• The Journal of Engineering Research
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• v.5 no.1
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• pp.73-87
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• 2004

The synthesis and crystallization of amorphous calcium carbonate($CaCO_3$.$nH_2 O$) obtained from gas-liquid reaction between aqueous solution of calcium hydroxide and carbon dioxide at 15~$50^{\circ}C$ are investigated by electrical conductometry, XRD and TEM. The results are as follows: The initial reaction products prior to the formation of precipitated calcium carbonate is amorphous calcium carbonate. The electrical conductivity values in the slurry are decreased during the formation of amorphous calcium carbonate which covers particle surface of calcium hydroxide and retard the dissolution of calcium hydroxide into the solution. that amorphous calcium carbonate is unstable in the aqueous solution and crystallizes finally to calcite by the through-solution reaction. While amorphous calcium carbonate crystallizes into chain-like calcite, the conductivity values are recovered rapidly and the apparent viscosity of slurry containing higher concentration of calcium hydroxide increase. At below pH 9.5, chain-like calcite separates into individual particles to form precipitated calcium carbonate. The formation and synthetic temperature range of amorphous calcium carbonate is most suitable a primary decreasing step(a-step) at $15^{\circ}C$ in the electrical conductometry.

• Advances in nano research
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• v.15 no.1
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• pp.1-13
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• 2023

Ti₃C₂T_x MXene, a 2D material, is known to exhibit unique characteristics that are strongly dependent on surface termination groups. Here, we developed a novel annealing approach with Ca as a reducing agent to simultaneously remove F and O groups from the surface of multilayered MXene powder. Unlike H₂ annealing that removes F effectively but has difficulty in removing O, annealing with Ca effectively removed both O and F. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and energy dispersive X-ray spectroscopy revealed that the proposed approach effectively removed F and O from the MXene powder. The results of O/N analyses showed that the O concentration decreased by 57.5% (from 2.66 to 1.13 wt%). In addition, XPS fitting showed that the volume fraction of metal oxides (TiO₂ and Al₂O₃) decreased, while surface termination groups (-O and -OH) were enhanced, which could increase the hydrophilic and adsorption properties of the MXene. These findings suggest that when F and O are removed from the MXene powder, the interlayer spacing of its lattice structure increases. The proposed treatment also resulted in an increase in the specific surface area (from 5.17 to 10.98 m²/g), with an increase in oxidation resistance temperature in air from ~436 to ~667 ℃. The benefits of this novel technology were verified by demonstrating the significantly improved cyclic charge-discharge characteristics of a lithium-ion battery with a Ca-treated MXene electrode.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1996.06b
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• pp.219-222
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• 1996

