• 제목/요약/키워드: solid density

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아까시나무 황화현상 발생임분의 토양 이화학적 특성 (Soil Physiochemical Properties in Leaf-yellowing Black Locust (Robinia Pseudo-acacia L.) Stands)

  • 이승우;변재경;지동훈;권영대
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.409-414
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    • 2009
  • 아까시나무는 척박지에서 적응력이 뛰어나 과거 산림녹화와 사방조림 등에 많이 이용된 수종이다. 그러나 2000년 이후 황화현상이 국지적으로 빈번히 발생해 오다가 2006년에는 전국적으로 확산된 바 있다. 따라서 본 연구는 경기도 오산시 3개 지역에서 아까시나무의 황화현상 피해지와 미피해지 내에서 산림토양의 물리화학적 특성을 조사, 분석하여 그 관계성을 파악하고자 수행되었다. 조사지 일대 토양은 사방지토양, 갈색건조산림토양 및 갈색약건산림토양이 주를 이루었다. 피해지의 유효토심(16cm)과 전토심(25cm)은 미피해지(30cm, 56cm)에 비해 현저히 낮게 나타났다. 또한 미피해지에 비해 피해지 토양에서 고상률은 높은 반면 기상률은 낮고, 가비중도 높은 결과를 보여 근계부내 공기와 수분 이동성의 상대적 저하를 반영하였다. 또한 전체 조사지가 산성도가 매우 높은 강산성 토양이지만 피해지의 토양산도는 평균 pH 4.42로 미피해지의 pH 4.54보다 다소 낮았으며, 토양 내 유효인산, 칼슘, 마그네슘 함량과 염기포화율의 결과 역시 피해지에서 낮게 나타났다. 이러한 미피해지에 비해 열악한 황화현상 피해지의 토양 물리화학적 성질은 양분과 수분에 대한 보유 및 공급능력의 상대적 저하로 아까시나무 임분이 다른 환경 스트레스에 보다 민감하게 반응할 수 있음을 반영한다.

양이온의 전기화학적 분리를 위한 페리시안니켈 이온교환체의 제조에 관한 연구 (Preparation of Nickel Hexacyanoferrate Ion Exchanger for Electrochemical Separation of Cations)

  • 이지현;황영기
    • 공업화학
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    • 제21권1호
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    • pp.52-57
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    • 2010
  • 중금속 이온이나 방사성 양이온을 처리하는 공정으로서 화학약품에 의한 침전법이나 일반 이온교환법을 가장 보편적으로 활용하고 있으나, 이 공정들은 약품의 과다 투여, 유효 금속의 폐기, 고형 폐기물에 의한 2차적인 토양 오염 유발 등과 같은 문제점을 가지고 있다. 이에 따라 최근 들어 선진국을 중심으로 전해환원 전착반응과 이온교환 반응을 결합시킨 전기화학적 이온교환법을 대체 신기술로 개발하고자 많은 관심과 연구가 집중되고 있다. 본 연구에서는 전기화학적 이온교환체 중의 하나인 nickel hexacyanoferrate (NiHCNFe)의 최적 제조조건을 규명하기 위해, 기지금속인 니켈판 표면에 화학적 방법과 전기화학적 방법으로 NiHCNFe 막을 생성하였으며, NiHCNFe의 구조 형태와 조성을 각각 SEM과 EDS 분석을 통하여 조사하였다. 또한 NiHCNFe 막이 생성된 니켈판을 운전전극으로 설치한 단일 평행평판 이온교환 전극반응기에서 산화-환원 전위를 연속적으로 순환시켜 순환전위곡선을 측정하고 피크 전류의 변화 거동을 조사하였다. 본 연구의 실험 결과에 의하면, 화학적으로 제조한 NiHCNFe가 전기화학적으로 제조한 경우보다 우수함을 알 수 있었고, 특히 118 h 화학반응시킨 NiHCNFe 이온교환체의 조밀도, 밀착성, 내구력이 가장 우수하게 나타났다.

