금강의 퇴적물 중에 입도, 유기물 그리고 금속류 분포를 2011년도 2계절에 걸쳐 조사하였다. 퇴적물 시료는 강어귀에서 채취하여 금속류와 입도 등 일반지표항목을 측정하였다. 금속류(Pb, Zn, Cu, Cr, Ni, As, Cd, Hg, Al, Li)는 유도프라즈마 분광기로 측정하였고 유기물은 강열감량으로 그리고 입도는 다른 망 크기의 체를 사용하여 결정하였다. 서로간의 상관성 분석이 이루어졌고 피어슨 상관계수를 사용하여 상관성을 나타내었다. 분석결과 건기에 금속류가 보다높은 농도로 검출되었다. 금속류의 농도는 유기물의 함량과 상관성이 높았고 이는 금속류가 유기물에 용해되어 높아질 수 있음을 보여주는 결과이다.
성형작약탄에 의해 발생되는 금속제트에 대전류 펄스가 인가되면 금속제트 내 외부에 전자기장이형성 되고 생성된 전자기장에 의해 전자기력이 작용하여 금속제트를 분산 및 산란시키게 된다. 대전류펄스 인가장치는 RLC 회로로 구성되어 있고 두 전극판 사이로 금속제트가 관통되어 진행할 때 대전류펄스가 흐르게 된다. 본 연구에서는 ALE 기법을 이용한 2 차원 축 대칭 해석을 통해 두 전극판을 통과할 때의 금속제트 단면 형상을 예측하고, 2 차원 해석 모델에서 얻어낸 금속제트 단면을 3 차원 유한요소 모델로 재구성하여 금속제트에 전류를 직접 인가하였다. 또한, 유한요소해석을 통하여 금속제트에 직접적으로 대전류 펄스를 인가시켜 금속제트의 변형된 형상과 발생하는 전자기력을 계산하였으며, 금속제트의 산란을 일으키는데 영향을 주는 대전류 펄스의 주요 설계변수 특성에 대하여 검증하였다.
폐 컴퓨터 기판(Printed Wiring Boards, PWBs)은 다양한 종류의 금속 및 합금류, 각종의 유기 및 무기화합물 등으로 구성되어 있다. 따라서 폐 기판에 포함된 유가물을 경제적인 방법으로 분리 회수하면 2차 자원으로써 활용가치가 매우 클 것으로 판단되어, 물리적인 선별기술에 의하여 유가금속을 분리 회수하는 데에 따른 특성 연구를 행하였다. 본 연구에는 폐 컴퓨터 기판에 탑재된 소켓류와 칩류를 탈리한 다음 소켓류, 칩류 및 보드류로 분리하여 각각의 산출물의 특성에 따른 적절한 물리적 분리선별 기술을 적용하였다. 소켓류를 파쇄하여 입자크기를 -2.36 mm/+1.18 mm 범위로 조절한 다음 건식 자력선별을 실시하였을 때, 자성산물의 약 97 wt%가 금속류였다. 칩류의 경우에는 -2.36 mm1+0.15 nun의 크기로 분쇄하고 공기분급 및 건 식 자력선별을 행하여 Fe-Ni 97%, Cu 95%를 각각 회수할 수 있었다. 보드류의 경우에는 금속류가 얇게 프린트 된 상태이기 때문에 가능한 단체분리 효과를 향상시키기 위하여 ball mill로 분쇄하였으며, 공기 분급기에 의한 정밀 분급을 행하여 Cu 77%를 회수할 수 있었다.
전력 케이블에서 발생하는 손실을 정확히 예측하기 위해서는 금속 시스에서 발생하는 와전류 손실에 대한 분석이 필요하다. 동손의 경우 도체의 저항과 전류에 의하여 쉽게 계산이 되지만 금속 시스에서 발생하는 와전류의 경우 측정 및 예측이 어렵기 때문이다. 이를 위하여 선행연구에서는 단상 케이블에서 발생하는 와전류 손실을 분석하였지만 실제 환경에서는 3상이 대부분 사용되기 때문에 적용하기에는 한계가 존재한다. 그러므로 본 논문에서는 3상 케이블의 금속 시스에서 발생하는 와전류 손실에 대하여 발생 원인에 따라 이론적으로 분석하고 전자기 수치 해석을 통하여 삼각 배열과 수평배열에서 발생하는 와전류 손실을 예측하였다.
