• Journal of Welding and Joining
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• 제33권5호
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• pp.26-30
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• 2015

Hastelloy X in this study was applied in jet engine F-15 air fighter as shroud to isolate the engine from outer skin. After 15 years operation at elevated temperature the mechanical properties decreased gradually due to the precipitation of continues second phases in the grain boundaries and precipitated inside the grain. The crack happened at the edge of the shroud due to the thermal and mechanical stress from jet engine. Selective TEM analysis found that the grain boundaries consist of $M_{23}C_6$ carbide, $M_6$ Ccarbide and small percentage of sigma(${\sigma}$) phase. Furthermore, it was confirmed the nano size of ${\sigma}$ and miu (${\mu}$) phase inside the grain. In this study, it was investigated the microstructure of the degraded shroud component and HAZ of repair welded shroud. In the HAZ, it was observed the dissolution of the $M_{23}C_6$ carbides and smaller precipitates, the migration of the undissolved larger $M_{23}C_6$ carbide and $M_6$ Ccarbide. It is also observed the liquation due to the simply melt of the segregated precipitates in the grain boundaries. Interestingly, the segregated second phases which simply melt in the grain boundaries more easily happened at higher heat input welding condition. High temperature tensile test was done at $300^{\circ}C$, $700^{\circ}C$ and $900^{\circ}C$. It was obtained that the toughness of welded sample is lower compare to the non-welded sample. The solution heat treatment at $1170^{\circ}C$ for 5 minutes was suggested to obtain a better mechanical properties of the shroud. The high cycle fatigue number of the repair welded shroud shows a much lower compare to the shroud. In addition, the high cycle fatigue number at room temperature after solution heat treatment was almost double compare to the before solution heat treatment under 420-500MPa stress amplitude. However, the high cycle fatigue number of repaired welded sample was shown a much lower compare to the non- welded shroud and solution treated shroud. One of the main reasons to decrease the tensile strength and the high cycle fatigue properties of the repair welded shroud is the formation of the liquid phase in HAZ.

• 한국광물학회지
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• 제16권3호
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• pp.255-263
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• 2003

충청북도 미원지역의 운교리층 내에 산출하는 마가라이트(margarite)를 고분해능 투과전자현미경(HRTEM)을 이용하여 단위포 규모의 미세한 협재조직에 관하여 조사하였다. 편광현미경과 후방산란전자 영상을 이용하여 기존에 확인된 녹니석의 협재조직을 보여주는 마가라이트 결정들을 투과전자현미경으로 관찰한 결과, 마가라이트 결정내에는 녹니석이 흔히 얇은 packet 형태로 매우 불규칙하게 협재되어 있으며, 그 두께는 수백 $\AA$에 달하거나 부분적으로 녹니석 layer가 개별 단위로 나타나기도 한다. HRTEM으로 관찰한 마가라이트는 매우 규칙적인 2M 다형구조를 보여주며, 전자회절 패턴에서 001 (또는 $c^{*}$ ) 방향으로 강한 streaking을 보여주고 있지 않기 때문에 stacking disorder가 심하지 않은 것으로 판단된다. 마가라이트 packet내에는 두께가 $5 \AA$인 부르사이트 layer들이 부분적으로 관찰되는데, 마가라이트 layer사이에 이러한 부르사이트 layer가 단위포 규모로 협재되어 부분적으로 녹니석 구조를 형성한다. 마가라이트의 (001)과 녹니석의 (001)은 서로 평행하지만 두 광물간의 구조적인 연속성이 결여되어 있으므로, 이러한 특징은 마가라이트내에 발견되는 녹니석은 용해와 침전 작용에 의해서 생성되어 협재조직을 이루었음을 지시한다.

