• 청정기술
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• 제12권2호
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• pp.87-94
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• 2006

철과 니오븀의 몰비가 1/0, 10/1, 5/1, 1/1, 1/5, 1/10 및 0/1 인 철-니오븀 촉매상에서 일산화탄소에 의한 아황산가스의 원소 황으로의 환원이 고정층 흐름반응기에서 연구되었다. 촉매 활성 및 선택도 면에서 우수한 상승효과를 철-니오븀 촉매에서 관찰할 수 있었으며, 가장 우수한 촉매 현상은 철과 니오븀의 몰비 1/1 촉매에서 관찰되었다. 활성화된 철-니오븀 촉매의 활성상은 XRD와 XPS 의 분석결과 $FeS_2$ 로 확인되었다. 일산화탄소에 의한 아황산가스의 선택적 환원은 카르보닐 황화물 반응중간체 메커니즘을 따르는 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권4호
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• pp.517-524
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• 2016

In order to treat groundwater containing high levels of nitrate, nitrate reduction by nano sized zero-valent iron (nZVI) was studied using batch experiments. Compared to nitrate removal efficiencies at different mass ratios of $nitrate/Fe^0$, the removal efficiency at the mass ratio of 0.02% was the highest(54.59%). To enhance nitrate removal efficiency, surface modification of nZVI was performed using metallic catalysis such as Pd, Ni and Cu. Nitrate removal efficiency by Cu-nZVI (at $catalyst/Fe^0$ mass ratio of 0.1%) was 66.34%. It showed that the removal efficiency of Cu-nZVI was greater than that of the other catalysts. The observed rate constant ($k_{obs}$) of nitrate reduction by Cu-nZVI was estimated to $0.7501min^{-1}$ at the Cu/Fe mass ratio of 0.1%. On the other hand, TEM images showed that the average particle sizes of synthetic nZVI and Cu-nZVI were 40~60 and 80~100 nm, respectively. The results imply that catalyst effects may be more important than particle size effects in the enhancement of nitrate reduction by nZVI.

• 보존과학회지
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• 제36권4호
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• pp.275-283
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• 2020

Iron oxides are the essential coloring oxides in traditional ceramic glazes. However, when Fe is involved in the coloration in the form of ions or colloids in glazes with low Fe content, it is difficult to identify the iron oxide phases. Generally, in many these glazes, Ca-rich minerals are observed by X-ray diffraction (XRD) or microscopic images, owing to their devitrification by the high Ca content. This study attempts to elucidate the correlation between the crystalline structure and coloration in the glazes while mainly focusing on neoformed Ca-rich minerals and Fe content. An experimental firing was carried out to produce tree ash glazes, with pine tree ash and Buyeo feldspar. In the case of oxidation glazes, the scanning electron microscopy (SEM) images and XRD patterns did not exhibit any Ca-rich crystals, and all the visible light reflectance spectra lines exhibited a similar shape. In contrast, the reduction glazes divided into blue glazes and other colored glazes according to the shapes of their reflectance spectra. It was confirmed that the influence of Ca-rich minerals on the glaze color was more pronounced than the blue color of the reduction glazes when the Ca and feldspar contents were sufficiently high and low, respectively, to form wollastonite. As the Ca content increased and the elemental composition of the reduction glazes changed, the neoformation of the Ca-rich minerals, such as wollastonite, anorthite, diopside, and akermanite was sequentially observed.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권1호
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• pp.137-145
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• 2021

Among the non-precious metal catalysts, iron-nitrogen doped carbon (Fe-N/C) catalysts have been recognized as the most promising candidates for an alternative to Pt-based catalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) under alkaline and acidic conditions. In this study, the nano replication method using mesoporous silica, which features tunable primary particle sizes and shape, is employed to prepare the mesoporous Fe-N/C catalysts with different shapes. Platelet SBA-15, irregular KIT-6, and spherical silica particle (SSP) were selected as a template to generate three different kinds of shapes of the mesoporous Fe-N/C catalyst. Physicochemical properties of mesoporous Fe-N/C catalysts are characterized by using small-angle X-ray diffraction, nitrogen adsorption-desorption isotherms, and scanning electron microscopy images. According to the electrochemical evaluation, there is no morphological preference of mesoporous Fe-N/C catalysts toward the ORR activity with half-cell configuration under alkaline electrolyte. By implementing X-ray photoelectron spectroscopy analysis of Fe and N atoms in the mesoporous Fe-N/C catalysts, it is possible to verify that the activity towards ORR highly depends on the portions of "Fe-N" species in the catalysts regardless of the shape of catalysts. It was suggested that active site distribution in the Fe-N/C is one important factor towards ORR activity.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제52권3호
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• pp.240-251
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• 2019

