• 한국기계가공학회지
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• 제20권10호
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• pp.27-37
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• 2021

The use of additive manufacturing processes for the repair and remanufacturing of mechanical parts has attracted considerable attention because of strict environmental regulations. Directed energy deposition (DED) is widely used to retrofit mechanical parts. In this study, finite element analyses (FEAs) were performed to investigate the influence of the substrate phase and inclination angle on the heat transfer characteristics in the vicinity of Hastelloy X regions deposited via DED. FE models that consider the bead size and hatch distance were designed. A volumetric heat source model with a Gaussian distribution in a plane was adopted as the heat flux model for DED. The substrate and the deposited powder were S45C structural steel and Hastelloy X, respectively. Temperature-dependent thermal properties were considered while performing the FEAs. The effects of the substrate phase and inclination angle on the temperature distributions and depth of the heat-affected zone (HAZ) in the vicinity of the deposited regions were examined. Furthermore, the influence of deposition paths on depths of the HAZ were investigated. The results of the analyses were used to determine the suitable phase and inclination angle of the substrate as well as the appropriate deposition path.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.335-344
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• 2014

쓰레기 소각재(소각재)를 콘크리트용 재료로 재활용하기 위하여 소각재의 품질특성에 대하여 분석하였으며, 소각재를 사용한 콘크리트의 유동특성 및 강도특성에 대하여 검토하였다. 소각재의 화학성분은 CaO 성분이 50%이상을 차지하고 있었으며, 소각재의 누적입도분포 50%의 평균입경은 $25{\mu}m$ 정도를 나타내었다. 소각재 IA1의 입자형상은 미세입자가 뭉쳐져 구형상을 나타내고 있으며, 소각재 IA2의 입자형상은 미세입자가 판상 형상으로 겹쳐져 있는 구조로 제조공정에 따라 다르게 나타났다. 소각재를 사용하므로써 콘크리트의 품질특성에도 크게 영향을 미쳤으며, 소각재 IA2를 사용한 경우 슬럼프가 증가하고 고성능감 수제 사용량이 감소하였으나, 압축강도 발현은 저하하였다. 소각재 IA2와 규조분말을 병용하여 혼합하므로써 목표슬럼프를 얻기 위한 고성능감수제의 사용량은 증가하였으나, 재령 28일 압축강도는 향상되는 효과가 있었다. 또한, 압축강도와 인장강도와의 비는 CEB-FIP 코드의 85%~105% 범위내에 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.609-615
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• 2011

$850{\sim}1,000^{\circ}C$ 정도의 저온에서 소성된 MgO 분말을 혼입한 MgO 콘크리트는 장기적인 팽창성을 보인다. 이러한 팽창성은 MgO 분말의 느린 수화 반응을 통해 이루어지기 때문에 늦은 재령에서의 수축을 보상하는 특성을 가진다. 하지만 MgO 분말의 혼입은 시멘트의 초결을 지연시키며 응결 시간을 증가시키고, MgO 콘크리트의 공극률과 공극의 크기 분포가 일반 콘크리트와 다르기 때문에 현장 적용을 위해서는 MgO 콘크리트의 역학적 특성뿐만 아니라 다양한 내구 성능에 대한 검토가 필요하다. 이 연구에서는 MgO 콘크리트의 내구 특성을 평가하기 위하여 5% 수준으로 MgO 분말을 혼입한 콘크리트를 재령 56일까지 $20^{\circ}C$에서 수중 양생한 후 탄산화, 동결융해 및 염화물 확산에 대한 실험을 수행하여 MgO 분말을 혼입하지 않은 콘크리트의 내구 특성과 비교하였다. 그 결과 MgO 분말을 혼입한 콘크리트에서 콘크리트의 내구 성능이 다소 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 MgO 분말의 수화 반응에 따른 팽창 효과로 콘크리트의 미세 구조가 치밀해지기 때문으로 사료된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제24권6호
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• pp.437-443
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• 2017

