• 청정기술
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• 제8권1호
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• pp.11-17
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• 2002

Petcokes는 원유의 정제 과정에서 최종적으로 생산되는 부산물로 정제과정 중에 petcokes내에 무기물 및 황성분의 농축이 이루어진다. Petcokes는 각각의 분야에서 요구하는 품위에 적합해야 활용이 가능하다. 현재 국내에서 생산되는 petcokes는 황함량이 평균 6% 정도로 높아서 그대로 사용하기가 어렵다. 본 연구에서는 마이크로웨이브 가열을 이용하여 petcokes로부터 황을 제거하는 연구를 수행하였다. 지금까지 연구된 탈황방법에는 열 탈황, 수첨 탈황, 용매 추출에 의한 탈황, 그리고 알칼리 금속을 이용한 탈황 등이 있다. 본 연구에서는 새로운 방법인 마이크로웨이브 가열을 이용하여 petcokes로부터 탈황을 하고자 하였다. 실험은 마이크로웨이브만으로 가열하여 탈황하는 방법과 탈황율을 높이기 위해서 수소가스를 첨가하는 탈황을 수행하였다. 마이크로웨이브만으로 가열한 경우 1835W에서 2시간을 실험한 결과 68.3%의 탈황율을 보였다. 마이크로웨이브로 가열하며 수소를 첨가한 경우 1835W에서 1.5시간을 실험한 결과 86.4%의 탈황율을 얻을 수 있었다. 탈황 시간을 늘리거나 사용한 시료의 입자 크기가 줄여 준다면 더욱 높은 탈황율을 얻을 것으로 생각된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권2호
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• pp.494-500
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• 2014

Indium-doped zinc oxide nanocrystals (IZO NCs), capped with stearic acid (SA) of different sizes, were synthesized using a hot injection method in a noncoordinating solvent 1-octadecene (ODE). The ligand exchange process was employed to modify the surface of IZO NCs by replacing the longer-chain ligand of stearic acid with the shorter-chain ligand of butylamine (BA). It should be noted that the ligand-exchange percentage was observed to be 75%. The change of particle size, morphology, and crystal structures were obtained using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) and X-ray diffraction pattern results. In our study, the 5 nm and 10 nm IZO NCs capped with stearic acid (SA-IZO) were ligand-exchanged with butylamine (BA), and were then spin-coated on a thermal oxide ($SiO_2$) gate insulator to fabricate a thin film transistor (TFT) device. The films were then annealed at various temperatures: $350^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, and $600^{\circ}C$. All samples showed semiconducting behavior and exhibited n-channel TFT. Curing temperature dependent on mobility was observed. Interestingly, mobility decreases with the increasing size of NCs from 5 to 10 nm. Miller-Abrahams hopping formalism was employed to explain the hopping mechanism insight our IZO NC films. By focusing on the effect of size, different curing temperatures, electron coupling, tunneling rate, and inter-NC separation, we found that the decrease in electron mobility for larger NCs was due to smaller electronic coupling.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.569-578
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• 2011

The $SiO_2$ membranes for polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) are preapared by electrospinning method. It leads to high porosity and surface area of membrane to accommodate the proton conducting materials. The composite membrane was prepared by impregnating of Nafion ionomer into the pores of electrospun $SiO_2$ membranes. The $SiO_2$:heteropolyacid (HPA) nano-particles as a inorganic proton conductor were prepared by microemulsion process and the particles are added to the Nafion ionomer. The characterization of the membranes was confirmed by field emission scanning electron microscope (FE-SEM), thermogravimetry analysis (TGA), and single cell performance test for PEMFC. The Nafion impregnated electrospun $SiO_2$ membrane showed good thermal stability, satisfactory mechanical properties and high proton conductivity. The addition of the $SiO_2$:HPA nano-particle improved proton conductivity of the composite membrane, which allow further extension for operation temperature in low humidity environments. The composite membrane exhibited a promising properties for the application in high temperature PEMFC.

• 열처리공학회지
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• 제17권3호
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• pp.173-179
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• 2004

In this study, the influence of heat treatment and Ca contents on the electrochemical behavior was investigated. Mg-Ca alloys, i.e., Mg-0.22wt%Ca, Mg-0.56wt%Ca, Mg-1.31wt%Ca are prepared by ingot metallurgy. As-cast Mg-Ca alloys exhibited better electrochemical properties than pure Mg. Especially, Mg-0.22wt%Ca alloy improves its anode efficiency up to 62% and lowers the OCP up to -1.72VSCE. Microstructure and XRD patterns of Mg-Ca alloys show that additive Ca element is mainly solid-solutioned. While, the others show the microstructure and XRD pattern with large $Mg_2Ca$ at grain boundary. To assess the effect of heat treatment on the as-cast Mg-alloy, the specimens were heat treated at $200^{\circ}C$ for 2 hours under $CO_2$ gas atmosphere. Although corrosion properties of Mg-Ca alloys are somewhat deteriorated by heat treatment at $200^{\circ}C$ Mg-0.22wt%Ca alloy with uniformly distributed nano-sized $Mg_2Ca$ phase in ${\alpha}$-Mg matrix show still better corrosion properties than pure Mg specimen.

