• Advances in environmental research
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• 제5권1호
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• pp.1-18
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• 2016

Magnetic nano-based sorbents have been synthesized for the recovery of two rare earth elements (REE: Nd(III) and Yb(III)). The magnetic nano-based particles are synthesized by a one-pot hydrothermal procedure involving co-precipitation under thermal conditions of Fe(III) and Fe(II) salts in the presence of chitosan. The composite magnetic/chitosan material is crosslinked with epichlorohydrin and modified by grafting alanine and serine amine-acids. These materials are tested for the binding of Nd(III) (light REE) and Yb(III) (heavy REE) through the study of pH effect, sorption isotherms, uptake kinetics, metal desorption and sorbent recycling. Sorption isotherms are well fitted by the Langmuir equation: the maximum sorption capacities range between 9 and 18 mg REE $g^{-1}$ (at pH 5). The sorption mechanism is endothermic (positive value of ${\Delta}H^{\circ}$) and contributes to increase the randomness of the system (positive value of ${\Delta}S^{\circ}$). The fast uptake kinetics can be described by the pseudo-second order rate equation: the equilibrium is reached within 4 hours of contact. The sub-micron size of sorbent particles strongly reduces the contribution of resistance to intraparticle diffusion in the control of uptake kinetics. Metal desorption using acidified thiourea solutions allows maintaining sorption efficiency for at least four successive cycles with limited loss in sorption capacity.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권7호
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• pp.549-556
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• 2011

This study aimed to evaluate the performance of diffusion barriers in order to prevent fuel-cladding chemical interaction (FCCI) between the metallic fuels and the cladding materials, a potential hazard for nuclear fuel in sodium-cooled fast reactors. In order to prevent FCCI, Zr or V metal is deposited on the ferritic-martensitic stainless steel surface by physical vapor deposition with a thickness up to $5{\mu}m$. The diffusion couple tests using uranium alloy (U-10Zr) and a rare earth metal such as Ce-La alloy and Nd were performed at temperatures between 660~800$^{\circ}C$. Microstructural analysis using SEM was carried out over the coupled specimen. The results show that significant interdiffusion and an associated eutectic reaction ocurred in the specimen without a diffusion barrier. However, with the exception of the local dissolution of the Zr layer in the Ce-La alloy, the specimens deposited with Zr and V exhibited superior eutectic resistance to the uranium alloy and rare earth metal.

• 한국재료학회지
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• 제5권8호
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• pp.913-920
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• 1995

RFe$_2$(R=rare earth) Laves상 금속간 화할물은 $10^{-3}$ 정도의 큰 포화 자왜 정수를 나타내고 있어, 자왜 재료의 응용 분야에서 많은 주목을 받고 있다. 그러나, 이 금속간 화합물은 결정 자기 이방성 에너지가 크기 때문에, 큰 포화 자왜 정수를 얻기 위해서는 높은 외부 자장이 요구되어진다. 이에 따라 저자장에서 보다 높은 자왜 정수를 얻고자 하는 연구들이 행하여 지고 있는데, 이를 위한 방법은 RFe$_2$Laves상 금속간 화합물중 결정 자기 이방성 부호가 각기 다른 회토류 금속의 치환 혹은 RFe$_2$금속간 화합물의 비정질화이다. 본 연구에서는 RFe$_2$금속간 화합물의 자기 이방성 에너지를 최소화하여 저자장에서 높은 자왜 정수를 얻기 위해, 결정 자기 이방성 정수 및 자왜 정수의 부호가 각각 반대인 SmFe$_2$와 PrFe$_2$을 합금화 한후, 비정질화하여 자왜 정수의 변화를 포함한 자성을 조사하였다.