마이크로 원통형 SOFC 제작 및 특성평가 (Fabrication and Evaluation Properties of Micro-Tubular Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs))

  • 김환;김완제;이종원;이승복;임탁형;박석주;송락현;신동열
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.749-753
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    • 2012
  • 본 연구에서는 마이크로 원통형 SOFC 지지체의 특성을 평가하기 위해 직경 3 mm의 연료극 지지체를 제조하여 지지체의 미세구조를 분석하고, 기계적 강도 및 가스투과도를 측정하였다. 다공성 연료극 지지체의 표면과 파단면의 미세구조를 분석하기 위해 SEM (Scanning Electron Microscope)을 이용하였다. 지지체의 가스투과도는 차압계를 이용하여 50, 100, 150 cc/min의 유량에서 측정하였으며, 기계적 강도는 만능 시험기를 이용하여 측정하였다. 마이크로 원통형 연료극 지지체의 기본적인 물성 평가 후 NiO-YSZ, YSZ, YSZ-LSM/LSM/LSCF로 구성된 마이크로 SOFC 단위전지를 제조하였으며, 반응온도와 연료 유량별로 성능평가를 수행하여 $800^{\circ}C$에서 $1095mW/cm^2$의 출력이 얻어짐을 확인하였다. 또한, 반응 온도에 따른 전기화학적 임피던스 특성평가를 통하여 온도가 높아질수록 전해질 이온전도도가 증가되어 ohmic 저항이 감소되고 그에 따라 마이크로 관형 SOFC 셀 성능이 증가함을 확인할 수 있었다.

Study on Pressure-dependent Growth Rate of Catalyst-free and Mask-free Heteroepitaxial GaN Nano- and Micro-rods on Si (111) Substrates with the Various V/III Molar Ratios Grown by MOVPE

  • Ko, Suk-Min;Kim, Je-Hyung;Ko, Young-Ho;Chang, Yun-Hee;Kim, Yong-Hyun;Yoon, Jong-Moon;Lee, Jeong-Yong;Cho, Yong-Hoon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.180-180
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    • 2012
  • Heteroepitaxial GaN nano- and micro-rods (NMRs) are one of the most promising structures for high performance optoelectronic devices such as light emitting diodes, lasers, solar cells integrated with Si-based electric circuits due to their low dislocation density and high surface to volume ratio. However, heteroepitaxial GaN NMRs growth using a metal-organic vapor phase epitaxy (MOVPE) machine is not easy due to their long surface diffusion length at high growth temperature of MOVPE above $1000^{\circ}C$. Recently some research groups reported the fabrication of the heteroepitaxial GaN NMRs by using MOVPE with vapor-liquid-solid (VLS) technique assisted by metal catalyst. However, in the case of the VLS technique, metal catalysts may act as impurities, and the GaN NMRs produced in this mathod have poor directionallity. We have successfully grown the vertically well aligned GaN NMRs on Si (111) substrate by means of self-catalystic growth methods with pulsed-flow injection of precursors. To grow the GaN NMRs with high aspect ratio, we veried the growth conditions such as the growth temperature, reactor pressure, and V/III molar ratio. We confirmed that the surface morphology of GaN was strongly influenced by the surface diffusion of Ga and N adatoms related to the surrounding environment during growth, and we carried out theoretical studies about the relation between the reactor pressure and the growth rate of GaN NMRs. From these results, we successfully explained the growth mechanism of catalyst-free and mask-free heteroepitaxial GaN NMRs on Si (111) substrates. Detailed experimental results will be discussed.

