• 자원리싸이클링
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• 제7권3호
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• pp.27-35
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• 1998

전기로 제강업체에서 생성되는 분진을 매립할 경우 토양 및 수질오염등의 심각한 환경문제를 야기시킬 수 있지만 적절한 처리공정을 거치게 되면 고부가가치를 얻을 수 있는 Fe, Zn, Pb, Cd 등의 원소들이 함유되어 있다. 이에 국내외 제강업체에서는 폐자원의 재자원화 측면 뿐만 아니라 환경오염 억제 차원에서 이러한 전기로 분진중 유가금속의 회수를 위한 처리공정의 개발이 시급히 요구되고 있으나, 현재 전기로 분진의 대부분은 재활용 처리되지 않고 매립되고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 전기로 분진에 함유된 산화철을 Fe로 회수하기 위한 기초자료를 얻고자 실제 전기로 분진의 화학적 조성과 유사한 시료를 제조하여 $1500^{\circ}C$ Ar 분위기 하에서 탄소첨가량 및 연기도의 변화가 슬래그내의 $Fe_2O$ 회수율에 미치는 영향을 조사하였으며 그 결과는 다음과 같다. 합성시료의 고온용융특성 조사에서 탄소환원당량 대비 탄소첨가량이 증가함에 따라 연화점 및 용융점이 증가하였으며 슬래그중 $Fe_2O$의 환원속도는 탄소환원당량대비 탄소첨가량이 100%, 염기도 1.7에서 가장 높았다. 또한 $Fe_2O$의 환원반응차수는 거의 1차반응임을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제28권5호
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• pp.374-381
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• 2004

제올라이트 분말을 첨가한 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE) 복합 필름의 $CO_2,\;O_2,\;N_2$에 대한 기체 투과성을 조사하였다. 제올라이트 첨가 필름은 금속 양이온 혹은 계면 활성제로 표면 개질한 제올라이트 분말을 $20 wt\%$ 함유하는 LDPE 마스터배치를 제조한 후 이를 LDPE 수지와 용융혼합하여 중공필름 성형법으로 제조하였다. 최종적으로 제올라이트 분말이 0, 3, 5, 10 wt$\%$ 함유된 복합 필름을 얻었으며 이를 기체 투과도 측정에 사용하였다. 필름의 기체 투과성은 부피측정법에 기초한 기체 투과도 측정장치를 제작하여 분석하였다. 모든 경우에 있어 제올라이트 함량이 증가함에 따라 기체 투과도는 감소한 후 점차 증가하는 경향을 보여주었다. 계면 활성제로 표면 개질한 제올라이트 입자는 매트릭스 수지와의 계면 접착력을 향상시켰지만 표면 개질 이온의 종류에 따른 필름의 기체 투과 특성에는 뚜렷한 차이가 나타나지 않았다. 제올라이트 첨가 필름의 경우 각 기체의 투과도에 대한 온도 의존성의 차이는 순수 LDPE 필름에 비해 다소 작게 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제15권1호
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• pp.31-36
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• 2005

It is well known that PCB (Printed Circuit Board) is a complex mixture of various metals mixed with various types of plastics and ceramics. In this study, high temperature pyre-metallurgical process was investigated to extract valuable metallic components from the PCB scrap. For this purpose, PCB scrap was shredded and oxidized to remove plastic materials, and then, quantitative analyses were made. After the oxidation of the PCB scrap, $30.6wt\%SiO_2,\;19.3wt\%Al_2O_3\;and\;14wt{\%}CaO$ were analyzed as major oxides, and thereafter, a typical composition of $32wt\%SiO_2-20wt\%Al_2O_3-38wt{\%}CaO-10wt\%MgO$ was chosen as a basic slag system for the separation of metallic components. Moreover a size effect of crushed PCB scrap was also investigated. During experiments a high frequency induction furnace was used to melt and separate metallic components. As a result, it was found that the size of oxidized PCB scrap was needed to be less 0.9 m to make a homogeneous liquid slag and to recycle metallic components over $95\%$.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.95-95
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• 2009

