• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.207-222
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• 2014

폐-광석으로부터 금속구리분말을 회수하기 위하여 더미 미생물용출, Fe 제거와 전기분해실험을 수행하였다. Cu가 0.034% 함유된 폐-광석시료에 대하여 더미 용출실험을 수행한 결과, Cu 용출률은 박테리아 용출-용액에서 61%, 황산 용출-용액에서 62%로 나타났다. Fe를 효과적으로 제거하기 위하여 더미 용출-용액에 NaOH, $H_2O_2$ 및 $Ca(OH)_2$를 각각 적용한 결과 $H_2O_2$가 가장 효과적인 Fe 제거제로 선정되었다. 전해질 용액을 준비하기 위하여 $H_2O_2$를 더미 용출-용액에 처리한 결과 박테리아 용출-용액에서 Fe가 99%, 황산 용출-용액에서 60%로 제거된 반면에 Cu 제거율은 각각 5%와 7%로 나타났다. 이 용액에 대하여 전기분해 실험을 수행한 결과 Cu 회수율이 박테리아 용출-용액에서 98%, 황산 용출-용액에서 76%로 나타났다. 모수석 형태의 금속구리분말이 양쪽 용출-용액에서 회수되었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제19권4호
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• pp.259-263
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• 2012

Dependence of the freeze-drying process condition on microstructure of porous W and pore formation mechanism were studied. Camphene slurries with $WO_3$ contents of 10 vol% were prepared by milling at $50^{\circ}C$ with a small amount of dispersant. Freezing of a slurry was done in Teflon cylinder attached to a copper bottom plate cooled at $-25^{\circ}C$. Pores were generated subsequently by sublimation of the camphene during drying in air for 48 h. The green body was hydrogen-reduced at $800^{\circ}C$ for 30 min, and sintered in the furnace at $900^{\circ}C$ for 1 h. After heat treatment in hydrogen atmosphere, $WO_3$ powders were completely converted to metallic W without any reaction phases. The sintered samples showed large pores with the size of about $70{\mu}m$ which were aligned parallel to the camphene growth direction. Also, the internal wall of large pores and near bottom part of specimen had relatively small pores with dendritic structure due to the growth of camphene dendrite depending on the degree of nucleation and powder rearrangement in the slurry.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권2호
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• pp.104-111
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• 1999

The interfacial microstructure and bond strength were examined for WC-Co/Cu/SM45C steel join using a nickel-plated copper in vacuum at 1323K for 0.6ks∼3.6ks. After bonding, microstructure in bonding interface was observed by OM(Optical Microscopy), SEM(Scanning Electron Microscopy) and EPMA(Eelectron Probe Micro Analyzer). The oil cooling was carried out at 353K, the cooling rate in air and furnace was 22K/s and 4.4K/s. respectively. It was found that dendritic widths increased with the content of cobalt and bonding times at 1323K. As a whole, bond strength values at the same bonding condition decreased in this order: WC-13wt.%Co/SM45Csteel. WC-8wt.%Co/SM45Csteel and WC-4wt.%Co/SM45Csteel. The bond strength of WC-13wt.%Co/S45C steel joint in oil cooling was 273MPa. This value was greatly higher than those of 125MPa in furnace cooling and 93MPa in air cooling at 1323K for 0.6ks. The bond strength values were found to be closely associated with the content of cobalt in WC-Co and cooling rate.

• 한국재료학회지
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• 제23권6호
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• pp.339-343
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• 2013

Porous Ti-systems with unidirectionally aligned channels were synthesized by freeze-drying and a heat treatment process. $TiH_2$ powder and camphene were used as the source materials of Ti and sublimable vehicles, respectively. Camphene slurries with $TiH_2$ content of 10 and 15 vol% were prepared by milling at $50^{\circ}C$ with a small amount of oligomeric polyester dispersant. Freezing of the slurry was done in a Teflon cylinder attached to a copper bottom plate cooled at $-25^{\circ}C$ while unidirectionally controlling the growth direction of the camphene. Pores were generated subsequently by sublimation of the camphene during drying in air for 48 h. The green body was heat-treated at $1100^{\circ}C$ for 1 h in a nitrogen and air atmosphere. XRD analysis revealed that the samples composed of TiN and $TiO_2$ phase were dependent on the heat-treatment atmosphere. The sintered samples showed large pores of about 120 mm which were aligned parallel to the camphene growth direction. The internal wall of the large pores had relatively small pores with a dendritic structure due to the growth of camphene dendrite depending on the degree of nucleation and powder rearrangement in the slurry. These results suggest that a porous body with an appropriate microstructure can be successfully fabricated by freeze-drying and a controlled sintering process of a camphene/$TiH_2$ slurry.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.83-90
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• 2017

