• 한국결정성장학회지
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• 제32권5호
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• pp.191-198
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• 2022

치과용 임플란트 재료로 주로 사용되는 지르코니아 및 티타늄 합금은 생체불활성 특징으로 인하여 골유착 및 골형성 능력이 떨어진다. 이러한 문제를 쉽고 간단하게 해결하기 위한 방법으로는 생체활성 물질을 표면에 코팅하여 생체 활성을 높이는 방법이 있다. 본 연구에서는 우수한 골결합 능력을 가진 실리케이트계 세라믹인 아커마나이트(Ca₂MgSi₂O₇)를 고상반응법으로 합성하고, SBF 용액 내 침적실험을 통하여 합성 아커마나이트 분말의 생체활성을 분석하였다. 고상반응 출발원료로는 탄산칼슘(CaCO₃), 탄산마그네슘(MgCO₃), 이산화규소(SiO₂) 분말을 사용하였다. 분말을 혼합 및 건조한 후, 가압 성형하여 디스크 형태로 만든 후, 고상반응 온도를 변화시키며 아커마나이트 상의 합성을 유도하였다. 합성된 아커마나이트 펠릿의 용해 및 생체활성 분석을 위하여 SBF 용액 내 침적 시키고, 침적시간에 따라 아커마나이트의 표면 용해 및 하이드록시아파타이트 석출을 분석하였다. 합성반응 온도가 높아질수록 아커마나이트 상이 뚜렷하게 나타난 반면에, SBF 용액 내 용해는 천천히 진행되었다. 합성된 아커마나이트 분말의 생체활성도는 대체적으로 우수하였으나, 그 중에서도 1100℃에서 고상반응 하여 합성한 분말에서 적절한 용해 및 하이드록시아파타이트 입자의 석출이 잘 일어나는 것으로 분석되었다.

• 한국재료학회지
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• 제10권5호
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• pp.343-349
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• 2000

자전연소합성(SHS)법을 이용하여 탄소섬유와 티타늄, 지르코늄, 니오븀, 규소, 붕소, 중석, 몰리브덴의 분말로부터 여러 가지 섬유상 탄화물의 합성을 시도하였다. 티타늄과 지르코늄은 예열없이, 그 이외의 경우는 전기로 또는 화학로를 사용하여 예열하여 반응을일으킨 결과, TiC, ZrC, NbC, SiC, $B_4$C, WC,$ Mo_2$C 의 순수한 탄화물의 형성되었다. TiC, ZrC, NbC 및 $B_4$C 탄화물의 형상은 속의 빈 섬유상이었고, SiC는 보다 작은 입자와 미세 휘스커로 이루어진 섬유상을 하고 있었고 WC와 $Mo_2$C 는 비섬유상을 하고 있었다. 여러 가지 형상의 원인에 대하여 합리적 설명을 시도하였으며 정성적 메카니즘을 제안하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권3호
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• pp.162-166
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• 2011

인위적인 배출에 기인한 인의 축적은 지표수에서 발생하는 부영양화의 가장 큰 원인이다. 본 연구에서는 이러한 인을 제거하기 위하여 titanium oxysulfate-sulfuric acid 분말을 이온교환 물질로 하여 알지네이트 겔에 고정화시켜 수용액 상에 존재하는 인 제거 효율을 정량화하여 보았다. 본 연구에서 적용한 흡착물질의 고정화 기법은 1) 알지네이트 수용액에 흡착물질을 주입한 후 고정화시키는 것, 2) 초음파를 이용한 흡착물질의 분산 기법, 그리고 3) 수용액 상태의 흡착물질을 알지네이트 수용액과 반응시켜 고정화시키는 방법 등이다. 평형과 비평형 흡착 실험은 3가지 다른 기법으로 제작한 담체를 적용하여 진행되었으며, 이를 통해 흡착 용량과 시간에 따른 인의 제거율을 구득할 수 있었다. 평형배치 실험 결과는 Langmuir 흡착 등온선을 이용하여 분석하였으며 수용액 기법을 적용하여 담체를 제작하였을 때 92.26 mg/g으로 가장 높은 인 제거능을 나타내었다. 또한 비평형 배치 실험 결과는 pseudo-second-order kinetic 모델을 따라 분석하였으며 그 결과는 평형 배치와 유사하였다. 본 실험에서 제작한 티타늄 분말을 고정화한 담체는 기반물질의 경제성 확보와 담체 제조 기법 가운데 수용액 기법의 높은 흡착능 유지를 통하여 하 폐수에 존재하는 인을 경제적으로 제거하는데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.458-464
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• 2006

