• 한국세라믹학회지
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• 제41권7호
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• pp.548-554
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• 2004

슬러리 발포법을 이용하여 다공성 실리카 지지체를 제조하였으며, 지지체 표면에 졸-겔법을 이용하여 TiO$_2$을 코팅하였다. TiO$_2$ 코팅층에 대한 XRD, SEM 및 BET 측정 결과, 열처리 온도가 50$0^{\circ}C$에서 TiO$_2$의 anatase 결정상이 나타나기 시작하여, $700^{\circ}C$에서 그 피크가 최대가 되었다. 이 때 결정 성장한 TiO$_2$ 입자의 크기는 약 1$mu extrm{m}$ 정도로 판명되었다. 또한, 촉매지지체로 활용성을 검토하기 위해 TiO$_2$코팅 전후로 지지체의 굽힘 강도와 기체 투과율을 측정하였다. 강도의 경우, 코팅 전 2.4 MPa에서 이후 3.9∼4.3MPa로 증가하였으나 열처리 온도의 영향에 의한 변화는 나타나지 않았다. 한편, 투과율은 코팅 전 770${\times}$$10^{-13}$ $m^2$에서 코팅 후 363${\times}$$10^{-13}$ $m^2$로 감소하였고 열처리 온도의 증가와 함께 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권1호
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• pp.62-68
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• 2004

본 연구에서는 SHS 공정에 의하여 기공의 크기를 조절함으로서 전기저항 발열 특성을 가지는 다공성 $MoSi_2$를 제조하는 공정에 관하여 연구하였다. 결함이 억제된 다공질 재료를 제조하기 위하여 Si 함량 변화 및 예열 공정을 실시하였으며, 성형체 제조에 사용되는 Mo 분말의 크기 변화에 따른 가공 형성 거동에 대하여 연구하였다. 실험 결과 합성된 $MoSi_2$ 입자의 크기는 Mo 입자의 크기와는 관계없이 연소 합성시 발열되는 발열양에 의해 좌우되었으며, 기공의 크기는 Mo 입자의 크기에 따라 결정되었다. 또한 가공 경사 $MoSi_2$ 다공질 재료를 만들기 위하여 150-300${\mu}m$ Mo 분말과 4-5${\mu}m$ Mo 분말을 단계별로 5층으로 혼합하여 합성한 결과 거시적으로 순차적인 기공 크기 분포를 나타내었으며, 이를 통하여 포집 효율등이 우수한 다공성 발열체 재료의 제조가 가능하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권3호
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• pp.241-248
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• 2003

고체산화물 연료전지용 음극소재로 사용되는 다공성 NiO-YSZ 소재의 강도를 향상시키기 위하여 $Y_2$O$_3$첨가제의 양 및 기공전구체로 첨가되는 탄소첨가제의 종류를 변화시켰으며, 이에 따른 기계적 강도와 기공율, 전기전도도를 측정하였다. $Y_2$O$_3$첨가제의 양은 8 mol%와 10 mo1%로 각각 변화시켰으며, 기공전구체는 활성탄과 카본블랙의 영향을 고찰하였다. 그 결과 카본블랙을 기공전구체로 사용하였을 경우 활성탄을 사용한 경우에 비해 기계적 강도가 크게 향상되었으며, 상대적으로 고온의 소결온도에서 제조된 10 mo1%의 $Y_2$O$_3$가 첨가된 NiO-YSZ 음극소재가, 8 mol%가 첨가된 소재에 비하여 상대적으로 우수한 강도를 나타내었다. 10 mo1%의 $Y_2$O$_3$와 카본블랙이 첨가된 음극소재는 전기전도도 값에 있어서도 $700^{\circ}C$~100$0^{\circ}C$의 온도범위에서 $10^2$~$10^3$S/cm의 양호한 값을 나타내는 것으로 평가되었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제28권3호
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• pp.319-326
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• 2012

