• 한국분말재료학회지
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• 제30권2호
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• pp.130-139
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• 2023

Thermoelectric materials and devices are energy-harvesting devices that can effectively recycle waste heat into electricity. Thermoelectric power generation is widely used in factories, engines, and even in human bodies as they continuously generate heat. However, thermoelectric elements exhibit poor performance and low energy efficiency; research is being conducted to find new materials or improve the thermoelectric performance of existing materials, that is, by ensuring a high figure-of-merit (zT) value. For increasing zT, higher σ (electrical conductivity) and S (Seebeck coefficient) and a lower κ (thermal conductivity) are required. Here, interface engineering by atomic layer deposition (ALD) is used to increase zT of n-type BiTeSe (BTS) thermoelectric powders. ALD of the BTS powders is performed in a rotary-type ALD reactor, and 40 to 100 ALD cycles of ZnO thin films are conducted at 100℃. The physical and chemical properties and thermoelectric performance of the ALD-coated BTS powders and pellets are characterized. It is revealed that electrical conductivity and thermal conductivity are decoupled, and thus, zT of ALD-coated BTS pellets is increased by more than 60% compared to that of the uncoated BTS pellets. This result can be utilized in a novel method for improving the thermoelectric efficiency in materials processing.

• 한국분말재료학회지
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• 제31권3호
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• pp.243-254
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• 2024

High-entropy alloys (HEAs) have been reported to have better properties than conventional materials; however, they are more expensive due to the high cost of their main components. Therefore, research is needed to reduce manufacturing costs. In this study, CoCrFeMnNi HEAs were prepared using metal injection molding (MIM), which is a powder metallurgy process that involves less material waste than machining process. Although the MIM-processed samples were in the face-centered cubic (FCC) phase, porosity remained after sintering at 1200℃, 1250℃, and 1275℃. In this study, the hot isostatic pressing (HIP) process, which considers both temperature (1150℃) and pressure (150 MPa), was adopted to improve the quality of the MIM samples. Although the hardness of the HIP-treated samples decreased slightly and the Mn composition was significantly reduced, the process effectively eliminated many pores that remained after the 1275℃ MIM process. The HIP process can improve the quality of the alloy.

• 자원리싸이클링
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• 제28권6호
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• pp.79-86
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• 2019

최근, 전기차 증가에 따른 리튬 전지의 사용량 증가로 리튬 가격 증가 및 폐리튬전지 발생량이 증가하고 있다. 이러한 이유로 폐리튬전지 내 리튬 회수에 대한 연구가 진행되고있다. 본 연구에서는 폐전기차 셀분말의 열처리 조건에 따른 선택적 리튬 침출에 관한 연구를 진행하였다. 셀 분말(LiNi_xCo_yMn_zO₂, LiCoO₂)로부터 선택적 리튬 침출을 위해서는 환원을 통한 상변화 및 분리가 필요하다. 폐전기차 셀분말 내 탄소는 고온에서 산소와 반응하여 환원제 역할을 한다. 적정 온도를 알고자 대기/질소 분위기에서 TG-DSC 분석 및 550 ~ 850 ℃ 열처리 후, XRD 분석을 하였다. 열처리 된 분말은 ICP 분석을 위해 D.I water에서 1:10 비율로 침출 후 분석하였다. XRD 분석결과, 700 ℃에서 Li₂CO₃ 피크가 확인되었다. 850 ℃ 열처리 시 Li₂O의 피크가 확인되었는데, 이는 Li₂CO₃가 723 ℃ 이상의 온도에서 Li₂O와 CO₂로 분해되었기 때문이다. 또한 Li₂O와 Al₂O₃와 반응으로 LiAlO₂가 확인되었다. 850 ℃에서 열처리 시 Li 침출율이 낮아졌는데 이는 LiAlO₂가 D.I water에서 침출하지 않기 때문으로 판단된다. 리튬 침출율의 경우 열처리의 조건에 따라 달라지며, 질소 분위기 중 700 ℃로 열처리 시 약 45 %의 리튬침출이 확인되었다. 침출 용액을 고-액분리 후증발농축하여 XRD 분석을 실시한 결과, Li₂CO₃의 피크를 확인하였다.

