최근 타이타늄 제련기술 발달과 함께 원광석에서 고품위 타이타늄 분말을 연속적으로 제조할 수 있는 방법 들이 소개되고 있다. 이들 분말 타이타늄의 제조방법은 기존의 Kroll process에서 제조되는 스폰지를 재용해하여 분말을 만드는 방법에 비하여 원가절감 측면에서 매우 유리하다. 이들 신공정으로 제조된 괴상의 고품위 타이타늄 분말을 이용하여 정형가공을 수행하면 상당한 원가절감이 예상되고, 이에 따라 그 사용량은 급격히 증가되리라 판단된다. 본 지에서는 저가 타이타늄 개발과 관련하여, 최근의 분말 타이타늄의 제조방법에 대하여 소개하고 이를 이용하는 공정기술에 대한 내용을 소개하고자 한다.
To prevent energy waste in buildings used heat insulator. Heat insulator materials can be classified inorganic and organic. The organic material is due to toxic gas emission, when a fire occurs. And it has lower water resistance. The inorganic material is heavy and worse thermal performance than organic materials. This study focused on evaluation of the physical properties and fire-resistance of inorganic foam material for using industrial by-products materials for the applicability of Fire-resistance Light-weight material.
Heat insulator materials can be classified inorganic and organic. The organic material is due to toxic gas emission, when a fire occurs. And it has lower water resistance. The inorganic material is heavy and worse thermal performance than organic materials. In this study, cullet and fly ash were used as basic materials in order to secure a recycling technology of by-products which was mostly discarded and reclimed, and measure of physical properties of light-weight ceramic insulator.
창포 뿌리를 주근(main mot)과 측근(lateral root)으로 분리하여 열풍건조 분쇄, 분말화한 후 일반성분, 당 및 아미노산등 화학성분을 분석하여 식품학적 특성을 검토하였다. 주근과 측근 건조분말에는 각각 조단백질 12.76%, 9.84%와 조지방 7.43%, 3.42%로 높게 함유하고 있어 에너지공급원과 식물성 고단백질 원료로서의 우수한 영양학적 가치를 가지고 있음을 확인하였다. 유리당으로는 sucrose, stachyose, raffinose, glucose 및 fructose 등으로, 특히 sucrose가 주근과 측근에 각 10.85%와 12.27%로 높게 함유하고 있었다. 창포뿌리 주근의 건조분말은 총아미노산 함량은 426.81 mg%이었고, 특히 arginine 78.91 mg%와 glutamic acid 69.73 mg%로 높은 함량 수준을 보였다. 측근 건조분말의 총아미노산 함량은 470.13 mg%로 주근 보다 다소 높은 함량을 나타내었고, 특히l arginine이 116.91 mg%로 주근의 arginine 함량보다 매우 높은 함량 수준을 보였다. 주된 유리아미노산으로는 asparagine, arginine, glutamic acid, phenylalanine 등의 순으로 높게 함유되어 있고, 특히, 주근 건조분말에는 asparagine이 128.53mg%, 측근 건조분말에는 arginine이 86.10 mg%로 높은 함량 수준을 나타내었다. 필수아미노산 함량은 유리아미노산의 경우는 phenylalanine, threonine, valine, leucine 등이 높게 함유되어 있었으며, 특히, 주근 건조분말에는 threonine이 15.62 mg%, 측근 건조분말에는 phenylalanine 12.67 mg%로 타 필수 아미노산에 비해 매우 높은 함량 수준을 나타내었다.
RuO2 계 후막저항체에 사용된 유리의 입도 및 연화점이 후막저항체의 전기적 특성 에 미치는 영향을 시험하기 위하여 연화점이 서로 다른 두 종류의 유리를 제조하고 이들을 미분쇄하여 각각 세 조류의 평균입도로 분급하였다. 이 유리분말들을 이용하여 여섯 종류의 후막저항체를 제조하고 그 저항체들의 전기적 특성을 평가하고 고찰하였다. 연화점이 높은 유리로 만든 후막저항체들보다 높은 쉬트 저항을 나타냈다. 또한 후막저항체들의 쉬트 저항 및 저항온도계수는 저항체들의 미세조직과 밀접한 관계가 있음을 확인하였다.
가압경수로 원전의 농축폐액건조설비에서 발생된 농축폐액 건조물을 유리화 하는 방안이 연구되어 왔다. 중저준위 방사성폐기물을 유리화할 경우 최종 생성물은 내구성이 우수하고 현저한 부피저감 효과의 장점을 가지고 있다. 붕산농축폐액에 대한 유리화 타당성 연구는 분말시료의 전처리 방법 개발, 유리조성 프로그램을 이용한 유리개발 및 실증시험으로 수행되었다. 분말시료에 대한 전처리 방안으로는 유리화설비에 투입하기 전에 고형성을 갖도록 펠렛화하는 것이다. 농축폐액 성분중 Na와 B의 함량 분포는 유리속에 용융되는 정도와 설비로부터의 폐기물 배출 처리에 영향을 주기 때문에 이를 고려하여 유리조성이 개발되어야 한다. 실증시험에서는 폐기물 투입률, 배기체 특성 및 최종 생성물인 유리고화체의 특성이 검토되었다. 본 연구는 붕산농축폐액에 대한 유리고화체의 물리화학적 특성을 검토하고 유리화 타당성을 확인하는데 목적이 있다.