울산 하대고분에서 출토된 판상철부의 미세조직을 금속학적 방법으로 분석하여 제작기술을 살펴보았다. 또한 기존의 판상철부 연구자료와 비교 및 검토하여 판상철부에 적용된 다양한 제작기술을 파악하였다. 울산 하대고분 44호 목곽묘에서 나란히 배열된 상태로 출토된 판상철부 10점을 과학적으로 분석한 결과, 판상철부의 제작기술 체계를 '(1) 순철-형태 가공, (2) 순철-형태 가공-침탄, (3) 순철-형태 가공-침탄-탈탄' 세 가지 유형으로 분류할 수 있었다. 판상철부는 모두 단조에 의해 제작되었고, 순철을 소재로 두드려 형태를 만들었다. 특히 다수의 판상철부는 형태 가공 후 침탄 처리를 통해 재질을 강화시켰는데, 이는 중간 소재 또는 화폐로 통용됨으로써 당시 제철산업의 근간을 이루었던 철강 제품인 것으로 보인다. 한편 형태 가공이나 침탄 이후에는 담금질이 실시되지 않았다는 공통점을 가진다. 순철을 소재로 제작한 판상철부의 미세조직에는 불순 개재물이 다량 포함되어 있고, 비금속 개재물을 성분 분석한 결과, 유리상과 뷔스타이트가 함께 혼재한 철재(鐵滓)의 특징을 보여주므로 제련 공정에서 저온환원법이 적용되었을 가능성이 크다.

• 기술혁신학회지
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• 제13권4호
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• pp.700-716
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• 2010

이 논문에서는 탈(脫)추격형 기술혁신의 사례로 1990~2007년에 포스코가 용융환원법을 개발한 과정과 그 특정에 대해 분석하였다. 포스코는 차세대 혁신철강기술의 일환으로 용융환원법에 주목했으며, 푀스트와의 협력을 바탕으로 코렉스 공법을 상용화하는 데 성공하였다. 더 나아가 포스코는 분광석을 원료로 사용할 수 있는 파이넥스 공법을 개발하는 작업을 전개했으며, 그것은 모델 플랜트, 파일럿 플랜트, 데모 플랜트, 상용화 설비의 단계를 거쳤다. 포스코는 파이넥스 공법과 관련된 모든 영역의 기술을 개발 혹은 확보하는 데 성공함으로써 기존의 빠른 추종자를 넘어 기술혁신 선도자로 부상하고 있다. 포스코의 용융환원법 개발과정은 적절한 기술선택, 점진적 규모 확대, 나선형 기술개발방식, 상호보완적 기술협력, 과감한 연구개발투자, 중량급 프로젝트 매니저의 존재, 초기 단계의 정부 지원 등과 같은 특성을 보였다. 이러한 포스코의 용융환원법 사례는 기술패러다임 전환기에 이루어진 경로실현형 기술혁신(path-revealing innovation) 에 해당한다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권1호
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• pp.21-26
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• 2010

본 연구에서는 마이크로웨이브 열탄소환원에 의한 제철 슬래그의 Fe 회수를 위한 기초연구로서, CaO-$SiO_2$-FeO계 슬래그의 열탄소환원 반응에 미치는 가스 분위기(질소 및 대기분위기) 및 탄소 첨가량의 영향을 살펴보았다. 실험결과, 질소 분위기에 비하여 대기 분위기에서 반응 시 최고 도달 온도 및 환원률이 증가하고, 대기 분위기에서는 탄소 당량 증가에 따라 최고 도달 온도 및 환원률이 증가하는 경향을 나타내었다. 대기 중 탄소 당량($C_{eq}$)이 5인 조건에서 최고 온도는 1800K에 도달하였으며 약 90%의 철회수율을 얻을 수 있었고, 탄소 당량이 5 이상 증가할 경우 최고 온도 및 환원율의 변화는 크지 않음을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제14권3호
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• pp.48-54
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• 2005

