• Korean Chemical Engineering Research
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• v.53 no.3
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• pp.372-381
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• 2015

The effect of preparation method on the catalytic activities of the $Ni/Al_2O_3$ catalysts on steam reforming of ethylene glycol was investigated. The catalysts were prepared with various preparation methods such as an incipient wetness impregnation, wet impregnation, and coprecipitation method. In the case of coprecipitation method, various precipitants such as KOH, $K_2CO_3$, and $NH_4OH$ were compared. The prepared catalysts were characterized by using $N_2$ physisorption, inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy, X-ray diffraction, temperatureprogrammed reduction, pulsed $H_2$ chemisorption, temperature-programmed oxidation, scanning electron microscopy, and thermogravimetric analysis. Among the catalysts reduced at 773 K, the $Ni/Al_2O_3$ catalyst prepared by a coprecipitation with KOH or $K_2CO_3$ as precipitants showed the best catalytic performance. The preparation method affected the particle size of Ni, reducibility of nickel oxides, catalytic performance (activity and stability), and types of coke formed during the reaction. The $Ni/Al_2O_3$ catalyst prepared by a coprecipitation with KOH showed the increasing catalytic activity with an increase in the reduction temperature from 773 to 1173 K because of an increase in the reduction degree of Ni oxide species even though the particle size of Ni increased with increasing reduction temperature.

• Applied Biological Chemistry
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• v.10
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• pp.1-13
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• 1968

Phytin is a salt(mainly calcium and magnesium) of phytic acid and its purity and molecular formula can be determined by assaying the contents of phosporus, calcium and magnesium in phytin. In order to devise a new method for the quantitative analysis of the three elements in phytin, the chelatometric method was developed as follows: 1) As the pretreatment for phytin analysis, it was ashfied st $550{\sim}600^{\circ}C$ in the presence of concentrated nitric acid. This dry process is more accurate than the wet process. 2) Phosphorus, calcium and megnesium were analyzed by the conventional and the new method described here, for the phytin sample decomposed by the dry process. The ashfied phytin solution in hydrochloric acid was partitioned into cation and anion fractions by means of a ration exchange resin. A portion of the ration fraction was adjusted to pH 7.0, followed by readjustment to pH 10 and titrated with standard EDTA solution using the BT [Eriochrome black T] indicator to obtain the combined value of calcium and magnesium. Another portion of the ration fraction was made to pH 7.0, and a small volume of standard EDTA solution was added to it. pH was adjusted to $12{\sim}13$ with 8 N KOH and it was titrate by a standard EDTA solution in the presence of N-N[2-Hydroxy-1-(2-hydroxy-4-sulfo-1-naphytate)-3-naphthoic acid] diluted powder indicator in order to obtain the calcium content. Magnesium content was calculated from the difference between the two values. From the anion fraction the magnesium ammonium phosphate precipitate was obtained. The precipitate was dissolved in hydrochloric acid, and a standard EDTA solution was added to it. The solution was adjusted to pH 7.0 and then readjusted to pH 10.0 by a buffer solution and titrated with a standard magnesium sulfate solution in the presence of BT indicator to obtain the phosphorus content. The analytical data for phosphorus, calcium and magnesium were 98.9%, 97.1% and 99.1% respectively, in reference to the theoretical values for the formula $C_6H_6O_{24}P_6Mg_4CaNa_2{\cdot}5H_2O$. Statical analysis indicated a good coincidence of the theoretical and experimental values. On the other hand, the observed values for the three elements by the conventional method were 92.4%, 86.8% and 93.8%, respectively, revealing a remarkable difference from the theoretical. 3) When sodium phytate was admixed with starch and subjected to the analysis of phosphorus, calcium and magnesium by the chelatometric method, their recovery was almost 100% 4) In order to confirm the accuracy of this method, phytic acid was reacted with calcium chloride and magnesium chloride in the molar ratio of phytic: calcium chloride: magnesium chloride=1 : 5 : 20 to obtain sodium phytate containing one calcium atom and four magnesium atoms per molecule of sodium phytate. The analytical data for phosporus, calcium and magnesium were coincident with those as determine d by the aforementioned method. The new method employing the dry process, ion exchange resin and chelatometric assay of phosphorus, calcium and magnesium is considered accurate and rapid for the determination of phytin.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.182-182
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• 2016