분말가쓰오부시를 물로 우릴 때 최적추출조건을 구명하고 아울러 omission test 및 관능검사를 통해서 각 정미성분의 맛에 대한 기여도를 검토하였다. 분말가쓰오부시의 최적추출조건은 $100^{\circ}C$ 1분간 끓이는 고온단시간 추출이 유효하였으며, 특히 저온장시간 추출에 비해 중$\cdot$고비점 휘발성성분이 발생하여 특유의 풍미를 생성시켰고, 또한 국물의 투명감 면에서도 우수하였다. 상기의 조건하에서 추출한 분말가쓰오부시의 국물은 핵산관련물질이 93.6mg/100ml으로 함량이 가장 많았고 다음이 유리아미노산류로 41.3mg/100ml, 유기산류 39.3mg/100ml이었다. 핵산관련물질 중에서는 IMP, inosine, AMP가 주체이었으며, histidine, anserine, taurine, carnosine 및 lactic acid가 유리아미노산 및 유기산의 주성분이었다. Omission test 및 관능검사 결과 분말가쓰오부시 국물맛에 대한 각 정미성분의 기여도는 핵산관련물질이 가장 컸고, 다음이 유리아미노산, 유기산 순이었으나 어느 한 성분의 절대적인 기여보다는 각 성분이 서로 조화를 이루고 있었다.
반도체 기반 양자점 (QD)소재와 CsPbX3 (X=Cl, Br, I)기반 perovskite 양자점 또는 나노결정 소재(PNC)는 매우 우수한 양자효율과 좁은 발광 선폭으로 고색재현성 디스플레이 색변환 소재 또는 발광 소재로서 각광을 받고 있다. 그러나, 기존 화학적 합성법을 통해 제조되는 QD 및 PNC 소재는 취약한 열 및 화학적 안정성으로 인해 장기 내구성의 개선이 요구된다. 이들 QD 및 PNC 소재는 모두 완전 무기 소재인 산화물 기반 유리 소재내에 생성이 가능하며, 이를 통해 장기 내구성을 근본적으로 개선할 수 있다. 반도체 기반 QD 함유 유리소재 (QDEG)의 경우, 유리 내 core/shell 구조를 가진 QD의 생성으로 양자효율의 향상이 가능했으나, 콜로이드 기반 양자점 (cQD)과 달리 다중 shell의 형성이 어려워 양자효율이 제한되고, 발광 선폭이 넓어 고색재현성 디스플레이용 색변환 소재로 적용되기에는 아직 한계가 있다. 한편, Perovskite 양자점 (또는 나노결정) 함유 유리소재 (PNEG) 소재는 QDEG과 달리 콜로이드 기반의 PNC (c-PNC)가 가지는 우수한 양자효율과 20 nm 수준의 좁은 선폭을 유리 내에서도 가지며, c-PNC 대비 열적, 화학적 및 광학적 안정성이 획기적으로 향상되어 실질적인 응용 가능성을 높이고 있다. 특히, 일반적인 용융-급랭법으로 제조하여 대량생산에 용이하고, 분말 또는 판상 등 다양한 형태로의 제작이 가능한 장점이 있다. 현재까지 제조된 PNEG의 최대 PL-QY는 450 nm 여기 시 녹색 및 적색에서 약 60% 수준이며, Al2O3 분말을 이용할 경우 최대 80% 수준까지 달성이 가능하다. 또한, PNEG과 blue LED를 이용하여 백색 LED를 구현할 경우 color filter를 적용하지 않을 때, NTSC 대비 최대 약 130 % 수준의 높은 색재현 영역을 보여 주고 있으며, 실제 LCD용 BLU로 적용 시 기존 상용 c-QD 소재와 동등 이상의 색재현 영역을 보이고 있어, 실질적인 응용 가능성이 매우 높음을 확인하였다. PNEG의 상업적인 응용을 위해서는 몇 가지 추가적인 연구 개발이 필요하다. 기존 c-QD 또는 c-PNC는 나노 수준 크기의 입자가 액상에 분산된 형태로 입도 제어가 용이하나, PNEG의 경우 분말 제조 시 유리 형성 후 분쇄를 통해 제조되며, 입도가 대개 수십 ㎛ 이하로 작아질 경우 PL-QY가 저하되어, 향후 잉크젯 공정 응용을 위해서는 고효율의 분말 제조공정 개발이 필요하다. 또한, 유리 소재의 경우 절연체로서 기존 QD 소재 대비 electro-luminescence(EL) 소자의 활성층으로 사용하는데 제약이 있어 PNEG을 이용한 EL 소자 제작에 대한 연구도 필요하다. 마지막으로, 기존 c-PNC 소재와 같이 Pb가 함유되지 않은 PNEG 소재의 개발이 선결되어야 할 것으로 판단된다. 이와 같은 해결 과제들에도 불구하고, PNEG 소재는 기존 c-QD 소재 대비 매우 우수한 안정성을 기반으로 고품위 고색재현 디스플레이용 색변환 소재로서 다양한 응용에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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