• 한국자기학회지
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• 제24권6호
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• pp.197-201
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• 2014

전세계적으로 희소금속의 중요성이 높아지고 있는 가운데 일본은 2004년부터 원소전략 개념을 도입하고 2007년부터는 원소전략사업을 추진하게 되었다. 일본의 문부과학성의 "원소전략 프로젝트"는 물질과 재료를 구성하고 그 기능과 특성을 결정하는 원소의 역할과 성격을 연구하고, 물질과 재료의 기능과 특성의 발현기구를 명확히 규명함으로써, 희소원소나 유해원소를 사용하지 않는 고기능을 가진 물질과 재료를 개발하는 것을 목적으로 하고 있다. 특히, 2010년 9월 일본명 센카쿠렛도(중국명 댜오위다오)에서 중국어선과 일본순시선이 충돌하는 사건이 일어나서, 중국어선을 나포하여 영토문제, 외교, 경제 갈등으로까지 확산되었다. 일본이 국내법을 적용하여 사법처리 하려하자, 중국이 꺼낸 카드가 희소금속의 일본수출금지였다. 이 때부터 위기감을 느낀 일본은 더욱더 원소전략 프로젝트에 박차를 가하기 시작했다. 일본정부는 풍부하고 무해한 원소에 의한 대체재료의 연구, 전략원소의 유효기능의 고활용, 원소유효이용을 위한 실용재료설계기술 등 3가지 제안으로 연구테마를 2012년 2월에 공모하여, 2012년 6월 "원소전략 프로젝트" 연구영역과 연구거점 4군데를 채택하였다. 1. Dy, Nd 등을 대체할 목적의 자성재료영역. 2. Pt, Rh/Li, Co 등을 대체할 목적의 촉매/전지재료영역. 3. In, Ta 등을 대체할 목적의 전자재료영역. 4. Nb, Mo 등을 대체할 목적의 구조재료영역. 본 논문에서는 원소전략의 4개의 영역 중에서 자성재료영역의 현재까지의 연구동향에 대해서 기술하고자 한다.

• Carbon letters
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• 제4권1호
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• pp.1-9
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• 2003

Recently, the control of pore-characteristics of nano-porous materials has been studied extensively because of their unique applications, which includes size-selective separation, gas adsorption/storage, heterogeneous catalysis, etc. The most widely adopted techniques for controlling pore characteristics include the utilization of pillar effect by metal oxide and of templates such as zeolites. More recently, coordination polymers constructed by transition metal ions and bridging organic ligands have afforded new types of nano-porous materials, porous metal-organic framework(porous MOF), with high degree and uniformity of porosity. The pore characteristics of these porous MOFs can be designed by controlling the coordination number and geometry of selected metal, e.g transition metal and rare-earth metal, and the size, rigidity, and coordination site of ligand. The synthesis of porous MOF by the assembly of metal ions with di-, tri-, and poly-topic N-bound organic linkers such as 4,4'-bipyridine(BPY) or multidentate linkers such as carboxylates, which allow for the formation of more rigid frameworks due to their ability to aggregate metal ions into M-O-C cluster, have been reported. Other porous MOF from co-ligand system or the ligand with both C-O and C-N type linkage can afford to control the shape and size of pores. Furthermore, for the rigidity and thermal stability of porous MOF, ring-type ligand such as porphyrin derivatives and ligands with ability of secondary bonding such as hydrogen and ionic bonding have been studied.

• 자원리싸이클링
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• 제28권6호
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• pp.87-95
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• 2019

본 연구에서는 인쇄회로기판(PCB) 제조 공정 중 발생한 슬러지 내 구리를 회수하기 위한 건식야금 공정 변수에 대해 조사하였다. 에칭 및 도금 공정에서 발생한 슬러지는 전처리 공정을 통해 수분과 유기물을 제거하였다. 열역학 상평형 계산을 통해 평형상과 슬래그 시스템을 선정하였으며, 유가금속 회수율에 미치는 건식야금 공정 변수에 대하여 조사하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제21권2호
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• pp.127-134
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• 2001

Misch metal (rare earth element, Ce, La, Nd, Pr) which has large influence on high-temperature stability and toughness was added to the Al-5%Ni-5%Mg alloy, and squeeze casting was used for Al-5%Ni-5%Mg-(Mm) alloys. The effect of applied pressure and misch metal additions on mechanical properties in Al-5%Ni-5%Mg alloy by direct squeeze casting has been investigated. The applied pressure were 0 MPa(gravity casting), 25, 50 and 75 MPa. Squeeze-cast Al-5%Ni-5%Mg-(Mm) alloys had better mechanical properties than those of non-pressurized cast alloys because of the increased cooling rate by the application of pressure during solidification. By the addition of misch metal in Al-5%Ni-5%Mg alloy, better combination of strength and elongation was obtained. The addition of 0.3%Mm in Al-5%Ni-5%Mg alloy improved the heat resistant property due to the formation of fine eutectic phases.