수열법은 밀폐용기중에서 10$0^{\circ}C$이상의 가열, 가압된 수용액이 반응에 관여하는 것으로써, 수정, CaCO3, AlPO4, GaPO4 등과 같은 단결정의 육성 뿐만 아니라 균일분산계로부터 균일한 결정성의 미립자 합성에도 폭넓게 이용되고 있다. 세라믹분말의 합성에 있어서, 이 방법은 특히 형상, 입자크기의 제어가 용이할 뿐만 아니라 고상법, 졸-겔법, 공침법에서와 같은 열처리, 분쇄과정이 필요없기 때문에 고순도의 초미립자를 얻을 수 있는 장점이 있다. 근년 미국, 일본에서는 수열법을 이용한 유전, 압전체 등 세라믹분말의 일부가 공업적인 규모로 대량 생산되고 있다. 그러나 이에 대한 국내 기술은 아직 초기단계에 이르고 있는 실정이다. 따라서 본 연구실에서는 수열법에 의한 단결정 육성 (예; 자수정, CaCO3, AlPO4, GaPO4, KTP, Emerald 등), 박막제조 (예; GaP, PbTiO3, BaTiO3 등), 정제 (고령토, 장석, 도석 등), 원석처리 (진주, 인공 emerald, 비취 등) 그리고 각종 세라믹분말의 합성 등과 같은 다양한 기반기술의 축적과 동시에 공업화에 대응한 수열장치를 위하여 반응용기의 대형화, 엄밀한 밀폐방식, 실용적인 수열조건 등을 개발해 오고 있다. 본 발표에서는 현재까지의 연구개발 내용 중에서 결정성 미립자에 관련한 세라믹분말의 합성에 대한 일부의 결과들을 보고한다. 일반적으로 수열장치는 전기로, 반응용기, 온도 및 압력제어계 등을 기본으로 하고 있으며 시판용의 대부분이 교반기가 부착된 수직형 (vertical type)이다. 이와 같은 방식에 있어서는 엄밀한 밀폐가 곤란, 반응온도의 한계성 (25$0^{\circ}C$ 이하), 증진율의 한계성 (소량생산) 등과 같은 점이 있기 때문에 본 연구실에서는 개폐식 전기로내에 엄밀한 밀폐가 가능한 수평식(horizontal type)의 반응용기를 채택한 뒤 이를 회전 또는 시이소(seesaw)식으로 움직일 수 있도록 하여 연속공정화, 온도구배의 자율조절 그리고 보다 저온에서도 인위적인 이온의 확산을 효율적으로 유도할 수 있도록 하였다. 이와 같은 방식은 기존의 방식과 비교하여 반응용기 내에 응집현상과 미반응물이 존재하지 않으며 또한 단분산으로 결정성 미립자를 대량적으로 얻을 수 있는 장점이 있었다. 다음은 이상과 같이 본 연구실에서 자체 개발한 수열장치를 이용하여 PbTiO3, (Pb,La)TiO3Mn, BaTiO3, ZnSiO4:Mn, CaWO4 등과 같은 세라믹분말에 대한 합성 실험의 결과이다. 압전성, 초전성이 우수한 PbTiO3 및 (Pb,La)TiO3:Mn 분말의 수열합성은 PbO, TiO2, La2O3 등의 분말을 출발원료로 하여 합성도도 25$0^{\circ}C$부근의 알카리성 용액중에서 결정성 PbTiO3 및 (Pb,La)TiO3:Mn 미립자를 단상으로 얻었으며 입자의 형상 및 크기는 합성온도와 수열용매의 종류에 의존하였다. 유전체로서 폭넓게 응용되고 있는 BaTiO3 분말은 Ba(OH)2.8H2O, TiO2와 같은 최적의 출발원료를 선택함으로써 15$0^{\circ}C$ 부근의 저온영역에서도 용이하게 합성할 수 있었다. 특히 본 연구에서는 수용성인 Ba(OH)2.8H2O를 사용함으로써 host-guest적인 반응을 유도시키는데 있어 물의 가장 실용적이고 효과적인 수열용매임도 알았다. ZnSiO4:Mn, CaWO4, MgWO4와 같은 형광체 분말은 공업적으로 고상반응 또는 습식법에 의해 얻어지고 있으나 이들 방법에 있어서는 분쇄공정으로 인한 형광특성의 저하와 같은 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 수열법을 이용하여 이들 화합물의 합성을 시도하였으며 그 결과 합성온도 30$0^{\circ}C$ 부근의 알칼리성 용액중에서 수열적으로 얻어짐을 알았다. 여기서의 합성분말을 이용하여 실제 조명램프로 제조한 결과 녹색, 청색 발광용 형광체로서 우수한 형광특성을 나타내었다. 천연에서 소량 산출되고 있는 고가의 (Li,Al)MnO2(OH)2:Co 분말은 도자기의 전사지용 청색안료로써 이용되고 있다. 본 연구실에서는 LiOH.H2O, Al(OH)3, MnO2 등의 분말을 출발원료로 하고 24$0^{\circ}C$ 온도 부근 그리고 물을 수열용매로 하여 천연산에 필적하는 (Li,Al)MnO2(OH)2:Co 분말을 인공적으로 합성하였다.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.11 no.1
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• pp.9-15
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• 2023

The cement is a typical CO₂ emission industry. Manufacturing process improvements and increased use of alternative materials are needed to reduce energy consumption and CO₂ emissions. This study confirmed the basic characteristics of cement hydration by sintering CAF at low temperature as a CO₂ adsorbent material. For the hydration product of the synthetic CAF, crystal phase analysis, porosity, and structural images were confirmed, and the compressive strength was measured. The replacement rate of SCAF was 10, 20, and 100 %, and the compressive strength tended to decrease as the replacement rate increased. In addition, when the SCAF substitution rate is 100 %, the hydration products of the early age are calcium aluminum oxide hydrate (Ca₃Al₂O₆ x H₂O) and calcium iron hydroxide (Ca₃Fe(OH)₁₂), and at substitution rates of 10 and 20 %, CAF compounds other than general cement hydrates brownmillerite was observed. As for the porosity, the pore size increased and the porosity increased with the increase of the replacement ratio. As a result of this study, CAF manufactured by low-temperature sintering seems to be difficult to use alone and general curing for utilization as a CO₂ adsorbing material.