철강은 기본적으로 강도가 우수하고 그 매장량이 풍부할 뿐만 아니라 대량생산이 가능하다 또한 다른 금속과 합금을 구성하여 또 다른 특성을 부여할 수 있기 때문에 현재 전 세계 금속 생산량의 95%를 차지할 정도로 많이 사용되며, 각종 산업과 기술이 발달함에 따라 그 중요도는 점점 더 커져가고 있다. 하지만 철강은 사용 환경 중 부식에 의해 그 수명과 성능이 급격히 저하되기 때문에 내식성을 향상시키기 위하여 도장이나 도금 등의 표면처리를 포함한 다양한 방법이 적용되고 있다. 그 중 철강재의 도금 표면처리방법은 주로 아연을 이용한 용융도금이나 전기도금 등과 같은 습식 프로세스가 널리 사용되고 있다. 여기서 아연은 철보다 이온화 경향은 크나 대기 환경 중 산소와 물과 반응하여 Zn(OH)2와 같은 화합물을 형성함으로써 철강재 표면상 부식인자를 차단(Barrier)함은 물론 사용 중 철 모재가 노출되는 결함이 발생하는 경우에는 철을 대신하여 희생양극(Sacrificial Anode) 역할을 하기 때문에 철의 부식방식용 금속으로 가장 많이 사용되고 있다. 한편 최근에는 철강의 사용 환경이 다양해짐은 물론 가혹해지고 있어서 이에 따른 내식성 향상이 계속해서 요구되고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 철강재의 내식성을 향상시키기 위한 일환으로 현재 많이 사용되고 있는 용융아연도금 강판 상에 아연보다 활성이 높은 마그네슘(Mg)을 건식 프로세스 방법 중에 하나인 PVD(Physical Vapour Deposition)법에 의해 코팅하는 것을 시도하였다. 일반적으로 PVD법에 의해 진공증착하는 경우에는 그 도입가스로써 불활성가스인 아르곤(Ar)을 사용하는 경우가 대부분이나 여기서는 상대적으로 비활성이면서 그 크기가 작은 질소(N2)가스를 도입하여 그 증착 막의 몰포로지는 물론 결정구조도 제어하여 그 내식특성을 향상시키고자 하였다. 본 연구에서는 철강재의 내식성을 향상시키기 위한 방법으로 마그네슘(Mg)를 PVD(Physical Vapor Deposition)법 중 진공증착법(Vacuum Deposition)을 사용하여 용융아연도금 강판 상에 마그네슘 증착 막을 형성하였다. 즉, 여기서는 진공증착 중 질소(Nitrogen, N2)가스를 도입하여 진공챔버(Vacuum Chamber)내의 진공도를 $1{\times}10^{-1}$, $1{\times}10^{-2}$, $1{\times}10^{-3}$, $1{\times}10^{-4}$로 조절하며 제작하였다. 또한 제작된 시편에 대해서는 SEM(Scanning Electron Microscope) 및 XRD(X-Ray Diffraction)을 사용하여 형성된 아연도금상 마그네슘 막의 표면 몰포로지 및 결정구조의 변화를 분석함은 물론 침지시험, 염수분무시험, 분극시험을 통해 이 막들에 대한 내식특성을 분석 평가하였다. 상기 실험결과에 의하면, 진공 가스압이 증가됨에 따라 마그네슘 막의 두께는 감소하였으며, 그 몰포로지의 단면은 주상정(Columnar)에서 입상정(Granular) 구조로 변화하며 표면의 결정립은 점점 미세화 되는 경향을 나타냈다. 이때의 표면의 결정배향성(Crystal orientation)은 표면에너지가 상대적으로 큰 면이 우세하게 나타나는 경향이 있었다. 또한 본 실험에서 형성한 진공증착 막은 비교재인 용융아연도금강판보다 우수한 내식성을 나타냈고, 본 형성 막 중에는 마그네슘 막 두께가 작음에도 불구하고 질소 가스압이 가장 큰 조건일수록 내식성이 우수한 경향을 나타냈다. 이상의 결과는 철강재의 내식성 향상을 위한 응용표면처리설계에 기초적인 지침을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.5
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• pp.837-842
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• 2012

A pilot scale circulating fluidized boiler (CFB) for refuse derived fuel (RDF) is designed and constructed to demonstrate a performance of CFB technology for waste fuel utilization. The boiler has a design capacity of 6 MWth with $400^{\circ}C$ 38 ata steam generation performance. The maximum steam rate of the boiler was about 8 ton/h. The main component of the fuel was RDF (Refuse Derived Fuel) with high volatile contents and showed fast ignition and easy combustion. The pilot plant showed over 99.5% of combustion efficiency. Stable operation of RDF CFBC depended on the content of non combustion materials other than ash and fast removal of them. Emission level was under legal limit except that of HCl without external flue gas treatment facilities. Also about 60% of fuel chlorine was absorbed to fly ash particles. For HCl emission control flue gas treatment technology is required such as wet and dry scrubber in order to comply with Korean regulation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.110.2-110.2
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• 2010

