• Title/Summary/Keyword: EDS Process

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Analysis of Chemical Compounds of Gaseous and Particulate Pollutants from the Open Burning of Agricultural HDPE Film Waste

  • Kim, Tae-Han;Choi, Boo-Hun;Kook, Joongjin
    • 인간식물환경학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.585-593
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    • 2021
  • Background and objective: Illegal open-air incineration, which is criticized as a leading source of air pollutants among agricultural activities, currently requires constant effort and attention. Countries around the world have been undertaking studies on the emission of heavy metal substances in fine dust discharged during the incineration process. A precise analytical method is required to examine the harmful effects of particulate pollutants on the human body. Methods: In order to simulate open-air incineration, the infrastructure needed for incineration tests complying with the United States Environmental Protection Agency (EPA) Method 5G was built, and a large-area analysis was conducted on particulate pollutants through automated scanning electron microscopy (SEM)-energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). For the test specimen, high-density polyethylene (HDPE) waste collected by the DangJin Office located in Choongcheongnam-do was used. To increase the identifiability of the analyzed particles, the incineration experiment was conducted in an incinerator three times after dividing the film waste into 200 g specimens. Results: Among the metal particulate matters detected in the HDPE waste incineration test, transition metals included C (20.8-37.1 wt%) and O (33.7-37.9 wt%). As for other chemical matters, the analysis showed that metal particulate matters such as metalloids, alkali metals, alkaline earth metals, and transition metals reacted to C and C-O. Si, a representative metalloid, was detected at 14.8-20.8 wt%, showing the highest weight ratio except for C and O. Conclusion: In this study, the detection of metal chemicals in incinerated particulate matters was effectively confirmed through SEM-EDS. The results of this study verified that HDPE waste adsorbs metal chemicals originating from soil due to its own properties and deterioration, and that when incinerated, it emits particulate matters containing transition metals and other metals that contribute to the excessive production and reduction of reactive oxygen species.

무전해 도금을 이용한 금속 코팅된 탄소나노섬유의 제조 및 미세조직 (Fabrication and Microstructure of Metal-Coated Carbon Nanofibers using Electroless Plating)

  • 박기연;이상복;김진봉;이진우;이상관;한재흥
    • Composites Research
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    • 제20권5호
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    • pp.43-48
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    • 2007
  • 전자기파의 흡수와 간섭 문제는 상업적, 군사적 용도에서 중요한 문제로 다루어져 왔다. 스텔스 기술은 전자기파 흡수 기술의 가장 전형적인 적용 방법 중에 하나이다. 본 연구는 유전성 및 자성 손실을 함유한 복합성의 필러를 개발하고자 시작되었다. 전도성 나노 소재인 탄소나노섬유 (CNFs)에 자성을 부여하기 위해 두 가지의 니켈-인과 니켈-철을 무전해 도금을 적용하여 각각 코팅하는 실험에 성공하였다. 제작된 복합 소재의 미세 구조를 SEM/TEM을 통해 관찰하였고, 이들의 성분 분석(EDS/ELLS)을 수행하였다. 코팅 층의 평균 두께는 약 $50\;{\sim}\;100\;nm$의 결과를 나타내었으며, 코팅 층의 성분은 Ni-6wt%P와 Ni-70wt%Fe의 결과를 각각 나타내었다.

저가의 cryogenic milling 비진공법을 이용한 나노입자 CuInSe2 광흡수층 제조 (Preparation of nanoparticles CuInSe2 absorber layer by a non-vacuum process of low cost cryogenic milling)

  • 김기현;박병옥
    • 한국결정성장학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.108-113
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    • 2013
  • $CuInSe_2$(CIS) chalcopyrite 물질은 고효율 박막 태양전지를 위한 광흡수층의 물질로 매우 잘 알려져 있다. 최근 태양광 산업의 흐름은 안정적인 재료 개발과 가격 경쟁력 있는 태양전지를 위한 효율적인 제조 공정을 일치시키는 것이다. 저가의 CIS 광흡수층 위해 다양한 방법으로 제조를 시도하였고, 본 논문에서는 CIS 광흡수층을 저가형으로 제조를 위해 상용화되는 6 mm pieces를 사용하여 high frequency ball milling과 cryogenic milling을 이용해 CIS 나노입자를 얻었다. 그리고, CIS 광흡수층은 불활성 분위기의 glove box 안에서 milling된 나노입자를 사용하여 paste coating법으로 제조하였다. Chalcopyrite CIS 박막은 기판온도 550도에서 30분간 셀렌화 한 후 성공적으로 제조되었으며, Al/ZnO/CdS/CIS/Mo 구조의 CIS 태양전지는 evaporation, sputtering 및 chemical bath deposition(CBD) 등 다양한 증착 방법으로 각각 제조하였다. 결론적으로, 나노입자를 이용한 CIS 태양전지 전기적 변환효율은 1.74 %를 얻었으며, 개방전압(Voc)는 29 mV, 합선전류밀도(Jsc)는 35 $mA/cm^2$, 그리고 충진율(FF)은 17.2 %였다. 나노입자 CIS 광흡수층은 energy dispersive spectroscopy(EDS), x-ray diffraction(XRD) 그리고 high-resolution scanning electron microscopy(HRSEM) 등으로 특성 분석을 하였다.

