Sm-O계 박막의 연자기적 성질 (The Influence of $O_2$ Partial Pressure on Soft Magnetic Properties of As-deposited Fe-Sm-O Thin Films)

  • 윤대식;조완식;고은수;이영;박종봉;김종오
    • 한국재료학회지
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    • 제10권11호
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    • pp.755-759
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    • 2000
  • RF magnetron sputtering법으로 초미세결정 Fe-Sm-O계의 박막을 상온에서 제작하여 산소분압에 따른 포화자화, 보자력, 고주파에서의 투자율(100MHz)을 조사하였다. 최적조건인 5%의 산소분압에서 제조한 초미세결정 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막은 포화자속밀도 18kG, 보자력 0.82 Oe, 실효투자율 (0.5~100MHz) 2,600 이상의 우수한 연자성을 나타내었다. 산소분압이 증가함에 따라 $\alpha$-Fe 결정립의 크기가 감소하여 10%이상의 산소분압에서는 FeO가 생성되어 연자기적 성질이 열화되었다. Fe-Sm-O계 박막의 전기비저항은 산소분압이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며 우수한 연자기적 성질을 가지는 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막의 경우, 전기비저항은 130 $\mu$$\Omega$cm이었다. 따라서 미세하게 형성된 $\alpha$-Fe 결정립과 높은 전기비저항 때문에 초미세결정 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막이 고주파에서 우수한 연자기적 성질을 가지는 것으로 판단된다.

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Homologous 산화물 ZnkIn2O3+k(k=1∼9)의 열전 특성 (Thermoelectric Properties of ZnkIn2O3+k(k=1∼9) Homologous Oxides)

  • 남윤선;최정규;홍정오;이영호;이명현;서원선
    • 한국재료학회지
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    • 제13권8호
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    • pp.543-549
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    • 2003
  • In order to investigate the thermoelectric properties of $Zn_{k}$ $In_2$$O_{ 3+k}$ homologous compounds, the samples of $Zn_{k}$ /$In_2$$O_{3+k}$ / (k = integer between 1 and 9) were prepared by calcining the mixed powders of ZnO and $In_2$$O_3$fellowed by sintering at 1823 K for 2 hours in air, and their electrical conductivities and Seebeck coefficients were measured as a function of temperature in the range of 500 K to 1150 K. X-ray diffraction analysis of the sintered samples clarified that single-phase specimens were obtained for $Zn_{k} /$In_2$$O_{3+k}$ with k = 3, 4, 5, 7, 8, 9. Electrical conductivity of the $Zn_{k}$ $In_2$$O_{3+k}$ / decreased with increasing temperature, and decreased with increasing k for k $\geq$ 3. The Seebeck coefficient was negative at all the temperatures for all compositions, confirming that $Zn_{k}$ $In_2$$O_{3+k}$ / is an n-type semiconductor. Absolute values of the Seebeck coefficient increased linearly with increasing temperature and increased with increasing k for k $\geq$ 3. The temperature dependence of the Seebeck coefficient indicated that Z $n_{k}$I $n_2$ $O_{3+k}$ could be treated as an extrinsic degenerate semiconductor. Figure-of-merits of Z $n_{k}$I $n_2$ $O_{3+k}$ were evaluated from the measured electrical conductivity and Seebeck coefficient, and the reported thermal conductivity. Z $n_{7}$ I $n_2$ $O_{10}$ has the largest figure-of-merit over all the temperatures, and its highest value was $1.5{\times}$10$^{-4}$ $K^{-1}$ at 1145 K.5 K.

수열합성법으로 합성된 산화아연 나노 구조 박막의 광촉매적 응용 (Hydrothermally Synthesis Nanostructure ZnO Thin Film for Photocatalysis Application)

  • ;남민식;;전성찬
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제2권1호
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    • pp.97-101
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    • 2016
  • 산화아연은 다양한 나노 구조와 특유의 특성으로 인하여 여러 분야에서 많은 관심을 받고있는 물질이다. 산화아연을 합성하는 다양한 방법 중에서, 수열합성법은 간단하고 친환경적인 장점을 가지고 있다. 나노 구조를 가지는 산화아연 박막은 수열합성법을 통하여 FTO 전극 위에 제작되었다. 성장된 산화아연은 X-ray diffraction (XRD)와 Field-emission scanning electron microscopy (FESEM)을 통하여 분석되었다. XRD 분석에서 산화아연 박막이 자연상태의 hexagonal wurtzite 상으로 구성되어 있음을 확인하였으며 SEM 사진에서는 나노 로드 형태를 구성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 UV 영역의 흡수 스펙트럼을 분석하여 산화아연이 보이는 365 nm 파장에서의 흡수를 확인하였다. 또한 photoluminescence 방출을 분석한 결과, 424 nm의 band edge emission과 500 nm에서 산화아연의 oxygen vacancies에 의한 방출을 확인하였다. 또한 라만 스펙트럼 분석을 통하여 본 연구진이 제작한 산화아연이 높은 결정성을 가지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 연구를 통하여 다양한 특성을 가진 산화아연의 광촉매적 적용을 기대할 수 있다.

Pd 첨가량 및 첨가방법이 알코올 센서용 SnO2 반도체 후막 특성에 미치는 영향 연구 (Effects of Pd Addition Amount and Method on the Characteristics of SnO2 Semiconductor Thick Films for Alcohol Gas Sensors)

  • 김준형;김형관;이호년;김현종;이희철
    • 한국표면공학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.411-420
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    • 2017
  • In this paper, two methods of making the Pd-added $SnO_2$ ($Pd-SnO_2$) powder with pure tetragonal phase by the hydrazine method were suggested and compared in terms of crystal structure, surface morphology, and alcohol gas response. One of the addition methods is to use $PdCl_2$ as a Pd source, the other is to use Pd-based organic with oleylamine (OAM). When Pd concentration was increased from 0 to 5 wt%, the average grain size of $Pd-SnO_2$ made with Pd-OAM were decreased from 32 to 12 nm. In the case of using with $PdCl_2$, grain size of the $PdCl_2$ fell to less than 10 nm. However, agglomerated and extruded surface morphology was observed for the films with Pd addition over 4 wt%. The crack-free $Pd-SnO_2$ thick films were able to successfully fill the $30{\mu}m$ gap of patterned Pt electrodes by optimized ink dropping method. Also, the 2 wt% $Pd-SnO_2$ thick film made with PdCl2 showed gas responses ($R_{air}/R_{gas}$) of 3.7, 5.7 and 9.0 at alcohol concentrations of 10, 50 and 100 ppm, respectively. On the other hand, the prepared 3 wt% $Pd-SnO_2$ thick film with Pd-OAM exhibited very excellent responses of 3.4, 6.8 and 12.2 at the equivalent measurement conditions, respectively. The 3 wt% $Pd-SnO_2$ thick film with Pd-OAM has a specific surface area of $31.39m^2/g$.