• 광물과산업
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• 제26권
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• pp.1-12
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• 2013

In this study, an accelerated carbonation process was applied to stabilize hazardous heavy metals of industrial solid waste incineration (ISWI) bottom ash and fly ash, and to reduce $CO_2$ emissions. The most commonly used method to stabilize heavy metals is accelerated carbonation using a high water-to-solid ratio including oxidation and carbonation reactions as well as neutralization of the pH, dissolution, and precipitation and sorption. This process has been recognized as having a significant effect on the leaching of heavy metals in alkaline materials such as ISWI ash. The accelerated carbonation process with $CO_2$ absorption was investigated to confirm the leaching behavior of heavy metals contained in ISWI ash including fly and bottom ash. Only the temperature of the chamber at atmospheric pressure was varied and the $CO_2$ concentration was kept constant at 99% while the water-to-solid ratio (L/S) was set at 0.3 and $3.0dm^3/kg$. In the result, the concentration of leached heavy metals and pH value decreased with increasing carbonation reaction time whereas the bottom ash showed no effect. The mechanism of heavy metal-stabilization is supported by two findings during the carbonation reaction. First, the carbonation reaction is sufficient to decrease the pH and to form an insoluble heavy metal-material that contributes to a reduction of the leaching. Second, the adsorbent compound in the bottom ash controls the leaching of heavy metals; the calcite formed by the carbonation reaction has high affinity of heavy metals. In addition, approximately 5 kg/ton and 27 kg/ton $CO_2$ were sequestrated in ISWI bottom ash and fly ash after the carbonation reaction, respectively.

• 지질공학
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• 제20권4호
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• pp.359-370
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• 2010

$CO_2$ 지중저장에서는 대량의 $CO_2$를 장기간 안전하게 저장하여야하기 때문에 $CO_2$ 누출이 발생할 경우 $CO_2$ 지중저장의 목적이 달성될 수 없을 뿐만 아니라 주변지역으로 $CO_2$가 확산되어 보건환경/생태에 큰 영향을 미칠 수 있다. $CO_2$ 주입시 주입정을 통한 누출의 가능성이 가장 높기 때문에, 본 연구에서는 관정 시멘트에 crack이 발생하였다는 가정 하에 crack으로 $CO_2$가 누출될 경우 $CO_2-H_2O$-시멘트 간에 발생할 수 있는 화학 반응을 지구화학 모델링을 통하여 예측하였다. 모델링 결과 $CO_2$-plume이 진행됨에 따라 시멘트 페이스트를 구성하는 portlandite와 CSH(Calcium Silicate Hydrate)가 용해되고, 2차적으로 CSH의 침전과 calcite의 침전이 발생하는 것으로 예상되었다. 약 3년 후에는 침전물의 대부분을 calcite가 차지하고 약 30년까지 침전물의 대부분을 이루게 된다. 본 연구 결과는 $CO_2$ 누출 시 주입관정 내 시멘트에서 발생할 수 있는 화학적인 변화를 이해하고, 반응 모델은 누출을 방지하기 위한 시멘트 관련 연구개발에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권6호
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• pp.100-106
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• 2007

본 연구에서는 휴.폐광산 인근 납(Pb), 카드뮴(Cd), 비소(As)로 오염된 논토양에 대하여 $(NH_4)_2HPO_4$, $Na_2HPO_4{\cdot}12H_2O$, $Ca(H_2PO_4{\cdot}2H_2O$, $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$, $H_3PO_4$를 안정화물질로 선정하여 $PO_4/Pb_{total}$의 몰비를 0.5, 1, 2, 4로 안정화 처리하였다. 안정화효율 평가를 위해 토양오염공정시험법과 TCLP(EPA Method 1311)를 수행한 결과, 납의 경우 $H_3PO_4$와 $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$가 토양환경보전법상의 '가' 지역 기준을 만족하였으며, 특히 $H_3PO_4$의 경우 몰비가 증가할수록 안정화 효율이 급격히 증가하였다. 카드뮴은 납에 비하여 안정화효율이 매우 낮게 나타났으며, 비소의 경우 대부분의 안정화물질에서 안정화효율이 거의 나타나지 않거나 오히려 용출농도가 증가하였다. $H_3PO_4$가 다른 인산염 물질에 비해 납의 안정화에 높은 효율을 나타낸 것은 $H_3PO_4$에 의한 토양 pH의 저하로 인한 $Pb^{2+}$의 용출과 함께 $PO_4$가 반응하여 생성물인 hydroxypyromorphite(HP) 형성되었기 때문으로 판단된다. 연속추출법을 통한 안정화처리 전.후 토양내 중금속 결합형태의 변화는 $H_3PO_4$의 경우 5단계인 Residual fraction의 비율이 약 60% 정도 증가하였고 XRD 분석결과 $H_3PO_4$에서만 hydroxypyromorphite peak가 발견된 것과 일치하였다.

