• 한국광물학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.101-110
• /
• 2013

나노크기 매킨나와이트(nanocrystalline mackinawite, FeS)는 높은 비표면적을 지닌 반응성 높은 광물로, 오염된 지하수나 토양의 복원을 위해 널리 사용된다. 또한 매킨나와이트는 혐기성 부식반응에 대해 열역학적으로 안정하고, 황산염 환원미생물의 대사에 의해 재생된다는 장점이 있다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 지하수 흐름에 의해 멀리 확산되거나 입자집적이 일어나 대수층 공극을 막는다. 따라서 현장복원을 위한 투과반응벽(permeable reactive barrier)의 설치를 위해서 나노크기 매킨나와이트에 대한 변형이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 코팅법을 활용해 매킨나와이트 나노입자를 알루미나(alumina, $Al_2O_3$) 및 활성알루미나(activated alumina) 표면에 증착시켰다. 매킨나와이트의 코팅량은 pH에 따라 현저히 달랐으며, 두 종의 알루미나 모두 약 pH 6.9에서 최대 코팅이 관찰되었다. 이 pH에서 알루미나와 매킨나와이트는 반대의 표면전하(surface charge)를 띠어 두 광물 간 정전기적 인력이 발생하고, 이로 인해 효율적인 코팅이 일어났다. 이 pH에서 알루미나 및 활성 알루미나에 의한 코팅량은 각각 0.038 $mmol{\cdot}FeS/g$과 0.114 $mmol{\cdot}FeS/g$이었다. 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 알루미나 및 활성 알루미나, 그리고 최적 pH에서 코팅된 알루미나 및 활성 알루미나를 사용해 아비산염(arsenite) 흡착실험을 수행했다. 코팅되지 않은 활성 알루미나는 코팅되지 않은 알루미나와 비교해 단위질량당 높은 아비산염의 제거를 보여주었으나, 매킨나와이트의 코팅에 의한 흡착량 증가를 보이지 않았다. 활성 알루미나는 높은 비표면적을 지니고 있어 반응성 높은 수산화작용기(hydroxyl functional group)가 다수 존재했고, 이로 인해 코팅된 매킨나와이트에 의한 아비산염의 제거가 중요하지 않았다. 반면 알루미나는 매킨나와이트 코팅에 의해 향상된 아비산염의 제거율을 보였는데, 이것은 알루미나에 존재한 수산화작용기가 아비산염과의 표면배위결합(surface complexation)에 소모되고, 코팅된 매킨나와이트에 의한 부가적인 흡착이 일어났기 때문이다. 코팅된 알루미나는 이전에 연구된 코팅된 실리카와 비교해보면 단위 비표면적당 매킨나와이트의 코팅량이 약 8배 높았으며, 더 높은 아비산염에 대한 흡착력을 보였다. 따라서 본 연구의 결과는 코팅된 알루미나는 투과반응벽의 설치에 적합한 물질이고, 특히 아비산염으로 오염된 지하수의 정화에 유용하게 적용될 수 있음을 지시하고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.1002-1007
• /
• 2012

Pillar의 제조 방법은 진공유리 및 반도체 디스플레이 분야에서 사용되는 핵심공정 중 하나이다. Pillar는 스크린 인쇄 방식을 통하여 배치할 수 있으나 시료의 성분에 따라 메탈마스크의 패턴을 전부 통과하지 못하거나 점도에 따라 통과된 혼합물이 본래의 형상을 유지 못하는 경우가 발생한다. 본 연구에서는 알루미나와 실리카 기반의 무기화합물을 이용하여 스크린 인쇄를 통해 pillar를 배치하였다. 실험계획법의 하나인 혼합물 설계를 이용함으로써 실험횟수를 줄이고 진공유리 pillar의 조성을 설계할 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.193-196
• /
• 2006

포화된 다중고리를 갖는 화합물의 endo-isomer 로부터 exe-isomer로의 이성화 반응에 대해 연구하였다. 강한 산점을 가지고 있다고 알려져 있는 제올라이트를 촉매로 사용하여 디시클로펜탄 계열의 endo-포화다중고리 화합물을 exe- 형태로 이성화 시켰다 제올라이트의 반응성은 제올라이트 세공의 크기와 제올라이트의 산점의 영향을 받음이 관찰되었다. 실리카와 알루미나의 비율이 낮아짐에 따라 반응성이 증가하였다. 염화알루미늄 촉매 반응의 경우가 제올라이트의 경우 보다 더 낮은 온도와 더 짧은 시간이 걸린다는 장점이 있었다. 그러나 환경적인 면과 취급의 용이성을 감안 할 때 제올라이트를 촉매로 사용할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제31권7호
• /
• pp.496-501
• /
• 2018

