• Corrosion Science and Technology
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• 제20권4호
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• pp.204-209
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• 2021

Corrosion failure analysis of the flow plate, which is one of the accessories of the plate heat exchanger in a district heating system, was performed. The flow plate is made of 316 stainless steel, and water at different temperatures in the flow plate exchanges heat in a non-contact manner. The flow plate samples in which water mixing issues occurred were collected. Corrosion-induced pits, oxides, and contaminants were observed at locations where two plates are regularly in contact. The EDS analysis of the surface oxides and contaminants revealed that they were composed of carbon, silicon, and magnesium, which came from chemical adhesives. The IC/ICP analyses showed that the concentration of chloride ions was 30 ~ 40 ppm, which was not sufficient to cause corrosion of stainless steel. In the crevice, a local decrease in dissolved oxygen occurs along with an increase in chloride ions, thus forming an acidic environment. These environments destroyed the passive film of stainless steel, resulting in pits. Moreover, contaminants formed a narrower gap between the two metal plates and inhibited the diffusion of ions, thereby accelerating crevice corrosion.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권1호
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• pp.59-65
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• 2023

Sodium hydroxide solutions are often employed as sterilization agents in the pharmaceutical industry. Here, the chloride content is considered as a critical impurity. In this study, an electrochemical method was developed to remove chloride ions (Cl^-) through the oxidative deposition of AgCl on a Ag anode. The Cl^- content in the commercially available 50% w/w NaOH solution employed was approximately 100 mg Cl^-/kg NaOH. As the OH^- content is approximately 18,000 times higher than the Cl^- content, the formation of AgCl may be expected to be thermodynamically less favorable than the formation of Ag₂O. However, activation energies for AgCl and Ag₂O formation have been reported to be approximately 3.8 and 31.2 kJ/mol, respectively, and indicate that AgCl formation is favored. AgCl can be selectively produced by controlling the anode potential. Here, the Cl^- concentration was reduced to less than 50 mg Cl^-/kg NaOH when an anode potential of 0.18 or 0.19 V vs. Hg/HgO (reference electrode) was applied for one hour at 50℃. XRD analysis and visual monitoring of the Ag anode confirmed the oxidative deposition of AgCl on the anode surface as well as the electrochemical desalination of the concentrated NaOH solution.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권4호
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• pp.183-188
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• 2015

This paper presents the experimental effects of lubricant with nanodiamond particles in sliding friction. In order to improve the performance of lubricants many additives are used, such as MoS₂, cadmium chloride, indium, sulfides, and phosphides. These additives are harmful to human health and to the environment, so alternatives are necessary. One such alternative is nanodiamond powder, which has a large surface area. In order to investigate the effect of nanodiamonds in lubricants under sliding friction, they are dispersed in the lubricant at a variety of concentrations (0 wt%, 0.1 wt%, 0.3 wt%, 0.5 wt%, and 1 wt%) using the matrix synthesis method. Friction and wear tests are performed according to the ASTM G99 method using a pin-on-disc tester at room temperature. The specimens used in this experiment are AISI 52100 ball bearings and AISI 1020 steel discs. During the test, lubricant mixed with nanodiamond is supplied constantly to keep the two bodies separated by a lubricant film. To maintain boundary lubrication, the speed is set to 0.18 m/s and a load of 294 N is applied to the disc through the pin. Results are recorded by using workbench software over the test duration of 10 minutes. Experimental results show that when the concentration of nanodiamond increases, the coefficient of friction decreases. However, above a nanodiamond concentration of 0.5 wt%, both the coefficient of friction and wear volume increase. From this experiment, the optimum concentration of nanodiamond showing a minimum coefficient of friction of 0.09 and minimum wear volume of 0.82 nm² was 0.5 wt%.

• 자원리싸이클링
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• 제13권6호
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• pp.16-25
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• 2004

인듐 성분을 포함하는 원료용액을 분무열분해 시켜서 평균 입자크기 100 nm 이하의 인듐 산화물 나노 분말을 제조하였으며, 용액의 농도, nozzle tip 크기 및 공기의 유입속도 변화에 따른 생성된 분말들의 특성 변화를 파악하였다. 본 연구는 폐 ITO로부터 나노 크기의 ITO 분말을 제조하기 위한 전 단계 연구로 수행되었다. 원료용액 내의 인듐 성분의 농도가 40 g/l로부터 350 g/l로 증가됨에 따라 생성된 분말의 평균 입자크기는 20~30 nm로부터 50~60 nm로 점점 증가하는 반면 입도분포는 더욱 불균일하게 나타나고 있었으며, XRD peak의 강도는 점점 증가하고 비표면적은 감소되었다. Nozzle tip의 크기가 1 mm로부터 5 mm로 증가함에 따라 분말들의 평균 입자크기는 40 nm 정도로부터 100 nm 정도까지 점점 증가하고 입도분포는 더욱 불균일하게 나타나고 있었으며, XRD peak 강도는 증가하는 반면 비표면적은 감소되었다. 반응로 내로 유입되는 공기의 압력이 0.1 kg/cm$^2$로부터 0.5 kg/cm$^2$로 증가되는 경우, 분말의 평균 입자크기는 90~100 nm로 현저한 변화를 나타내지 않았다. 반면 공기압력이 1 kg/cm$^2$ 및 3 kg/cm$^2$로 증가하는 경우에는 평균 입자크기가 50~60 nm 정도까지 감소하였으며, XRD peak 강도는 감소하고 비표면적은 증가되었다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.1-10
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• 2018