• 분석과학
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• 제13권2호
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• pp.208-214
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• 2000

수산화물, 탄산염 및 수산화아파타이트(HAp)의 형성과 해리는 용액의 pH에 따라 달라지며 $Ca-PO_4-H_2O$계로부터 균질하고 미세한 HAp, $Ca_{10-x}(HPO_4)_x(PO_4)_{6-x}(OH)_{2-x}(x=0)$, 세라믹 분말을 제조하는데 매우 중요한 인자가 된다. 각 복합이온의 용해도는 pH와 직선적인 관계에 있으므로 용해도 도형은 수산화물, 탄산염 및 수산화아파타이트(HAp)의 평형상수와 용해도적으로부터 계산된 대수 몰농도로 그릴 수 있다. $Ca-PO_4-H_2O$계로부터 $25^{\circ}C$에서 단일상의 $Ca_{10-x}(HPO_4)_x(PO_4)_{6-x}(OH)_{2-x}(x=0)$ 분말을 제조하기 위한 최적의 pH조건은 이론적인 고찰 결과 $10.5{\pm}0.5$로 결정되었다. 실온에서 제조하여 $80^{\circ}C$에서 건조시킨 HAp분말은 75nm의 입자크기를 갖는 미세한 응집분말 이었으며, $1,000^{\circ}C$에서 하소시킨 HAp분말은 450nm 크기의 거의 균질한 형태의 분말을 얻었다. HAp분말들이 응집되어 있었지만 소결후 미세구조는 양호하여 우수한 기계적 특성을 보유하였다.

• 자원환경지질
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• 제41권2호
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• pp.183-199
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• 2008

본 연구에서는 구룡광산에 적치된 광미층으로 부터 채취된 대표 비교란 코어시료를 대상으로 체계적인 물리 화학적 및 광물학적 특성을 심도별로 정량적으로 파악, 중금속 거동 핵심 영향요소를 기준으로 광미층 수직분대를 시도하고, 이를 기초로 광미층 비포화대-포화대에 걸친 원소 거동과 지화학적 조건과의 상관모델을 제시하고자 한다. 구룡광산의 대상 광미층은 화학적으로 지하수면을 경계로 상부층 구간에서의 낮은 pH(4)와 20wt.% 이상의 높은 $Fe_2O_3$ 및 $SO_3$ 함량에 의해 특징지어진다. 물리 화학적 및 광물학적 분석 자료를 고려하여 구룡광산 광미층을 심도증가에 따라 복토층, jarosite zone, Fe-sulfate zone, Fe-oxyhydroxide zone, gypsum-bearing pyrite zone, calcite-bearing pyrite zone, soil zone(광미층 집적 이전 토양층), weathered zone 등 7개분대로 구분할 수 있으며, 새로 생성된 이차광물상의 특성을 고려할 때 지하수면을 기준으로 상부층을 산화대(oxidation zone)로, 하부층을 비산화대(unoxidation zone), 혹은 carbonate-rich primary zone으로 크게 대분할 수 있다. 본 연구결과를 기초로 구룡광산 광미층의 물리 화학적 및 광물학적 변화를 지하수면 상부층에서의 황화광물, 특히 황철석의 산화반응이 핵심요소가 되어, 이로 인한 pH 값의 감소, 일차광물의 용해반응 및 원소 용출, 이차광물상 생성, 그리고 생성된 산의 탄산염 및 규산염광물에 의한 산-중화반응 등 일련의 지화학적 반응으로 설명할 수 있다.

• 지질공학
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• 제21권4호
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• pp.381-391
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• 2011

암석의 풍화작용은 암석의 강도를 약화시키고 궁극적으로는 지질공학적 대상물의 안정성을 저하시키게 된다. 화학적 풍화지수와 같이 암석의 풍화등급을 이용하여 암반의 안정성을 평가하는 여러 가지 지표가 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 편광현미경 관찰, XRF 전암분석에 의한 화학적 풍화지수, X-선회절 (XRD)분석에 의한 광물의 종류와 함량분석, 전자현미경(SEM/EDS)에 의한 미세조직 분석, BET측정법에 의한 기공크기와 비표면적 분석, 미소촛점 X-선 CT 등을 이용하여 결정질 암석(편마암, 화강암)의 풍화정도와 미세조직, 공극의 특성을 분석하였다. 이차광물의 생성과 미세구조의 발달특정은 광물의 용해, 침전, 파쇄반응과 같이 복합적인 요소에 의하여 영향을 받게 된다. 그러므로 단순히 전암분석치를 이용하여 계산하는 풍화지수(CIA, CWI 등)와 같은 기존의 화학적 풍화지표들은 암석의 풍화정도를 제대로 반영하지 못함이 밝혀졌다. 따라서 이 외에도 광물조성비, 미세조직, 미세공극의 특성을 고려한 새로운 평가기법이 요구된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3260-3268
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• 2009