Zinc coatings provide the most effective and economical way of protecting steel against corrosion. There are three types of galvanizing lines typically used in production line in galvanizing industries,Galvanize (GI) coating (Zn-0.1-0.3%Al), Galfan coating (Zn-5%Al), Galvalume(GL) coating (45%Zn-Al). In continuous Galvanizing lines, the immersed bath hardware (e.g. bearings, sink, stabilizer, and corrector rolls, and also support roll arms and snout tip) are subjected to corrosion and wear failure. Understanding the reaction of these materials with the molten Zn alloy is becomes scientific and commercial interest. To investigate the reaction with molten Zn alloys, static immersion test performed for 4, 8, 16, and 24 Hr. Two different baths used for the static immersion, which are molten Zn and molten Zn-55%Al. Microstructures characterization of each of the materials and intermetallic layer formed in the reaction zone was performed using optical microscope, SEM and EDS. The thickness of the reaction layer is examined using image analysis to determine the kinetics of the reaction. The phase dominated by two distinct phase which are eutectic carbide and matrix. The morphology of the intermetallic phase formed by molten Zn is discrete phase showing high dissolution of the material, and the intermetallic phase formed by Zn-55wt%Al is continuous. Aluminum reacts readily with the materials compare to Zinc, forming iron aluminide intermetallic layer ($Fe_2Al_5$) at the interface and leaving zinc behind.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.25-31
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• 2018

선택적 레이저 용융 (Selective Laser Melting) 기법은 금속 소재를 다루는 대표적인 3D 프린팅 기법중의 하나이다. SLM 기법으로 제작되는 구조물의 특성을 좌우하는 주요 제작 인자로는 구조물의 적층 제작 방향, 레이저 파워, 레이저 스캔 스피드 및 스캔 간격 등을 고려할 수 있다. 이번 연구에서는 AlSi10Mg 합금을 대상 소재로 하여, 인장 시편의 제작 방향, 레이저 스캔 스피드 및 스캔 간격을 변수로 하여, 인장특성 결과를 비교 분석하였다. 인장특성으로는 항복 응력, 인장강도 및 연신율을 고려하였다. 시험결과로부터, 인장 시편의 제작 방향 기준으로 0도, 45도, 90도 순서로 항복 응력 값이 낮아짐을 확인하였다. 레이저 스캔 스피드 기준으로는 1870mm/min에서 가장 큰 항복 응력값을 보였으며, 스캔 스피드가 낮아질수록 항복 응력 크기도 줄어들었다. 레이저 스캔 간격 기준으로, 그 크기가 증가할수록 항복 응력값은 증가하지만, 다른 시험 기준에 비해 그 변화폭은 가장 적었다. 인장강도 및 연신율은 시험조건에 따른 명확한 경향성을 파악하기 어려웠다.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권2호
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• pp.148-156
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• 1994

$YBa_2Cu_3O_X$상 부근의 3가지 조성을 skull melting 방법으로 4MHz에서 녹인 후 방향적 결정성장을 시켰다. 일반적인 무기재료 공정방법으로 처리된 분말을 skull에 넣은 후 $1200^{\circ}C$부근에서 용융시켰다. 사용한 성장속도는 4~0.25 cm/hr이었으며, 금속현미경, X-선 회절기, EDX 등을 이용해서 제조된 시편을 조사하여 사용한 분말의 조성에 따른 시편의 미세조직의 변화를 관찰하였다. $YBa_2Cu_7O_X$와 $YBa_5Cu_{11}O_X$ 시편의 대표적인 미세조직은 성장방향으로 자라난 침상형태의 $YBa_2Cu_3O_X$와 $Y_2BaCuO_5$ 상이 $CuO-BaCuO_2$의 공융 조직상 사이에 생성된 것으로 나타났다.

• 대한치과기공학회지
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• 제45권3호
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• pp.67-73
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• 2023

Purpose: This in vitro study aimed to evaluate the clinical acceptability of precision of fit of the support thickness of Co-Cr alloy copings fabricated using selective laser melting (SLM). Methods: Thirty dental stone models of maxillary left molar abutments were manufactured, images were taken using a scanner, and a computer-aided design program was used to design the form of a conventional metal ceramic crown coping. Overall, 30 single copings were made from Co-Cr alloy using SLM and divided into three support radius groups (0.1, 0.25, and 0.35 mm) of 10 for each. Digitized data were superimposed with three-dimensional inspection software to quantitatively obtain the machinability of a ceramic crown coping, and visual differences were confirmed using a color map. The root mean square values of the ceramic crown coping group were statistically analyzed using one-way analysis of variance (α=0.05). Results: The precision of fit was superior with 0.25 mm compared with 0.1 mm and 0.35 mm, and the results exhibited significant differences (p<0.05). All specimens showed that various support thicknesses did not exceed the clinically permitted value of 120 ㎛, which mean that more than 0.1 mm and 0.35 mm of support radius for SLM was adequate. Conclusion: The support thickness of Co-Cr alloy restoration fabricated using SLM is shown to affect the adaptation.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.165-165
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• 2017

