• 제목/요약/키워드: $SiO_4$ $Fe_2O_3$

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무기성 폐기물 첨가제 혼합에 따른 하수슬러지의 용융특성 (Characteristics of Melting Slag Using Sewage Sludge by Inorganic Additives)

  • 배정석;이상원;차재환;김효수;김창원
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.1116-1122
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    • 2008
  • 기존의 하수슬러지 소각재를 용융하여 경량 골재로 재활용하는 기술은 물성이 일정하지 않으며, 또한 하수슬러지만 소각 용융한 경우에는 물성이 경량골재 기준을 만족하지 못해 사용이 제한적인 실정이다. 따라서 본 연구에서는 30%의 함수율을 가진 건조 하수슬러지를 대상으로 굴 패각, 폐 주물사, 쇠의 녹과 같은 무기성 폐기물 첨가제를 이용해 CaO/SiO$_2$, SiO$_2$/Al$_2$O$_3$, Fe$_2$O$_3$/SiO$_2$비를 조절하여 낮은 용융온도에서도 균일한 품질의 골재용 슬래그를 생산하고자 하였다. 1,400$^{\circ}C$에서 20분간 용융하였을 때, 굴패각 첨가실험에서는 CaO/SiO$_2$ 비 1.00, 폐 주물사 첨가 실험에서는 SiO$_2$/Al$_2$O$_3$ 비 3.0 그리고 쇠의 녹 첨가 실험에서는 Fe$_2$O$_3$/SiO$_2$비 0.6에서 밀도가 각각 2.24 g/cm$^3$, 2.45 g/cm$^3$, 2.73 g/cm$^3$였으며, 24시간 수 흡수성은 각각 4.72%, 1.44%, 0.37%로 가장 우수한 슬래그 생산이 가능한 것으로 판단되었다. 폐기물 첨가제를 첨가한 용융슬래그를 생산함으로써 자원순환 및 환경오염 방지 효과가 기대된다.

Corrosion of Fe-2%Mn-0.5%Si Steels at 600-800℃ in N2/H2O/H2S Atmospheres

  • Kim, Min-Jung;Park, Sang-Hwan;Lee, Dong-Bok
    • 한국표면공학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.201-206
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    • 2011
  • Fe-2%Mn-0.5%Si alloys were corroded at 600, 700 and $800^{\circ}C$ for up to 70 h in 1 atm of $N_2$ gas, or 1 atm of $N_2/H_2O$-mixed gases, or 1 atm of $N_2/H_2O/H_2S$-mixed gases. Oxidation prevailed in $N_2$ and $N_2/H_2O$ gases, whereas sulfidation dominated in $N_2/H_2O/H_2S$ gases. The oxidation/sulfidation rates increased in the order of $N_2$ gas, $N_2/H_2O$ gases, and, much more seriously, $N_2/H_2O/H_2S$ gases. The base element of Fe oxidized to $Fe_2O_3$ and $Fe_3O_4$ in $N_2$ and $N_2/H_2O$ gases, whereas it sulfidized to FeS in $N_2/H_2O/H_2S$ gases. The oxides or sulfides of Mn or Si were not detected from the XRD analyses, owing to their small amount or dissolution in FeS. Since FeS was present throughout the whole scale, the alloys were nonprotective in $N_2/H_2O/H_2S$ gases.

초음파분무법으로 제조한 α-Fe2O3 막의 구조적 및 전기적 특성에 미치는 기판온도 효과 (Effects of Substrate Temperature on Structural and Electrical Properties of α-Fe2O3 Films Prepared by Ultrasonic Spray Pyrolysis)

  • 마대영;김정규
    • 센서학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.282-286
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    • 2004
  • ${\alpha}-Fe_{2}O_{3}$ films were prepared by ultrasonic spray pyrolysis (USP) on $SiO_{2}$ coated Si wafers using iron acetylacetonate as an iron precursor. The crystallographic properties and surface morphologies of the films were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was carried out to determine the Fe oxidation states. In order to observe stability of the films to temperature, the resistance variation of the films with an ambient temperature was measured. The effects of substrate temperature on the structural and electrical properties of the ${\alpha}-Fe_{2}O_{3}$ films were studied. The films were densified from the substrate temperature of $350^{\circ}C$. The grain size of the films grown at $400^{\circ}C$ was shown to be increased abruptly comparing with that of $350^{\circ}C$. The films showed a low resistance variation between the ambient temperature of $300^{\circ}C$ and $350^{\circ}C$.