현재 상용가능한 연소전 $CO_2$ 포집 기술은 습식 스크러빙 방식으로 고온의 합성가스를 상온 수준으로 온도를 낮춘 후 $CO_2$를 포집해야 하고 포집된 $CO_2$의 압력이 낮아 재압축하여 저장소로 보내야 함에 따라 큰 폭의 열효율 손실이 불가피하다. 고온 고압에서 이산화탄소를 포집할수 있는 고체 흡수제를 이용할 경우 이산화탄소 포집 치 저장 추가에 따른 시스템 효율 저하를 최소화할 수 있다. 고체 $CO_2$ 흡수제는 서로 연결된 두 개의 유동층 반응기를 순환하면서 흡수탑에서는 합성가스 중의 $CO_2$를 흡수하고 재생탑에서는 고온의 수증기와 접촉하여 흡수된 $CO_2$를 다시 배출함으로써 재생된다. 따라서 건식 재생 $CO_2$ 흡수제는 유동층 공정에 응용가능한 물성과 함께 높은 $CO_2$ 흡수능과 빠른 반응성이 요구된다. 본 연구에서는 유동층 공정에 적합한 물성을 가진 연소전 $CO_2$ 포집용 고체 흡수제를 분무건조법으로 제조하였으며, 모사 합성가스를 이용하여 열중량분석기와 기포유동층반응기를 이용하여 $200^{\circ}C$ 흡수, $400^{\circ}C$ 재생, 압력 20 bar 조건으로 반응성을 측정하였다. 개발된 고체 $CO_2$ 흡수제는 열중량분석기에서는 반응 후 10-13 wt%의 무게증가를 나타내었고 기포유동층반응기에서는 8-10 wt%의 $CO_2$ 흡수능을 보여주었다. 특히 수증기의 함량이 10% 이상에서 높은 흡수능을 나타내어 수증기가 반응에 크게 작용하고 있음을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.222-222
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• 2003

나노크기 금속입자가 분산된 세라믹 나노복합재료는 향상된 기계적 특성과 함께 독특한 전기적, 자기적 특성을 보여주어 새로운 기능성 재료로의 응용가능성을 갖고 있다. 그러나 소결 중의 반응이나 입자성장 등으로 형성된 반응상 또는 조대한 입자상이 세라믹 기지의 입계 등에 존재한다면, 나노크기 금속상 분산에 의한 기계적 특성의 향상과 독특한 기능성 부여라는 장점들이 없어지게 된다. 따라서 요구되는 특성을 구현할 수 있는 금속분산 나노복합재료의 제조를 위해서는 미세조직 제어를 위한 최적의 제조공정 확립과 미세조직과 특성 등의 관계에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 기지상으로 A1$_2$O$_3$를, 분산상으로는 저융점 금속이며 일반적인 A1$_2$O$_3$의 가압소결시에 (약 140$0^{\circ}C$) 액상으로 존재하는 금속 Cu를 선택하여 조성이 5 vol% Cu가 되도록 복합재료를 제조하였다. $Al_2$O$_3$와 CuO 원료분말들은 습식 및 건식 볼 밀링을 통하여 균일한 분말혼합체로 제조되었다. 혼합분말은 열간가압소결기 내에 장입한 후 35$0^{\circ}C$에서 30분 동안 H$_2$가스를 흘려주며 CuO를 Cu로 환원 처리하였다. 계속해서 H$_2$분위기를 유지하며 승온한 후, 각각 1000-145$0^{\circ}C$에서 분위기를 Ar 으로 치환하였다. 소결은 145$0^{\circ}C$에서 30 ㎫의 압력으로 1시간동안 행하였다 소결한 시편들은 직사각형 형태로 가공하였으며 표면은 0.5$\mu\textrm{m}$의 다이아몬드 입자로 연마하였다. XRD, SEM 및 TEM을 이용하여 상분석 및 미세조직관찰을 행하였다. 파괴강도는 3중점 굽힘 법으로 (3-point bending test) 측정하였다. 이때 시편 하부의 지지 점간의 거리는 30mm, cross-head 속도는 0.5 mm/min으로 하였고 5개의 시편을 측정하여 평균값을 구하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.2
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• pp.113-116
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• 2008

As the integration in semiconductor display develops, semiconductor process becomes multilayer. In order to form several layer patterns, etching process which uses photoresistor (PR) must be performed in multilayer process. Repeated etching processes which take long time and PR residue cause mortal problems in semiconductor. To overcome such problems, we studied about the solution which eliminates PR effectively by using normal dry and wet etching method using plasma activated PR strip solvent in liquid condition. At first, we simulate the device which activates the plasma and make sure whether gas flow in device is uniform or not. Under activated plasma, etching effect is elevated. This improvement reduces etching time as well as display production time of semiconductor process. Generally, increasing etching process increases environmental hazards. Reducing etching process can save the etchant and protect environment as well.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.186-186
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• 2011