팔라듐 합금 복합막의 제조는 니켈 분말과 무기화합물의 혼합물로 개질된 튜브형 다공성 스테인레스 스틸 지지체 표면 위에 무전해 도금법(elctroless plating technique)에 의해 팔라듐 - 니켈 - 은을 박막으로 도금하는 형태로 이루어졌다. 일반적인 다공성 금속 지지체는 기공이 크기 때문에 그 자체로서 도금에 적합한 지지층이 되기가 어렵고, 결함이 없는 팔라듐 복합막의 제조가 쉽지 않아 본 연구에서는 금속 지지체와 팔라듐 사이에 중간층(intermediate layer)을 형성하여 이와 같은 문제점을 극복하고자 하였다. 중간층의 소재인 실리카 졸, 알루미나 졸, 이산화티타늄 졸 등의 무기화합물과 니켈 분말의 혼합물로 다공성 금속 지지체 위에 코팅하여 박막을 형성하고 제조 조건에 따른 질소 투과도를 측정하고 비교하였다. SEM 분석법에 의해 니켈과 무기화합물 혼합물의 표면층의 형성 모습도 측정하였다. 제조된 중간층 가운데 이산화티타늄 졸과 니켈의 혼합물이 가장 낮은 질소 투과도와 치밀한 표면층을 나타내었다. 최종적으로 니켈과 실리카의 혼합 중간층으로 이루어진 팔라듐-니켈-은 합금 복합막을 제조하고 수소와 질소의 투과도를 측정하였다. 1기압 이하에서 질소에 대한 수소 선택도는 무한대였으며 수소투과 속도는 1 기압, $500^{\circ}C$에서 $1.39{\times}10^{-2}mol/m^2{\cdot}s$의 값을 나타냈다.

• 한국광물학회지
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• 제21권3호
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• pp.247-259
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• 2008

카올리나이트(kaolinite) 분말의 티타니아(Titania, $TiO_2$) 포팅을 위한 출발물질로서 인도네시아산 카올리나이트와 티타늄-아이소프로폭사이드(titanium isopropoxidc, TIP)가 사용되었으며, 실험은 졸-겔법(sol-gel method)으로 수행되었다. 또한 강매로서 에탄올이, 가수분해 반응을 위해 물이 사용되었으며 촉매로서 염산을 첨가하였다. 카올리나이트 분말의 소성여부에 따른 영향을 검토하기 위해 카올리나이트와 메타카올리나이트(metakaolinite)를 대상으로 각각 실험하였으며, 반응 혼합물의 몰비, 교반시간, 숙성시간, 결정화 시간과 온도의 변화에 따른 티타니아 결정도를 검토하였다. 실험조건 TIP 0.1 몰(mol), 물 0.15 몰, 염산 0.005 몰, 에탄을 100 ml, 카올리나이트 50 g, 교반 4시간, 숙성 24시간, 결정화온도 $1050^{\circ}C$, 결정화 2시간에서 가장 높은 아나타제 결정도 17.61%를 나타냈다. 결정화온도의 변화에 따른 아나타제 결정도 분석결과, 카올리나이트와 메타카올리나이트 분말에 코팅된 티타니아는 $1050^{\circ}C$와 $1200^{\circ}C$에서 각각 37.61%, 17.39%로 최고의 결정도가 관찰되었다. 즉, 카올리나이트 분말에 코팅된 티타니아가 메타카올리나이트에 비해 더 낮은 온도에서 더 높은 결정도를 나타냈다.

• 한국분말재료학회지
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• 제22권2호
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• pp.122-128
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• 2015

In this study, titanium(Ti) meshes and porous bodies are employed to synthesize carbon nanotubes(CNTs) using methane($CH_4$) gas and camphene solution, respectively, by chemical vapor deposition. Camphene is impregnated into Ti porous bodies prior to heating in a furnace. Various microscopic and spectroscopic techniques are utilized to analyze CNTs. It is found that CNTs are more densely and homogeneously populated on the camphene impregnated Ti-porous bodies as compared to CNTs synthesized with methane on Ti-porous bodies. It is elucidated that, when synthesized with methane, few CNTs are formed inside of Ti porous bodies due to methane supply limited by internal structures of Ti porous bodies. Ti-meshes and porous bodies are found to be multi-walled with high degree of structural disorders. These CNTs are expected to be utilized as catalyst supports in catalytic filters and purification systems.

