• 자원리싸이클링
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• 제25권4호
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• pp.3-10
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• 2016

전 세계적으로 해수로부터 자원을 회수하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 해수 중 붕소농도는 약 4.5ppm로 낮지만 해수 전체의 용량을 고려하면 용존량이 약 5조 4천억 톤에 이른다. 붕소는 300여종의 산업에 필수적으로 사용되는 자원으로 현재 우리나라는 붕소를 전량 수입하고 있고 연간 700억 원 이상을 붕소수입에 지출하고 있다. 본 글에서는 폐수와 해수로부터 붕소를 제거하거나 회수하는 국내 외 연구동향과 관련기술을 소개하였다. 대부분의 연구는 해수담수화 과정에서 붕소를 제거하는 목적으로 진행되었으며, 붕소의 회수는 주로 폐수나 염수에서 이루어졌다. 용존 붕소를 회수하는 기술은 이온교환법이 대표적이며, 흡착-여과막 공법(Adsorption Membrane Filtration, AMF), 용매추출법 등이 있다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1999년도 춘계학술발표회요약집
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• pp.409-409
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• 1999

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.119-124
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• 2004

최근 소형 다기능, 고기능 전자장비의 개발로 인하여 고밀도 전원이 필요성이 대두되고 있다. 연료전지는 높은 전력 밀도를 가짐으로 인하여 소형 전원 장비에 가능성을 가지는 것으로 여겨지고 있다. 연료전지 중 특히 고분자 전해질 연료전지는 높은 전력밀도와 낮은 작동온도 등으로 인하여 이차전지의 자리를 대체할 수 있을 것으로 보여지지만 현재까지 연료 공급장치의 문제로 인하여 실용화되지 못하고 있다. 본 연구에서는 여러 가지 수소저장 물질 중에서 알칼리 붕소 수소화물을 이용하여 연료전지에 수소를 공급하고자 하며, 수소발생에 사용되는 촉매에 대한 연구를 진행하였다. 알칼리 붕소 수소화물의 수소발생 반응에 사용되는 촉매로는 Pt, Ru, Co, Ni 등이 사용되어질 수 있다. 이중에서 가장 수소발생 능력이 높은 촉매는 Ru이며, 비귀금속 촉매 중에는 Co가 높은 활성을 나타내었다. 본 연구에서는 Ru 촉매와 Co 촉매의 특성을 비교하였으며 연료전지에 수소를 공급할 수 있는 가능성을 확인하였다. Ru와 Co 촉매의 공통적인 특징은 알칼리 붕소화물인 NaBH$_4$의 농도가 높아질수록, 온도가 높아질수록 수소의 발생속도를 높이는 현상을 보였다. 또한 안정화제인 NaOH에 대하여, Ru의 경우는 농도가 높아질수록 수소발생 속도가 낮아졌으며, Co는 그 반대의 결과를 보였다. NaBH$_4$의 분해 반응으로 발생된 수소를 연료전지에 공급하여 2W급의 휴대폰용 연료전지를 구동할 수 있었다. 이로써 알칼리 붕소수소화물로부터 발생된 수소를 이용하여 안정적으로 연료전지를 구동할 수 있는 가능성을 확인하였다. 유류 분해정도를 파악하는 지시자로써 특정 무기 오염물질을 이용할 수 있을 가능성이 있으므로 좀더 이들 관계성에 대한 연구가 진행될 필요성이 있다고 판단된다.고 과학적으로 분석할 수 있는 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다. 의미를 되새기는 것으로 짧은 연구를 시작하겠다. 등은 활성 값이 70% 이상으로 퇴적물 독성이 상대적으로 낮았다. 이중나선 DNA 함량은 28.4 % - 49%로 대조군에 비해서 감소가 크다. 대부분의 정점이 대조군의 30% 내외로 정점 간의 차이는 크지는 않다. 그러나 다른 측정자료와 같이 정점 22에서 18%로 최소치를 나타내고, 정점 2, 12에서 20% 내외의 값을 보인다. 종합적으로 볼 때 오염물질의 유입이 크고, 광양제철 인근 정점 들이 모두 다른 정점에 비해서 낮아서, 퇴적물 독성이 높은 정점으로 조사되었다.hiwo의 광합성 능력은 낮은 농도들에서는 대조구와 유사하였으나, 5 $\mu\textrm{g}$/l의 높은 농도에서는 초기에 매우 낮은 광합성 능력을 보이다가 시간이 경과하면서 대조군보다 더 높은 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 식물플랑크톤이 benso[a]pyrene의 낮은 농도에서 노출될 때는 이 물질을 탄소원으로 사용할 가능성이 있음을 시사한다. 본 연구의 결과들은 연안해역에 benso[a]pyrene과 같은 지속성 유기오염물질이 유입되었을 때 내정여부에 따라 식물플랑크톤 군집내 종 천이와 일차생산력에 크게 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.TEX>5.2개)였으며, 등급별 회수율은 각각 GI(8.5%), GII(13.4%), GIII(43.9%), GIV(34.2%)로 나타

