• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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• pp.219-222
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• 1996

수열법은 밀폐용기중에서 10$0^{\circ}C$이상의 가열, 가압된 수용액이 반응에 관여하는 것으로써, 수정, CaCO3, AlPO4, GaPO4 등과 같은 단결정의 육성 뿐만 아니라 균일분산계로부터 균일한 결정성의 미립자 합성에도 폭넓게 이용되고 있다. 세라믹분말의 합성에 있어서, 이 방법은 특히 형상, 입자크기의 제어가 용이할 뿐만 아니라 고상법, 졸-겔법, 공침법에서와 같은 열처리, 분쇄과정이 필요없기 때문에 고순도의 초미립자를 얻을 수 있는 장점이 있다. 근년 미국, 일본에서는 수열법을 이용한 유전, 압전체 등 세라믹분말의 일부가 공업적인 규모로 대량 생산되고 있다. 그러나 이에 대한 국내 기술은 아직 초기단계에 이르고 있는 실정이다. 따라서 본 연구실에서는 수열법에 의한 단결정 육성 (예; 자수정, CaCO3, AlPO4, GaPO4, KTP, Emerald 등), 박막제조 (예; GaP, PbTiO3, BaTiO3 등), 정제 (고령토, 장석, 도석 등), 원석처리 (진주, 인공 emerald, 비취 등) 그리고 각종 세라믹분말의 합성 등과 같은 다양한 기반기술의 축적과 동시에 공업화에 대응한 수열장치를 위하여 반응용기의 대형화, 엄밀한 밀폐방식, 실용적인 수열조건 등을 개발해 오고 있다. 본 발표에서는 현재까지의 연구개발 내용 중에서 결정성 미립자에 관련한 세라믹분말의 합성에 대한 일부의 결과들을 보고한다. 일반적으로 수열장치는 전기로, 반응용기, 온도 및 압력제어계 등을 기본으로 하고 있으며 시판용의 대부분이 교반기가 부착된 수직형 (vertical type)이다. 이와 같은 방식에 있어서는 엄밀한 밀폐가 곤란, 반응온도의 한계성 (25$0^{\circ}C$ 이하), 증진율의 한계성 (소량생산) 등과 같은 점이 있기 때문에 본 연구실에서는 개폐식 전기로내에 엄밀한 밀폐가 가능한 수평식(horizontal type)의 반응용기를 채택한 뒤 이를 회전 또는 시이소(seesaw)식으로 움직일 수 있도록 하여 연속공정화, 온도구배의 자율조절 그리고 보다 저온에서도 인위적인 이온의 확산을 효율적으로 유도할 수 있도록 하였다. 이와 같은 방식은 기존의 방식과 비교하여 반응용기 내에 응집현상과 미반응물이 존재하지 않으며 또한 단분산으로 결정성 미립자를 대량적으로 얻을 수 있는 장점이 있었다. 다음은 이상과 같이 본 연구실에서 자체 개발한 수열장치를 이용하여 PbTiO3, (Pb,La)TiO3Mn, BaTiO3, ZnSiO4:Mn, CaWO4 등과 같은 세라믹분말에 대한 합성 실험의 결과이다. 압전성, 초전성이 우수한 PbTiO3 및 (Pb,La)TiO3:Mn 분말의 수열합성은 PbO, TiO2, La2O3 등의 분말을 출발원료로 하여 합성도도 25$0^{\circ}C$부근의 알카리성 용액중에서 결정성 PbTiO3 및 (Pb,La)TiO3:Mn 미립자를 단상으로 얻었으며 입자의 형상 및 크기는 합성온도와 수열용매의 종류에 의존하였다. 유전체로서 폭넓게 응용되고 있는 BaTiO3 분말은 Ba(OH)2.8H2O, TiO2와 같은 최적의 출발원료를 선택함으로써 15$0^{\circ}C$ 부근의 저온영역에서도 용이하게 합성할 수 있었다. 특히 본 연구에서는 수용성인 Ba(OH)2.8H2O를 사용함으로써 host-guest적인 반응을 유도시키는데 있어 물의 가장 실용적이고 효과적인 수열용매임도 알았다. ZnSiO4:Mn, CaWO4, MgWO4와 같은 형광체 분말은 공업적으로 고상반응 또는 습식법에 의해 얻어지고 있으나 이들 방법에 있어서는 분쇄공정으로 인한 형광특성의 저하와 같은 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 수열법을 이용하여 이들 화합물의 합성을 시도하였으며 그 결과 합성온도 30$0^{\circ}C$ 부근의 알칼리성 용액중에서 수열적으로 얻어짐을 알았다. 여기서의 합성분말을 이용하여 실제 조명램프로 제조한 결과 녹색, 청색 발광용 형광체로서 우수한 형광특성을 나타내었다. 천연에서 소량 산출되고 있는 고가의 (Li,Al)MnO2(OH)2:Co 분말은 도자기의 전사지용 청색안료로써 이용되고 있다. 본 연구실에서는 LiOH.H2O, Al(OH)3, MnO2 등의 분말을 출발원료로 하고 24$0^{\circ}C$ 온도 부근 그리고 물을 수열용매로 하여 천연산에 필적하는 (Li,Al)MnO2(OH)2:Co 분말을 인공적으로 합성하였다.