SiC-based composite materials with light weight, high durability, and high-temperature stability have been actively studied for use in aerospace and defense applications. Moreover, environmental barrier coating (EBC) technologies using oxide-based ceramic materials have been studied to prevent chemical deterioration at a high temperature of $1300^{\circ}C$ or higher. In this study, an ytterbium silicate material, which has recently been actively studied as an environmental barrier coating because of its high-temperature chemical stability, is fabricated on a sintered SiC substrate. $Yb_2O_3$ and $SiO_2$ are used as the raw starting materials to form ytterbium disilicate ($Yb_2Si_2O_7$). Suspension plasma spraying is applied as the coating method. The effect of the mixing method on the particle size and distribution, which affect the coating formation behavior, is investigated using a scanning electron microscope (SEM), an energy dispersive spectrometer (EDS), and X-ray diffraction (XRD) analysis. It is found that the originally designed compounds are not effectively formed because of the refinement and vaporization of the raw material particles, i.e., $SiO_2$, and the formation of a porous coating structure. By changing the coating parameters such as the deposition distance, it is found that a denser coating structure can be formed at a closer deposition distance.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제31권3호
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• pp.193-199
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• 2013

본 연구에서는 황토를 이용한 인견직물의 천연염색에 대한 연구의 일환으로, 인견직물의 카티온화가 이루어졌으며, 여러가지 염색조건 즉 염색온도, 염색시간, 염색 pH와 욕비에 따른 염착특성을 평가하여 적정 염색조건을 설정하였으며 이에 따른 염색된 인견직물의 견뢰도 평가를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 수비법으로 얻은 황토분말의 입자 크기는 $0.4{\sim}1.7{\mu}m$ 범위로 나타났으며 $1.1{\sim}1.4{\mu}m$범위내의 분포가 가장 많은 것으로 나타났다. 황토성분을 분석한 결과, 이산화규소와 산화알루미늄이 많은 양을 차지하는 것으로 나타났다. 인견 직물의 암모늄기의 도입에 의한 양이온화는 FT-IR 흡수스펙트럼에서 $1,540cm^{-1}$ 부근의 N-H bending에 의한 출현 peak로 확인할 수 있었다. 염색 pH에 따른 K/S 값은 pH 8에서 가장 높게 나타났으며, 염색시간에 따른 K/S 값은 시간이 경과함에 따라 염색시간 30분까지는 급격히 증가하다가 그 이상의 시간에서는 거의 증가하지 않았다. 황토농도에 따른 K/S 값은 20% 이하의 농도에서는 약간 증가하지만 30%에서 최고값을 보여준 후 점차 감소하는 경향으로 나타났다. 콩즙의 전처리농도에 따른 K/S 값은 처리농도 30% 까지는 증가하였으나 그 이상의 농도에서는 오히려 약간 감소하는 경향으로 나타났다. 황토염색직물의 황토염착 분포 및 염착 상태를 관찰한 결과 황토 염색 농도가 증가함에 따라 황토입자의 부착량이 많아짐을 알 수 있다. 양이온화 처리에 의해서도 황토의 부착량이 증가하는 것을 볼 수 있으며, 콩즙을 처리하면 콩즙이 직물의 표면을 감싸는 모습을 볼 수 있으며, 콩즙을 처리하지 않은 시료에 비해 콩즙을 전처리한 시료에 더 많은 양의 황토입자가 부착되어 있는 것을 확인할 수 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제32권12호
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• pp.899-914
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• 2023

Various seeding materials for cloud seeding are being used, and sodium chloride powder is one of them, which is commonly used. This study analyzed the experimental results of multi-aircraft cloud seeding in connection with Republic of Korea Air Force (CN235) and KMA/NIMS(Korea Meteorological Administration/National Institute of Meteorological Sciences) Atmospheric Research Aircraft. Powdered sodium chloride was used in CN235 for the first time in South Korea. The analysis of the cloud particle size distributions and radar reflectivity before and after cloud seeding showed that the growth efficiency of powdery seeding material in the cloud is slightly higher than that of hygroscopic flare composition in the distribution of number concentrations by cloud aerosol particle diameter (10 ~ 1000 ㎛). Considering the radar reflectivity, precipitation, and numerical model simulation, the enhanced precipitation due to cloud seeding was calculated to be a maximum of 3.7 mm for 6 hours. The simulated seeding effect area was about 3,695 km², which corresponds to 13,634,550 tons of water. In the precipitation component analysis, as a direct verification method, the ion equivalent concentrations (Na⁺, Cl^-, Ca²⁺) of the seeding material at the Bukgangneung site were found to be about 1000 times higher than those of other non-affected areas between about 1 and 2 hours after seeding. This study suggests the possibility of continuous multi-aircraft cloud seeding experiments to accumulate and increase the amount of precipitation enhancement.