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방전 플라즈마 소결법을 이용한 8YSZ-$Al_2O_3$ 고체 산화물 연료전지 전해질 제조 (Fabrication of 8YSZ-$Al_2O_3$ solid oxide full cell (SOFC) electrolyte by a spark plasma sintering method)

  • 김재광;최봉근;양재교;좌용호;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.16-20
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    • 2005
  • 고체 산화물 연료전지 전해질 재료인 8YSZ(yttria stabilized zirconia)세라믹 소재의 전기 전도도와 기계적 특성을 동시에 향상시키기 위하여 첨가제로서 Al₂O₃를 사용하고, 방전 플라즈마 소결법을 적용하였다. 제조된 소결체는 1200℃의 소결 온도에서 96% 이상의 밀도를 보이며, 1 ㎛ 이하의 균일한 크기의 결정립들로 구성된 미세구조를 보여주고 있다. 첨가된 Al₂O₃는 순수한 8YSZ의 결정립성장을 억제하여 파괴인성 및 굽힘강도 등 기계적 물성을 향상시키고, 또한 결정립 내부 전도도는 일정하게 유지한 채, 결정립계 전도도를 향상시켜 전체 이온 전도도를 증가시킴을 확인하였다. 이는 방전플라즈마 소결법이 비교적 낮은 온도에서 소결이 가능하여 기존의 소결 방법에서 문제시 되었던 8YSZ내로 Al₂O₃가 용해되는 것이 억제 되었을 뿐 아니라, 결정립계에 존재하는 SiO₂가 Al₂O₃와 반응하여 Al/sub 2-x/Si/sub l-y/O/sub 5/상으로 결정화되면서 결정립계 전도도를 향상시킨 결과로 사료된다.

환경 친화형 하이솔리드 아크릴수지의 합성과 아크릴 우레탄 도료의 경화 특성 (Synthesis of Eco-Friendly High Solid Acrylic Resins and Curing Properties of Acrylic Urethane Resin Coatings)

  • 김진욱;이동찬;최중소
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권5호
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    • pp.586-592
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    • 2017
  • 본 연구에서는 n-butyl acrylate (BA), methyl methacrylate (MMA), 2-hydroxypropyl methacrylate (HPMA) 및 acetoacetoxyethyl methacrylate(AAEM) 단량체를 부가 중합시켜 고형분이 75%인 아크릴수지를 합성하였다. 이때, 아크릴수지의 유리전이온도($T_g$)를 20, 30, $40^{\circ}C$로, 수산기가(OH value)를 60, 90, 120으로 변화시켰다. 그 결과, 아크릴수지의 점성도는 $T_g$와 수산기가가 증가할수록 증가하였다. 합성된 아크릴수지는 높은 가교밀도를 갖도록 설계되어 고탄력성과 고내구성을 유지하였다. 가교된 아크릴수지는 블록이소시아네이트(Desmodur BL-3175)와 경화 반응시켜 아크릴 우레탄 투명 도료를 제조하는데 사용되었다. 도료에 대하여 점성도, 접착성, 연필경도 및 $60^{\circ}$ 경면광택도 등의 측정을 통해 물리적 특성을 분석하였고, 아크릴 우레탄 투명 도료는 코일코팅용 상도 도료로서 적용되기 위하여 시편으로 제조되어 다양한 특성이 평가되었다. 제조된 도료는 접착력이 뛰어났고, $60^{\circ}$ 경면광택도와 연필경도에서 우수한 특성을 나타내었으며, 환경 친화적이었다.

한라산 백록담 화구저의 유상구조토 (Earth Hummocks on the Crater Floor of Baegnokdam at Mt. Halla)