• YAKHAK HOEJI
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• v.38 no.6
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• pp.749-755
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• 1994

An interspecific fusant strain, Streptomyces MS1 was obtained by protoplast fusion between S. peucetius subsp. caesius and S. platensis. We studied on the fermentation characteristics of the fusant strain. The fermentation products of the fusant MS1 was identical with S. peucetius, but its production of anthracycline was more stable than S. peucetius under various fermentation conditions in regard to acidogenesis of fermentation broth. The optimal medium composition for anthracycline production by fusant MS1 as follows: sucrose 2.0%, glucose 1.0%, soytone 0.7%, $CaCO_3$ 0.2%, $KH_2PO_4$ 0.013%, casamino acids 0.01%, $K_2SO_4$ 0.025%, $MaCl_2\;6H_2O$ 1.024%, 5M $CaCl_2\;5H_2O$ 0.4%, 1N NaOH 0.7%, 20% L-proline 1.5%. In this condition, the productivity of anthracycline was $80{\sim}100\;{\mu}g/ml$.

• Economic and Environmental Geology
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• v.52 no.2
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• pp.119-128
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• 2019

About 300,000 tones of oyster shell are annually produced in Korea and, thus, a massive recycling plan is required. Many desulfurizing studies using oyster shells with chemical composition of $CaCO_3$ have been performed so far; however, most of them have focused on dry desulfurization. This study investigates the possibility of using oyster shells for wet desulfurization after calcination. For this, a simulated wet desulfurization facility of spray type was devised and compared the SOx-stripping characteristics of calcined oyster shell with those of limestone. The calcined oyster shell slurry indicate a better desulfurizability than the slurries of raw shell or limestone because the oyster shell transformed to a more reactive phase ($Ca(OH)_2$) by the calcination and hydration. Because of this reason, when the calcined oyster shell slurries were used, the reaction residue showed the higher gypsum ($CaSO_4{\cdot}2H_2O$) contents than any other cases. In the continuous desulfurization experiments, calcined oyster shell slurry showed a wider pH variation than limestone or raw oyster shell slurries, another clear indication of high reactivity of calcined oyster shells for $SO_2$ absorption. Our study also shows that the efficiency of wet desulfurization can be improved by the use of calcined oyster shells.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.47 no.4
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• pp.325-328
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• 2010

Varying quantities of a high-thermal-expansion glass, 50CaO-20ZnO-$20B_2O_3-10SiO_2$ (CZBS), were added to alumina and sintered at $875^{\circ}C$ for 2 h for low temperature co-firing ceramic (LTCC) applications. As the amount of glass addition increased from 40 wt% to 70 wt%, the apparent density of the sintered product increased from 88.8% to 91.5%, which was also qualitatively confirmed by microstructural observation. When the glass addition was very high, e.g., 70 wt%, an apparent formation of secondary phases such as $CaZn_2AlZnSiAlO_7$, $Ca_2Al(AlSi)O_7$, $Ca_2Al_2SiO_7$, $Ca_2ZnSi_2O_7$ and ZnO, was observed. Both the dielectric constant and the coefficient of thermal expansion increased with the glass addition, which was qualitatively consistent with the analytical models, while the experimental values were lower than the predicted ones due to the presence of pores and secondary phases.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1996.06b
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• pp.3-27
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• 1996

분체의 입자 배열이 불규칙한 경우뿐만 아니라 입자 크기가 극미세하여 X선회절분석이 불가능한 경우에도 비정질물질이라 한다. 수용액 속에서 이런 비정질 물질을 합성하기 위해서는 합성용액의 과포화도를 높여 계속 유지시킴에 따라 극미세 1차핵 생성의 지속적인 유도에 따른 입자 성장을 최대한 억제시켜야만 한다. 본 연구에서는 흡습제, 칼슘제 및 식품 첨가제 등으로 이용되는 비정질 탄산칼슘을 계에서 합성하고, 이때 생성된 비정질 상태의 겔을 수용액 환경을 변화시켜가면서 따라 결정화를 유도하고 탄산칼슘의 동질이상을 관찰하였다. CO2의 유속을 11/min, 교반속도를 600rpm으로 고정시키고, Ca(OH)2의 양을 10g에서 50g까지 변화시켜가면서 겔 상태의 비정질 탄산칼슘을 합성하였다. 이때 전기전도도는 CO2의 용해와 더불어 Ca(OH)2의 용해도가 증가함에 따라 변화하였으며, 반응종반부에는 겔화가 시작될 때까지 거의 일정하였다. 따라서, 이러한 사실들로부터 현탁액 내에서의 전기전도도의 변화는 Ca이온의 영향을 받는 것으로 사료된다. 비정질 탄산칼슘은 수용액에서 불안정하여 CO2 가스를 방출하면서 급격히 결정화되는데, 본 연구에서는 Ca(OH)2의 양을 20g으로 하여 위의 방법에 의해 얻어진 겔을 수용액의 종류와 농도 및 결정화 온도, 교반속도를 달리하면서 결정화시켰다. 교반속도를 100rpm으로 하여 물의 온도변화에 다라 결정화시킨 경우 전 온도범위에서 칼사이트상이었으며, 물의 온도가 5$^{\circ}C$일 경우에는 미세한 입자들이 응집된 형태였으나, 그 외의 온도변화조건에서는 모두 평균입경 0.4$\mu\textrm{m}$정도의 비교적 균일하 능면체 형태였다. 또한 교반속도를 500rpm으로 증가시켰을 경우에는 8$0^{\circ}C$에서 침상의 아라코나이트가 소량생성되었음을 SEM사진으로 관찰할 수 있었으며, 소량의 바테라이트도 혼재되어 결정화되었음을 XRD결과로 알 수 있었다. 교반속도를 100rpm으로 한 NH4Cl 0.5mol/l 수용액에서는 입자의 형태와 크기가 불규칙한 칼사이트로 결정화되었으며, MgCl2 0.05mol/l 수용액의 경우에는 순수한 H2O의 경우에서와는 달리 2$0^{\circ}C$에서는 모서리가 무딘 매우 균일한 크기의 칼사이트 입자가 관찰되었으며, 6$0^{\circ}C$부터는 아라고나이트가 생성됨을 관찰할 수 있었다. 따라서, 고온(8$0^{\circ}C$)의 농도 MgCl2 수용액(0.1, 0.2 mol/l)에서 교반속도를 높여(800rpm) 겔을 결정화시킨 결과 아라고나이트의 생성수율이 증가되는 것을 확인할 수 있었다.