전선에 정격이상의 과전류가 흐르게 되면 온도가 상승하고 전선피복이 열화되어 단락현상이 발생한다. 과전류의 크기에 따라 전선의 온도 상한치는 변화하며, 각각의 온도 상한치에서 단락이 발생할 때, 단락온도와 전선표면온도간 온도차로 인해 응고과정에서 냉각속도 차이가 발생한다. 이때 용융단면에 형성되는 수지상 조직의 패턴특징이 상이하게 된다. 본 논문에서는 과전류 크기에 따라 변화하는 전선온도의 상한치를 측정하고, 이때 단락을 발생시켜 수지상의 2차 가지 간격(Dendrite Arm Spacing : DAS)을 분석하여 수치를 정량화 하였다. 실험결과, 과전류 크기가 커짐에 따라 전선온도의 상한치는 증가하였으며, 전선온도가 높아질수록 2차 가지 간격이 증가하는 것을 확인하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제13권1호
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• pp.78-89
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• 2022

ANODE-free Li-metal batteries (AFLMBs) operating with Li of cathode material have attracted enormous attention due to their exceptional energy density originating from anode-free structure in the confined cell volume. However, uncontrolled dendritic growth of lithium on a copper current collector can limit its practical application as it causes fatal issues for stable cycling such as dead Li formation, unstable solid electrolyte interphase, electrolyte exhaustion, and internal short-circuit. To overcome this limitation, here, we report a novel dual-salt electrolyte comprising of 0.2 M LiPF₆ + 3.8 M lithium bis(fluorosulfonyl)imide in a carbonate/ester co-solvent with 5 wt% fluoroethylene carbonate, 2 wt% vinylene carbonate, and 0.2 wt% LiNO₃ additives. Because the dual-salt electrolyte facilitates uniform/dense Li deposition on the current collector and can form robust/ionic conductive LiF-based SEI layer on the deposited Li, a Li/Li symmetrical cell exhibits improved cycling performance and low polarization for over 200 h operation. Furthermore, the anode-free LiFePO₄/Cu cells in the carbonate electrolyte shows significantly enhanced cycling stability compared to the counterparts consisting of different salt ratios. This study shows an importance of electrolyte design guiding uniform Li deposition and forming stable SEI layer for AFLMBs.

• 한국표면공학회지
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• 제56권1호
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• pp.104-114
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• 2023

Three dimensional (3D) porous structures consisting of Cu@CoO core-shell-type nano-dendrites were synthesized and tested as the anode materials in lithium secondary batteries. For this purpose, first, the 3D porous films comprising Cu@Co core-shell-type nano-dendrites with various thicknesses were fabricated through the electrochemical co-deposition of Cu and Co. Then the Co shells were selectively anodized to form Co hydroxides, which was finally dehydrated to get Cu@CoO nanodendrites. The resulting electrodes exhibited very high reversible specific capacity almost 1.4~2.4 times the theoretical capacity of commercial graphite, and excellent capacity retention (~90%@50^th cycle) as compared with those of the existing transition metal oxides. From the analysis of the cumulative irreversible capacity and morphology change during charge/discharge cycling, it proved that the excellent capacity retention was attributed to the unique structural feature of our core-shell structure where only the thin CoO shell participates in the lithium storage. In addition, our electrodes showed a superb rate performance (70.5%@10.8 C-rate), most likely due to the open porous structure of 3D films, large surface area thanks to the dendritic structure, and fast electron transport through Cu core network.

• 한국자기학회지
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• 제14권5호
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• pp.196-200
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• 2004

고에너지 Nd-Fe-B소결자석 제조용 strip-cast합금의 미세조직을 개선하기 위하여, Nd$_{14}$Fe$_{80}$B$_{6}$6의 기본 조성에 소량의 Cu (0.3 ～ 1.0 at%) Co (0.5 ～ 1.5 at%)를 각각 첨가하고 strip-casting법으로 합금을 제조한 후, 이들 Fe 치환원소의 첨가량 변화가 합금의 상형성, 상분포 및 조직 형성에 미치는 영향을 조사하였다. Cu첨가량이 증가함에 따라 용탕의 유동성이 증가하여 strip 두께가 감소함과 함께 strip표면에 수직한 방향으로의 수지상정 발달이 억제되었으나, Co첨가량이 증가한 경우에는 strip두께의 증가와 함께 strip표면에 수직한 방향으로 수지상정이 잘 발달하여 <001>방향으로의 preferred orientation이 증가하는 경향을 보였다. 이들 Cu와 Co의 첨가는 모두 수지상정을 미세화하는 효과가 있었으나, Cu는 Fe의 정출을 안정화시키는 경향이 있어서 Cu가 함유된 함금에서는 종종 Fe가 종종 정출한 반면, Co는 초정 Fe의 정출을 억제하는 효과가 있었다. 한편, 소량의 Zr (0.3, 0.5 at%)을 첨가하였을 때에는 전체적인 결정립의 조대화와 함께 수지상정의 붕괴를 초래하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.83-88
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• 2011