헤테로폴리산을 포함한 직접 메탄올 연료전지용 나피온/폴리페닐렌옥사이드 복합막의 제조 (Preparation of Composite Nafion/polyphenylene Oxide(PPO) with Hetropoly Acid(HPA) Membranes for Direct Methanol Fuel Cells)

  • 김동현;석준호;김화용;이갑수;성준용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권2호
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    • pp.187-192
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    • 2006
  • 폴리페닐렌 옥사이드(PPO)를 이용하여 헤테로폴리산(HPA)을 고정시킨 박막 제조를 통해 새로운 고분자 복합막을 제조하고 특성을 분석하였다. 헤테로폴리산인 텅스토인산(PWA)이나 몰리브도인산(PMA)을 혼합한 PPO 박막은 서로 같은 용매에 녹지 않으므로 혼합용매를 사용하여 제조하였다. 본 연구에서는 PWA를 녹이기 위한 용매로 메탄올을 PPO를 녹이기 위한 용매로 클로로포름을 사용하였으며, 혼합된 PPO-PWA 용액을 유리판 위에서 제막하였다. 다공성의 PPO-PWA 박막에 나피온 혼합물을 사용하여 복합막을 제조하였고, 제조된 복합막은 이온 전도도와 메탄올 투과도를 측정하여 특성화하였다. PPO-PWA 복합막의 형태와 구조는 SEM(scanning electron microscopy)과 EDS(energy dispersive spectrometer)로 관찰하였고, 복합막은 직접 메탄올 연료전지(DMFC)용 전해질로서의 성능을 시험하였다. PPO-PWA 구조를 가지고 있는 복합막을 이용함으로써 DMFC 내에서의 메탄올 투과 현상을 66% 줄일 수 있었다.

물질전과정평가(MLCA)를 통한 TiN-Zr 수소분리막의 환경성 평가 (Evaluation of TiN-Zr Hydrogen Permeation Membrane by MLCA (Material Life Cycle Assessment))

  • 김민겸;손종태;홍태환
    • 청정기술
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    • 제24권1호
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    • pp.9-14
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    • 2018
  • 본 연구에서는 TiN-Zr 수소분리막의 제조 공정에 대한 환경 영향 특성을 분석하기 위해 물질전과정평가를 수행하였다. Material Life Cycle Assessment (MLCA)의 소프트웨어로는 Gabi를 사용하였다. 이를 통하여 각 공정에서 미치는 영향과 특성화 별 환경영향평가를 수행하였다. 졸겔법에 의해 전구체 TiN을 합성하고 볼밀법을 이용하여 지르코늄을 코팅하였다. 이를 CIP, HPS에 의해 디스크 형으로 제작하였고 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM), 에너지분산형 분광분석법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDS), X-선 회절분석기(X-ray diffraction, XRD), 열중량분석(thermo gravimetry/differential thermal analysis, TG/DTA), 비표면적분석(Brunauer, Emmett, Teller, BET) 및 가스 크로마토그래프 시스템(gas chromatograph system, GP)을 이용하여 분리막의 야금학적, 물리학적, 열역학적 특성을 분석하였다. 또한, 물질전과정평가를 위해 수행한 특성화와 정규화 결과, 영향범주 별 환경영향은 해양 생태 독성이 94%, 수계 생태 독성 2%, 인간독성 2%의 기여도를 보였다. 아울러, 제조공정 중 전기 사용이 생태계 영향에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 물질 전 과정 평가는 Eco-Indicator '99 (EI99)와 CML 2001 방법론을 기반으로 분석하였다.

와이어 컷 방전가공 시 프레스금형 수명 향상에 대한 고찰 (A Study for the Improvement of the Life Cycle of Press Die using Wire Cut Discharge Machining)