• 한국결정성장학회지
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• 제18권5호
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• pp.195-199
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• 2008

반도체용 규소 원료는 11 N급의 고순도이나 가격이 고가이고 또한 생산이 제한되어서 폭발적인 태양전지의 수요를 따르지 못하고 있어 저급(5$\sim$6 N)의 UMG(Upgraded Metallurgical Grade)를 사용하자 하는 노력이 진행 중이다. 이 5$\sim$6 N급에서는 dopant 원소인 붕소(B)외 인(P)의 농도가 1 ppm 이상 존재한다. 이들 원료를 사용하여서 결정 성장을 하였을 경우에 존재하는 여러 불순물들의 편석계수(segregation coefficient)를 활용하여 화학적, 전기적 성질을 예상 하여본 결과 결정성장 초기에는 붕소(B)의 농도가 인(P) 보다 높아 p영역이 발생하고 후반부에는 인의 농도가 붕소 보다 높아 n 형 기판이 생성됨을 보았다. 또한 응고속도를 조절하여 여러 불순물을 제거하고자 히는 노력은 편식계수가 적은 금속 일소들의 제거에는 효과적이나 편석계수가 큰 붕소와 인의 제거에는 효과가 크지 않음을 예상 할 수 있다.

• 폴리머
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• 제25권4호
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• pp.451-459
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• 2001

스티렌 단량체를 E-beam 전조사법에 의해 폴리프로필렌 섬유에 그라프트 반응시켜 PP-g-styrene 공중합체를 제조한 후 클로로메틸화 반응과 아민화 반응을 통하여 아민형 이온교환수지를 합성하였다. 공중합체의 그라프트율은 스티렌 단량체의 농도가 증가할수록 증가하였으며, 스티렌 단량체의 농도가 80% 일때 118%로 최대치를 나타내었다. Mohr's salt와 황산의 최적 농도는 1.0 ${\times}\;10^{-3}$ M 과 0.1M 로 나타났다. 아민화율은 그라프트율이 증가할수록 증가하였다. 합성한 아민형 이온교환체의 팽윤율은 기재보다 높게 나타났으며 이온교환용량은 6.7 meq/g으로 상용 이온교환수지에 비하여 3배 정도의 수치를 나타내었다. 붕소이온흡착의 최적 조건은 pH 4에서 나타났으며, 붕소이온 흡착량은 아민화율이 증가할수록 증가하였다.

• 분석과학
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• 제22권4호
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• pp.302-306
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• 2009

철강 중의 미량 붕소는 소재의 기계적, 물리적 특성에 중요한 영향을 준다. 즉발감마선 방사화 분석법에 의해 저합금강 시료 중의 미량 붕소를 측정하였다. 시료는 한국표준과학연구원에서 제조한 저합금강 표준물질KRISS 101-01-C21~C26을 이용하였으며, 측정방법의 유효성 확인을 위해 NIST SRM 362, 364, 1761, 1762를 정확도관리용 시료로 사용하였다. NIST SRM 362를 제외하고는 측정 농도가 인증값의 불확도 범위내에서 잘 일치하였다. 불확도는 ISO guideline에 따라 평가하였으며, 포함인자 2를 적용하여 확장불확도를 산출하였다. 붕소 농도 mg/kg수준에서 상대확장불확도는 3%에서 7% 사이였다. 그 결과를 용매추출-유도결합플라스마 방출분광분석결과와 비교하여 제시하였다.