본 연구에서는 전기기기 및 가전기기 등의 배선으로 사용되는 비닐코드의 구조 및 특성을 제시하고, 에너지원의 종류에 따라 소손된 비닐평형코드(VFF, $1.25mm^2$)의 실체 사진 및 용융된 도체의 금속 단면 구조를 분석하였다. 정상 VFF는 소선 여러 가닥을 꼬아서 제작되었으며, 도체의 표면은 적갈색이다. 또한 도체의 금속 조직 분석에서 그레인이 연신된 것을 알 수 있었다. 일반 화염에 의해 소손된 VFF의 표면은 절연물이 탄화되어 도체의 표면에 융착되었고, 윤기가 없는 것을 알 수 있었다. 또한 용융 부분의 단면 구조 분석에서 일정한 모양의 보이드가 형성되었고, 전선 고유의 연신 구조는 확인할 수 없었다. 통전중인 VFF에 외부 화염이 인가되어 소손된 용융 도체의 단면 분석에서 전선 고유의 연신 구조는 없었고, 불규칙적인 보이드 및 주상 조직 등이 성장한 것을 알 수 있었다. 과전류에 의해 소손된 VFF는 표면이 고르게 탄화되었으며, 용융된 도체의 단면 구조 분석에서 수지상 조직의 성장이 확인되었다. 단락에 의해 용융된 VFF의 특성 분석에서 표면의 일부가 오염되었지만 약간의 윤기가 있고, 용융되어 재결합한 부분이 둥근 모양을 나타냈다. 또한 금속 현미경을 이용한 단면 구조 분석에서 경계면 및 주상 조직 등이 확인되었고, 용융된 도체 이외의 부분에서는 정상 구리와 같은 비정질체인 구조가 확인되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제57권1호
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• pp.146-159
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• 2024

본 연구에서는 강진 고성사 청동보살좌상을 대상으로 과학적 분석을 통해 불상의 제작기술 및 납 원료산지에 대한 연구를 실시하였다. 불상에서 수습한 극미량의 시료를 대상으로 미세조직 관찰결과 주조 공정을 통해 제작되었음을 알 수 있었다. 이어 SEM-EDS를 통한 합금조성비 분석결과 구리(Cu) 81.26wt% 주석(Sn) 16.42wt%, 납(Pb) 1.72wt%의 삼원계 합금으로 확인되었다. 열이온화질량분석기(TIMS)를 이용한 납동위원소비 분석결과를 한반도 납동위원소비 분포도에 대입한 결과 전라도와 충청도 지역, 경상남·북도 지역에 도시되었다. 불상이 봉안된 강진 고성사는 해당영역의 사이에 위치하고 있다. 이러한 과학적 분석결과를 종합해 볼 때 강진 고성사 청동보살좌상은 구리, 주석, 납을 합금하여 주조하였으며, 불상제작 시 사용된 납 원료는 고성사 인근 지역에서 수급하여 사용한 것으로 판단된다. 이때 주목할 점은 해당 불상이 높이 51cm의 중·대형 불상임에도 불구하고 합금조성비 분석결과 기존 선행연구에서 제시한 소형 청동 및 금동제 불상의 납 함량비와 유사한 경향성을 보이고 있다는 것이다. 이에 불상의 크기와 납 함량비 간의 연관성을 고찰하고자 고성사 청동보살좌상과 조성연대가 유사한 청동 및 금동제 불상의 형태학적 특징 및 합금조성비 등 전반적인 제작기술을 비교분석 하였다. 비교결과 청동 및 금동제 불상의 합금조성비를 결정하는 요인에는 불상의 크기 뿐만 아니라 양식적인 특징, 조성연대 등 다양한 요인이 존재할 수 있으며, 이에 따라 불상을 조성할 당시 합금조성비 또는 주조기술을 적절히 조절하였을 가능성을 확인하였다. 즉, 불상의 제작기술 연구를 위해서는 방사선 투과촬영조사 등을 활용한 내부구조 관찰, 미세조직관찰 및 합금조성비 분석 등의 과학적 분석결과 뿐만 아니라 양식적 특징 및 조성연대에 관한 고고·미술사학적 연구를 함께 진행함으로서 보다 종합적인 불상 제작기술체계에 대한 규명이 이루어져야 할 것으로 판단된다.