• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8679-8683
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• 2015

세라믹은 고온에서 뛰어난 내마모성, 내부식성을 가지기 때문에 산업적 응용에 있어서 널리 사용된다. 세라믹은 금속과 비교해서 고온에서 더 큰 강도를 가지고 있고, 더 낮은 열전도도 및 열팽창 계수를 가진다. 그러나, 세라믹이 가진 취성의 성질은 전기전자산업과 고온에서의 구조적 적용에의 넓은 적용을 제한한다. Ti 활성금속과 STS304를 IBAD 기술을 이용해서 동시에 증착시켜 STS304 스테인레스강에 $Al_2O_3$(알루미나)의 브레이징 접합강도에 어떤 영향을 미치는지 알아보았으며, 시험편들은 Ti 타겟과 Ti+ STS304 타겟 두 종류를 이용하여 두께를 변화시켜가며 증착하였다. 브레이징 접합을 위한 삽입금속으로는 일반적으로 사용되는 Ag-Cu 공정조성의 합금이 사용되었다. 브레이징 접합품의 강도는 Ag-Cu 삽입금속과 알루미나 사이의 반응층의 두께와 반응 생성물 조직에 의해 결정되며, 본 실험에서는 계면 반응의 메커니즘을 보다 구체화하고 계면 반응에 의한 경사기능성의 접합계면을 더욱 향상시키는 결과를 얻고자 한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권6호
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• pp.485-492
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• 2004

비정질알루미나와 기공형성제를 물과 혼합하여 원통형으로 성형하고 수화, 건조 및 소성하여 직경 5mm의 ${\gamma}$알루미나 펠릿을 제조하였다. 이를 Fe$(NO_{3})_{3}$.$9H{2}O$ 용액과 $CH{3}COOH$ 혼합용액에 침척시키고 $200^{\circ}C$ 온도로 3시간 수열처리 하여 펠릿을 담지시킨 후 건조와 소성공정을 통하여 촉매를 제조하였다. 이와 같이 수열법에 의해 제조딘 산화철 담지${\gamma}$알루미나 촉매를 환경촉매로 적용하기 위해 4-chlorophenol과 같은 난분해성물질을 촉매를 사용하지 않는 오존단독공정과 촉매를 사용하는 촉매오존(catalytic ozonation)공정으로 구분하여 OH 라티칼 전환반응 개시제로서의 기능과 그 분해특성을 비교하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제13권3호
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• pp.50-57
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• 2004

알루미늄 폐드로스는 알루미늄 용해업체에서 발생되는 주요 폐기물 중 하나인데, 주요 성분은 알루미나이며 상당량의 금속 알루미늄이 잔류한다. 알루미늄 폐드로스 내에 잔류하는 금속 알루미늄을 수산화나트륨 용액으로 침출, 분리시켜서 수산화알루미늄으로 제조하는 과정에서 침출잔사가 발생되는데, 침출 후 여과잔사의 주요 성분은 알루미나이다. 본 연구에서는 이 침출잔사를 세척, 건조, 배소하여 알루미나질 캐스타블 내화물과 같은 세라믹 원료로 재활용하는 연구를 수행하였으며, 상용화를 위한 파일롯트 플랜트시험을 수행하였다. 실증 생산라인은 년 간 1,000톤의 폐드로스를 처리하여 약 700톤의 세라믹 원료를 생산할 수 있는 규모이다. 생산라인의 시운전 결과, 개발 기술의 상용화 적용 가능성을 확인하였으며 상용화를 위해서 건조기의 개선과 Na, Fe등 불순 성분들이 시료에 유입되는 것을 줄여야 하는 문제점들을 파악할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권12호
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• pp.1213-1219
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• 2003