• 보존과학회지
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• 제36권6호
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• pp.519-532
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• 2020

본 연구는 칠장사 오불회 괘불탱의 과학적 조사 결과를 종합하여 화기에 기록된 채색 재료에 대해 해석하고자 하였다. 연구결과 진분은 연백, 주홍은 진사, 황단은 연단, 황금은 금, 석자황은 석황으로 확인되었다. 녹색의 당하엽과 삼록은 copper trihydroxychloride, 청색의 대청과 중청은 석청으로 확인되며 이들의 입도에 따라 색상의 변화를 준 것으로 보인다. 연지와 청화는 각각 적색과 청색의 유기염료로서 청색은 쪽의 존재가 확인되나 연지는 고문헌과 한자의 명칭에 차이를 보여 통시적으로 사용된 연지인지는 불분명하다. 수토황은 괘불탱에서 그 존재가 확인되지 않았으나 황색 계열의 재료로 보이며 토양추출물이나 등황일 가능성이 높다.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권1호
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• pp.6-12
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• 2008

Peptides with specific sequences against $LaPO_4$ and $TiO_2$ nanoparticles were discovered through peptide phage display technique as an application to biomolecular recognition of inorganic materials. Sequencing results showed that a motif consisting of serine and proline was commonly expressed in specific sequences. It was postulated that serine directly bound to nanoparticles using its terminal hydroxyl (OH) group. In this sense, oxygen atom seemed to work as a ligand to metal ions and hydrogen atom as a H-bond donor, was thought to bind to the oxygen atoms or the hydroxyl groups on particle surface. Also, it was expected that proline assists serine to make an ideal van der Waals contact between serine and nanoparticles, which optimizes the binding of peptide onto surface.

• 한국분말재료학회지
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• 제29권3호
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• pp.207-212
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• 2022

Nanosized rutile titanium dioxide (TiO₂) is used in inorganic pigments and cosmetics because of its high whiteness and duality. The high quality of the white pigments depends on their surface coating technique via the solgel process. SiO₂ coatings are required to improve the dispersibility, UV-blocking, and whiteness of TiO₂. Tetraethyl orthosilicate (TEOS) is an important coating precursor owing to its ability to control various thicknesses and densities. In addition, we use Na₂SiO₃ (sodium silicate) as a precursor because of its low cost. Compared to TEOS, which controls the pH using a basic catalyst, Na₂SiO₃ controls the pH using an acid catalyst, giving a uniform coating. The coating thickness of TiO₂ is controlled using a surface modifier, cetrimonium bromide, which is used in various applications. The shape and thickness of the nanosized coating layer on TiO₂ are analyzed using transmission electron microscopy, and the SiO₂ nanoparticle behavior in terms of the before-and-after size distribution is measured using a particle size analyzer. The color measurements of the SiO₂ pigment are performed using UV-visible spectroscopy.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권4호
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• pp.336-342
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• 2012

국내에서 유통되고 있는 무기배지재료인 버미큘라이트(12점)와 펄라이트(5점)의 물리 화학적 특성을 분석하여 혼합배지 조제를 위한 기초자료를 얻기 위하여 본 연구를 수행하였다. $710{\mu}m$ 이상의 직경을 갖는 입자의 비율이 버미큘라이트 중 중국산 silver 3~8mm가 99.7%로 조사되어 가장 비율이 높았고, 펄라이트는 3~5mm에서 99.9%로 가장 높았다. 펄라이트(<1mm)와 남아프리카공화국산 silver 버미큘라이트(0.25~0.7mm)의 용기용수량은 각각 72.0 및 71.1%로 가장 높았고, 기상률은 중국산 silver 3~8mm가 49.3%로 뚜렷하게 높았다. 펄라이트 5종류의 공극률은 60% 이상으로 측정되었으며, 용기용수량은 1mm 이하의 규격을 갖는 물질을 제외하고 20.4~39.7%의 범위에 포함되었다. 버미큘라이트 중 중국산 gold 0.3~1mm와 남아프리카공화국산 0.25~0.7mm가 쉽게 이용할 수 있는 수분(EAW)와 완충수(BW)의 비율이 높았고, 펄라이트는 1mm 이하와 0.7~1.5mm의 EAW와 BW의 비율이 높았다. 화학적 특성에서 버미큘라이트는 pH가 6.36~10.74 범위에 포함되는 강알칼리성 물질이었고, 전기전도도(EC)는 $0.032{\sim}0.393dS{\cdot}m^{-1}$로 측정되어 종류간 차이가 큼을 알 수 있었다. 펄라이트의 pH는 7.788.62 범위에 포함되어 약알칼리성이었으며, EC는 $0.030{\sim}0.041dS{\cdot}m^{-1}$로 측정되었다. 양이온교환용량은 중국산 silver 버미큘라이트 0.3~1mm가 $14.7cmol^+{\cdot}kg^{-1}$으로 가장 높았고, 펄라이트는 0.71.5mm가 $1.51cmol^+{\cdot}kg^{-1}$로 가장 높았는데 버미큘라이트보다 약 10배 가량 낮았다. 버미큘라이트는 펄라이트보다 Ca, K 및 Na과 같은 치환성 양이온 함량이 많았다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권3호
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• pp.207-212
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• 2012