Use of de-icing salts results in accumulation of high concentrations of ions on roadside soils and tree. The purpose of this study isto determine translocation of seasonal impact of exchangeable cations originating from de-icing salt on roadside surface soil-plant influenced by the intensity of foliar damage (NY = 0-25%, SY = 26-50%, CY = 51-75%) of trees. This paper investigated the concentration of four exchangeable cations ($K^+$, $Ca^{2+}$, $Na^+$, and $Mg^{2+}$) on the roadside surface soil. The tree (Ginko biloba) samples were collected from the Konkuk and Judeok intersections in Chung-ju city. The sequential extraction procedure was applied to 120 soil samples of the soilsurface and 30 tree samples. Four cation exchange ions were determined by ICP-OES. The content of four exchangeable cations present on roadside soil was found to be the lowest in NY but highest in CY from tree pits in the order of NY < SY < CY. Especially, the results were apparent during spring time compared to other seasons. Soil collected from tree pits had the highest concentration of $Ca^{2+}$ possibly due to a higher volume of traffic on those streetsresulting in splashing of more calcium chloride ($CaCl_2$). The analysis of three exchangeable cations ($K^+$, $Mg^{2+}$, and $Na^+$) in the tree leaves revealed higher levels than roadside surface soil when foliar damage ratio increased in the order of NY < SY < CY in summer. In addition, a strong positive linear relationship was observed between the concentration of exchangeable cations in soil and trees. It is hypothesized that the results of this study can be a valuable baseline for managing de-icing salt on roadside soil and trees, in order to mitigate the salt stress that can damage the roadside soil and trees.

• 미생물학회지
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• 제54권4호
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• pp.384-397
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• 2018

본 연구는 전통 발효식품에서 반려동물의 사료 및 보조식품 등에 사용될 수 있도록 안전성 확보와 프로바이오틱스 활성 등 기능성을 갖춘Bacillus 속 균주를 선발하고자 하였다. 전국에서 수집한 전통 장류에서 약 300종의 분리주를 확보하였고, Bacillus cereus가 생성하는 구토와 설사 독소 유전자 6종, ${\beta}$형 용혈성, 발암 관련 효소 3종 등을 보유하지 않거나 생성하지 않는 4종의 균주를 선별하였다. 4종의 분리주를 대상으로 항생물질 유전자 보유 여부, 세포 표면 소수성, 항생제 감수성과 당 이용성 등을 분석하였고, 최종적으로 항생물질 생성 유전자 3종을 모두 보유하고, 혈전 용해 및 세포 표면 소수성이 가장 우수한 SRCM 100731을 선정하였다. 최종 선별된 SRCM 100731의 16S rRNA 염기서열 분석 결과 Bacillus amyloliquefaciens로 동정 되었으며, 펫 사료 및 식품 등 산업적 적용을 위하여 균체 성장 최적화를 수행하였다. SRCM 100731의 배지 성분 선별을 위하여 Plackett-Burman design (PBD)을 사용하였으며, 최적 성장을 위한 배지 성분으로는 molasses와 sodium chloride, potassium chloride가 예측되었다. PBD를 통해 선정된 배지 성분의 농도를 최적화하기 위하여 central composite design (CCD)을 사용하였으며, 실험 결과 7.0% molasses, 1.1% sodium chloride, 0.5% potassium chloride로 예측되었다. 이때 최대 균체량은 12.6625 g/L로 예측되었으며, 최종적으로 실험 모델의 예측값과 실 측정값이 $12.6625{\pm}0.0658g/L$로 오차 범위내의 결과를 나타내어 실험 모델의 신뢰성을 검증할 수 있었다. 이는 실험 모델에 의해 예측된 최적 배지 사용 시 최적화 이전 배지에서의 균체량($1.8273{\pm}0.0214g/L$) 대비 약7배로 균체량이 증가함을 확인할 수 있었다. 향후 B. amyloliquefaciens SRCM 100731의 제품 개발 등 후속 연구의 진행이 필요하나 본 연구를 통해 산업 적용이 가능한 프로바이오틱스 소재의 발굴 및 산업화 배양 조건이 확립 되었으므로 앞으로 성장하고 있는 반려동물 산업에 유용하게 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권2호
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• pp.22-31
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• 2015