• 시멘트
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• 통권87호
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• pp.48-50
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• 1982

화학적인 면에서 황색 clinker를 생성하는 근본원인은 $Fe^{3+}$이온이 $Fe^{3+}$이온으로 되거나, $Mg^{2+}$이온이 $Fe^{3+}$에 작용할수 없는 경우다. 이러한 원인이 생기는 공정상의 요인으로는 전체적 또는 부분적인 환원분위기, 화염접촉 및 과소, 원료에 산화물이 함유된 경우, 서냉 또는 1,250$^{\circ}C$이하에서 냉각, 기타 MgO, $MnO_2$, $Cr_2O_3$, $TiO_2$ 등 미량성분의 경향을 들 수 있다. 환원분위기의 경우에는 free CaO의 증가, $C_3S$의 감소로 인한 강도저하와 $C_3A$ 증가, $C_4AF$ 감소에 의한 조기 경화를 초래하게 되어 품질이 저하된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.1080-1086
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• 2003

Effects of E$_2$O$_3$. HO$_2$O$_3$ and Dy$_2$O$_3$ addition on dielectric properties of non-reducible BaTiO$_3$ based X7R dielectrics with Ni electrode have been studied in a reduced atmosphere. As the content of rare-earth with E$_2$O$_3$. HO$_2$O$_3$, Dy$_2$O$_3$ was less than 3wt%, The TCC(Temperature Capacitance Change) and insulation resistance characteristics were improved by compensate the oxygen vacancies due to occupy either the Ba or Ti site. We developed the composition of X7R (EIA standard) for higher capacitance MLCC which had high reliability electric properties by the addition of Er ion into BaTiO$_3$ + MgO + Y2O$_3$ + MnO + (Ba$\sub$0.4/Ca$\sub$0.6/)SiO$_3$ composition.

• 암석학회지
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• 제12권3호
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• pp.119-134
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• 2003

육십령 복운모화강암은 광물학$.$지화학적으로 과알루미나 성질을 특징적으로 나타낸다. 육십령 화강암체는 1.15∼l.20 범위의 높은 알루미나 포화 지수와 2.20∼2.98wt% 범위의 높은 CIPW norm 강옥 함량을 나타낸다. 색지수는 <16%이고, FeO$^{T}$ +MgO+TiO$_2$,는 평균 1.9 wt%로서 우백질화강암에 해당한다. 육십령 복운모 우백질화강암은 SiO$_2$성분이 증가함에 따라, TiO$_2$, $Al_2$O$_3$, FeO, Fe$_2$O$_3$, MgO, CaO, $K_2$O, P$_2$O$_{5}$ , Rb, Ba, Sr 은 감소하는 경향을 나타내는 반면, Zr과 Th는 증가하는 경향을 나타내는데, 이는 장석, 흑운모, 인회석 저어콘의 분별경정작용에 기인한 것으로 해석된다. 거정질 암맥에는 SiO$_2$and P$_2$O$_{5}$ 는 높게, 그 외의 주원소는 결핍되어 나타난다. Manaslu, Hercynian 복운모 우백질화강암, Lachlan습곡대의 S-형 화강암과 비교해 보면, 육십령 복운모 우백질화강암은 낮은 Rb, 높은 Ba, Sr을 나타낸다. 거정질 암맥의 지화학적 특징은 육십령 복운모화강암을 형성했던 멜트로부터 일부 원소들의 제거 혹은 유동성에 의해 높은 Rb, Nb와, 낮은 Ba, Sr, Zr, Th, Pb 함유를 나타낸다. 육십령 복운모 우백질화강암은 총 휘토류 함량이 95.7∼123.3ppm 범위를 나타내며, 운석에 대해 표준해보면, 저 내지 중정도의 Eu 이상(Eu/Eu＊= 0.7∼0.9)을 가지면서 경희토류원소가 풍부하고 중희토류원소가 결핍된 매우 경사가 져 있는((La/Yb)$_{N}$ = 6.9∼24.8) 변화를 보여준다. 반면에 페그마틱 암맥은 총 휘토류원소의 함량이 7.0ppm으로 운석에 대해 표준화하면, 강한 부의 Eu 이상(Eu/Eu＊= 0.2)을 가진 편평한 양상을 나타낸다. 복운모 우백질화강암을 형성했던 멜트의 성분은 기원암 뿐만 아니라 기원암이 녹은 후의 잔류물질의 양에도 의존한다. 특히 CaO/$Na_2$O의 비와 Rb/Sr-Rb/Ba의 비들은 강한 과알루미나질 화강암에서는 기원암의 성분에, 즉, 기원암의 사장석과 점토 함량 비에 주로 의존한다. 육십령 복운모 우백질화강암은 사장석 성분보다 점토 성분이 풍부한 암석에서 기원한 Manaslu와 Hercynian 복운모 우백질화강암들(예를 들면 Millevaches와 Gueret)보다는 더 높은 CaO/$Na_2$O의 비와 더 낮은 Rb/Sr-Rb/Ba 비를 나타내고 있는데, 이러한 지화학적 특징은 점토 성분보다는 사장석이 풍부한 석영장석질 암석으로부터 기원했던 것으로 사료된다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.104.2-104.2
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• 2012