Magnetocapacitance Properties of Multilayered CoFe2O4/BaTiO3/CoFe2O4 Thin Film by Pulsed Laser Deposition

  • Lee, Seong Noh;Shim, Hyun Ju;Shim, In-Bo
    • Journal of Magnetics
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    • 제19권2호
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    • pp.121-125
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    • 2014
  • $CoFe_2O_4(CFO)/BaTiO_3(BTO)/CoFe_2O_4(CFO)$ multilayered thin films were deposited on $Pt/TiO_2/SiO_2/Si$ substrates by the pulsed laser deposition (PLD) system with KrF excimer laser (${\lambda}=248nm$). BTO, CFO, BTO/CFO and CFO/BTO/CFO structured thin films were prepared and their crystal structures and microstructures, as well as their magnetic and magneto-electrical properties, were studied. The C-V characteristics of these multilayered thin films with different capacitor structures were obtained to confirm the change in their capacitances under a magnetic field. Finally, the capacitance of the CFO/BTO/CFO thin film as a function of bias voltage under an in-plane magnetic field of 1,000 Oe increased to 951.04 pF at 1 MHz, from 831.90 pF measured under no magnetic field, indicating 14.3% increase in magnetocapacitance.

국내 갯벌머드 해양치유자원의 특성 및 기준에 관한 연구 (Characteristics and Standards of Domestic Tidal Flat Mud Marine Healing Resources)

  • 박선영;강정원;정용기;조연제
    • 한국습지학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.386-393
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    • 2023
  • 최근 들어서 국내의 해양치유산업 활성화를 위한 해양치유자원의 효능·효과에 관한 연구개발이 진행 중에 있다. 본 연구는 해양치유자원으로서 잘 알려진 머드 물질에 대한 효능성분 분석을 통해 활용·관리 기준을 제시하였다. 머드물질 시료는 국내 갯벌에서 채취되었으며, 모래질, 실트질 및 점토질 함량은 각각 평균 7.87%, 74.95% 및 17.17%로 머드(실트+점토)의 평균 함량이 90% 이상이었다. 효능성분은 SiO2(68.4%)성분이 가장 높으며, 다음으로 Al2O3(13.3%)>Fe2O3(4.0%)>K2O(2.9%)>Na2O(2.3%)>MgO(1.6%)>CaO(1.0%)>TiO2(0.7%) 순으로 평균함량이 높았다. 효능성분 분석을 바탕으로 기능성을 나타내는 성분(기능 성분)을 Si, Al, Fe, K, Na, Mg, Ca를 선정하였으며, 또한 품질관리를 목적으로 정하는 성분(지표 성분)은 효능을 가진 성분 중 함량이 높은 K, Mg, Ca로 결정하였다. 결과적으로 기존 문헌을 참고하여 국내 갯벌머드자원이 해양치유자원으로서 활용·관리되기 위해서는 원재료의 머드함량이 70.0% 이상 그리고 지표 성분인 K2O+MgO+CaO의 합이 5.0% 이상을 기준으로 제시하였다.

$Nd_2O_3$ 함유 유리의 X-선조사에 따른 변색에 관한 연구 (A Study on the Coloration of the $Nd_2O_3$ Containing Glass by X-ray Irradiation)

  • 박용원;강원호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.373-381
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    • 1984
  • The coloration of the $Nd_2O_3$ contained $R_2O-BaO-SrO-ZrO_2-SiO_2$ glass added the various amount of $CeO_2$ $MnO_2$, $Fe_2O_3$ and $As_2O_3$ alone or together by the irradiation of X-ray irradiation,. The glasses added $CeO_2$ in proportion to amount were more effective on preventing coloration by X-ray irradiation but the addition of $MnO_2$ produced different color according to the amount of addition. The addition of the $Fe_2O_3$, $TiO_2$ and $As_2O_3$ did not give much effects to the transmission changes of $Nd_2O_3$ contained glass by X-ray irradiation but the glass added $CeO_2$ , $Fe_2O_3$, $TiO_2$ together was most effective to prevent coloration and transmisson changes.

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시료의 회전 속도가 함철 비정질 규산염의 고상 NMR 신호에 미치는 영향 (Effect of Spinning Speed on 29Si and 27Al Solid-state MAS NMR Spectra for Iron-bearing Silicate Glasses)

