• Journal of Power System Engineering
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• v.3 no.4
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• pp.45-50
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• 1999

기포 펌프는 물과 공기 사이의 접촉 면적을 증가시켜 공기로부터 물로의 산소 용해를 높이는 기능을 가지고 있다. 이 연구에서는 기포 펌프에서 여러 가지 흐름 패턴을 설정하고, 이것을 근거로 하여 슬립모델을 확립하여, 기포 펌프의 산소 용해 특성을 조사하였다. 이 연구에서 수행한 실험 결과로부터, 산소 전달 계수는 흐름 패턴(기포 흐름, 기포-슬러그 흐름, 슬러그 흐름)에는 상당한 영향을 받았으나, 시료수의 오염 정도에 따른 영향은 그다지 크지 않음을 확인하였다. 그리고, 산소 전달양은 레이놀즈 수에 비례하여 증가하며, 산소 전달면을 증가시키기 위해서는 에어 스톤이나 디퓨저의 이용이 매우 효과적임을 확인하였다. 또한, 표면 활성 물질은 물의 오염 정도나 흐름 패턴에 관계없이 산소 전달에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.318-318
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• 2011

자연수를 가압(4~5기압)하면서 물과 공기의 비를 4:1~3:1로 혼합하면 수체 내 초미세기포(Diameter $3{\sim}10{\mu}m$)가 발생하는데 이를 산소용해수라 하며 수질정화시설 또는 양식장 등에 널리 사용되고 있다. 산소용해수의 특징은 기포의 비표면적이 넓고 10시간 이상 포화 농도를 유지하여 수체에 잔류하는 시간이 길기 때문에, 일반 산기석을 활용한 포기나 순산소 용해 등의 타 방법과 구별된다. 산소용해수의 산소전달효율은 기존 방법과 큰 차이를 보이기 때문에 실제 적용시에는 대상수를 이용하여 산소전달계수($K_{L}a$)를 사전에 산정할 필요가 있다. 본 연구에서는 한국건설기술 연구원의 안동 수자원 환경실험센터 내 실외형 콘크리트 사각반응수조에 산소용해장치 및 확산장치를 결합한 일체형 시스템을 적용시켜 2010년 9월~2011년 1월의 5개월간 결과를 분석, 본 장치의 $K_{L}a$를 산정 후 수질정화의 활용 면에서 검토하였다. $K_{L}a$의 산정에는 다양한 방법이 이용되나 용존 산소 농도의 제어에 한계가 있는 실외 대형실험장에 적합한 Lewis and Whitman의 Two-film 이론에 근거한 정상포기법을 적용하였다. 체적 $80m^3$의 수조 내에서 현장 유지용수를 대상으로 실험한 결과 산소전달계수는 $0.324\pm0.050$/min, 포화농도는 8.64 mg $O_2$/L, 도달시간은 11 /min이 산정되었으며, 이는 기존 산기석 포기의 산소전달계수 범위인 $0.105\pm0.019$ /min보다 약 3.1배 높은 결과를 보였다. 또한, 확산장치의 수류 순환 방향 및 정도를 검토하기 위하여 실험수조에서 1m단위로 격자를 구성한 후 초음파 유속계로 실측한 결과 0.0~2.5 m/s 의 평면적 유속범위를 도출하였다. 그리고 전체 순환을 고려했을 때 용존산소는 약 8시간 후 8.64 mg $O_2$/L 값에 도달하여 안정화 되었으며, 강한 수류순환과 산소용해수에 의해 하상에 존재하는 퇴적물들의 이송 및 산화촉진을 유도하였다. 이를 근거로 실험수조의 체적과 기준 가동시간인 8시간을 적용시켰을 때, 실험구 수질은 대조구와 비교하여 COD, T-N, T-P가 모두 25~35% 개선되었다. 이 결과는 여과공정 없이 단순 순환만을 고려한 물리적 수질정화 방법의 단독 활용 가능성을 나타내며, 기존 연구에서 나타난 SOD (Sediment oxygen demand) 저감 능력을 감안할 때 향후 폐쇄성 수역의 수질관리에도 효율적으로 활용할 수 있음을 시사한다.

