• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권2호
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• pp.21-26
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• 2015

낮은 열전도도 및 높은 비표면적 특성으로 흡착제 및 가스센서 등 여러 응용 분야로 연구되고 있는 규칙적 메조기공 세라믹 소재는 폐기공 메조기공 구조와 개기공 메조기공 구조로 나뉜다. 이중 폐기공 메조기공 세라믹 소재는 개기공 메조기공 세라믹 소재보다 높은 기계적 특성을 가짐에도 내부에 존재하는 기공을 이용한 비표면적 증가에 한계가 있어 응용에 제약을 가지고 있다. 본 연구팀은 규칙적 폐기공 메조기공 타이타니아($TiO_2$)의 열처리 시간 변화에 따른 입자성장으로부터 폐기공 연결의 도입을 통하여 비표면적을 변화시키는 연구를 수행하고자 하였다. 열처리 시간 증가시 타이타니아 결정상의 변화는 없었으며 입자성장이 일어나게 되면서 기공구조의 무너짐 및 기공의 연결성 증가를 확인할 수 있었다. 24시간 열처리 시료의 경우, 기공률은 36.3%에 34.1%로 감소하였으나 기공의 연결도 증가로 인해 비표면적은 $48m^2/g$에서 $156m^2/g$으로 증가하였다. 이러한 비표면적의 증가는 CO 가스의 감응도 측정을 통하여 감응도가 약 7.4배 증가하는 것으로부터 확인될 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권6호
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• pp.301-306
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• 2010

준설작업 시 발생되는 무기성 폐기물인 준설토를 이용하여 인공골재를 제조하였다. 소성조건에 따른 다양한 비중과 흡수율의 골재를 제조하기 위하여, 투입온도($800{\sim}1000^{\circ}C$), 배출온도($1100{\sim}1200^{\circ}C$) 및 승온속도($5{\sim}10^{\circ}C$/min)를 변화시켜 소성하였으며, 그에 따른 인공골재의 물성변화를 관찰하였다. 투입온도가 낮을 경우 골재의 비중은 높고 흡수율은 낮은 특성을 나타냈으며, 투입온도가 높아지면 골재 내부에 기공이 다량 형성되고 비중은 낮아지고 흡수율은 증가하는 경향을 나타내었다. 더불어 투입온도 증가에 따라 골재 내부의 블랙코어(black core) 현상도 두드러졌다. 한편 배출온도가 높아질수록 골재 내부에 거대기공이 발생하는 발포특성이 향상되기는 하나, 그 효과는 투입온도에 비해 크지 않았다. 승온속도가 $5^{\circ}C$/min에서 $10^{\circ}C$/min로 증가하면, 골재의 비중은 낮아지고, 흡수율이 높아져 골재의 경량화 특성이 향상됨을 알 수 있었다. 연구결과 자체적으로 가스성분과 융제성분을 포함하고 있는 준설토는 소성조건에 따라 경량부터 중량의 다양한 비중과 흡수율의 인공골재 제조가 가능함을 알았다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.283-299
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• 2017

터널의 누수는 콘크리트 라이닝과 같은 구조물의 장기 내구성을 저하시키는 원인이 된다. 내구성 저하 원인은 염화물, 황산염, 물, 가스 등 지하수에 포함되어 있는 여러 가지 물질이 될 수 있다. 본 연구에서는 터널의 지보재로서 또는 방수재로서 사용되는 뿜어붙임멤브레인의 방수성능과 염수에 대한 저항성을 파악하기 위한 기초 시험을 수행하였다. 그 결과, 일부 시험체에서 물의 침투가 발생할 수 있는 것을 파악하였고 그 원인이 액상폴리머와 분말재료의 혼합에 의해 생기는 내부공극과 수압에 의해 내부공극이 연결되어 발생하는 것임을 알 수 있었다. 그리고 증류수와 염수에 침지된 시험체에 대한 인장강도시험을 통해서 인장강도가 기건상태에 비해 절반 이하로 감소될 수 있음을 확인하였다. 또한 신장률은 염수보다 증류수에서 신장률이 더 커지는 결과가 나타났다. 그러나 이 결과는 추가적인 조사가 필요할 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제24권1호
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• pp.27-34
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• 2018