세라믹은 오랜 기간 동안 치과용 수복재로 사용되어 왔다. 세라믹이 치과학에 도입되면서, 치과용 수복물은 심미성 면에서 눈부신 발전을 하게 되었다. 그러나 최근 세라믹은 수복재료뿐만 아니라 생체재료로서 주목을 받고 있다. 알루미늄 옥사이드와 사파이어등으로 시작된 연구는 지르코니아가 등장함에 따라 새로운 국면을 맞게 되었다. 특히 지르코니아는 색상이나, 기계적 성질, 생체친화성 등 여러 가지 장점 때문에 전통적으로 임플란트 고정체의 주재료이었던 티타늄의 대체 물질로 연구가 진행되고 있다. 지르코니아의 골반응은 매우 우수하지만, 표면 처리가 매우 어렵기 때문에 표면 처리된 티타늄보다는 뛰어나지 못하다는 내용들이 보고되고 있다. 이러한 한계점을 벗어나기 위해, 표면에 화학처리를 하거나 처음부터 다공성 형태를 갖도록 성형하는 방법과 다른 물질로 코팅처리하는 방법들이 소개되었고, 그 결과 수종의 지르코니아 임플란트가 현재 상용화된 상태이다. 앞으로 골이식재 구성성분으로서의 연구 등 다양한 목적의 생체재료로서 지르코니아의 활용에 대한 연구가 이루어질 것으로 사료된다. 이 논문에서는 생체재료로서의 지르코니아에 대한 연구와 앞으로의 발전가능성 등에 관한 문헌을 고찰할 것이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권2호
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• pp.77-81
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• 2019

최근 환경오염에 관한 문제가 대두됨에 따라서 친환경 수처리 공법에 관한 다양한 방법들이 논의되고 있다. 현재 시장을 주도하고 있는 고분자 멤브레인은 저가이나, 내화학성 및 내구성 측면에서 많은 문제점을 안고 있다. 이에 따라 친환경적이며 내구성, 내화학성이 뛰어난 세라믹 멤브레인의 기공 구조, 크기 및 표면 처리를 통하여 고효율의 수처리용 세라믹 멤브레인을 제작하였다. $ZrO_2$ 및 $TiO_2$의 균일한 코팅막 형성을 통하여 멤브레인의 기공 크기를 조절 하였다. 테입케스팅, 졸겔 공정법을 활용하여 멤브레인 표면에 성공적으로 나노기공을 가지는 세라믹 코팅막을 형성하였다. 세라믹 멤브레인의 미세조직 분석, 코팅막의 기공의 크기 분석을 진행하였으며 이에 대한 수처리 특성 변화를 관측하였다.

• 분석과학
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• 제15권3호
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• pp.256-262
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• 2002

평균입자크기가 200 ${\mu}m$인 코디어라이트 분말을 사용하여 다공성 필터를 제조한 후, 진공함침법으로 $V_2O_5$, CuO, $LaCoO_3$ 촉매를 담지시킨 후 NO와 $SO_2$ 기체를 촉매 담지 세라믹필터에 동시 통과시키면서 NOx/SOx의 동시제거효율을 측정하였다. 제조된 다공성 필터의 기공률은 61.6%였고, 압축강도는 12.3 MPa이었으며, 면속도 5 cm/sec에서의 차압은 147 Pa이었다. NO와 $SO_2$의 동시제거효율을 분석해 본 결과, 페로브스카이트계 $LaCoO_3$ 촉매의 동시제거효율이 가장 우수함을 확인하였으며, $LaCoO_3$ 촉매의 NO에 대한 제거효율은 90% 이상, $SO_2$에 대해서는 80% 이상이었다.

• 공업화학
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• 제9권4호
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• pp.536-541
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• 1998

본 연구에서는 시판용 99.8% 금속알루미늄을 수산전해액에서 정전류 방식에 의하여 양극산화하여 다공성 알루미나 막을 제조하는 실험을 행하였다. 전기화학 반응은 표면반응으로 양극산화에 앞서 알루미늄판을 열산화, 화학연마 및 전해연마 등의 전처리를 행하였으며, 반응온도, 전기량, 수산전해질 농도 및 전류밀도의 변화에 따라 양극산화를 시행하여 형성된 다공성 알루미나 막의 세공크기와 분포, 세공밀도 및 막와 두께를 조사하였다. 양극산화에 의해 제조된 다공성 알루미나 막의 기하구조는 직선적인 원통형 세공을 가지며, 세공직경이 45~100 nm 범위로 세공분포가 매우 균일하고, 세공밀도가 $10{\sim}30{\times}10^8$개/$cm^2$로 우수한 세라믹막의 특성을 갖는 한외여과막을 제조할 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권2호
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• pp.70-74
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• 2011

