• 자원환경지질
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• 제56권2호
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• pp.125-138
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• 2023

수계 내 세슘(cesium: Cs)을 제거하기 위하여 개발된 대부분의 기존 Cs 흡착제들은 원재료 값이 고가라는 단점과, 해수와 같이 높은 이온 강도와 낮은 Cs 농도를 가지는 대규모의 오염수를 실질적으로 정화하는데 한계를 가지고 있었다. 본 연구에서는 석탄광산배수를 처리하는 과정에서 생성되는 슬러지(CMDS)에 Na와 S를 첨가하여 친환경적이고 높은 Cs 제거 효율을 가지는 Cs 흡착제를 개발하였다. Fe 및 Ca 함량이 풍부한 CMDS를 1차 소재로 사용하였고, 열처리 과정으로 Na와 S를 첨가하여 새로운 Cs 흡착제를 제조하였다(이하 본 연구에서 개발한 흡착제는 Na-S-CMDS라 명명함). Na-S-CMDS의 Cs 흡착능 및 흡착 기작을 평가하기 위해 실험실 규모의 실험과 흡착 동역학 및 등온 모델링 연구를 수행하였으며, XRF, XRD, SEM/EDS, XPS 등의 분석을 통해 Na-S-CMDS의 물리화학적, 광물학적 특성을 조사함으로써 Cs 흡착 기작을 규명하였다. 흡착 배치 실험 결과, Cs은 빠르게 Na-S-CMDS에 흡착되어 1시간 내 평형에 도달하였으며, 낮은 Cs 농도(0.5 mg/L) 조건에서도 높은 Cs 제거 효율(> 90.0%)을 보였다. 흡착 등온 모델링 결과, 단일 흡착을 가정하는 Langmuir 흡착 등온 모델에 대응되는 경향을 보였으며, 흡착 동역학 모델링 결과 흡착 경향이 유사 2차 속도(pseudo second order kinetic) 모델과 일치하는 경향을 보였고, 이러한 결과는 단순한 물리적 흡착보다 이온 교환과 같은 화학적 흡착이 우세함을 의미한다. 고농도의 Cs 용액으로 반응시킨 Na-S-CMDS의 XRF/XRD 분석 결과, Na-S-CMDS 내 Na 함량은 감소하고 흡착 전 존재하던 erdite (NaFeS₂·2(H₂O))가 관찰되지 않는 것을 통해, Na⁺과 Cs⁺ 사이에서 활발한 이온 교환 반응이 진행되었음을 알 수 있었다. XPS 분석 결과, Na-S-CMDS에서 Cs와 S 사이의 강한 결합 작용이 관찰되었으며, 이러한 Cs와 S(또는 S-복합체)내 결합에너지 감소도 Na-S-CMDS의 Cs 흡착능을 증가시키는 요인으로 판단되었다. 본 연구를 통해 기존에 폐기물로 처리되었던 석탄광산배수슬러지를 개량하여 제조한 Na-S-CMDS는 기존의 Cs 흡착제보다 제조 비용이 저렴하고, 해수 및 지하수와 같이 이온 강도는 높지만 Cs 농도가 낮은 대규모 오염 수계에서도 Cs 흡착능이 높게 유지되어, 현장에서 효과적인 Cs 흡착제로 사용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제5권1호
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• pp.39-52
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• 2007