  • 김태호
    • 대한지리학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.233-246
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    • 2001
  • 주빙하환경의 지표로서 유상구조토의 의의를 밝히기 위하여 백록담 화구저의 유강구조토를 대강으로 지형 및 토양 특성을 조사하려다. 유상구조토의 평면형은 타원형이 많으며. 장경 42~200cm. 높이 9~27cm의 크기로서 25$m^2$의 범리에 17개가 20~40cm의 간격으로 분포한다. 초본식물의 근계로 덮여 있는 유상구조토의 내부는 상부의 암 갈색 토층과 하부의 갈색 토층으로 구분되며, 토양단면에는 동결교란의 양상이 나타난다. 토양은 점토와 실트의 세립 질이 31.2~65.6%를 차지하는데, 특히 암갈색 토층은 동상이 발생하기 쉬운 입도조성 보인다. 또한 건조밀도는 0.761 ~1.009g/㎤, 공극비는 1.420~2.008, 함수비는 24.2~68.8%로서 하부의 갈색 토층으로 내려갈수록 토양은 치밀하 고 건조해진다. 동계에 유강구조토는 콘크리트 상태로 동결하며, 최대동결심은 구조토의 정상부조부터 45cm이다. 동 결기에 암갈색 토층의 상부에는 빙층이 출현하나 현저한 동강을 일으키는 아이스렌즈와 같은 분리빙의 발달은 미약 하다. 이 시기에 유강구조포의 함수비는 전반적으로 증가하여 암갈색 토층에서는 73.7~118.0% 이른다. 유상구조토 토양의 컨스턴시는 함수비 72.8%가 액성한계에 해당하므로 해빙기에 암갈색 토층은 높은 유동성을 지니게 되며 동결고란작용을 입기 쉬워진다.

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혐기성 미생물에 의한 토양내 다핵성방향족화합물의 생물학적 분해 (Biodegradation of Polynuclear Aromatic Hydrocarbons in soil using microorganisms under anaerobic conditions)

  • 안익성
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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    • pp.89-91
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    • 2000
  • Polynuclear aromatic hydrocarbon (PAH) compounds are highly carcinogenic chemicals and common groundwater contaminants that are observed to persist in soils. The adherence and slow release of PAHs in soil is an obstacle to remediation and complicates the assessment of cleanup standards and risks. Biological degradation of PAHs in soil has been an area of active research because biological treatment may be less costly than conventional pumping technologies or excavation and thermal treatment. Biological degradation also offers the advantage to transform PAHs into non-toxic products such as biomass and carbon dioxide. Ample evidence exists for aerobic biodegradation of PAHs and many bacteria capable of degrading PAHs have been isolated and characterized. However, the microbial degradation of PAHs in sediments is impaired due to the anaerobic conditions that result from the typically high oxygen demand of the organic material present in the soil, the low solubility of oxygen in water, and the slow mass transfer of oxygen from overlying water to the soil environment. For these reasons, anaerobic microbial degradation technologies could help alleviate sediment PAH contamination and offer significant advantages for cost-efficient in-situ treatment. But very little is known about the potential for anaerobic degradation of PAHs in field soils. The objectives of this research were to assess: (1) the potential for biodegradation of PAH in field aged soils under denitrification conditions, (2) to assess the potential for biodegradation of naphthalene in soil microcosms under denitrifying conditions, and (3) to assess for the existence of microorganisms in field sediments capable of degrading naphthalene via denitrification. Two kinds of soils were used in this research: Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS). Results presented in this seminar indicate possible degradation of PAHs in soil under denitrifying conditions. During the two months of anaerobic degradation, total PAH removal was modest probably due to both the low availability of the PAHs and competition with other more easily degradable sources of carbon in the sediments. For both Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS), PAH reduction was confined to 3- and 4-ring PAHs. Comparing PAH reductions during two months of aerobic and anaerobic biotreatment of MHS, it was found that extent of PAHreduction for anaerobic treatment was compatible with that for aerobic treatment. Interestingly, removal of PAHs from sediment particle classes (by size and density) followed similar trends for aerobic and anaerobic treatment of MHS. The majority of the PAHs removed during biotreatment came from the clay/silt fraction. In an earlier study it was shown that PAHs associated with the clay/silt fraction in MHS were more available than PAHs associated with coal-derived fraction. Therefore, although total PAH reductions were small, the removal of PAHs from the more easily available sediment fraction (clay/silt) may result in a significant environmental benefit owing to a reduction in total PAH bioavailability. By using naphthalene as a model PAH compound, biodegradation of naphthalene under denitrifying condition was assessed in microcosms containing MHS. Naphthalene spiked into MHS was degraded below detection limit within 20 days with the accompanying reduction of nitrate. With repeated addition of naphthalene and nitrate, naphthalene degradation under nitrate reducing conditions was stable over one month. Nitrite, one of the intermediates of denitrification was detected during the incubation. Also the denitrification activity of the enrichment culture from MHS slurries was verified by monitoring the production of nitrogen gas in solid fluorescence denitrification medium. Microorganisms capable of degrading naphthalene via denitrification were isolated from this enrichment culture.