다공성 $(Ca,Mg)_{0.15}Zr_{0.7}O_{1.7}$ 세라믹스를 제조하고 기공률 및 기계적 강도를 측정하여 SOFC 세라믹 지지체로서 응용 가능성을 조사하였다. 출발물질로 $ZrO(NO_3)_2{\cdot}2H_2O$를 선정하고 이를 이온 교환수에 용해하여 glycine을 첨가하여 glycine 연소법으로 $ZrO_2$ 분말을 합성하고 $800^{\circ}C$에서 하소하여 $ZrO_2$ 원으로 사용하였다. 합성한 $ZrO_2$ 분말, dolomite, 그리고 pore former로 carbon black을 혼합하고 $1200{\sim}1400^{\circ}C$로 소성하여 다공성 $(Ca,Mg)_{0.15}Zr_{0.7}O_{1.7}$ 세라믹스 소결체를 제조하였다. $(Ca,Mg)_{0.15}Zr_{0.7}O_{1.7}$ 세라믹스의 결정상은 단일상의 cubic상이었다. $1300^{\circ}C$ 에서 소성한 $(Ca,Mg)_{0.15}Zr_{0.7}O_{1.7}$ 세라믹 소결체는 carbon black의 양이 증가할수록 기공률이 32 %에서 55 %까지 증가하였으며 기계적 강도는 90 MPa로부터 30 MPa까지 감소하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권12호
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• pp.1197-1202
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• 2002

방전 플라즈마 소결법을 이용하여 건전한 강도를 갖는 다공성 육티탄산 칼륨 휘스커 프리폼을 제조하기 위해서, 여러 소결온도 조건하에서 휘스커 프리폼을 제조한 후 기공률과 압축강도 등을 조사하였다. 그 결과, 소결 온도 900∼950${\circ}C$, 유지시간 10분, 압축하중 40 MPa, 승온속도 50${\circ}C$/min, on-off pulse type 12:2의 조건에서 높은 기공률을 갖는 프리폼을 제조할 수 있었다. 이상의 최적조건에서 제조한 프리폼은 기공률이 15∼37% 범위임에도 불구하고 174∼266 MPa의 비교적 높은 압축강도를 나타내었다. 이와 같은 강도의 향상은 휘스커간의 스파크 플라즈마 방전 및 자기 발열작용의 영향에 기인한 것으로 생각된다. 900${\circ}C$ 이하에서 제조한 휘스커 프리폼의 강도 레벨은 80∼100MPa로 900∼950${\circ}C$의 온도조건에서 제조한 프리폼에 비해 2배 이하의 낮은 값을 나타내었다. 1000 ${\circ}C$에서의 압축강도는 523 MPa로 가장 높은 강도값을 나타내었으나, 약 5%의 낮은 기공률을 나타내었다. 이상의 결과로부터, 비교적 강도가 높고 다공성의 티탄산 칼륨 휘스커를 제조하는데 있어 방전 플라즈마 소결법이 효과적인 것으로 생각된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권7호
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• pp.518-527
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• 2004

본 연구에서는 다공성 알루미나 기판의 기공 형상 개질을 통해서 필터의 집진 효율, 성능 및 내구성 향상을 위한 공정에 대해서 다루었다. 탄화규소 휘스커를 통한 기공 개질을 위해서 모재의 표면뿐만 아니라 기공 내부에까지 균일한 탄화규소 휘스커를 얻고자 화학 기상 침착법(Chemical Vapor Infiltration： CVI)을 사용하여 실험을 진행하였다. 실험결과 증착 온도와 증착 위치 및 입력 기체비와 같은 공정 조건의 변화에 따라 증착 경향에 확연한 차이를 나타내는 것을 알 수 있다. 다시 말해 첫째, 시편의 관찰 위치가 표면에서 내부로 들어갈수록 “반응 기체의 고갈 효과”로 인해 휘스커가 점점 세선화 되는 것을 볼 수 있으며 두 번째로 증착 온도에 따라서 debris, whisker, film등과 같이 증착물의 형상이 변화하게 된다. 이러한 형상의 변화는 여러 가지 물성의 변화를 가져오게 되는데 그 중에서, film이 증착 되는 경우에는 기판의 강도가 박 115.7% 가량 현저하게 증가하는 반면에 비표면적과 기체 투과율은 감소하게 되지만, 휘스커의 경우에는 강도가 95%, 비표면적은 33.5% 정도가 증가하며 기체 투과율 감소를 최소화 할 수 있다. 따라서 다공성 알루미나 기판 내부 기공에 휘스커를 증착 하면 필터로 인한 압력 저하를 최소화하면서 기공의 크기보다 작은 미세 분진들을 걸러 낼 수 있게 되므로 차세대 필터 재료로 기대된다.