Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2018.05a
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pp.266-270
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2018
원자력 방사능 폐기물 또는 원자력 발전소 해체시 발생 가능한 세슘 이온은 인체뿐만 아니라 생태계 환경에도 큰 악영향을 미친다고 알려져 있다. 이러한 세슘 이온은 자연 속으로 손쉽게 스며들어 발생한 지역뿐만 아니라 쉽게 퍼지게 되어 넓은 지역까지 피해를 주게 되며, 반감기가 30년으로써 한번 자연계에 누출되면 장시간 잔존하여 인간 및 생태계에 악영향을 미치게 된다. 세슘이온이 몸속에 들어오게 되면 장에서 몸으로 100% 흡수되며 내장에 축척되어 연조직 전체에 분포하게 되며 갑상선 암과 같은 심각한 위험에 초래하게 된다. 2011년 발생한 후쿠시마 원전 사고 이후 국내에서도 많은 관심을 가지기 시작하였으며, 따라서 수중의 세슘이온을 제거하기 위하여 나노 입자 형태의 기능성을 가진 물질들을 적용한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 나노물질들은 수중의 세슘이온 제거에 대하여 우수한 제거효율을 보여주고 있으나 나노 입자 특성상 사용 이후 회수가 어려워 기능성 물질들의 확산 및 축적에 따른 2차 환경오염의 문제점까지 발생하게 된다. 최근 수처리 분야에서 외부 자기장을 주게 되면 자성을 띄게 되는 물질인 자성체에 대한 관심이 급등하고 있다. 이러한 자성체들은 수중에서 별도의 회수 시스템 없이 자성으로 인하여 완벽히 자기분리 된다. 세슘제거에 탁월한 기능성 물질과 완벽한 자기분리가 가능한 자성체를 결합하여 특별한 회수장치 없이 외부 자기장만 주어진다면 수중의 세슘을 효과적으로 제거 또는 처리할 수 있다. 자성체 입자 표면에 흡착제인 프러시안 블루나 제올라이트와 같은 흡착제를 합성하여 수중의 세슘을 제거하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 기존의 자성체보다 좀 더 높은 자성을 가지고 있으며 외부 자기장에 의해 강하게 반응을 한다고 알려져 있는 강자성체(Ferromagnetic)를 사용하게 된다면 흡착제와 결합 이후 더욱더 강한 자성을 가진 흡착제가 탄생하며 이를 사용하면 높은 처리율뿐만 아니라 높은 슬러지 회수율을 가질 수 있다. 따라서 본 연구는 흡착제나 이온교환수지와 같은 기능성 물질을 사용하여 수중의 세슘을 제거하는 메커니즘과 강자성체가 가지고 있는 강한 자성의 성질을 결합한 복합체 제조에 대한 연구조사를 중점적으로 실시하였다. 본 연구에 의해 연구 조사된 결과를 바탕으로 수중의 세슘 이온에 대하여 높은 제거효율과 회수율을 가지는 새로운 형태의 복합체 제조에 관한 정보를 제공하고자 한다.
[ $Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$ ] nanoparticles have been prepared by a sol-gel method. The structural and magnetic properties have been investigated by XRD, SEM, and Mossbauer spectroscopy, VSM. $Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$ powder that was annealed at $300^{\circ}C$ has spinel structure and behaved superparamagnetically at room temperature. The estimated size of superparammagnetic $Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$ nanoparticle is around 7 nm. The hyperfine fields of the A and I patterns at 4.2 K were found to be 510 and 475 kOe, respectively. The blocking temperature $(T_B)$ of superparammagnetic $Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$ nanoparticle is about 90 K. The magnetic anisotropy constant and relaxation time constant of $Zn_{0.5}Ni_{0.5}Fe_2O_4$ nanoparticle were calculated to be $K=1.6\times10^6erg/cm^3$.
Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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2003.11a
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pp.145-145
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2003
자성유체는 암 치료와 질병진단 등과 같은 다양한 분야에서 유용한 응용의 가능성을 갖는다 [1]. 생리적 염도인 중성 pH에서 생체조직과 잘 교합하고, 높은 안정성을 가지는 자성유체는 자성 나노입자 표면에 화학적으로 흡착된 계면활성제 종류에 따라 달라진다 [2]. 본 실험에서는 화학적 공침법을 이용하여 Fe$^{2+}$와 Fe$^{3+}$ 의 몰비가 1:2인 수용액에 pH 12 이상의 과잉 알칼리(NH$_4$OH 12ml)를 첨가시켜 마그네타이트 콜로이드 용액을 제조하였다. 광감제로는 hematoporphyin을 사용하였으며 투입량은 1$\times$$10^{-3}$mol/l 였다. 또한 1차 및 2차 계면활성제로는 decanoic acid와 starch, citric acid, oleic acid 등이 각각 사용되었다. 각 계면활성제가 코팅된 자성미립자의 특성을 조사하기 위해 동결 건조 후 VSM, FT-IR 및 TEM 분석을 수행하여 자기적 특성과 코팅표면의 결합구조 및 미시적 구조를 분석하였다. 그리고, 각각의 계면활성제가 코팅된 자성유체의 독성을 조사하기 위해 rat를 이용한 생체실험이 병행되었다.
목적: 초상자성 nano 산화철 입자의 특성을 연구하기 위하여, 여러 다른 자기장 세기에서의 NMR 자기공이완시간(T1/T2)을 측정하고, 초상자성 nano-particle 조영제의 기전에 관한 모델로부터 얻어 진 계산식과 비교해보며, 다양한 온도에서의 EPR spectrum을 이용하여 이들의 전자적 성질을 비교해 보고자 하였다.
U, Gyeong-Ja;Yu, Hye-In;Jang, Ho-Seong;Kim, Sang-Gyeong
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2014.02a
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pp.131-131
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2014
양자점은 전통적인 유기 염료에 비해 흡광영역이 넓고 발광 피크의 폭이 좁으며, 흡광과 발광 사이의 에너지 차가 커서 검출이 용이하고, 광안정성이 우수할 뿐만 아니라, 단순히 크기를 조절함으로써 발광 피크의 에너지를 제어할 수 있는 특장 때문에 많은 연구가 진행되었다. 그러나 많은 나노입자들과 마찬가지로 실질적인 응용을 위해서는 양자점 나노입자들도 대부분 표면개질을 거쳐야 하는데, 이 과정이 까다롭고 또 표면개질 중에 나노입자들의 응집이 일어나거나 광특성이 나빠지는 등의 문제가 흔히 발생한다. 한편, 서브미크론 크기의 입자들은 나노입자에 비해 응집현상이 미미해서 상대적으로 취급이 용이하다. 그 중에서도 실리카 입자들은 합성방법도 쉽게 확립되어 있고 생체친화성이 우수하며 그 표면화학 반응이 이미 잘 알려져 있어서 활용하기가 매우 용이하다. 따라서 양자점 층을 실리카 표면 가까이에 자기조립을 통해 배열한 하이브리드 구조는 양자점의 장점을 편리하게 이용할 뿐만 아니라 실리카의 표면개질 특성도 그대로 이용할 수 있다는 이중의 장점이 있다. 본 논문에서는 코어/쉘 구조로 안정화된 II-VI 반도체 양자점 층을 아래 그림 1과 같이 실리카 콜로이드 내에 배열한 하이브리드 구조를 소개하고, 이 하이브리드 구조를 표면개질 하여 LED 칩 위에 패키징 함으로써 백색광을 제조한 연구 및 더 나아가 중심에 초상자성 클러스터 핵을 배치하고 이를 둘러싼 실리카 콜로이드 표면 가까이에 양자점 층을 배열한 초상자성 하이브리드 구조를 합성하여 이를 on-site sensor에 적용한 연구 결과를 소개한다.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2000.11a
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pp.775-778
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2000
Magnetorheological Finishing(MRF) is a newly developed and recently commercialized for finishing optical components. The magnetorheological fluid consists of a water based suspension of carbonyl iron, nonmagnetic polishing abrasives, and small amounts of stabilizer. Theoretical analysis of MRF, based on Bingham lubrication theory, is illustrated and a correlation between surface shear stress on the workpiece and material removal is obtained.