사용후핵연료의 건식 재가공을 위한 핵연료 원격 제조공정중 분말제조를 위한 산화 및 OREOX(산화 환원공정)열처리 공정으로부터 $^{85}Kr$ 및 $^{14}C$ 핵분열기체의 방출거동을 정량적으로 평가하였다. 특히 사용후핵연료의 평균 연소도가 $27,000{\sim}65,000\;MWd/tU$ 범위내에서 연소도 변화에 따른 핵분열기체의 방출 분율은 측정한 실험결과와 ORIGEN 코드로부터 계산된 초기 inventory를 상호 비교하여 구하였다. $500^{\circ}C$ 1차 산화공정(voloxidation)에서 $^{85}Kr$ 및 $^{14}C(^{14}CO_2)$의 시간에 따른 방출거동은 $UO_2$ 핵연료의 $U_3O_8$으로의 분말화 정도와 밀접한 관련이 있는 것으로 보이며, 입계(grain-boundary)에 분포된 핵분열기체가 대부분 방출되는 것으로 여겨진다. 산화분말을 이용한 OREOX 공정으로부터 핵분열기체의 높은 방출율은 $700^{\circ}C$의 환원공정에서 온도 증가에 의한 기체 확산 및 $UO_2$으로의 환원에 의한 U 원자 이동성 증가에 의존하며 주로 inter-grain 및 intra-grain에 분포된 핵분열기체가 방출된 것으로 판단된다. 일차 산화공정시 $^{85}Kr$ 및 $^{14}C$ 핵분열기체의 방출 분율은 핵 연료 연소도가 증가함에 따라 높게 나타났고 방출 분율 범위는 총 inventory의 $6{\sim}12%$정도며, 산화분말의 OREOX 공정처리시 잔류 핵분열기체 대부분이 방출되는 것으로 보인다. 아울러 사용후핵 연료로부터 핵분열기체의 제거를 위해서는 고온 환원분위기보다는 산화에 의한 분말화가 더 효과적인 것으로 여겨진다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권1호
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• pp.61-66
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• 2012

반도체 산업에서 회로의 고집적화와 다층구조를 형성하기 위해 화학적-기계적 연마(CMP: Chemical-Mechanical Planarization) 공정이 도입되었으며 반도체 패턴의 미세화와 다층화에 따라 화학적-기계적 연마 공정의 중요성은 더욱 강조되고 있다. 화학적-기계적 연마공정이란 화학적 반응과 기계적 힘을 동시에 이용하여 표면을 평탄화하는 공정으로, 화학적-기계적 연마 공정은 압력, 속도 등의 공정조건과, 화학적 반응을 유도하는 슬러리(Slurry), 기계적 힘을 위한 패드 등에 의해 복합적으로 영향을 받는다. 패드 컨디셔닝이란 컨디셔너가 화학적-기계적 연마 공정 중에 지속적으로 패드 표면을 연마하여 패드의 손상된 부분을 제거하고 새로운 표면을 노출시켜 패드의 상태를 일정하게 유지시키는 것을 말한다. 한편, 금속박막의 화학적-기계적 연마 공정에 사용되는 슬러리는 금속박막과 산화반응을 하기 위하여 산화제를 포함하는데, 산화제는 금속 컨디셔너 표면을 산화시켜 부식을 야기한다. 컨디셔너의 표면부식은 반도체 수율에 직접적인 영향을 줄 수 있는 스크래치(Scratch) 등을 발생시킬 뿐만 아니라, 컨디셔너의 수명도 저하시키게 되므로 이를 방지하기 위한 노력이 매우 중요하다. 본 연구에서는 컨디셔너 표면에 슬러리와 컨디셔너 표면 간에 일어나는 표면부식을 방지하기 위하여 유기박막을 표면에 증착하여 부식을 방지하고자 하였다. 컨디셔너 제작에 사용되는 금속인 니켈과 니켈 합금을 기판으로 하고, 증착된 유기박막으로는 자기조립단분자막(SAM: Self-Assembled Monolayer)과 불화탄소(FC: FluoroCarbon) 박막을 증착하였다. 자기조립단분자막은 2가지 전구체(Perfluoroctyltrichloro silane(FOTS), Dodecanethiol(DT))를 사용하여 기상 자기조립 단분자막 증착(Vapor SAM) 방법으로 증착하였고, 불화탄소막은 10 nm, 50 nm, 100 nm 두께로 PE-CVD(Plasma Enhanced-Chemical Vapor Deposition, SRN-504, Sorona, Korea) 방법으로 증착하여 표면의 부식특성을 평가하였다. 표면 부식 특성은 동전위분극법(Potentiodynamic Polarization)과 전기화학적 임피던스 측정법(Electrochemical Impedance Spectroscopy(EIS)) 등의 전기화학 분석법을 사용하여 평가되었다. 또한 측정된 임피던스 데이터를 전기적 등가회로(Electrical Equivalent Circuit) 모델에 적용하여 부식 방지 효율을 계산하였다. 동전위분극법과 EIS의 결과 분석으로부터 유기박막이 증착된 표면의 부식전류밀도가 감소하고, 임피던스가 증가하는 것을 확인하였다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제8권1호
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• pp.101-106
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• 2004