태양전지의 효율을 증가시키기 위해서는 표면에서의 Fresnel 반사를 줄여 입사된 빛이 흡수층까지 잘 도달되도록 해야 한다. 그러나 결정질 실리콘의 경우, 굴절률이 높아 32% 이상의 표면반사율을 보이고 있어, 실리콘 태양전지 표면에 단일 또는 다중 박막의 무반사 코팅을 통해 반사율을 낮추는 방법이 널리 사용 되어 오고 있었다. 하지만, 이와 같은 코팅 방법은 열적팽창 불일치, 물질 선택의 어려움뿐만 아니라 낮은 반사율을 포함하는 파장 및 빛의 입사각 영역의 제한 등 여러 문제점을 지니고 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해, 표면에 서브파장의 주기를 갖는 나노구조(subwavelength structure, SWS)의 형성에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 습식 식각보다 건식 식각을 이용한 SWS 제작 방법이 표면 profile을 제어하기 용이하나 패턴 형성을 위해 식각 마스크가 필요하다. 최근, 복잡하고 고가의 전자빔 또는 나노임프린트를 이용한 패턴 형성보다, 간단/저렴하며 대면적 제작이 용이한 금속 나노입자 마스크를 이용한 SWS의 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 SWS의 무반사 특성은 표면 profile에 따라 크게 영향을 받는다. 따라서 본 실험에서는 열적 응집현상에 의해 형성되는 self-assembled Pt 나노입자 식각 마스크 및 $SiCl_4$가스를 사용한 유도결합 플라즈마(inductively coupled plasma, ICP) 장비를 이용하여 무반사 실리콘 SWS를 제작하였으며, SWS 표면 profile에 따른 구조적 및 무반사 특성을 조사하기 위해 다양한 공정조건을 변화시켰다. 실리콘 기판 위의 Pt 박막은 전자빔 증착(e-beaml evaporation)법을 사용하였고, 급속 열처리(RTA)를 통해 Pt 나노입자의 식각 마스크를 형성시켰다. Pt 나노입자들의 패턴 및 제작된 무반사 실리콘 SWS의 식각 profile은 scanning electron microscope를 사용하여 관찰하였으며, UV-VIR-NIR spectrophotometer를 사용하여 350~1050 nm 파장 영역에서의 반사율을 측정하였다. ICP 식각 조건을 변화시켜 5% 이하의 낮은 반사율을 갖는 높이가 높고 쐐기 형태의 실리콘 SWS를 도출하였다.

• Resources Recycling
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• v.30 no.2
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• pp.3-13
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• 2021

Nickel is widely used due to its excellent toughness, malleability and enhanced corrosion resistance. Therefore, nickel is indispensable in our daily lives, and it is widely used in basic to advanced applications such as stainless steel, super alloys and electronic devices. Recently, nickel has been widely used as the major material in secondary batteries and capacitors. The use of nickel continues to rise and has increased from 800 thousand tonnes per year worldwide in the 1970s to about 2 million tonnes in the 2010s. However, nickel is a representative rare metal and ranks 23rd among the abundant elements in the earth's crust. This study reviews the current status of the nickel smelting processes as well as the trend in production amount and use. Nickel is extracted by a wide variety of smelting methods depending on the type of ore. These smelting methods are essential for the development of new recycling processes that can extract nickel from secondary nickel resources.

• Journal of Platform Technology
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• v.11 no.3
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• pp.68-75
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• 2023

This paper discusses methods for increasing the germination rate of barley seeds using low direct and alternating current power below 110V. The experimental apparatus used here is a parallel plate, with the bottom surface of the plate designed to be wider than the top surface to increase the size of the electrostatic field. As a result, three different magnitudes of electrostatic fields were created on the plates: the first ranging from 400V/cm to 600V/cm, the second from 600V/cm to 900V/cm, and the third from 2200V/cm to 2400V/cm. The finite difference method was applied to analyze the electrostatic field inside the parallel plate. The plant seeds used in the experiments were barley seeds produced domestically. The average germination rate of barley seeds using the presented electrostatic field in this paper was 57%, while it was 65% when using a microwave of 2.45GHz, compared to a control group with a result of 31%. An important difference between using the electrostatic field and the 2.45GHz microwave is the dry method and wet method. When applying these two methods to practical seed germination, it is necessary to consider the advantages and disadvantages of each experimental approach and choose the appropriate method accordingly.