In this study, we prepared 40, 45, 50, 55, 60, 65, and 70 wt% content composites filled in epoxy matrix for two micro silica and three micro alumina types for use as a GIS heavy electric machine. As a filler type of epoxy composite, micro silica composites showed excellent AC breakdown strength properties compared to micro alumina composites in the case of electrical properties of micro silica and alumina. The electrical breakdown properties of micro silica composites increased with increasing filler content, whereas those of micro alumina decreased with increasing filler content. In the case of mechanical properties, the micro silica composite showed improved tensile strength and flexural strength compared with the micro alumina composite. In addition, mechanical properties such as tensile strength and flexural strength of micro silica and alumina composites decreased with increasing filler content. This is probably because O-H groups are present on the surface of silica in the case of micro silica but are not present on the surface of alumina in the case of micro alumina.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.299-304
• /
• 2012

본 연구에서는 비산회를 자력선별한 후 알칼리 활성화제인 수산화나트륨과 물유리를 사용하여 지오폴리머를 제조하였다. 자력 선별전의 원료, 자력 선별된 두 가지 종류의 자력 및 비자력 원료를 사용한 지오폴리머 시편에 대한 압축강도를 측정하여 비교하였다. 비자력 비산회 원료를 사용한 지오폴리머 시편에서 가장 좋은 압축강도가 나올 것으로 예상하였으나, 실제로는 자력선별하지 않은 원재료 비산회와 고로슬래그를 사용한 경우에 재령 28일차 압축강도가 27.54 MPa로 가장 우수하였다. 이 결과에서, 자력선별 후 CaO 성분 농축으로 수화반응 증진에 의한 강도발현 증진 효과 보다는 자력선별에 의해 지오폴리머 형성반응에 필요한 실리카와 알루미나 성분이 오히려 줄어들어 지오폴리머 축합반응이 감소하여 오히려 압축강도 측면에서는 물성 개선효과가 없는 것으로 판명되었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 1997년도 춘계 총회 및 학술발표회
• /
• pp.27-28
• /
• 1997

최근 들어 분리공정의 발달과 산업의 고도화에 따라 기체 및 액체분리의 중요성이 강조되면서 열적, 화학적 그리고 기계적 안정성이 좋으며, 수명이 길고, 세척과 재생이 용이하며, 미생물에 의한 손상이 없는 무기막에 대한 연구가 진행중이다. 무기막은 기공의 크기에 따라 크게 다공성 막과 비다공성 막의 두 종류로 구분된다. 비다공성 금속막은 특정 기체에만 투과성을 가지며, 이때 기체는 용해-확산(solution-diffusion)기구에 의해 금속막을 투과하므로 특정기체에 대한 선택도는 매우 크나 투과도가 매우 작고 가격이 비싼 단점을 가지고 있다. 다공성 막은 기체 투과율이 큰 반면 기체 선택도가 작은 단점을 가지고 있다. 현재 기체분리에 사용되고 있는 무기막은 기공크기가 40${\AA}$ 이상으로 기체 분리가 Kundsen diffusion에 의해 이루어지므로, 기체 투과도는 큰 반면에 기체에 대한 선택도는 그리 크지 않다. 따라서 최근 들어서는 다공성 담체에 기공이 작은 ($d_{pore}<20{\AA}$)박막을 담지시켜 기체의 분리 선택도를 향상시키기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 유기금속 화학증착법(metal-organic chemical vapor deposition:MOCVD)을 이용하여 수소 선택성을 가지는 $SiO_2/Al_2O_3$ 복합막을 비율별로 제조하여 증착속도를 알아보고, 열과 수분에 노출시켜 박막의 기체투과도 변화를 살펴보았다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.71-77
• /
• 2010

콘크리트 구조물은 여러 가지 열화현상으로 내구성 및 건전성이 크게 저하되므로, 열화현상을 억제하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 콘크리트의 열화현상을 억제하여 성능을 개선 시킬 수 있는 경제적이고 효율적인 표면침투제의 사용방법을 도출하기 위하여 표면침투제의 종류, 농도, 함침시간을 달리한 시험체의 점도, 표면장력, 압축강도, 내약품성, 내흡수량 및 염소이온 침투저항성 시험결과를 고찰하였다. 그 결과, 콜로이달 실리카 용액 및 소듐 알루미나 실리케이트 용액의 적정 희석 농도와 함침시간은 각각 15%, 5분 및 17%, 10초로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제44권3호
• /
• pp.300-306
• /
• 2006