The process of removal of gummy proteinous material sericin from silk is commonly called as degumming loss or boil-off loss ratio. In the present study, the boil-off loss ratio in the cocoon shells of twelve multivoltine${\times}$bivoltine hybrids and their parents were analysed. Inheritance pattern of boil-off loss ratio was analysed in crosses involving high and low boil-off loss parents, F$_1$s, F$_2$s and back-crosses by parent off spring regression analysis. Heterosis and heterobeltiosis was also analysed for this character, Highly significant (P＞0.01) variations were observed in eight out of ten multivoltine and two out of five bivoltine parents indicating the presence of genetic variation in the expression of boil-off loss ratio. Among F$_1$ hybrids, ten hybrids expressed significant (P＞0.01) variations when compared with control hybrid PM${\times}$NB$_4$D$_2$. Significant negative heterosis was expressed in three multi ${\times}$ bi hybrids viz., BL67${\times}$CSR$_{101}$, 96A${\times}$CSR$_{19}$ and 96C${\times}$CSR$_{19}$, which is desirable for this character, whereas expression of heterobeltiosis was significant only with one hybrid, 96C${\times}$CSR$_{18}$ in desired direction. Studies on inheritance pattern showed that the character is heritable and contribution percentage of female and male in the ratio of 50.9: 49.1 and it appears that both the parents are influencing in the expression of boil-on loss ratio in silkworm. Based on the overall performance and evaluation by multiple trait evaluation index and also considering the expression of the boil-off loss ratio three hybrids vix., BL67 ${\times}$ CSR$_{101}$, 96A${\times}$CSR$_{19}$ and 96C${\times}$CSR$_{18}$ were found superior and recommended for commercial exploitation.n.ion.n.

• 한국대기환경학회지
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• 제19권6호
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• pp.689-699
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• 2003

This study was to examine characteristics of treating toluene vapor, which gets to be problematic due to its harmful carcinogenicity and mass generation from various sources, through a biological treatment facility which is environment-friendly and adopts a high-efficient and low-cost clean technology. In order to identify whether Alnus Firma Fruit (AFF) can be used as a media for a bioreactor, its utility and basic operating factors, a study was conducted on pressure drop, supply of nutrient substances and retention time which are operating factors of a biofilter, and eliminating characteristics were compared between AFF and the conventional biological activatedcarbon (BAC) widely used as filter media. In the case of AFF, the initial microbial deposits was 2.3${\times}$10$^{7}$ CFU/g dry AFF, which represents the initial microbial density higher than the case of BAC showing 5.5${\times}$10$^{6}$ CFU/g dry BAC And it took about 2 weeks to acclimate until its eliminating rate got to be increased over 90%. As a result of comparing pressure loss taking place with the lapse of time between BAC and AFF, after 130 days passed at SV 25h$^{-1}$ , BAC showed that its eliminating efficiency had a tendency to drop greatly due to a great pressure loss (0.53\longrightarrow54.7 mm$H_2O$/m) caused by an excess of biomass as accumulated. On the other hand. AFF showed that the pressure drop was 0.53 mm$H_2O$/m, about 2 times as much as the initial pressure loss of 0.4 mm$H_2O$/m, which represents no great change in the pressure loss, and its eliminating efficiency was also shown to be continuously high. Therefore, when AFF was used as a filler for a biological treatment facility, a biological filter enabling improvement of the purifying efficiency to be promoted could be provided, and moreover, the pressure loss was so small that the filler replacement cycle or the back flushing cycle could be extended. So, even in terms of the operating cost, it was identified to be an economical filler When an inorganic material was used as a filler, the biofilters performance acted sensitively on whether nutrient substances were supplied or not. In the case of AFF with low adsorptivity, addition of ethyl-alcohol increased the solubility of toluene, and consequently, biodegradation got to be actively made by microbes, and thus, its eliminating rate could be increased. As the flow velocity and the inflow concentration got to be more increased, its eliminating rate got to be lower, and particularly, an increase in the flow velocity made its eliminating rate drop more greatly than an increase in the concentration.