현재 국내에서 농가에 보급되는 플러그 묘중 가지과 작물의 토마토와 박과작물의 오이, 참외, 수박은 평균 70% 이상이 연작에 의한 토양전염성 병해를 회피할 목적 등으로 접목육묘를 한다. 접목작업 후 대목 또는 접수용으로 사용된 상토의 일부는는 전량 폐기되는데 이를 재사용하려는 시도가 일부 육묘장에서 이루어지고 있으나 대목용으로 사용되었던 상토는 병발생 위험성은 물론 물리성과 화학성이 신규상토와 달라 육묘 관리에 많은 문제점이 상존하고 있다. 따라서, 본 연구는 시판용 상토(NPM)와 과채류 대목용으로 1회 사용한 후에 재사용을 위해 증기 소독된 상토(UPM)의 이화학적 특성과 이들 상토가 과채류 묘소질에 미치는 영향을 조사하여 플러그 상토의 재활용을 위한 기초자료를 얻고자 수행하였다. 토양삼상계를 이용하여 고상용적, 기상용적, 입자밀도, 공극율, 용적밀도 등 상토의 물리적 특성을 조사하였고, 화학적 특성은 토양분석기를 이용하여 $NO_3$-N, $P_2O_5$, K, Mg, Ca, $SiO_2$, CEC, 유기물 함량 등을 조사하였다. 상토의 이화학적 특성을 비교한 결과 UPM이 NPM보다 공극율은 25%, 보수력은 15% 정도 낮았으나, 용적 및 입자밀도는 2배 이상 높아 단위 용적당 상토무게도 2.5배 무거운 것으로 나타났으며, pH와 EC는 유의적 차이를 보이지 않았으나, 양이온치환능력은 재사용 상토가 40% 정도 낮았다. 오이와 토마토 재배 결과 신규 상토에 비해 재사용 상토의 무기이온의 흡수능력과 묘소질이 전반적으로 불량하여 육묘상토의 재활용을 위해서는 재사용 상토의 물리성을 개선하기 위한 조치가 필요하다고 판단되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권5호
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• pp.680-687
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• 1999

남해 대륙붕 퇴적물에서 인의 생지화학적 순환을 이해하기 위해 남해에서 채취한 14개 퇴적물 주상시료에 포함된 인의 형태와 공극수를 분석하였다. 건조시킨 퇴적물에서 순차추출을 통해 5 가지 상의 인을 정량화하였다: 1) 약하게 결합되었거나 교환 가능한 인, 2) 철 광물-인, 3) 자생광물-인, 4) 쇄설성 무기인 5) 잔류 유기인. 총 인의 함량은 공극수로 인을 용출시킨 결과로 퇴적물 깊이에 따라 감소하였다. 반응성 인은 총 인의 $20\~50\%$를 차지하며, 철광물-인이 반응성 인의 $70\~80\%$를 차지하여 가장 중요한 상으로 나타났다. 철 광물-인은 퇴적물의 깊이에 따라 감소하였다. 공극수에 용존된 인은 철 광물-인과 거울상으로 대비되어 철 광물이 해수로 되돌려지는 인의 양을 제한하는 인자로 드러났다. 자생광물-인은 총 인의 $5\%$ 미만으로 가장 적은 양을 차지하여 해수로 공급된 반응성 인을 퇴적물로 제거하는 데 크게 기여하지 못하였다. 이것은 대륙붕 퇴적물이 반응성 인을 잠시 보관하고 있지 영구히 제거하고 있지 못함을 의미한다. 분석결과는 해역간에 차이를 보였다. 낙동강 하구역 정점은 육지에서 공급이 많은 까닭에 총 인과 반응성 인을 가장 많이 함유하고 있었다. 이곳에서 퇴적물 표층에 있는 수산화철은 인이 해수로 공급되는 양을 조절하는 것으로 판단된다. 남해 연안역과 동중국해의 표층퇴적물에 포함된 총 인의 농도는 500$\~$600 ${\mu}g{\cdot}g^{-1}$ dry-sediment로 비슷한 수준이었다. 남해 연안역에서는 동중국해역에 비해 철 광물-인을 많이 함유한 대신 쇄설성 무기인의 함량이 적었다. 이러한 차이는 퇴적입자의 물리특성과 생물생산력이 다름에서 비롯될 것으로 예상되는데 이 두 요인은 육지에서 떨어진 거리에 지배될 것으로 예상된다.