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Dy2O3-TiO2 산화물의 소결성 및 소결체 특성에 관한 연구 (Study on the Sinterability and Pellet Properties of Dy2O3-TiO2 Oxides)

  • 김한수;정창용;김시형;이병호;이영우;손동성;이상현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.1108-1112
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    • 2002
  • 산화물 제어봉 물질로서 $Dy_xTi_yO_z$ 소결체를 powder process에 의해 제조하였다. $Dy_2O_3+TiO_2$ 혼합분말의 소결성과 고용체의 상을 TMA와 XRD로써 각각 분석하였으며, 소결체의 비열과 열확산계수를 측정하여 열전도도를 구하였다. $Dy_xTi_yO_z$에서 Dy의 함량에 따라 소결성과 밀도가 변하였고 $3\;g\;Dy/cm^3\;Dy_xTi_yO_z$의 경우 $1580{\circ}C$의 소결온도에서 용융이 일어났다. $4.00\;g\;Dy/cm^3$ 소결체에는 $Dy_2TiO_5+Dy_2Ti_2O_7$의 두 상이 존재하며 $4.54\;g\;Dy/cm^3$의 경우 $Dy_2TiO_5$의 단일 상만이 존재하는 결과를 보였다. $Dy_xTi_yO_z$의 열전도도는 $25~600{\circ}C$ 범위에서 온도에 따라 큰 변화가 없으며 $1600{\circ}C$ 소결체가 1.69∼1.78 W/mK, 1550$^{\circ}C$ 소결체의 경우에는 1.49~1.55 W/mK이었다.

고체산화물 연료전지용 (Ca,Sr)도핑된 LaCrO3계 세라믹 연결재 코팅층의 특성 연구 (Characteristics of (Ca,Sr)-doped LaCrO3 Coating Layer for Ceramic Interconnect of Solid Oxide Fuel Cell)

  • 이길용;백동현;송락현
    • 전기화학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.162-167
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    • 2005
  • 본 연구는 Pechini법을 이용하여 Ca과 Sr이 도핑된 $LaCrO_3$계의 $La_{0.6}Ca_{0.41}CrO_3$ (LCC41), $La_{0.8}Sr_{0.05}Ca_{0.15}CrO_3$, (LSCC), $La_{0.75}Ca_{0.27}CrO_3$ (LCC27) 분말들을 제조하여, 분말의 소결 특성 및 코팅층의 특성을 조사하였다. 제조된 LCC41, LSCC, LCC27 분말은 각각 0.6, 0.9, $1.5{\mu}m$의 평균 입자크기를 가졌으며, LCC41의 경우 $1400^{\circ}C$에서 98% 이상의 소결 밀도를 나타내었다. 연료극 지지체상의 LSCC 코팅은 LCC41층에 있는 Ca의 이동을 어느 정도 억제하는 역할을 하는 것으로 나타났다. 대기 용사 코팅된 LCC27은 치밀한 코팅막을 형성하였으며, 이 코팅층 위에 LCC41을 습식 코팅할 경우 더욱 치밀하고 높은 전기전도도를 갖는 코팅막을 얻을 수 있었다. 용사코팅된 LCC27, 습식 코팅된 LCC41는 높은 전기전도도를 나타내었으나, LSCC의 경우 낮은 소결성으로 인해 전기전도도가 작게 나타났다.