• 폴리머
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• 제30권1호
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• pp.45-49
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• 2006

본 연구에서는 합성된 해수 중의 붕소 분리에 관한 연구를 수행하였다. 실험에 사용된 이온교환수지는 글루카아민(glucamine) 작용기가 함유되어 있는 Amberlite IRA 743이며, 해수의 pH, 붕소의 초기농도, 반응온도 등을 변화시켜가면서 회분식 반응기에서 수행하였다. 그 결과, Amberlite IRA 743수지의 붕소흡착에 적합한 pH는 8.5로 나타났으며, 313K에서 최고의 흡착효율을 나타냄을 알 수 있었다. 흡착속도는 온도의 증가에 따라 빠르게 나타났으며, 반면에 붕소 초기의 농도가 증가하면 감소하였다. 또한, 실험 결과들을 2차 균일반응의 모델에 적용하여 다음의 속도 식을 얻을 수 있었다. $$\frac{X}{1-X}=780[C_0]^{-1.65}t^{1.48}\;exp\;({-\frac{17883}{RT}}\)\;;\;pH8.5$$

• 전자공학회논문지A
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• 제33A권2호
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• pp.96-113
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• 1996

고농도로 붕소가 도핑된 실리콘층 내에 존재하는 부정합 전위는 웨이퍼 가장자리에서 발생됨을 알았으며, 이 층을 도핑되지 않은 영역으로 둘러쌓음으로써 부정합 전위가 억제된 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘층을 형성할 수 있었다. 이를 이용하여 부정합 전위가 없는 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘 멤브레인을 제작하였으며, 이 멤브레인의 표면 거칠기 및 파괴 강도 그리고 잔류 인장 응력을 각각 20$\AA$ 1.39${\times}10^{10}dyn/cm^{2}$ 그리고 2.7${\times}10^{9}dyn/cm^{2}$로 측정되었다. 반면에 부정합 전위를 포함하는 기존 멤브레인은 각각 500$\AA$ 8.27${\times}10^{9}dyn/cm^{2}$ 그리고 9.3${\times}10^{8}dyn/cm^{2}$로 측정되었으며, 두 멤브레인의 이러한 차이는 부정합 전위에서 기인함을 알았다. 측정된 두 멤브레인의 Young's 모듈러스는 1.45${\times}10^{12}dyn/cm^{2}$로 동일하게 나타났다. 또, 도핑 농도 1.3${\times}10^{12}dyn/cm^{3}$에 대한 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘의 유효 격자 상수 및 기존 멤브레인의 평면적 격자 상수 그리고 기존 멤브레인 내의 부정합 전위의 밀도는 각각 5.424$\AA$ 5.426$\AA$ 그리고 2.3${\times}10^{4}$/cm 로 추출되었으며, 붕소가 도핑된 실리콘의 부정합 계수는 1.04${\times}10^{23}$/atom으로 추출되었다. 한편 별도의 추가적인 공정없이 일반적인 에피 성장법을 사용하여 고농도로 붕소가 도핑된 실리콘층 위에 부정합 전위가 없는 에피 실리콘을 성장시켰으며, 이 에피 실리콘의 결정성은 매우 양호한 것으로 밝혀졌다. 또 부정합 전위가 없는 에피 실리콘에 n+/p 게이트 다이오드를 제작하고 그 전압-전류 특성을 측정한 결과 5V의 역 바이어스에서 0.6nA/$cm^{2}$의 작은 누설 전류값을 나타내었다.

• 분석과학
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• 제27권6호
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• pp.352-356
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• 2014

최근 붕소를 철강에 첨가함으로써 철강의 성질을 개선시키는 여러 연구들이 알려져 있다. 이러한 연구를 위하여 원자 흡광광도법, ICP-OES, ICP-MS에 의한 철강 중 붕소 분석 방법에 관한 연구들이 보고되고 있으며, 철강 중 붕소 정량 시 붕소의 휘발 손실 및 고농도 철 매트릭스로 인한 붕소 분석 방해 등의 어려움이 알려져 있다. 이 연구에서는 붕소의 휘발 손실을 억제 가능한 철강 시료 분해 방법 및 매트릭스 분리과정 없이 ICP-MS에 의하여 철강 내 붕소를 정량할 수 있는 방법을 연구하고자 하였다. 질산-이플루오린화 암모늄을 이용하여 철강 시료 중 붕소의 휘발 손실을 억제하고 시료의 완전 분해가 가능하였으며, ICP-MS에 의하여 다량의 철 매트릭스 중 붕소 정량이 가능하였다. 서로 다른 붕소 함량의 철강 표준물질을 대상으로 시료 분해 및 ICP-MS에 의한 붕소 정량 결과 회수율은 103~111%, 상대표준편차는 5% 이하였으며, 방법검출한계(MDL)는 $1.17{\mu}g/g$ 이었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.117-117
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• 2012

부식용액 중의 붕산 농도 및 붕산 외 불순물(Cl, F, S)의 농도변화가 탄소강(SA106)의 부식특성에 미치는 영향을 조사하였다. 붕산농도 및 붕산 외 불순물(Cl, F, S)의 농도 변화가 탄소강의 부식특성에 많은 영향을 미쳤음을 관찰할 수 있었다.