• Reproductive and Developmental Biology
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• v.35 no.3
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• pp.319-327
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• 2011

This study investigated whether the addition of porcine sperm cytosolic factor (SCF) at fusion/activation affects in vitro development of porcine parthenogenetic(PA) and nuclear transfer (NT) embryos. To determine the optimum concentration of SCF, control group of oocytes was activated with 0.3M mannitol (1.0 mM $CaCl_2{\cdot}2H_2O$), other three groups of oocytes were parthenogentically activated with the fusion medium (0.1mM $CaCl_2{\cdot}2H_2O$) supplemented with 100, 200 or 300 ${\mu}$g/ml SCF, respectively. Matured oocytes were activated with two electric pulses (DC) of 1.2 kv/cm for 30 ${\mu}$sec. The activated embryos were cultured in PZM-3 under 5% $CO_2$ in air at $38.5^{\circ}C$ for 6 days. Oocytes activated in the presence of SCF showed a significantly higher blastocyst rate than control (p<0.05). Apoptosis rate was significantly lower in 100 ${\mu}$g/ml SCF group than other groups (p<0.05). Cdc2 kinase activity in control and SCF treatment group of oocytes was determined using MESACUP cdc2 kinase assay kit at 1, 5, 10, 15, 30, 45 and 60 min after activation. Cdc2 kinase activity was significantly decreased (p<0.05) in SCF group than MII oocytes or control within 5 min. For NT embryo production, reconstructed oocytes were fused in the fusion medium supplemented with 0.1 mM $CaCl_2{\cdot}2H_2O$ (T1), 1.0 mM $CaCl_2{\cdot}2H_2O$ (T2) and 0.1 mM $CaCl_2{\cdot}2H_2O$ with 100 ${\mu}$g/ml SCF (T3). Fused embryos were cultured in PZM-3 under 5% $CO_2$ in air at $38.5^{\circ}C$ for 6 days. Developmental rate to blastocyst stage was significantly higher in T3 than other groups (23.0% vs. 13.5 to 15.2%) (p<0.05). Apoptosis rate was significantly lower in T3 than T1 or T2 (p<0.05). The relative abundance of Bax-${\alpha}$/Bcl-xl was significantly lower in in vivo or SCF group than that of control (p<0.05). Moreover, the expression of p53 and caspase3 mRNA was significantly lower in in vivo or SCF group than that of control (p<0.05). These results indicate that the addition of SCF at fusion/activation might improve in vitro development of porcine NT embryos through regulating cdc2 kinase level and expression of apoptosis related genes.

• Journal of Power System Engineering
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• v.18 no.3
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• pp.93-99
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• 2014

The purpose of this paper is to manufacture the non-sintered ceramic used lime and industrial waste. The used materials were basalt powder sludge, calcium hydroxide(Ca(OH)2) and additives such as calcium stearate and $TiO_2$. The mixing ratios between Ca(OH)2 and sludge were 5:5, 6:4 and 8:2, respectively. The ceramic forms were pressured by 100, 200 and 300 bar and cured in 14% CO2 for 12 days. The behaviors of compressive strength, specific gravity, water absorption and pH of ceramic form were investigated. The results were compressive strength of over 36 MPa, water absorption of over 8.8%, pH value of over 12.3. And these results satisfied GR F 4006 and 4031 standard.