비정질알루미나에 기공형성제를 첨가하여 성형하고 수열반응, 열처리 및 수세를 통해 pellet 형태의 다공성 세라믹 담체를 제조하였다. 기공형성제는 64, 222, 405 $\mu\textrm{m}$의 평균 입경을 가지는 활성탄, 폴리머와 무기염의 변화를 두었으며, 20$0^{\circ}C$에서 24시간동안 수열반응 한 다음 $650^{\circ}C$에서 5시간동안 열처리 및 8$0^{\circ}C$에서 48시간 동안 수세하고, 결정의 생성 및 변화, 기공률, 기공의 분포 및 압축 강도를 측정하였다. 수열반응 이후 활성탄이 첨가된 시편은 boehmite로의 상전이가 이루어졌으나, 기공형성제로 폴리머 및 무기염이 첨가된 시편은 수열 반응 시 비정질알루미나의 aquohydroxy complex gel의 형성을 방해하여 boehmite 결정성장 억제를 가져왔다 활성탄을 기공형성제로 첨가하여 제조한 시편의 경우, 70% 이상의 기공률과 40kgf/$\textrm{cm}^2$ 이상의 강도를 갖는 ${\gamma}$-알루미나의 담체를 제조할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권8호
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• pp.775-782
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• 2002

세라믹 분말을 이용하여 슬러리와 분산제의 농도에 따른 조대입자 함량평가에 대한 연구를 수행하였다. 시판용의 알루미나 분말을 조대입자 분리용 시료로 사용하였으며, 분산제로는 sodium hexametaphosphate와 sodium polyacrylate를 사용하였다. 알루미나 농도의 증가 및 분산제 농도의 감소에 따라 조대입자의 함량이 증가하였다. 슬러리 내의 시료농도가 1.0wt%이고, 시료에 대해 1.0wt%의 분산제를 첨가하였을 때 조대입자의 함량이 가장 작게 측정됨을 알 수 있었다. 고분자 분산제인 sodium polyacrylate를 사용하여 sodium hexametaphosphate보다 조대입자의 함량이 크게 측정되었다. 실험횟수가 증가함에 따라, 체의 질량이 일정한 비율로 감소하는 경향을 나타냈다. 조대입자의 함량을 알고 있는 임의의 슬러리를 제조하여 실험을 실시한 결과, 본 연구에서 사용한 습식 체분리 방법은 조대입자 함량평가에 적합한 것으로 사료된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권7호
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• pp.560-566
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• 2004

다중 압출 공정을 이용하여 알루미나 연속다공질체를 제조하기 위해 기공형성제로서 탄소 분말을 사용하였으며 세라믹 분말의 성형을 용이하게 하기 위하여 에틸렌 비닐 아세테이트 고분자를 바인더로 사용하였다. 압출 횟수, 압출비 및 재료의 부피비를 제어함으로써 균일한 기공의 크기와 기공률을 용이하게 제어하였다. 제조된 소결체는 연속기공을 가질 뿐아니라 우수한 비표면적을 가졌으며, 기존의 공정에 의해 제조된 알루미나 다공질 재료보다 우수한 곡강도 값을 보였다. 생체 친화성 평가를 위해 인간의 뼈모세포인 MG-63 세포를 이용해 In-vitro 실험을 실시한 결과 기공의 아랫면, 윗면, 내부 및 외부에 세포가 잘 생착하여 네트워크 형태로 치밀하게 잘 성장하였다. 또한 이 재료를 이용하여 3차원 다공질체로 제조한 후 생체적합성을 평가하기 위해 쥐의 피하조직에 이식한 결과 어떠한 염증 소견이나 생체 거부반응이 없었으며 섬유조직으로 잘 둘러 쌓인 다공질체 주위로 새로운 모세혈관이 활발히 생성되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권9호
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• pp.881-885
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• 2003

인공치관용 알루미나-유리 복합체를 in vitro 분위기인 $37^{\circ}C$) 인공타액 하에서 49N~196N의 하중조건 하에서 ball-on-disc 형태로 120rpm의 회전속도로 직경 14mm인 트랙을 $10^{6}$) 횟수까지 내마모거동을 조사하기 위하여 내마모실험을 수행하였다. 하중이 49N,98N 196N으로 증가함에 따라, 마찰계수는 0.025로 일정하였지만 마모율은 2.18${\times}$$10^{-9}$$mm^{3}$/N.m, 3.37${\times}$$10^{-9}$$mm^{3}$/N.m, 2.35${\times}$$10^{-6}$$mm^{3}$/N.m로 증가하였다. 실험결과, 알루미나-유리 복합체의 마모거동은 마모길리 44km까지 전형적인 흡착마모로 치열교정용 세라믹 브라켓으로 적합하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권3호
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• pp.272-277
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• 2002