지난 수 십 년 동안, 전 세계적으로 자원의 소비가 급격히 증가하게 되면서 최근 자원 고갈은 물론 환경오염이 커다란 이슈로 문제가 되고 있다. 이에 따라 재료 관련 분야에 있어서는 보다 효율적이고 친환경적인 방법으로 자원을 활용해야 된다는 필요성이 대두되었고 이와 같은 관점에서 목적하는 성분이 우수하고 환경 친화적인 표면처리 재료 개발연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 그 중 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속의 경도를 향상시키고 높은 내마모성, 내식성을 갖게 하는 표면처리로써 그 관심이 증가하고 있다. 이 플라즈마 전해 산화는 일반적으로 공정비용 대비 효과적이고 환경 친화적이며 코팅 성능 면에서 우수하다고 알려져 있다. 이러한 고유한 특성으로 인해 플라즈마 전해 산화 코팅은 최근 몇 년 동안 기계, 자동차, 우주항공, 의학 및 전기 산업 등의 분야에서 그 적용이 점차 증가하고 있는 상황이다. 한편, 플라즈마 전해 산화 코팅을 하는 모재들의 경우 부동태 산화피막을 용이하게 형성할 수 있는 특성의 모재에 한정되고 있어서 그 응용확대에 한계가 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 전해 산화법을 사용하여 용융알루미늄도금 강판 상에 산화피막 형성을 시도하였다. 전원공급 장치의 양극은 전해질 속에 잠겨있는 작동전극에 연결하고 음극은 대전극 역할을 하는 스테인레스강 전해질 용기에 연결되었다. 전해질은 Sodium Aluminate 및 기타 첨가제를 함유한 것을 사용하였고 온도는 열교환기를 사용하여 $30^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 또한 여기서 전류밀도는 $5{\sim}10A/dm^2$, 실험 주파수는 700Hz, Duty cycle은 30 및 90%의 각 조건에서 공정처리 시간을 각각 30분 및 60분 동안 진행하였다. 이와 같은 조건에서 형성한 막들에 대해서는 주사형전자현미경(SEM)을 이용하여 코팅 막의 표면 및 단면의 모폴로지를 관찰하였음은 물론 EDS 및 XRD 측정을 통하여 원소조성분포 및 결정구조를 각각 분석하였다. 또한 이 코팅 막들에 대한 내식성은 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 침지 시험 및 전기화학적 동전위 양극분극(Potentiodynamic Polarization) 시험을 진행하여 평가하였다. 이상의 실험결과에 의하면, 제작조건별 플라즈마 전해 산화 코팅 막의 모폴로지 및 결정구조가 상이하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 코팅 막의 모폴로지 관찰 결과, 공정 시간에 비례하여 표면에 존재하는 원형 기공의 수는 감소하였으나 그 크기가 커지고 크레이터의 직경 또한 커진 것이 확인되었다. 이 기공은 마이크로 방전에 의해 형성된다고 알려져 있는데 공정 시간이 증가함에 따라 코팅 두께가 점차 증가하여 마이크로 방전의 빈도수가 줄어들고 그 강도는 증가하게 되어 기공 크기가 증가한 것으로 사료된다. 또한 공정시간이 긴 시편에서 표면에 크랙이 다수 존재하는 것으로 확인되었다. 이것은 방전에 의해 고온이 된 소재가 차가운 전해질과 만나게 되어 생긴 큰 온도구배로 인해 강한 열응력이 발생하여 균열을 초래한 것으로 보인다. 조성원소 분석 결과 원형 기공 주변의 크레이터 영역에는 알루미늄이 풍부하였으며 그 주변에 결절상을 갖는 구조에서는 전해질 성분의 원소가 포함되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 코팅 막의 표면 특성은 내식성에 영향을 주게 된 원인으로 사료된다. 동전위 분극측정 결과에 의하면 플라즈마 전해 산화 공정 시간이 길어질수록 부식전류밀도가 증가하였다. 이것은 공정시간이 길어짐에 따라 강한 방전이 발생하여 기공의 크기가 증가하고 크랙이 발생하게 되면서 내식성이 저하된 것으로 판단된다. 종합적으로 재료특성 분석 및 내식성 평가를 분석한 결과, 플라즈마 전해 산화의 공정 시간이 너무 길게 되면 오히려 내식성은 저하되는 것이 확인되었다. 이상의 연구를 통하여 고내식 특성을 갖는 플라즈마 전해 산화 막의 유효성을 확인하였으며 용융알루미늄강판 상에 실시한 플라즈마 전해 산화 처리에 대한 기초적인 응용 지침을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.81-92
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• 1996