• 유기물자원화
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• 제25권1호
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• pp.23-33
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• 2017

본 연구에서는, 높은 함수율을 가진 음식물류 폐기물을 Bio-dying 공법을 이용하여 처리하였을 때 수분과 유기물의 변화정도를 분석하였으며 음식물류 폐기물 처리 시 온도와 염도가 Bio-dying 공법의 운전특성에 미치는 영향을 평가하였다. 또한, Bio-drying 후 분해산물의 SRF(Solid Refuse Fuel)로서의 가치 평가를 위한 펠렛 제조의 최적조건 도출 및 SRF의 발열량 분석을 통한 고형연료로서의 가치를 평가하였다. 그 결과, 1일 투입량에 따른 온도, $CO_2$ 농도, 유기물 제거율과 무게 감소율 값을 분석하였다. 유기물 제거율과 무게 감소율은 투입량 2.4 kg/day에서 각각 86%, 68%로 최대값을 나타내었다. 이를 통해 최적 음식물류 폐기물 투입량은 2.4 kg/day라 판단되었다. 펠렛 성형 결과, 원료 함수율이 10~25% 이내에서 펠렛 제조가 가능하고, 외형유지와 강도면에서 가장 좋은 품질결과를 보여준 함수율 25%가 가장 적합하다고 판단되었다. Bio-drying 후 분해산물의 SRF 고위발열량은 3,500 kcal/kg 이상의 값을 나타내었다.

• 한국환경농학회지
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• 제13권2호
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• pp.216-222
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• 1994

고형(固形) 가축분(家畜糞)의 효율적(效率的)인 건조(乾燥)를 위한 기초자료(基礎資料)를 얻고자 비닐하우스를 이용한 천일(天日) 건조조건(乾燥條件)에서 돈분(豚糞)의 두께, 교반회수(攪伴回數), 수분조절제(水分調節劑) 첨가 및 건조상(乾燥床) 바닥의 형태별 건조효률(乾燥效率)을 조사분석(調査分析)한 결과는 다음과 같다. 돈분(豚糞) 두께가 얇을수록 건조(乾燥)가 빨랐으며 10cm 처리에서 건조효율(乾燥效率)이 높았고 처리 간에 수분증발률(水分蒸發率)은 큰 차이가 없었다. 교반회수별(攪伴回數別) 수분증발률(水分蒸發率)은 1일(日) 2회(回) 조건(條件)에서 가장 높았다. 건조(乾燥)된 돈분(豚糞)을 수분조절제(水分調節劑)로 사용하였을 때 수분증발률(水分蒸發率)이 크게 증가하였다. 교반회수(攪伴回數)를 1일(日) 2회(回)로 하고 돈분(豚糞) 두께를 10cm로 하였을 때 1일 수분증발양(水分蒸發量)은 봄, 여름, 가을, 겨울철에 각각 $1.2m^2$당 75.6, 73.3, 54.6, 32.6kg이였다.

• 한국동물학회지
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• 제32권3호
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• pp.211-220
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• 1989

왕거미과의 무당왕거미속중에서 유일하게 국내에 서식하는 무당거미를 재료로 포획사 생성에 관여하는 수상선의 미세구조를 광학 및 전자현미경으로 관찰하였으며, 견사생성과 관련된 세포질내 세포소기관들과의 상관관계를 형태적인 측면에서 논의하였다. 점착성이 강한 실을 분비하여 포획실을 짜는 두쌍의 수상선은 편상선과 함께 독특한 구조인 triad를 이루고 있었으며, 복강의 전역에 걸쳐 수지상의 돌기를 뻗고 있는 대형의 선분비부와 외벽에 많은 결절들이 부착되어 있는 굵은 분비관으로 이루어져 있었다. 분비관의 내강에는 큐티클층이 형성되어 있었고, 상피는 단층 원주상이었으며, 그 주위에 결절형성세포와 얇은 결합조직세포가 둘러싸고 있었다. 선분비부와 가까운 근위부의 큐티클은 endocuticle 및 exocuticle의 두층으로 이루어져 있었으나, 토사관에 가까운 원위부에서는 수분의 흡수와 관련된 subcuticle층이 매우 발달되어 있었다. 결절형성세포는 원형질막의 함입에 의해 형성된 세포질돌기의 내부에 수많은 글리코겐입자와 미토콘드리아가 밀집되어 있었으며, 세포의 성숙단계에 따라서 이들의 분포상태가 각각 달리 관찰되었다. 견사물질을 생성, 분비하는 선분비부는 한층의 입방상피세포층과 이를 둘러싸고 있는 결합조직층으로 이루어져 있었고, 조면소포체가 특이적으로 발달된 선상피세포의 내부에는 형태적으로 상이한 두종류의 분비과립들이 형성되어 있었으며, 인접한 세포들은 septate junction에 의해 연접되어 있었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제1권1호
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• pp.26-31
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• 2000