경기도 포천시에 소재하는 몇 군데의 하수처리장에서 채취된 슬러지내의 Zn, Cu, Fe, Al 함량을 측정하고 슬러지를 줄지렁이에게 장기간 급이하면서 이들 금속류의 지렁이 체내 축적량을 조사하였다. 슬러지내 Zn 함량은 75.1~196.1 mg/kg, Cu 함량은 3.74~76.1 mg/kg, Fe 함량은 219.9~857.8mg/kg, Al 함량 198.4~991.7 mg/kg로 나타났다. 이들 금속류의 슬러지내 함량은 줄지렁이에 대하여 단기적으로 직접 치사 독성을 유발할 정도는 아니었으나, 장기적으로는 아독성을 유발할 가능성이 있고 이들 금속류에 의한 산란 및 부화율 억제에 의한 차세대 개체군의 감소 현상을 유발할 것으로 판단된다. 그러나 60g(dw)의 슬러지 급이후 이들 금속류의 지렁이 생체내 축적률(BAF)은 0.0-0.43으로 낮은 경향을 나타내었으며 슬러지를 장기간 급이하여도 슬러지내 Zn, Cu, Fe, Al가 줄지렁이 생체내에 누적적으로 축적되지는 않는 것으로 나타났다.
알코올 환원법(alcohol reducing process)은 화학적 환원제가 필요하지 않은 화학합성법으로 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 등 C1-C4의 알코올류, 에틸렌 글라이콜, 디에틸렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜과 같은 글리콜류 등이 용매이자 환원제로써 사용된다. 전형적으로 금속 전구체를 상기의 알코올류나 글리콜류에 용해 또는 분산시킨 후 그 용액을 환류 조건하에서 가열하게 되면 금속 이온과 용매간의 산화, 환원반응에 의하여 금속이온이 금속원자로 환원되며, 환원된 금속 입자들은 핵 행성과 성장 과정을 거쳐서 입자를 형성하게 된다. 본 연구에서는 알코올환원법을 이용하여 나노크기의 은입자제조를 시도하였고, 이를 PET 칩과의 마스터배치 제조을 시도하였으며, 이의 항균성능을 연구 고찰하였다. 30 ~ 80 nm의 은파우더를 제조할 수 있었으며, 우수한 항균성능을 갖는 Ag/PET 마스터배치를 제조할 수 있었다. 이를 활용하여 나노은입자기반의 항균섬유을 제조하여 이를 활용한 기모경편성물 제조의 기초데이타로 활용이 가능하리라고 사료된다.
몇 가지 금속을 제거하기 위한 목적으로 건조된 해조류를 이용하였다. 금속 흡착제로 사용하기 위하여 40~60 mesh의 해조 분말을 칼럼에 충진시킨 후, 금속 용액을 1mL/min의 속도로 흘려 보내면서 금속이온을 흡착시켰다. Cu(II), Zn(II) 이온 모두 갈조류인 Sargassum horneri(Turner) C. Agarch보다 녹조류인 Ulva pertusa Kjellman에서 더 많은 흡착량을 보였고 두 해조류 모두 Zn(II) 이온보다 Cu(II) 이온이 더 많이 흡착하였다. 금속의 회수율은 산성 또는 중성일 경우에 켰으며 Zn(II) 이온보다 Cu(II) 이온의 회수율이 다소 높았다.
행정박물이란 공공업무의 활동을 반영하는 유형적 증거물로서 행정적 역사적 상징적 문화적 예술적 가치를 지니는 형상기록물이며 세계 여러 나라에서 제작되어 재질과 제작기법이 다양하지만, 재질조사 및 보존관리 시스템이 확립되지 않아 효율적인 보존관리의 어려움이 많다. 그러므로 본 연구에서는 금속류 행정박물에 대한 재질조사와 상태점검을 통하여 효율적인 보존관리를 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 금속류 행정박물 중 상태점검 및 재질 분류는 공직자 선물 가운데 변색, 산화, 결손 및 균열이 기록된 12점을 선별하여 조사하였다. 행정박물의 전반적인 상태를 점검하기 위해 국내 박물관, 미술관 및 일본민족학박물관에서 사용하는 상태점검카드를 수집 정리하여 새로운 점검카드를 작성 후 금속류 행정박물을 점검하였다. X-ray를 통해 행정박물의 제작기법과 소재간의 결합방법, 구조상 취약부분에 대하여 조사하였으며 P-XRF를 사용하여 행정박물의 재질 분석을 시도하여 각 재질별 분류를 실시하였다. 점검결과 행정박물의 외형적 특성과 손상부분에 대한 점검이 가능하고 구조적으로 취약한 부분을 관찰 할 수 있었다. 또한 P-XRF 측정을 통하여 재질이 미상으로 기록된 행정박물의 재질을 밝혀내었고 기록카드에 기재된 재질과 다른 재질을 찾아낼 수 있었다. 행정박물의 상태점검 및 손상정도, 재질별 분류 방법은 향후 보존관리를 위한 자료로써 활용이 가능하며 재질에 따른 훼손 방지 및 관리를 위한 보존관리지침 수립 등 장기보존을 위한 기초자료로서도 활용이 가능한 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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