분진과 질소 산화물을 동시에 처리할 수 있는 이원적 기능을 가진 촉매 필터는 산업체 적용에 많은 장점을 갖고 있다. 통기성이 높은 시트 형 세라믹 필터를 촉매 필터 소재로 활용하면 배기가스 처리 공정의 타당성을 더욱 높일 것이다. 그러나 시트 필터는 두께가 얇아서 촉매 지지층에 촉매를 부착할 수 있는 공간이 부족하므로 효과적인 촉매필터를 제조하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 국산 시트 필터를 사용하여 촉매 필터를 제조하고 실험실 장치에서 제조된 촉매 필터의 NO 환원 성능이 평가되었다. 현재 시판되고 있는 시트 필터로 촉매 필터를 제조할 경우 여과속도 $2m\;s^{-1}$에서 700 ppm NO 농도에 대한 NO 전환율이 92% 이하로써 촉매 필터 재료로써 좋은 특성을 나타내지 못했다. 이와 같이 저조한 특성을 보이는 이유는 시트 필터의 촉매 지지층의 기공이 균일하지 못하여 필요 이상의 큰 기공이 존재하기 대문으로 해석되었다. 필터에 존재하는 큰 기공의 사이즈를 줄이기 위하여 필터를 제조하는 원재료에 작은 입자를 혼합하여 시트 필터의 기공을 줄이는 효과를 통하여 NO 전환율 96% 이상을 달성하였다. 또한 촉매 지지체로써 큰 입자의 $TiO_2$를 혼합하여 촉매층의 기공을 팽창시켜서 개선된 촉매 필터는 상용 요구에 충족되는 98% 이상의 NO 전환율을 보였다. 위 두 경우 모두 촉매층 내에 존재할 수 있는 큰 기공을 효과적으로 메워서 적절한 촉매층이 형성되면 촉매 필터의 성능이 향상되는 결과를 보인 것이다. 따라서 이와 같이 통기도가 우수한 장점을 가진 시트 필터가 촉매 필터의 소재로 잘 활용될 수 있음을 보였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권7호
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• pp.518-527
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• 2004

본 연구에서는 다공성 알루미나 기판의 기공 형상 개질을 통해서 필터의 집진 효율, 성능 및 내구성 향상을 위한 공정에 대해서 다루었다. 탄화규소 휘스커를 통한 기공 개질을 위해서 모재의 표면뿐만 아니라 기공 내부에까지 균일한 탄화규소 휘스커를 얻고자 화학 기상 침착법(Chemical Vapor Infiltration： CVI)을 사용하여 실험을 진행하였다. 실험결과 증착 온도와 증착 위치 및 입력 기체비와 같은 공정 조건의 변화에 따라 증착 경향에 확연한 차이를 나타내는 것을 알 수 있다. 다시 말해 첫째, 시편의 관찰 위치가 표면에서 내부로 들어갈수록 “반응 기체의 고갈 효과”로 인해 휘스커가 점점 세선화 되는 것을 볼 수 있으며 두 번째로 증착 온도에 따라서 debris, whisker, film등과 같이 증착물의 형상이 변화하게 된다. 이러한 형상의 변화는 여러 가지 물성의 변화를 가져오게 되는데 그 중에서, film이 증착 되는 경우에는 기판의 강도가 박 115.7% 가량 현저하게 증가하는 반면에 비표면적과 기체 투과율은 감소하게 되지만, 휘스커의 경우에는 강도가 95%, 비표면적은 33.5% 정도가 증가하며 기체 투과율 감소를 최소화 할 수 있다. 따라서 다공성 알루미나 기판 내부 기공에 휘스커를 증착 하면 필터로 인한 압력 저하를 최소화하면서 기공의 크기보다 작은 미세 분진들을 걸러 낼 수 있게 되므로 차세대 필터 재료로 기대된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권4호
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• pp.126-135
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• 1997

$H_2/O_2$ 비에 따른 Hybrid HVOF 용사된 $Cr_3C_2$-7wt%(NiCr) 용사층의 특성 및 산화거동 This study was performed to investigate the influence of fuel/oxygen ratio (F/O=3.2, 3.0, 2.8) on the characteristics and the oxidation behavior of the hybrid-HVOF sprayed $Cr_3C_2$-7wt%NiCr coatings. Decomposition and the oxidation of the $Cr_3C_2$was occured during spraying. The degree of transformation from $Cr_3C_2$to $Cr_7C_3$ was increased with decreasing the F/O ratio. The microstructural differences of the as sprayed coating with F/O ratio can not be distinguished, However, large pores were diminished and then the coatings became dense by heat treatment. Microhardness of the as-sprayed specimen which sprayed with F/O=3.0 condition was hightest ($Hv_{300}$=1140) and the hardness was increased to 1500 after heat treatment at $600^{\circ}C$ for 50hrs in air. It was supposed that hardness was increased due to the formation of $Cr_2O_3$ within $Cr_3C_2$/$Cr_7C_3$matrix and the densification of coating layer during heat treatment. Apparent activation energy for oxidation was varied from 21.2 kcal$mol^{-1}K^{-1}$ to 23.8 kcal$mol^{-1}K^{-1}$ with respect to the F/O ratio. The surface morphology was changed to porous and oxide chusters were grown after oxidation $1000^{\circ}C$ for 50 hours by the aggressive evolution of gas phase ($CrO_3$ and$CO_2$). The oxide cluster was composed of Ni and Cr.