1. 철근출막은 결정자기이방성의 영향이 작기 때문에, 자기특성이 막의 기하학적구조에 의해 거의 결정되고 그것에 의하여 자성막의 설계가 가능하다. 2. 코발트 근출막은 결정자기이방성이 자기특성에 영향은 크기때문에 코발트 결정의 자화용역축(C축)의 배향에 의하여 자기특성은 크게 변한다. 따라서 이 C축의 배향성을 변화시켜 석출입자의 형태를 바꾸지 않고 작은 포아직경에서도 항자력의 제어가 가능하였다. 3. 코발트-철합금신출막은 조성변화에 의하여 자기특성을 제어할 수 있다. 또 ㅈ포화자화, 항자력도 철을 석출한 자성막에 비해서 높은 값을 나타냄을 물론, 우수한 각형화(Mr/Ms)로 얻어지는 큰 자기에너지적으로 수직 자기기록방식의 고정밀의 로타리 엔코다에의 응용이 유망하다.
In order to the magnetization and magnetic entropy change for superparamagnetic ferrite nanoparticles, ultrafine cobalt ferrite particles were synthesized using a mircoemulsion method. The peak of X-ray diffraction pattern corresponds to a cubic spinel structure with the lattice constant 8.40 $\AA$. The average particle size, determined from X-ray diffraction line-broadening using Scherrer's, is 7.9 nm. The maximal magnetizations measured at 5 and 300 K are 24.3 emu/g and 17.2 emu/g, respectively. Superparamagnetic behavior of the sample is confirmed by the coincidence of the M vs. H/T plots at various temperatures. According to the thermodynamic theory, magnetic entropy change decreases with increasing temperature.
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.29
no.1
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pp.63-70
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2012
Magnetite in the use of magnetic fluid seal was synthesized by coprecipitation method. Mean particle size of magnetite was measured about 12 nm by using dynamic light scattering(DLS). As a result of XRD test, along with the $NH_4OH$ concentration was increased, the crystallinity of magnetite was increased. The zeta potential of dispersed ferrofluid in water was measured in the range from -49.3 mV to -26.2 mV by DLS. The shape of magnetite particle was sphere form, and the spiking effect of aqueous and oily ferrofulid was confirmed.
RF magnetron reactive sputtering법으로 Fe75.5Zr8.3N16.2/SiO2(250$\AA$) 다층 박막을 FeZrN의 두께를 변화시키면서 제조하고, 제조된 박막을 진공 열처리하여 열처리 온도에 따른 포화자화, 보자력, 고주파에서의 투자율 그리고 열적 안정성을 조사하였다. Fe75.5Zr8.3N16.2/SiO2(250$\AA$) 다층박막은 FeZrN의 두께가 800$\AA$이상일 때 좋은 연자성을 나타내었다. Fe75.5Zr8.3N16.2/SiO2(250$\AA$)다층 박막을 45$0^{\circ}C$로 열처리 했을 때 포화자속밀도(1.08 T), 보자력 0.41 Oe, 1 MHz에서의 실효 투자율은 3000이상의 연자성을 나타내었다. 그 이유는 X-선 회절 분석 결과 열처리에 의해서 ZrN 미결정이 석출하여 $\alpha$-Fe 결정 성장이 억제되어 우수한 연자기적 성질이 나타난다고 판단된다. 이때 $\alpha$-Fe 입자 크기는 40-50$\AA$, ZrN의 입자 크기는 10-15$\AA$이다. 그리고 실효 투자율의 주파수 의존성에서 단층막에서는 5 MHz 이상에서 실효 투자율이 급격히 감소하는 경향을 보였으나, 다층막에서는 40MHz까지 실효 투자율이 1600이 되어 고주파에서의 연자성이 개선되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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