  • 김효임;이성근
    • 한국광물학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.295-306
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    • 2018
  • 고상 핵자기공명 분광분석은 비정질의 원자 구조를 제공하는 효과적인 방법론으로 다양한 비정질 규산염의 원자구조를 규명해왔다. 하지만, 함철 비정질 규산염의 경우, 철 함량 증가에 따른 신호의 변화가 상자성 효과와 구조 변동을 모두 반영하고 있기 때문에 분석에 많은 어려움이 있다. 이에 철 함량 증가에 따른 신호 변화가 실제 구조의 변동으로부터 기인한 것인지 확인하기 위해서는 온도변화에 따른 신호의 이동 여부를 관찰하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 철 함량에 따른 함철 비정질 규산염의 신호 변화를 해석하기 위하여 철이 포함된 휘석과 아노르다이트 조성의 비정질의 가변회전 속도 $^{29}Si$$^{27}Al$ NMR 실험을 수행하였다. 이는 온도 상승에 따른 신호의 변화 여부를 확인할 수 있게 하며, 쌍극자 효과에 관한 정보를 제공한다. 함철 휘석 비정질의 $^{29}Si$ NMR과 함철 아노르다이트 비정질의 $^{27}Al$ NMR 결과, 회전 속도 증가에도 불구하고 신호의 형태 및 위치가 달라지지 않았다. 회전 속도의 증가가 신호에 변화를 야기하지 않음을 확인한 본 결과는 철 함량 증가로 인한 신호의 변화가 상자성 이동 기원이 아니라, 철로부터 컷오프 반경 너머의 생존 신호임을 지시한다. 이에 철 함량 증가에 따라 아노르다이트 비정질의 Al 신호가 음의 화학적 차폐 방향으로 이동하는 현상은, 철의 진입에 따른 ${Q^4}_{Al}$(1 또는 2Si) 비율의 상대적 증가와 철과 ${Q^4}_{Al}$(3 또는 4Si) 구조간의 높은 공간적 근접도를 지시한다. 본 결과는 철 함량에 따른 규산염 비정질의 고상 NMR 신호 변화가 실제 구조적 변화를 지시하고 있음을 보여주며, 고상 NMR이 자연계에 존재하는 각종 유리질의 구조 분석에 효과적으로 적용될 수 있음을 제시한다.

달과 화성의 토양에서 지하 깊이에 따른 고에너지 우주선 환경 영향 분석

  • 정종일;손종대;이유;오수연
    • 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.

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BaTiO3와 PbTiO3에 대한 상(相)전이 연구와 규산염 페롭스카이트의 합성 (Phase Transition Studies on BaTiO3 and PbTiO3 and Synthesis of Silicate Perovskite)

  • 김영호
    • 한국광물학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.94-103
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    • 1988
  • YAG (Yttrium Aluminum Garnet) 레이저와 다이아몬드앤빌셀 (DAC)을 이용하여 페롭스카이트 구조물질중 $BaTiO_3$$PbTiO_3$에 대한 상(相)전이와 $MgSiO_3$$(Mg_{0.87},\;Fe_{0.13})SiO_3$ 성분(成分)의 사방휘석으로부터 규산염 페롭스카이트를 합성하였다. $BaTiO_3$$PbTiO_3$는 실온의 2.6 GPa와 4.0 GPa에서 각각 정방정계에서 등축정계로 상(相)전이하며 고온, 고압하에서 매우 넓은 안정영역을 갖고 있다. $MgSiO_3$ 엔스테타이트를 출발물질로 하였을 경우 약 33 GPa, $1,000^{\circ}C$의 조건하에서 페롭스카이트가 주성분인데, 일메나이트, 감마스피넬, 스티쇼마이트도 부성분으로 나타난다. $(Mg_{0.87},\;Fe_{0.13})SiO_3$의 경우는 약 35 GPa와 $1,000^{\circ}C$에서 페롭스카이트상(相)이 주성분으로 나타나며, 베타스피넬, 스티쇼바이트와 본래 엔스테타이트상(相)도 유지되나, 일메나이트상(相)과 감마스피넬은 나타나지 않는다.

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Si3N4장벽층을 이용한 경사형 모서리 접합의 터널링 자기저항 특성 (Tunneling Magnetoresistance of a Ramp-edge Type Junction With Si3N4 Barrier)

  • 김영일;황도근;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.201-205
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    • 2002
  • 경사형 모서리접합을 이용한 터널링 자기저항(tunneling magnetoresistance; TMR) 특성을 연구하였다. 박막 증착과 식각은 스퍼터링과 사이크로트론 전자공명 (electron cyclotron resonance; ECR) 장치를 각각 사용하였다. Si$_3$N$_4$ 장벽층을 이용한 접합의 다층구조는 NiO(60)/Co(10)/NiO(60)/Si$_3$N$_4$(2-6)/NiFe(10) (nm)이었다. 상하부 반강자성체 NiO에 삽입된 wedged 형태의 고정층 Co와 장벽층 Si$_3$N$_4$위에 경사진 비대칭 구조에서 자유층 NiFe간의 접합에서 일어나는 특이한 스핀의존 터널링 현상이 관찰되었다. 외부자장이 0Oe일 때와 접합경계선에 수직방향으로 90Oe일 때 측정한 접합소자의 전류전압특성 곡선이 현저하게 구별되어 나타났다. TMR의 인가 전압의존성은 $\pm$10 V일 때도 약 -10%을 유지하는 매우 안정된 자기저항 특성을 보여주었다.