• Resources Recycling
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• v.21 no.5
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• pp.58-64
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• 2012

Ti button type ingots were prepared by recycling of Ti turning scraps using vacuum arc melting process for production of consumable arc electrode. The behavior of impurities such as Fe, W, O, and N in the Ti button ingots was investigated and the properties of the Ti button ingots were also evaluated. In the case of oxygen gaseous impurity, the oxygen layers on the surface of the Ti turning scraps were easily removed by the first vacuum arc melting. On the other hand, the solute oxygen in the Ti turning scraps was not removed by the next melting. In the case of Fe, major impurity in the Ti turning scraps, the removal degree in the final Ti button ingot refined by vacuum arc melting for 20 minutes was approximately 43 %, which is due to the vapor pressure difference between Ti and Fe. As a result, the Ti button ingots with ASTM grade 3 could be obtained by multiple vacuum arc melting from the Ti turning scraps. Therefore, it was confirmed that the preparation of consumable electrode for vacuum arc remelting could be possible by recycling of Ti turning scraps.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.2 no.3
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• pp.207-212
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• 1992

The defect structure of calcium titanates with CaO excess or $TiO_2$ excess was studied by measuring electrical conductivities as a funcition of oxygen partial pressure at $85O^{\circ}C$ to $1050^{\circ}C$. Execess CaO may divide itself equally between A and B sites, resulting in $Ca_{Ti}$" and Vo", while excess $TiO_2$ form $V_{Ca}$" and Vo". The equilibrium electrical conductivity data indicate that the solubilities of CaO and $TiO_2$ in $CaTiO_3$ are 5000ppm and 2000ppm, respectively. Oxygen vacancies contributed to the ionic conduction which flatten the conductivity minima and did not make any defect association with oppositely charged defects.ely charged defects.

• Resources Recycling
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• v.21 no.1
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• pp.60-65
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• 2012

The Ti-6Al-4V alloys were prepared by recycling of dental Ti pure scraps using vacuum arc melting process, and their physical properties were evaluated the Ti-6Al-4V alloys with different oxygen concentrations. For the preparation of Ti-6Al-4V alloys, Ti pure scraps used for dental implant were utilized as a raw material, and their different oxygen concentrations were ranged from G1 to G4 grade in ASTM standards. It was confirmed that the weight loss of Al in the composition of Ti-6Al-4V alloy could be controlled under the Ar pressure of 875 torr during the melting of alloy. The oxygen concentrations of the Ti-6Al-4V alloys were ranged from 1170 to 3340 ppm. The vickers hardness change of the Ti-6Al-4V alloys showed a similar behavior with that of pure Ti. As a result, we confirmed a possibility of preparation of Ti-6Al-4V alloy by recycling of dental Ti scraps using vacuum arc melting process in this study.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.25 no.3
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• pp.155-162
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• 2012

We observed characteristic oxidation and dissolution phenomena induced by dissolved oxygen for mackinawite that is produced via sulfate-reducing bacteria (SRB) living in anaerobic environments such as soils and groundwater. We tried to recognize the role of the sulfide minerals that usually coexist with some stabilized radionuclides (e.g., reduced uranium), which can be reoxidized and redissolved by an oxygen-rich groundwater invaded into a contaminated area. The mackinawite produced by 'Desulfovibrio desulfuricans', a sulfate-reducing bacterium, was conducted to be dissolved for 2 weeks by some oxidants such as 'hydrogen peroxide' and 'sodium nitrite'. Although mineralogical oxidation and dissolution characteristics were different from each other according to the oxidants, the initially oxidized solution was early stabilized through the oxygen consumption by ${\mu}m$-sized sulfide particles and the resultant increase of sulfate in solution. From these results, we can anticipate that the large amount of sulfide minerals generated by SRB can not only repress the anoxic environment to be disturbed by the consumption of oxygen in groundwater, but also contribute to stabilize the reduced/precipitated radionuclides as a buffer material for a long time.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.12
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• pp.1093-1096
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• 2001

The Solid solution of A $l_2$ $O_3$ into ZnO can be defined by the substitution reaction of Al$\^$3+/ ions into the Zn$\^$2+/ sites of ZnO crystal lattice, the tetrahedral interstices composed of four neighbor oxygen ions in the wurtzite structure. Since the reaction either creates new zinc vacancies or consumes the oxygen vacancies, it should be in equilibrium with ZnO nonstoichiometry and disorder reactions. The relationships make oxygen partial pressure P$\sub$o2/ control the concentrations of the vacancies and consequently limit the Al solubility in ZnO, [Al$\sub$zn/]$\sub$max/. This paper firstly reports with a refined model for defect quilibria in ZnO that the solubility decrease with the increase of P$\sub$o2/, [Al$\sub$zn/]$\sub$max/ P$\sub$o2/$\^$-1/4/.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.83.2-83.2
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• 2010