전구체로 ($NH_4)[Al(ethylenediaminetetraacetate)]{\cdot}2H_2O$ 착물을 이용한 수정된 열탄소환원질화법으로 질화알루미늄(AlN) 분말과 휘스커를 합성하였다. 이 분말은 질소분위기에서 별도의 환원용 탄소를 혼합하지 않고 1200$^{\circ}$C에서 1500$^{\circ}$C까지의 온도에서 하소시킨 다름 잔류탄소를 태워 버림으로써 얻어졌다. 이 질화과정을 Al-27 마법각 스핀 핵자기공명, 적외선 분광법 및 X-선 회절법으로 연구했다. 전구체 착물은 열분해되어 ${\rho}$-알루미나와 ${\gamma}$-알루미나로 되었다가 ${\gamma}-{\alpha}$알루미나 전이없이 AlN으로 바뀌었다. ${\gamma}$-알루미나가 AlN으로 바뀌면서 분말의 형상이 유지되는 것으로 보아 이 변환과정에서의 중간체는 알루미늄이나 aluminum suboxides와 같은 기체상이 아니고, 고체상의 $AlO_xN_y$임을 알 수 있다. (0001) 사파이어를 이용하면 AlN 휘스커를 합성할 수 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제25권3호
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• pp.217-224
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• 1988

Alkoxide 법으로 합성한 알루미나의 동공 구조를 BET 법으로 구한 흡 탈착 등온선의 hysteresis loop와 동공 분포로부터 고찰하였다. 알루미나는 aluminum isopropoxide를 화학량의 물로 가수분해하여 제조하였고, 가수분해 온도는 3$^{\circ}C$와 8$0^{\circ}C$에서 수행하였다. 이어 20$0^{\circ}C$부터 50$0^{\circ}C$까지 단계적으로 승온시키며 일정시간 열처리하였다. 3$^{\circ}C$ 가수분해 시료의 동공부피는 열처리 온도에 비례하여 증가하였으며, 동공크기는 쌍입분포(twin peaked pore size distribution)형으로 나타났다. 그러나 8$0^{\circ}C$ 가수분해 시료는 열처리에 의하여 동공부피가 감소하고, 동공크기는 단입분포(single peaked pore size distribution)로 나타났다. 이러한 관찰 결과로부터 전자의 동공형태는 slit형, 후자는 ink-bottle형을 하고 있는 것으로 추정되었다. 이와 같이 가수분해 온도는 동공 형태를 결정하는 중요한 인자일 뿐만 아니라, 층상 알루미나의 구조수 일탈 거동을 결정하는데 중요하다. 열처리 효과는 단지 최종 제품의 동공 분포를 결정하는데 영향을 주고 있는 것으로 해석되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권7호
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• pp.508-512
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• 2004

치과 임프란트의 상부구조물로 응용하기 위해 Zr $O_2$, $Y_2$ $O_3$, Nb$_2$ $O_{5}$를 각각 90.24, 5.31, 4.45mo1%씩 혼합한 정방정 지르코니아 고용체에 알루미나를 부피비로 10-90%를 10vo1%간격으로 첨가하여 (Y, Nb)-TZP/알루미나 복합체를 제조하였다. 최적의 기계적 물성은 알루미나를 10vo1% 첨가했을 때 이축 곡강도는 900MPa이었으며 파괴인성은 8.9MPam$^{1}$2/이었고 20$0^{\circ}C$ 오토크레이브하에서 10시간 열처리했을 때 저온열화가 관찰되지 않았다. 복합체를 임프란트 상부구조물로 제작하여 40명의 환자에게 총 65개를 시술한 후 2년 동안 관찰한 결과 부작용이나 나사의 풀림 또는 파절이 전혀 일어나지 않아 우수한 임상결과를 보였다.