냉각재상실사고이후 원전의 원자로건물집수조 여과기에서 화학적 영향을 고려한 수두손실을 종합적으로 평가하기 위한 시험장치를 개발하였다. 시험장치에서 원자로건물집수조와 시험장치에서 물 부피에 대한 여과기 면적의 비가 일치하도록 시험조건을 설정하고 시험을 수행하였다. TSP pH 조절제 조건에서 칼슘실리케이트는 시험 초기에 수두손실을 급격히 상승시켰기 때문에 원자로건물에서 모든 칼슘실리케이트를 제거하여야 함을 확인하였다. 비상노심냉각계통 살수지속시간의 차이에 따른 시험결과는 장기살수조건이 단기살수조건에 비해 12배 정도 높은 수두손실을 보였다. 살수조건 시험결과를 화학적 영향이 없는 수두손실과 비교하면 단기살수와 장기살수의 각 조건에서 5.6배 및 60.8배 수두손실이 증가하는 결과를 보였다. 화학적 영향은 재순환수에 노출된 물질의 양에 따라 초기의 일정기간 동안 알루미늄 및 아연도금 판의 부식에 의해 급격히 증가하고 이들이 부동피막을 형성한 이후에는 NUKONTM 및 콘크리트 등에서 침출된 화학종의 침전에 기인하여 증가율이 감소하는 경향을 보였다. 실험결과는 TSP에 의한 알루미늄의 부동피막 형성이 살수시간이 길어지고 알루미늄의 양이 많을 경우 효과적이지 않다는 것을 보였다.

• 한국산림과학회지
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• 제35권1호
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• pp.24-32
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• 1977

아염소산염법(亞鹽素酸鹽法)에 의하여 대부분(大部分) 탈(脫) lignin된 holocellulose를 얻었다. Alkali농도별(濃度別)의 추출(抽出)에서는 5% KOH로 3회추출(回抽出)하여도 일부(一部)의 xylan이 잔존(殘存)하며 타(他)의 hemicellulose와 cellulose의 분해성물질(分解生成物)이 얻어지며, 10%와 24% KOH추출(抽出)은 그와 같이 좋은 결과(結果)가 얻어졌다. Xylan의 침전단리(沈澱單離)에 다량(多量)의 ethanol을 사용(使用)하는 상법(常法)보다는 약(約) 1/10로 농축(濃縮)하여 cellophane막(膜)에 의한 투석법(透析法)으로 소량(少量)의 ethanol이라도 회수율(回收率)과 높은 순도(純度)의 xylan이 얻어졌다. Glucornannan의 단리(單離)에 있어서 5% KOH 추출잔사(抽出殘査)는 xyJan함유량(含有量)이 많고 10%와 24% KOH 추출잔사(抽出殘査)는 그의 같은 결과(結果)이며, glucose와 mannose의 비(比)는 약(約) 1 : 1이다. Fehling용액정제(溶液精製)는 비교적(比較的) 순수(純粹)한 xylan을 얻지만, 분화분해(孵化分解), 조작(操作)의 번잡(煩雜) 및 회수율(回收率)이 낫고, 그다지 좋은 방법(方法)은 아니다. Ethanol적하법(滴下法)은 1일(日)정제(精製)라도 고수율(高收率) 및 고순도(高純度)의 xylan이 얻어지고 조작(操作)의 영역(容易)등을 고려(考慮)하여 대단히 우수한 xylan 정제법(精製法)이다. 그러나 양정제법(兩精製法)으로 arabinose잔기(殘基)를 완전(完全)히 제거(除去)할 수는 없었다. 이것은 후보(後報)에 검토(檢討)를 보고(報告)한다.