유동층 화학기상 증착법으로 모재의 종류, 유동층 반응기 내부의 온도, 압력 그리고 산소유량 등의 여러 가지 조업변수들을 변화시키며 광촉매가 박막증착된 비드를 제조하였고 제조된 광촉매코팅비드의 광반응성 측정을 통해 최적조업조건을 결정하였다. 제조한 광촉매에 대하여 FE-SEM, XRD 그리고 XPS 분석을 수행하였고, 광반응성은 아세트알데히드의 분해능력을 측정하여 분석하였다. 광촉매가 박막증착된 비드의 FE-SEM 분석 결과 글라스 비드 위의 티타니아는 비교적 매끄럽게 증착되었고, 실리카 위의 티타니아는 입자의 형태로 증착되었으며 알루미나 위의 티타니아는 결정상을 이루며 증착됨을 확인할 수 있었다. 그리고 광반응성 측정 결과 알루미나를 모재로 사용하여 온도는 $600^{\circ}C$, 압력은 5 torr에서 제조하였을 때 아세트알데히드 광분해 반응에서 가장 높은 광반응성을 보였고, 산소 유량은 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 공업화학
• /
• 제10권4호
• /
• pp.608-614
• /
• 1999

촉매 담체로 사용되는 알루미나와 실리카-알루미나에 흡착된 tetra-phenylprophine과 coronene이 아세톤의 주입에 의해 탈착되는 역확산 과정과, coronene이 tetra-phenylporphine 용액에 의한 역확산 과정을 조사하였다. 이상흡착용액 이론을 적용한 역확산 모델을 이용하여 역확산 과정을 해석하고 모사한 결과로부터 역확산 계수를 결정하였다. 과량의 아세톤 주입에 의한 탈착에서 tetra-phenylporphine과 coronene의 역확산 계수는 ${\sim}10^{-15}m^2/sec$ 범위로 얻어졌다. 흡착용액과 비슷한 농도를 갖는 tetra-phenylprophine 용액에 의한 역확산의 경우 탈착되는 coronene의 역확산 계수의 값도 ${\sim}10^{-15}m^2/sec$ 범위에 있으며, 세공내로 들어가는 tetra-phenylporphine의 확산 계수는 ${\sim}10^{-11}m^2/sec$ 이었다. 흡착제 밖으로 탈착되어 나오는 coronene의 역확산 계수는 아세톤이나 tetra-phenylporphine 용액의 주입에 의한 흡착-탈착의 경우 탈착제는 종류와 양에 관계없이 모두 비슷한 범위의 값을 보여 주었다. 역확산계수는 비어 있는 세공내로의 확산에 대한 유효확산계수에 비해 현저히 감소하였다. 이러한 현상은 역확산 과정에 나타나는 확산 흐름의 교차에 기인하는 것으로 설명되었다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.183-190
• /
• 1999

본 연구는 부존자원의 고갈화 문제에 따른 신소재 개발이라는 성자원적인 측면과 산업부산물의 재활용이라는 환경친화적인 측면에 상응하여 현재 경북지역에서 발생하는 산업 폐기물인 가네트를 대상으로 제반 물성 실험을 통하여 콘크리트 제조시 활용할 수 있는 방안에 대해 실험실적을 통해 그 가능성을 검토하였다. 그 결과 가네트 미분말은 포졸란 반응성과 상관관계를 갖는 실리카와 알루미나의 함유량이 약 50% 정도로써 화학조성상 혼화재로서 사용 가능성을 보여 주었으며, 응결시간은 가네트 치환량이 많아 질수록 다소 줄어드는 것으로 나타났으며, 플로우 시험결과 일반 모르터에 비해 가네트의 사용량이 많아짐에 따라 플로우치가 약간씩 증가하는 경향을 보이며 콘크리트에 활용시 시공연도를 증진시켜 줄 것으로 기대된다. 또한 모르터에 대한 압축강도 시험결과 물결합재비에 따라 약간씩의 차이는 있지만 대체적으로 일반 모르터에 비해 약간씩 압축강도를 상회하고 있으며 최고의 강도 발현율은 치환율 10% 정도로 사료되며, 기존 혼화재(실리카 흄, 플라이애쉬)에 비해 동수준의 강도 발현율을 나타냄으로써, 콘크리트 제조시 시멘트 절감효과 및 성질개선을 위한 혼화재로써의 사용가능성을 보여 주었다.