The ~1540 nm $^4$ $I_{13}$ 2/ longrightarro $w^4$ $I_{15}$ 2/ emissions of E $r^{3+}$ in Er-implanted GaN annealed at temperatures in the 400 to 100$0^{\circ}C$ range were investigated to gain a better understanding of the formation and dissociation processes of the various E $r^{3+}$ sites and the recovery of damage caused by the implantation with increasing annealing temperature ( $T_{A}$).The monotonic increase in the intensity of the broad defect photoluminescence(PL) bands with incresing $T_{A}$ proves that these are stable radiative recombination centers introduced by the implantation and annealing process. Theser centers cannot be attributed to implantation-induced damage that is removed by post-implantation annealing. Selective wavelength pumpling of PL spectra at 6K reveals the existence of at least nine different E $r^{3+}$ sites in this Er-implanted semiconductor. Most pf these E $r^{3+}$ PL centers are attributed to complexed of Er atoms with defects and impurities which are thermally activated at different $T_{A}$. Only one of the nine observed E $r^{3+}$ PL centers can be pumped by direct 4f absorption and this indicates that it is highest concentration E $r^{3+}$ center and it represents most of the optically active E $r^{3+}$ in the implanted sample. The fact that this E $r^{3+}$ center cannot be strongly pumped by above-gap light or broad band below-gap absorption indicates that it is an isolated center, i.e not complexed with defects or impurities, The 4f-pumped P: spectrum appears at annealing temperatures as low as 40$0^{\circ}C$, and although its intensity increase monotonically with increasing $T_{A}$ the wavelengths and linewidths of its characteristic peaks asre unaltered. The observation of this high quality E $r_{3+}$PL spectrum at low annealing temperatures illustrates that the crystalline structure of GaN is not rendered amorphous by the ion implantation. The increase of the PL intensities of the various E $R_{3+}$sites with increasing $T_{A}$is due to the removal of competing nonradiative channels with annealing. with annealing.annealing.

• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.131-136
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• 2020

기존의 석유계부산물 기반 음극재의 대체물질을 개발하고자, 친환경적이며 가격이 저렴한 대나무 기반 1차 탄화숯을 저온 흑연화 공정을 통해 흑연으로 전환 후 음극재로 활용하였다. 저온 흑연화 공정을 위해 탄화철을 촉매로 사용하였으며, 첨가된 탄화철의 양에 따라 흑연화 정도를 X선 회절기(x-ray diffraction, XRD), 라만 분광기(raman spectroscopy), TEM (transmission electron microscopy)을 사용하여 분석 한 후 탄화철의 최적 양을 결정하였다. 가스흡착법(brunauer-emmett-teller, BET)를 사용하여 흑연화 숯의 기공특성도 분석하였다. 분석 결과 촉매 표면을 중심으로 비정질의 탄소가 흑연으로 전환되었으며, 흑연화 공정 후 촉매를 제거하기 위해 산 처리를 하는 동안 기존의 1차 탄화숯보다 크기가 큰 기공이 형성되어 상대적으로 표면적이 줄어들었다. 최적 양의 촉매를 사용하여 제조된 흑연화 숯을 음극재로 활용하여 전지성능을 분석한 결과 1차 탄화숯과 비교하여 방전용량과 충방전 효율이 증가하였다. 이는 흑연화 공정으로 비정질의 탄소가 흑연으로 전환되었기 때문으로 추정되며, 전지성능을 더욱 향상시키기 위해서는 탄화철 촉매의 크기를 최대한 작게 조절하고, 흑연화 숯의 입자크기를 균일화 하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.