Ar/Ar-$H_{2}$ 플라즈마법으로 V, Ta, B산화물과 금속의 환원 및 정련을 행하였다. 다시말해 Ar 플라즈마에서의 고온환원반응 및 Ar-(20%)$H_{2}$ 플라즈마에서의 정련 반응에 대한 연구를 각각 수행하였다. Ar 플라즈마 환원에 의하여 $C/V_{2}O_{5}$=4.50의 비에서 순도 96wt%의 조금속 Vdmf 얻었고, 바나듐 산화물의 열분해에 의한 $O_{2}$의 손실로 인해 $C/V_{2}O_{5}$=4.50에서 최대환원도가 얻어졌다. Ar-(20%)$H_{2}$ 플라즈마 정련에서는 $C/V_{2}O_{5}$=4.40의 비에서 99.2wt%의 금속 V을 얻었고, 주된 정련반응은 잔류탄소와 잔류산소의 반응으로 판단된다. 금속 Ta은 Ar 플라즈마 환원에 의하여 $C/Ta_{2}O_{5}$=5.10의 비에서 99.8wt%가 얻어졌고, $Ta_{2}O_{5}$의 열분해에 의한 $O_{2}$ 손실은 발생하지 않았다. Ar-(20%)$H_{2}$ 플라즈마 정련시 탈산반응이 탈탄반응보다 현저했으며, $C/Ta_{2}O_{5}$비가 4.50-5.10의 범위에서 99.9wt%의 금속 Ta을 제조하였다. 이 비에서는 탈산반응에 의한 잔류산소의 감소로 Ta외 Vickers 경도가 약 220Hv였다. 한편, Ar 및 Ar-$H_{2}$ 플라즈마에 의한 $B_{2}O_{3}$의 환원에는 C이 환원제로서 적합하지 않았으나, Fe원 소재와 C, $B_{2}O_{3}$ 및 페로보론을 고주파 유도 용해하였을 때 용강중에서의 $B_{2}O_{3}$의 환원으로 Fe-B-Si 합금을 얻었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제10권1호
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• pp.45-53
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• 2012

사용후 핵연료내 우라늄 및 초우란원소를 회수하는 파이로프로세싱 공정에서 배출되는 금속염화물계 방사성 폐기물은 높은 휘발특성과 붕규산계 유리와의 낮은 상용성으로 인해 고화처리가 쉽지 않은 폐기물이다. 이를 위해, 본 연구에서는 고화처리의 한 방법으로 탈염화 반응을 통한 고화체제조 개념을 채택하였다. 솔젤법을 이용하여 탈염화물질, $SiO_2-Al_2O_3-P_2O_5$ (SAP)을 합성하였으며 이를 이용하여 탈염화 반응거동 반응생성물의 고형화 특성을 조사하였다. LiCl계 폐기물과 달리, LiCl-KCl폐기물의 반응은 두 개의 온도범위에서 반응이 진행되며, $400^{\circ}C$의 경우에는 LiCl이, 약 $700^{\circ}C$에서는 KCl이 주로 반응하는 것으로 확인되었다. 여러 가지 반응실험을 통하여 LiCl-KCl의 탈염화 반응에 가장 적합한 물질은 SAP 1071 (Si/Al/P=1/0.75/1 in molar)인 것으로 확인되었다. 4가지 종류의 고형화 실험을 통하여 고화체의 bulk shape과 densification은 SAP/Salt의 비에 영향 받는 것을 확인하였다. 제조된 고형화 시료는 Product Consistency Test-A법을 이용하여 기본적인 내구성을 평가하였다. 본 연구는 $SiO_2$, $Al_2O_3$, $P_2O_5$로 이루어진 탈염화 물질을 이용하여 반응특성과 고형화 특성에 대한 기본적인 정보를 제공하였으며, 이와 같은 실험을 통하여, 본 연구에서 제안된 탈염화 고화처리방법이 휘발특성이 높고 기존 유리매질과 상용성이 낮은 금속염화물계 폐기물에 적용이 가능함을 확인하였다.