• 한국세라믹학회지
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• 제28권10호
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• pp.767-776
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• 1991

Effects of the additions of SiB4 as burnable poison to UO2 on the green density, densification, interdependence between density-grain growth and microstructure of sintered UO2 were studied. UO2 pellets were sintered in flowing hydrogen, at temperature 1200, 1350, 1500, and 168$0^{\circ}C$ for 3 hours and at 168$0^{\circ}C$ for 0, 1, 3, and 10 hours, respectively. Green densities were in the range of about 4.5~5.4 g/㎤, and decreased as the amount of SiB4 increased when green pellets were made by with use of a double action press at 1000 kg/$\textrm{cm}^2$. The density of sintered UO2 pellets was around 92~94% of the theoretical density and did not change significantly as the amount of SiB2 addition increased. However, the density of sintered pellets decreased with the increase in SiB4. The grain growth could be characterized in terms of two stages: Grain growth occurred with the increasing density in the first stage, whereas the second stage was characterized by the grain growth without increasing of density. A liquid phase was observed at grain boundaries and grain edges in the microstructure of sintered UO2 pellets with 5000 ppm and 10,000 ppm SiB4. This liquid, possible formed at about 168$0^{\circ}C$, did not enhance the shrinkage, but appeared to accelarate the grain growth. It seems that the second stage grain growth was due to the presence of pressurized insoluble trapped gas in isolated pores.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제7권3호
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• pp.79-85
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• 2011

Porous $TiO_2-SiO_2$ particles were synthesized by co-assembly of nanoparticles of $TiO_2$ and $SiO_2$ in evaporating aerosol droplets. Poly styrene latex (PSL) particles were employed as a template of porous particles. Flowrate of dispersion gas, weight ratio of $TiO_2/SiO_2$ and $SiO_2$ concentration in the precursor, and PSL size were chosen as process variables. The morphology, crystal structure, chemical bonding, and pore size distribution were analyzed by FE-SEM, XRD, FT-IR, BET. The morphology of porous $TiO_2-SiO_2$ particles was spherical and the average particle size range were from 1 to $10{\mu}m$. The particles were composed of meso and macro pores. The average particle diameter and pore volume of the as prepared particles were dependant on process variables. It was found that UV-Vis absorption of the porous particles was comparable with pure $TiO_2$ nanoparticles even though $TiO_2/SiO_2$ ratio is low in the porous particles.

• 한국생산제조학회지
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• 제22권4호
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• pp.665-672
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• 2013

With the development of advanced processing technology, laser processing systems, which require high-quality precision processing, have attracted considerable attention. Although laser equipment is expensive, it enables quick processing and less deformation of materials. This technology is often applied to secondary batteries, which has thus farinvolved the use of argon tungsten inert gas (TIG) welding. However, the welding characteristics of argon TIG welding are not yet good, and a laser is used for welding to address this problem. In this study, lap-joint welding was conducted, and the desired welding characteristics were obtained when the laser power was 1800W and the laser beam travel speed was 1.8 m/min. Lap-joint welding was conducted on Ni-coated SS41. Two cases were compared. No pores were observed in the Ni-coated SS41 lap-joint welding part, and cracks appeared from the lap-joints. Moreover, the pole rod and tap were welded together in a T-joint form to improve the output of the secondary battery. T-joint laser welding showed better welding characteristics than TIG welding.

• 에너지공학
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• 제12권3호
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• pp.231-240
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• 2003

국내 발전용으로 수입되는 5개 석탄 촤의 이산화탄소 가스화 반응성을 전압력 0.5∼2.0 MPa, 반응온도 850∼100$0^{\circ}C$의 범위에서 가압열중량분석기를 사용하여 고찰하였다. 석탄 등급, 촤의 초기 물성, 그리고 압력이 반응속도에 미치는 영향을 평가하였다. 낮은 등급의 석탄 촤의 반응성이 높은 등급의 석탄 촤보다 좋았으며 이는 촤의 기공구조와 반응 표면적의 항으로 설명되었다. 기공특성 데이터중 대/중간 기공이 반응성에 미치는 영향이 켰으며 이는 반응가스가 촤 표면적으로 확산하는 통로를 제공하기 때문인 것으로 보인다. $CO_2$ 분압 0.18∼0.495 MPa 범위에서 촤의 반응속도는 분압에 비례하였으며 반응 차수는 약 0.4∼0.7의 범위에 있었다. 반응속도에 대한 전압력의 영향은 작은 것으로 나타났으며 미반응핵 모델에 근거한 5개 촤의 반응성 지수를 구하였다.