• Applied Microscopy
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• 제39권2호
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• pp.133-139
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• 2009

상황버섯(Phellinus linteus)은 건강 증진 및 질병의 치료를 목적으로 널리 사용되는 약용버섯으로서 항산화효과와 항암효과를 비롯한 다양한 생물학적 활성을 갖는다. 상황버섯은 주로 추출물이나 분말의 형태로 복용되고 있으며, 최근 분쇄기법의 발달로 초미세분말 형태의 제품이 상용화되면서 식이 안전성에 대한 연구의 필요성이 제기되었다. 본 연구는 상황버섯 초미세분말과 일반 미세분말을 동물에게 먹인 후 입자의 크기에 따른 식이안전성을 평가하기 위해 실시되었다. 부피평균에 의한 입도분석 결과, 상황버섯 초미세분말(SPL)과 미세분말(FPL) 입자의 평균지름은 각각 11.8 ${\mu}m$와 216.1 ${\mu}m$였고, d (0.5)는 각각 5.5 ${\mu}m$와 147.9 ${\mu}m$였다. 동물의 체중, 사료 섭취량 및 각 기관의 무게를 관찰한 결과 SPL군은 정상군(N)이나 FPL군과 비교하여 통계학적 차이를 나타내지 않았다. 혈액학 및 생화학적 검사에서는 ALT(N vs. FPL, P<0.001)와 BUN(N vs. FPL, P<0.01; N vs. SPL, P<0.01)이 정상군과 비교하여 차이를 보였으나 FPL군과 SPL군 사이의 유의성은 발견되지 않았으며, 그 밖의 다른 검사항목들은 모두 정상범위 내에 포함되었다. 또한 조직학적 검사 결과에서도 비정상적인 소견은 관찰되지 않았다. 이 연구 결과는 초미세 가공된 상황버섯을 경구투여할 경우 혈액학, 생화학, 조직학적인 측면에서 동물에게 유해하지 않다는 것을 말해준다. 그러나 다량의 초미세입자가 소화기와 장기간 접촉할 경우 일어날 수 있는 조직학적 유해성에 대한 심도 깊은 연구는 필요할 것으로 판단된다.

• 분석과학
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• 제22권4호
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• pp.285-292
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• 2009

장기 저장된 탄약은 화공품의 노화에 따른 절심현상(연소 중단)으로 인해 불발 등의 악작용이 발생하게 된다. 탄약에 주로 사용되는 화공품은 초기 에너지를 부여하는 뇌관 화약과 뇌관 화약의 에너지를 받아 지연제를 점화시켜주는 점화제, 일정 시간 동안 연소를 지연시켜주는 지연제 등을 사용한다. 이러한 형태의 탄약에는 뇌관화약, 점화제, 지연제의 순으로 충전되는데 충전된 순서대로 에너지가 전달되어 기능을 발휘하게 된다. 탄약의 절심 현상은 점화제의 연소중단, 점화제로부터 지연제로의 불충분한 에너지 전달, 지연제의 연소 중단 등에 의해 발생하는데, 이러한 현상이 나타나는 요인으로는 각 구성 성분의 낮은 순도,부적절한 혼합비, 입자성 성분의 입자 크기 및 분포, 바인더의 종류, 각 구성 성분의 혼합방법, 장기저장시 흡입된 수분에 의한 구성성분의 가수분해 및 고온에 의한 구성 성분의 화학적 변화 등이 의심된다. 본 연구의 목적은 Zr-Ni계 지연관 결합체를 장기 보관했을 때 점화제 및 지연제에서 나타나는 연소중단현상의 원인을 규명하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 현장에서 일어나는 절심현상과 일치하는 시험법을 개발하였고, 장-흐름 분획법(field-flow fractionation, FFF)을 이용하여 입자성 성분의 입자 크기와 분포를 조사하였으며, 장기보관에 의한 점화제와 지연제의 화학적인 변화 메커니즘을 조사하기 위하여 열분석(differential scanning calorimetry) 및 XRD, XPS (X-ray diffractometry, X-ray photoelectron Spectroscopy)분석을 수행하였다. XPS 와 XRD data 에 의하면, 점화제의 경우 산소의 1s 결합에너지 위치에서 M-O,M-OH 피크들이 관찰되었다. 이는 산화에 의한 새로운 생성물이 생성되었음을 의미한다. 즉 점화제의 산화에 의해 방출 열량이 감소하여 절심(연소 중단) 현상이 야기된다는 사실을 확인할 수 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제57권1호
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• pp.41-50
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• 2012