In the present study, surface of laccase producing Ceriporia lacerata was modified using 4-bromobutyryl chloride and polyethylenimine. The modified biomass was freeze dried and utilized as a biosorbent for the removal of Ni(II) from aqueous solution. The physicochemical properties of the biosorbent were analyzed using scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. Batch experiments were carried out as a function of contact time (0-60 min), pH (2 to 8), adsorbent dosage (25-150 mg), and initial Ni(II) concentration (25-125 mg/L). The results indicate that surface modified biosorbent effectively adsorbed (9.5 mg/0.1 g biomass) Ni(II) present in the solution. The equilibrium adsorption data were modeled with different kinetic and isotherm models. The Ni(II) adsorption followed pseudo-first-order kinetics (R² = 0.998) and Langmuir isotherm (R² = 0.994) model. Hydroxyl and carbonyl functional groups present in biomass play a major role in the adsorption of Ni(II). The adsorbed Ni(II) from the biosorbent was successfully desorbed (85%) by 1M HCl. The results of the study indicate that the surface modified C. lacerate biomass could be used for the treatment of Ni(II) contaminated ground waters.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권6호
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• pp.569-576
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• 2012

일반적으로 중성용액 하에서 알루미늄 합금은 부동태피막($Al_2O_3$나 $Al_2O_3{\cdot}3H_2O$)을 형성한다. 그러나, 해수 환경에서 염소이온이 표면에 생성된 부동태 피막을 파괴하여 부식이 발생하게 된다. 본 연구에서는 해수환경 하에서 부식 문제점을 해결하기 위해 Al-4.5%Mg-0.6%Mn 알루미늄 합금에 대하여 정전위 방식 기술을 적용하였다. 분극실험결과, 개로전위보다 귀한 전위에서는 활성 용해 반응이 나타났으며 개로전위 보다 비한 전위에서는 용존산소 환원에 의한 농도 분극과 활성화 분극이 관찰되었다. 정전위 실험결과, 농도 분극에서 활성화 분극으로 전환되는 전위부터 적용 시간이 증가할수록 전착물이 많이 생성되었으며, 부분적으로 전착물과 모재의 계면사이에서 틈부식이 관찰되었다. 전체적으로 정전위 양극분극실험시, 활성용해반응이 발생하여 정전위 방식 기술을 적용하기 어려운 반면, 정전위 음극분극 실험시 방식 전위인 농도분극 범위내에서 적용 시간을 고려하여 최적 방식 조건을 -1.1 V~-0.75 V로 규명하였다.

• 분석과학
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• 제31권2호
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• pp.96-105
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• 2018

이 연구는 발암 의심 물질인 nitrosamine 화합물의 유기 전구물질인 8종의 이차 지방족 아민 화합물의 분석 방법을 개선한 후, 지표수 및 수돗물에서의 농도 분포를 측정하고자 실시하였다. 여과한 물 시료(200 mL)에 10 M NaOH (8 mL)와benzenesulfonyl chloride (2 mL)를 첨가하고 $80^{\circ}C$에서 30분 동안 교반한 후, 10 M NaOH (10 mL)를 첨가하여 30분 동안 교반하였다. 실온으로 식힌 물 시료에 35 % HCl를 첨가하여 pH를 5.5-6.0로 조절한 후, dichloromethane (50 mL)을 가하여 진탕기로 30분 동안 추출하였고, 이 추출 과정은 한 번 더 반복하였다. 추출액(100 mL)을 0.05 M $NaHCO_3$ 수용액(15 mL)으로 씻어준 후 $Na_2SO_4$(4 g)로 건조하였다. 여과액은 회전증발기와 질소가스를 사용하여 0.1 mL까지 농축한 후, GC-MS로 이차 지방족 아민에 대해 분석하였다. 검량선의 직선성은 결정계수($r^2$)로 0.9969-0.9996이었다. 방법검출한계는 $0.01-0.20{\mu}g/L$이었고, 반복성 및 재현성은 RSD로 나타낼 때 모두 10 % 이내이었다(6.6-9.4 %). 퍼센트 오차로 나타낸 정확도는 $0.6{\mu}g/L$에 대해 2.4-6.1 %이었다. 확립된 분석 방법을 5개의 지표수와 82 개의 수돗물에 대해 분석하였다. Dimethylamine은 모든 물 시료에서 검출되었으며, 농도는 평균 $0.79{\mu}g/L$이었고 범위는 $0.20-2.54{\mu}g/L$이었다. 따라서 본 연구에서는 지표수 및 수돗물 중 이차 지방족 아민에 대한 분석 방법을 개선하였으며, 지역 및 계절별 농도 분포를 파악하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.135-135
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• 2003

This paper presents the preparation of SnO$_2$ films by Sol-Gel process and using spin coating method, and their sensing properties in CO gas. Experimental procedure consisted of following steps: (1) Tin chloride(SnCl$_4$) and Ammonium hydrogen carbonate (NH$_4$HCO$_3$) were used as precursors; (2) the Sol solution with concentration of about 10wt% SnO$_2$ was prepared from washed Gel-precipitate for spin coating step; (3) thereafter, the coating solution was dropped onto the alumina (Al$_2$O$_3$) substrate that was then spun, the spin coating was carried out with total 10 times; (4) finally, the films were calcined for 3 hours at 50$0^{\circ}C$ or higher temperature (600, 700, 800 or 90$0^{\circ}C$) in order to obtain various gram sizes. The average grain size was calculated by Scherrer's equation using main peaks in XRD spectra; meanwhile the thickness, microstructure and surface morphology of the films were observed by FE-SEM.