• 한국분말재료학회지
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• 제19권2호
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• pp.110-116
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• 2012

This study investigated the effects of annealing environment for the densification and purification properties of pure titanium coating layer manufactured by cold spraying. The annealing was conducted at $600^{\circ}C$/1 h and three kinds of environments of vacuum, Ar gas, and $5%H_2+Ar$ mixture gas were controlled. Cold sprayed Ti coating layer (as sprayed) represented 6.7% of porosity and 228 HV of hardness, showing elongated particle shapes (severe plastic deformation) perpendicular to injection direction. Regardless of gas environments, all thermally heat treated coating layers consisted of pure ${\alpha}$-Ti and minimal oxide. Vacuum environment during heat treatment represented superior densification properties (3.8% porosity, 156.7 HV) to those of Ar gas (5.3%, 144.5 HV) and $5%H_2+Ar$ mixture gas (5.5%, 153.1 HV). From the results of phase analysis (XRD, EPMA, SEM, EDS), it was found that the vacuum environment during heat treatment could be effective for reducing oxide contents (purification) in the Ti coating layer. The characteristic of microstructural evolution with heat treatment was found to be different at three different gas environments. The controlling method for improving densification and purification in the cold sprayed Ti coating material was also discussed.

• 한국분말재료학회지
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• 제26권6호
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• pp.487-492
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• 2019

Titanium dioxide (TiO₂) is a typical inorganic material that has an excellent photocatalytic property and a high refractive index. It is used in water/air purifiers, solar cells, white pigments, refractory materials, semiconductors, etc.; its demand is continuously increasing. In this study, anatase and rutile phase titanium dioxide is prepared using hydroxyl and carboxyl; the titanium complex and its mechanism are investigated. As a result of analyzing the phase transition characteristics by a heat treatment temperature using a titanium complex having a hydroxyl group and a carboxyl group, it is confirmed that the material properties were different from each other and that the anatase and rutile phase contents can be controlled. The titanium complexes prepared in this study show different characteristics from the titania-formation temperatures of the known anatase and rutile phases. It is inferred that this is due to the change of electrostatic adsorption behavior due to the complexing function of the oxygen sharing point, which crystals of the TiO₆ structure share.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권4호
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• pp.65-69
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• 2012

복합도금이란 금속 도금층을 매트릭스로 세라믹, 폴리머, 나노분말과 같은 입자를 공석시켜 경도의 향상, 내마모성, 내식성, 자기 윤활성 등의 특성을 갖는 복합 금속피막을 얻어내는 방법으로 본 연구에서는 나노입자로 $TiO_2$를 사용하여 니켈과 함께 복합도금층을 형성하였다. $TiO_2$를 첨가시킨 복합전기도금을 통해 표면저항성 향상, 광분해 효과를 기대할 수 있다. 용액조건 중 pH 변화에 따른 zeta전위를 측정하였다. 초음파처리를 통한 물리적인 방법으로 용액 중 나노분말의 응집을 최소화한 후 $TiO_2$-Ni 복합도금을 실시하였다. 최적의 도금 조건으로 $50^{\circ}C$에서 pH 3.5, 전류밀도 $40mA/cm^2$에서 가장 효과적이었으며 Ti의 함량은 $50^{\circ}C$에서 15-20 at.%로 확인되었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제22권6호
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• pp.396-402
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• 2015

The organic binder-free paste for dye-sensitized solar cell (DSSC) has been investigated using peroxo titanium complex. The crystal structure of $TiO_2$ nanoparticles, morphology of $TiO_2$ film and electrical properties are analyzed by X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Electrochemical Impedance Spectra (EIS), and solar simulator. The synthesized $TiO_2$ nanopowders by the peroxo titanium complex at 150, 300, $400^{\circ}C$, and $450^{\circ}C$ have anatase phase and average crystal sizes are calculated to be 4.2, 13.7, 16.9, and 20.9 nm, respectively. The DSSC prepared by the peroxo titanium complex binder have higher $V_{oc}$ and lower $J_{sc}$ values than that of the organic binder. It can be attributed to improvement of sintering properties of $TCO/TiO_2$ and $TiO_2/TiO_2$ interface and to formation of agglomerate by the nanoparticles. As a result, we have investigated the organic binder-free paste and 3.178% conversion efficiency of the DSSC at $450^{\circ}C$.