최근, 원유 가격의 상승으로 인해 태양에너지에 대한 관심이 크게 증가되고 있다. 그러나 이러한 태양전지용 Si(SoG-Si)의 대부분을 차지하는 태양전지급 다결정 실리콘 원료를 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이다. 이에 대한 기술적 대응으로서 최근에는 고비용의 기상법을 해결하기 위하여 야금학적인 정련법을 이용한 제조기술 개발이 세계적으로 주목받고 있으며, 야금학적 정련기술은 지적재산권에 관한 기술적 배타성을 제고 할 수 있을 뿐 만 아니라 기상법의 Si 대비 낮은 품위 에도 불구하고 태양전지용 실리콘의 사용가능성을 제시함으로서 활발한 연구와 함께 실용화기술로 대두되고 있다. 그러므로 본 연구는 기존 사용 중인 고가의 기상법 폴리실리콘 제조와 달리, 생산 가격경쟁력이 있는 규석광으로부터 고순도금속 및 태양전지급 폴리실리콘 생산 연속 종전기술을 개발하고자 하였다. 금속급 Si(이하 MG-Si)으로부터 경제적인 SoG-Si을 제조하기 위한 공정 개발을 일환으로 MG-Si 중 불순물인 P 원소를 효과적으로 정련할 수 있는 슬래그 정련기술 개발과 슬래그설계 기술개발을 기본목표로 설정하여 고찰하였다. 용융 Silicon과 슬래그계면에 설정되는 산소분압제어에 따른 슬래그의 P의 이온 안정성을 변화시킴으로서, MG-Si중 P를 분리제거를 기본개념으로 설정하였다. 염기성 산화물로 산소이온이 공급됨을 이용하여 염기도에 따른 분배비를 고찰한 결과, CaO의 활동도가 증가함에 따라 슬래그 중 $O^{2-}$의 활동도와 함께 phosphide 이온의 안정성이 증가함을 확인하였다. 그리고 슬래그로부터 실리콘 중 Ca의 용해도에 따른 분배비를 확인하기 위해 실험 후 Si에서 Ca의 성분을 분석한 결과, 실리콘 중 Ca 용해도는 염기도($a_{CaO}/\sqrt{a_{SiO_2}}$)의 증가와 함께 증가하였으며, Ca의 용해도 증가는 탈린능을 증가시킨다는 것을 알 수 있었다. 또한 수소분압을 변화시켜 인의 증기압변화 및 기화정련 효과를 알 수 있었으며, acid leaching을 통해 잔존해있는 불순물을 추가적으로 정련될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.18 no.3
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• pp.307-311
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• 2004

The objective of this work is to evaluate the hypothesis that a good technique for supplying oxygen to the saturated zone in the presence of light nonaqueous phase liquid (LNAPL) pool contamination at the water table is to pass air through the unsaturated zone above the pool. This hypothesis was evaluated in experimental studies performed using a bench-scale, sand-tank reactor, Steady-state abiotic experiments in the sand-tank reactor with air flowing through the reactor headspace demonstrated that oxygen supply through the water table interface into the saturated zone was enhanced when an LNAPL (dodecane) pool was present at the water table. These experimental results confirmed the hypothesis that an LNAPL pool can serve as a high concentration oxygen source to the oxygen-limited area beneath the pool and, as a result, enhance the in situ biodegradation rate.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.18 no.3
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• pp.337-342
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• 2004

Previous experiment was performed under abiotic condition. Steady-state abiotic experiments in the sand-tank reactor with air flowing through the reactor headspace demonstrated that oxygen supply through the water table interface into the saturated zone was enhanced when an LNAPL (dodecane) pool was present at the water table. Biotic condition was considered in this study. Biotic experiments performed after inoculating the reactor with Pseudomonas putida mt-2, which does not grow on dodecane, indicated that the enhanced oxygen supply in the presence of the LNAPL pool also enhanced biodegradation of a solute (glucose) plume passing beneath the LNAPL pool at steady-state.