FeCl$_3$용액으로 니켈프레임을 에칭하는 과정에서 발생한 폐액으로부터 철과 니켈을 분리, 회수하기 위해 용매추출과 환원실험을 수행했다. 추출제로 Alamine336을 사용하여 철과 니켈의 분리가 가능했으며, 유기상과 에칭폐액의 부피비가 7이상의 조건에서 99%의 철의 추출율을 얻었다. 0.01 M농도의 염산용액을 탈거액으로 사용하여 탈거액과 유기상의 부피비가 7인 조건에서 99%의 철 탈거율을 얻었다. 추출여액의 pH가 10.5이고 반응온도가 100$^{\circ}C$인 조건에서 환원제로 히드라진을 첨가하여 99%의 순도를 지닌 니켈 금속 분말을 얻었다. 용매추출과 화학환원을 이용하여 에칭폐액으로부터 니켈금속을 회수하고, 에칭액을 재생할 수도 있는 공정을 제시하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제27권5호
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• pp.203-208
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• 2007

The high temperature properties of vanadium and molybdenum added high silicon ductile iron, so called V-Mo-Si ductile iron, were investigated. The (V,Mo) complex carbides and Mo carbides precipitated at the cellular boundaries of the as-cast specimens. The microhardness of the (V,Mo) carbides were in the range of 553-619, while that of the Mo carbides in the range of 341-390. The thermo-mechanical tests were carried out with a Gleeble system at 700 and $800^{\circ}C$ under vacuum condition. The tensile strengths of the specimen tested at $700^{\circ}C$ with the dynamic deformation rate of 50 mm/sec and those with the static deformation rate of 0.15 mm/sec were 235.7 and 115.3 MPa, while the reduction in area were 23.7 and 22.4%, respectively. At the high dynamic deformation rates, the tensile strength was steeply increased due to promoting the brittle fracture of pearlite in the matrix of the specimens. But the changes of the reduction in area with the deformation rates on the same specimens were negligible. The weight gain of the V-Mo-Si specimens oxidized in the air atmosphere for 6 hours at 800 and $900^{\circ}C$ were 1.1 and 4.1.%, respectively. The cross-sectional microstructure of oxidized specimens consisted of the porous external scale layer grown outside from the original surface, the dense internal scale layer grown into the original surface, the decarburized ferrite layer between the internal scale and the matrix of base metal. The (V,Mo) carbides and Mo carbides formed in the matrix of as-cast specimen did not decompose during oxidation at 900 for 24 hours in air atmosphere.

• 한국재료학회지
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• 제34권6호
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• pp.309-314
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• 2024

The structure and magnetic properties of composite powders prepared by ball milling a mixture of Fe₂O₃·(0.4-1.0)Fe were investigated. Hysteresis loops and differential scanning calorimetry (DSC) curves are used to characterize the materials and to examine the effect of the solid state reaction induced by ball milling. The results showed that a solid state reaction in Fe₂O₃·(0.4-1.0)Fe clearly proceeds after only 1 h of ball milling. The system is characterized by a positive reaction heat of +2.23 kcal/mole. The diffraction lines related to Fe₂O₃ and Fe disappeared after 1 h of ball milling and, instead, diffraction lines of the intermediate phase of Fe₃O₄ plus FeO formed. The magnetization and coercivity of the Fe₂O₃·0.8Fe powders were changed by the solid state reaction process of Fe₂O₃ by Fe during ball milling. The coercivity of the Fe₂O₃·0.8Fe powders increased with increasing milling time and reached a maximum value of 340 Oe after 5 h of ball milling. This indicates the grain size of Fe₃O₄ was clearly reduced during ball milling. The magnetic properties of the annealed powders depend on the amount of magnetic Fe and Fe₃O₄ phases.