미국, 중국, 일본, 인도 등과 같은 세계 여러 국가들이 달 및 화성 탐사를 수행하고 있는 현시점에서 우리나라도 2025년에 달 탐사를 계획하고 있다. 인간에게 있어서 우주공간은 고에너지 환경의 영향을 많이 받는 곳이다. 향후 달, 화성과 같은 다른 행성으로의 이주를 생각하고 있는 현 시점에서 우리는 고에너지우주방사선 환경의 영향을 고려해야 한다. 지구에서의 인간은 지구 자기장과 대기에 의해 고에너지 우주선 환경으로부터의 영향을 덜 받는다. 그러나 달과 화성의 경우는 다르다. 달의 대기는 거의 없고 자기장도 무시할 정도로 매우 작으며, 화성 또한 자기장이 거의 없으며 대기 또한 얇아서 Galactic Cosmic Ray (GCR)나 Solar Energetic Proton (SEP) 등으로부터 인간은 많은 영향을 받을 수 있다. 이러한 위험으로부터 인간이 보호받을 수 있는 곳은 달과 화성의 지표 아래나 동굴이라고 볼 수 있다. 그래서 달 및 화성의 표면과 지하 영역에 대한 고에너지 우주선 환경의 깊이에 따른 영향을 분석하여 어느 정도로 두터운 천장을 가진 동굴이어야 우주인들이 상주하는 지하공간을 지구표면에서의 방사선 환경과 같은 수준으로 유지할 수 있는지를 추정해 보려고 한다. 달 표면 토양의 화학적 구성성분은 Maria와 Highlands로 구분되어 약간의 차이가 있다. 달의 Maria 토양은 $SiO_2$ - 45.4%, $Al_2O_3$ - 14.9%, CaO - 11.8%, FeO - 14.1%, MgO - 9.2%, $TiO_2$ - 3.9%, $Na_2O$ - 0.6%이고 Highlands의 토양은 $SiO_2$ - 45.5%, $Al_2O_3$ - 24.0%, CaO - 15.9%, FeO - 5.9%, MgO - 7.5%, $TiO_2$ - 0.6%, $Na_2O$ - 0.6%의 화학적인 구성비를 가진다. 또한 화성표면은 $SiO_2$ - 43.9%, $Al_2O_3$ - 8.1%, CaO - 6.0%, FeO - 18.1%, MgO - 7.1%, $Na_2O$ - 1.4%의 토양의 화학적인 구성비를 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 구성비를 가지고 있는 달과 화성 표면에 대한 우주방사선의 영향을 분석하기 위해서 GEANT4를 사용하여 수행한 전산 모사의 결과를 발표할 것이다.

• 공업화학
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• 제8권2호
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• pp.179-190
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• 1997

준역청탄, 유연탄, 무연탄 및 국내 무연탄을 포함하는 54종의 석탄회분을 대상으로 화학조성 및 광물분석 그리고 용융온도를 측정하여 화학조성이 용융온도에 미치는 영향을 고찰하였다. 석탄회의 구성 산화물중 CaO와 MgO, 그리고 $Fe_2O_3$가 용융온도를 낮추는 산화물임을 알 수 있었다. $Fe_2O_3$에 의한 용융온도 감소 효과는 환원성분위기에서 증가되었다. 산-염기도에서 염기성분의 함량이 증가할수록 용융온도는 감소하였다. 그러나 산-염기도와 용융온도와의 상관관계는 $Fe_2O_3$/CaO비가 증가함에 따라 낮아졌다. 산화성분위기보다는 환원성분위기에서 용융온도가 낮았으며 이때 분위기 변화에 따른 용융온도차는 $Fe_2O_3$의 함량보다는 $SiO_2/Al_2O_3$비와 밀접한 상관성을 보여주었다. 석탄회의 용융온도(연화)를 예측하기 위한 다중회귀분석결과 산화성분위기에서는 Base/Acid, $Fe_2O_3$/CaO, $SiO_2/Al_2O_3$, $(SiO_2/Al_2O_3){\cdot}(Base/Acid)$ 그리고 환원성분위기에서는 Base/Acid, $Fe_2O_3$/CaO, $SiO_2$, $TiO_2$등을 독립변수로 사용함으로써 비교적 상관성이 높은 관계식을 얻을 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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• pp.611-615
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• 2003