• 한국주조공학회지
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• 제20권1호
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• pp.29-37
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• 2000

The purpose of this study is to investigate the effect of misch metal addition on the microstructure and mechanical property of rapidly solidified AZ91 alloy by melt spinning process. As the contents of misch metal(rare earth element:Ce,La, Nd, Pr)was increased, the microstructure of RS ribbons and extrudates became finer than those of AZ91, and RE related phases($Al_{11}RE_3$, $Al_2RE$) were formed. At room temperature, the rapidly solidified AZ91+1 wt%Mm alloy showed the highest tensile strength, 430 MPa due to precipitation strengthening of${\beta}(Mg_{17}Al_{12})$ phase and Al11RE3 phase. At the elevated temperature, the mechanical property of AZ01+3 wt%Mm alloy was higher than those of other Mg alloys. The reasons were that $Al_{11}La_3$ phase was thermally stable and suppressed the grain growth. In contrast with $Al_{11}La_3$ phase, ${\beta}$ phase was thermally unstable and could not suppress the grain growth at the elevated temperature. Therefore, Al11RE3 phase contributed to improve the thermal stability of RS AZ91 Alloy.

• 공업화학
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• 제33권4호
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• pp.352-366
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• 2022

Nuclear power plant operations for electricity generation, rare-earth mining, nuclear medical research, and nuclear weapons reprocessing considerably increase radioactive waste, necessitating massive efforts to eradicate radioactive waste from aquatic environments. Cobalt (⁵⁸Co) and strontium (⁹⁰Sr) radioactive elements have been extensively employed in energy generation, nuclear weapon testing, and the manufacture of healthcare products. The erroneous discharge of these elements as pollutants into the aquatic system, radiation emissions, and long-term disposal is extremely detrimental to humans and aquatic biota. Numerous methods for treating radioactive waste-contaminated water have emerged, among which the adsorption process has been promoted for its efficacy in eliminating radioactive waste from aquatic habitats. The current review discusses the adsorptive removal of radioactive waste from aqueous solutions using low-cost adsorbents, such as graphene oxide, metal-organic frameworks, and inorganic metal oxides, as well as their composites. The chemical modification of adsorbents to increase their removal efficiency is also discussed. Finally, the current state of ⁵⁸Co and ⁹⁰Sr removal performances is summarized and the efficiencies of various adsorbents are compared.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제27권3호
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• pp.141-146
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• 2004

본 연구는 여러 가지 원인으로 사망한 한국산 희귀조류 4목 16종 76개체를 이용하여 납과 카드뮴의 조직 축적레벨을 밝히고 오염수준을 비교 검토하였다. 남의 경우 전반적으로 간보다 신장과 뼈에서 높은 농도를 나타냈다. 간조직에는 평균농도는 0.47 ㎍/wet g(큰고니 Cygnus cygnus)∼3.74 ㎍/et g(쇠부엉이 Asio flammeus)의 범위를 나타냈고, 납의 독성 여부를 수준별로 보면 비오염수준인 2 ㎍/wet g 이하에 해당하는 개체가 51.3%(39개체), 오염수준이 10 ㎍/wet g 이상에 해당하는 개체가 2.6%(2개체)로 나타났다. 따라서 상당수의 한국산 희귀조류가 만성적인 납 오염에 노출되어 있는 것으로 판단된다. 카드뮴의 경우 신장조직에서 가장 높게 나타났으며 간과 뼈에서는 비슷한 경향을 보였다. 신장조직에서의 평균농도는 0.06 ㎍/wet g(수리부엉이)∼1.75 ㎍/wet g(새홀리기 Falco subbuteo)의 범위를 나타냈고 소쩍새 1개체를 제외하고 모두 비오염 수준에 해당하였다.