  • 윤재웅
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.61-67
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    • 2017
  • 프레스금형 제작 시 사용목적에 맞는 적합한 소재선택과 빠른 가공방법에 대한 연구는 금형제작시간을 줄이고 금형원가를 절감하는데 절대적으로 필요한 연구분야이다. 특히 장수명 프레스금형을 개발하기 위해선 열에 대한 고찰이 반드시 이루어져야 한다. 일반적으로 프레스금형의 주요부품 소재로는 Cr, W계 저합금 공구강, 고탄소 고크롬강, 고속도강 등 냉간 금형용 합금공구강이 많이 쓰이고 있다. 프레스금형부품을 가공하는 데는 주로 공작기계와 와이어 컷 방전가공을 사용하고 있다. 가공공정에 따라 금형부품의 가공시간 및 수명이 많은 차이가 난다. 밀링가공과 연삭가공으로 제작된 부품의 경우 제작시간과 비용은 많이 드는데 비해 금형의 수명이 길고 밀링가공과 와이어 컷 방전가공을 사용하면 제작시간과 비용은 절감되는 반면 금형수명은 줄어드는 현상이 나타난다. 따라서 본 연구에선 가공시간과 비용이 절감되는 가공방법으로 열처리를 사용하여 금형의 사용수명을 향상시키는 방법에 대해 고찰하고자 한다. 밀링가공-연삭가공, 밀링가공-와이어 컷 방전가공, 밀링가공-와이어 컷-고온템퍼링, 3가지 가공방법으로 시편을 제작하여 가공표면과 중심부를 SEM, EDS분석 및 표면조도분석으로 문제점을 고찰하였고 밀링가공-와이어 컷 방전가공-고온템퍼링의 가공방법으로 밀링가공-연삭가공과 동일한 금형의 수명을 만드는 방법을 도출하였다.

도토기 보존처리에 사용된 복원재료 연구 (Research of Restoration Material in Pottery and Porcelain Conservation)

  • 양필승;문선영;박기정
    • 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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    • 한국문화재보존과학회 2005년도 제22회 학술대회 발표 논문집
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    • pp.179-184
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    • 2005
  • Materials used for repairing and restoring both pottery and porcelain are practically organic, which makes the analysis procedure difficult in the course of time. It is, however, important in the field of conservation to analyze the material applied in the past. In consequence, this research will examine the components of the restoration materials collected in the process of ceramic conservation: the fillings using SEM-EDS and FT-IR; retouching materials; the adhesive used between the filling and retouching material.

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CNT-confined reaction에 의한 탄화규소 나노튜브의 합성 (Synthesis of SiC Nanotube by CNT-confined Reaction)

  • 노대호;김재수;변동진;양재웅;김나리
    • 한국재료학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.175-180
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    • 2004
  • SiC nanotubes were synthesized by CNT-confined reaction. Evaporated SiO gas reacted with carbon nanotubes by VS growth mechanism. By confineded reaction, carbon nanotube was changed to SiC nanotube, and synthesized SiC nanotube was filled partly by the gas reaction in the nanotubes. SiC nanotube's mean diameters were not changed than carbon nanotubes because of means ratio of $CO_2$ and SiO gas was maintained evenly during the process. This result was same of data of simulation. By TEM observastion, SiC nanotube was filled by reaction of inner wall of CNT and SiO gas through the VS reactions. Converted SiC nanotube's compositions were revealed Si and C of 1: 1 ratios at all sites of nanotube by EDS.

반응결합 소결에 의한 TiC-Co/Al 복합체의 미세구조 및 기계적 특성 (Microstructure and Mechanical Properties of TiC-Co/Al Composites Prepared by Reaction-Bonded Sintering)

  • 한인섭;남기웅;정윤중
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.257-269
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    • 1995
  • The TiC-Co/Al reaction-sintered products were prepared by the infiltration of various Co/Al metal mixture into the preform, and their microstructure, phases, and mechanical properties were investigated. With increasing the atomic ratio of Co/Al, tiC grain shape was changed from spherical to platelet particles, and the grain size increased. The crystalline phases found in the liquid matrix formed by the infiltration of Co/Al metal mixture were determined to be Al5Co2 and AlCo by EDS and XRD, and the two crystalline phases were located dominantly between TiC grains, when the Co/Al atomic ratio was lower than an unity. There was a tendency that the density, bending strength and fracture toughness increase with Co/Al atomic ratio until the infiltrated metal was 100% Co. The maximum value was achieved by the composition containing 100% Co infiltrated metal. The Vickers hardness decreased as Co/Al atomic ratio increased.

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Formation Mechanism of Aragonite by Substitute of Mg2+ Ions

  • Choi, Kyung-Sun;Park, Jin-Koo;Ahn, Ji-Whan;Kim, Hwan
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.889-892
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    • 2004
  • Acicular type aragonite precipitated calcium carbonate was synthesized by carbonation reaction of $Ca(OH)_2$ slurry and $CO_2$ gas. As increasing the initial concentration of $Mg^{2+}$ ion, calcite crystal phase substantially decreased while that of aragonite crystal phase increased. According to XRD and EDS analysis, it was found that the addition of $MgCl_2$ induced the $Mg^{2+}$ ion to substitute in $Ca^{2+}$ ion site of calcite lattice then the unstabled calcite structure be resolved, consequently the growth of calcite structure is interrupted while the growth of aragonite structure is expedited.