The crystalline and dielectric properties on $Al_2O_3$ filled glass frit ($CaO-Al_2O_3-SiO_2-MgO-B_2O_3$) with admixtures of $TiO_2$ have been investigated. The dielectric constant value of $7.5{\sim}7.8$, quality factor value of 700 were obtained for glass frit : $Al_2O_3$ (50 : 50 wt%) ceramics. As the amount of $TiO_2$ increased, temperature coefficient of dielectric constant were decreased.

• 대한화학회지
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• 제9권1호
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• pp.16-22
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• 1965

Sodium alginate-$CaSO_4{\cdot}$1/2 $H_2O$의 gel에 미치는 alkali鹽의 遲延효果를 Miyake date와 比較하고, Schwedoff法을 改良한 連續的 測定方法을 써서, 金屬酸化物의 添加에 依한 彈性 gel의 生成速度 및 彈性의 變化를 硏究하였다. 즉 (1) sample의 張力變化를 連續的으로 測定하여, sodium alginate와 $CaSO_4{\cdot}$1/2 $H_2O$ aqueous sol의 gel化 過程을 觀察하였다. (2) 彈性 gel의 生成速度에 미치는 $Na_3PO_4$의 遲延효果는 $Na_2CO_3$보다 크다는 點에서는 Miyake 報告와 一致하였으나, Miyake date처럼 兩者間에 그리 큰 差가 없었다. (3) 金屬酸化物이 彈性 gel生成速度에 미치는 影響에 어떤 規則性은 없었지마는 $SiO_2$와 MgO는 比較的 큰 速度增大효果를 나타내고 ZnO는 比較的 적었다. 그러나 $Al_2O_3$, $Sb_2O_3$와 $TiO_2$는 速度低下효果를 나타냈다. 結果的으로 酸化物의 種類나 그 添加量에 따라 어떤 明確한 規則性을 觀察하지 못하였다. (4) 彈性率과 生成速度에 미치는 효果사이에 比例關係는 없없으나 金屬酸化物을 添加하면 一般的으로 彈性率이 增加하였다. 이들 酸化物 中에서 彈性率增大효果가 가장 큰 것은 MgO였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권8호
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• pp.928-934
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• 1996

X-선 형광분석법을 사용하여 표준검정곡선법으로 시멘트 중의 주, 부성분들을 정량하고 습식법과 분석결과를 비교하였다. 이때, 표준시료 및 미지시료는 용융 케스트 비드법으로 준비하였다. 표준시멘트(227A372)의 오차분석결과 주성분인 CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 및 부성분중의 MgO, SrO는 상대오차가 1% 이내이었으며, 부성분중 So3, K2O, TiO2, Na2O P2O5 및 Mn2O3는 5% 이하의 상대오차를 가졌다. 부성분의 상대오차는 시료준비오차가 가장 큰 부분을 차지하였다. X-선 형광분석과 습식분석을 비교한 결과 시멘트 분석의 측정값간의 최대혀용범위를 만족하므로, X-선 형광분석법을 시멘트 화학분석에 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 그리고, 기존의 습식법으로 분석하기 어려운 시멘트내에 존재하는 미량성분인 P2O5, SrO 및 Mn2O3 의 정밀정확한 분석 또한 가능하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제18권2호
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• pp.112-118
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• 1981

A study was made on the processing of domestic blast furnace slag by flotation and chemical purification for the use of slag as a raw material in making soda lime glasses. Feasibility study has been made for the use of reprocessing slag as a source material for both coloring and chemical components (such as CaO, $Al_2O_3$, MgO and etc.) in the glass making process. Chemical composition of chemically purified slags ranges; $SiO_2$ 34.5~37.5, $Al_2O_3$, 16.2~14.1, $Fe_2O_3$ 0.33~0.14, CaO 34.5~38.8, MgO 4.0~5.2, NmO 0.16~0.39, $TiO_2$ 0.23~0.35, S 0.08~0.42, ignition loss 3.3~8.4 and others 0.48~0.51%. It was found that either amber or greenish color could be easily obtained with the addition of salg up to 24%, however the slag addition to glass batches much impaired the transmitancy of glass products, thus a glass made with 7% slag addition showed 82% in transmitancy value at 510 nm.