본 연구에서는 옥수수수염을 일반분쇄기와 저온초미분쇄기를 이용하여 얻은 5단계의 다른 입자 크기의 옥수수수염 분말을 각각의 입자 크기별 이화학적 특성을 검토하고 항산화활성을 평가하여 최적의 입자크기를 찾고 우수한 가공법을 확립하고자 연구를 수행하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 건조된 옥수수수염을 일반적 분쇄 방법과 저온초미분쇄기를 이용하여 분쇄한 5단계의 입자크기는 각각 $199.17{\mu}m$, $178.27{\mu}m$, $85.48{\mu}m$, $27.04{\mu}m$ 및 $20.97{\mu}m$로 가장 큰 입자 크기와 가장 작은 입자 크기와는 약 10배 가량 입자크기의 차이가 있었다. 2. 입자크기별 옥수수수염 분말의 색차는 입자의 크기가 작아질수록 명도와 황색도의 수치가 커졌다. 3. 또한 입자크기별 옥수수 수염 분말을 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 300배 확대하여 관찰한 결과 입자의 크기가 작아질수록 확대한 입자의 크기가 작은 것을 확인할 수 있었으며 입자의 모양은 다각형의 모양을 보였다. 4. 입자크기별 옥수수수염 분말의 조지방, 조섬유, 조회분, 조단백질 함량과 유리당 함량을 분석한 결과 조섬유 함량과 조단백질 함량은 입자크기가 작아질수록 그 수치가 줄어들었고, 조지방 함량과 조단백질 함량, 유리당 함량은 입자크기 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 5. 입자크기별 옥수수수염 분말의 총 페놀 함량과 DPPH 라디컬 소거능 모두 입자크기가 작아질수록 그 수치가 증가하였고 통계적으로도 유의적인 차이를 보였다. 6. 옥수수수염 분말의 입자크기에 따른 ascorbic acid equivalents는 입자크기간의 수치적으로는 차이가 있는 것으로 보였으나 통계적으로는 서로간의 유의적 차이가 없는 것으로 나타났으나 TEAC 실험과 FRAP 실험에서는 입자크기가 작아질수록 그 수치가 증가하였고 통계적으로도 유의적인 차이를 보였다. 7. 옥수수수염 분말의 입자크기, 색도, 이화학적 특성 및 항산화 활성간의 상관관계를 분석한 결과 서로 유의적 관계를 보였으며 특히 입자크기가 작아질수록 명도, 적색도, 황색도, 총 페놀 함량, ascorbic acid equivalents, TEAC에서 고도로 유의한 상관관계를 보였다.

• 청정기술
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• 제24권1호
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• pp.27-34
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• 2018

분진과 질소 산화물을 동시에 처리할 수 있는 이원적 기능을 가진 촉매 필터는 산업체 적용에 많은 장점을 갖고 있다. 통기성이 높은 시트 형 세라믹 필터를 촉매 필터 소재로 활용하면 배기가스 처리 공정의 타당성을 더욱 높일 것이다. 그러나 시트 필터는 두께가 얇아서 촉매 지지층에 촉매를 부착할 수 있는 공간이 부족하므로 효과적인 촉매필터를 제조하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 국산 시트 필터를 사용하여 촉매 필터를 제조하고 실험실 장치에서 제조된 촉매 필터의 NO 환원 성능이 평가되었다. 현재 시판되고 있는 시트 필터로 촉매 필터를 제조할 경우 여과속도 $2m\;s^{-1}$에서 700 ppm NO 농도에 대한 NO 전환율이 92% 이하로써 촉매 필터 재료로써 좋은 특성을 나타내지 못했다. 이와 같이 저조한 특성을 보이는 이유는 시트 필터의 촉매 지지층의 기공이 균일하지 못하여 필요 이상의 큰 기공이 존재하기 대문으로 해석되었다. 필터에 존재하는 큰 기공의 사이즈를 줄이기 위하여 필터를 제조하는 원재료에 작은 입자를 혼합하여 시트 필터의 기공을 줄이는 효과를 통하여 NO 전환율 96% 이상을 달성하였다. 또한 촉매 지지체로써 큰 입자의 $TiO_2$를 혼합하여 촉매층의 기공을 팽창시켜서 개선된 촉매 필터는 상용 요구에 충족되는 98% 이상의 NO 전환율을 보였다. 위 두 경우 모두 촉매층 내에 존재할 수 있는 큰 기공을 효과적으로 메워서 적절한 촉매층이 형성되면 촉매 필터의 성능이 향상되는 결과를 보인 것이다. 따라서 이와 같이 통기도가 우수한 장점을 가진 시트 필터가 촉매 필터의 소재로 잘 활용될 수 있음을 보였다.