• 한국식품영양학회지
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• 제19권3호
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• pp.243-253
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• 2006

두부 순물 분말 및 NF 분리 농축 분말의 일반성분과 이들 분말을 식품에 첨가할 경우 반드시 고려해야할 유지 및 수분 흡착력, 용해도, 유화력과 밀가루 반죽에 첨가시 리올로지 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 일반 성분의 경우, 순물 분말과 순물의 NF 분리농축 분말의 수분 함량은 큰 차이가 없었고, NF 분리농축 분말의 회분 함량은 17.5%로 순물 분말에 비해 27.6% 정도 낮았다. 순물 분말과 NF 분리 농축 분말은 각각 0.97, 0.94 g/g의 유지 흡착력을 가지고 있어 ISP의 유지 흡착력에 비해 낮았으며, NF분리 농축 분말의 경우 수분 흡수력은 나타나지 않았다. 증류수, 0.1M 및 0.5M NaCl 처리구에서 NF 농축 분말은 순물분말과는 달리 pH 6.0 부근에서 각각 가장 낮은 단백질 용해도를 나타내었다. 4% 및 6% NF 분리 농축 분말용액의 유화력은각각 pH4.0 및 6.0에서 최저값을 나타내었으며 EAI 값은 19${\sim}$50으로 순물 분말보다 3${\sim}$8배 정도 낮았다. 유리아미노산 함량에 있어서 NF분리 농축 분말의 경우 threonine이 854.87 mgg%로 가장 많이 함유되었으며 그 다음이 arginine >tyrosine >glycine순으로 높게 나타났다. NF 분리 농축 분말의총 유리아미노산 함량은 2,110.1 mgg%로 순물 분말보다 약 21배 정도 높았다. 또한 밀가루에 NF 분리 농축분말을 첨가한 경우 그 첨가량이 증가할수록 최고 점도와 최종 점도 모두 감소하였다.

• 청정기술
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• 제6권1호
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• pp.61-69
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• 2000

본 연구에서는 시멘트 산업에서 이용 가능한 무기질 산업폐기물의 발생현황 및 물성을 조사하여 시멘트원료, mineralizer/flux, 시멘트 혼합재, 특수시멘트 제조원료 등 용도별 재활용 방안을 결정하고 적용실험을 하였다. 산업폐기물의 시멘트 원료로의 이용에 있어, 철질원료 대체용으로는 Cu-slag, Zn-slag, 전기로 슬래그 및 전로 슬래그 등이, 규석질 원료의 대체용으로 폐주물사가 사용되었다. 제당회사에서 발생되는 $CaF_2$가 주성분인 폐소석회와 아연제련 공정에서 부산되는 폐기물인 jarosite를 mineralizer/flux로 사용하여 클린커의 소성온도를 약 $100{\sim}150^{\circ}C$ 낮출 수 있었다. 혼합재료의 이용에 있어, Cu-slag와 STS sludge를 혼합 첨가한 경우 시멘트 혼합재로서의 충분한 물성을 얻을 수 있었고, fly ash 및 석회석도 시멘트의 혼합재로 적당량 첨가함으로서 시멘트의 성능을 향상시킬 수 있었다. 특수 시멘트의 원료로의 이용에 있어서는, 알루미늄 폐슬러지를 원료로 속경성 클린커를 제조하고 이를 이용하여 2시간내에 $300kg/cm^2$강도를 발현하는 초속경 시멘트를 제조하였고, 두 종류의 도시쓰레기 소각회를 원료로 이용하여 $C_3S(3CaO{\cdot}SiO_2)$와 $C_{11}A_7{\cdot}CaCl_2(11CaO{\cdot}7Al_2O_3{\cdot}CaCl_2)$가 주요 광물인 시멘트를 제조할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권3호
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• pp.93-108
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• 2013

This study is aimed to prepare the effective detail survey methods(Phase II) of abandoned metal mines through the contamination assessment for mine types and facilities in the abandoned metal mine areas. The study sites of 12 abandoned mines are located in Gyeonggi-do and Gangwon-do and those were chosen among 310 sites that the Phase II survey was conducted from 2007 to 2009 after considering the results of Phase I for abandoned mines scattered all over the country. 12 study sites were classified into four types; Type I sites only have pit mouth. Type II sites have pit mouth and mine-waste field. Type III sites have pit mouth and tailing sorting field. Type IV sites have pit mouth, tailing sorting field and concentrator(s). In forest land, paddy soil and farm land of Type I, As and Cd were showed average concentration, and Cu and Pb were high on the pit mouth area in one mines where the pit mouth was developed within 500 m. In the mines of Type II, Cu and Pb were showed average concentration too, but As and Cd were slightly high in pit mouth and mine-waste field. The mines of Type III which had grinding particle process through physical separation milling or hitting showed similar tendency with Type II. However, mines of Type IV pit mouth, mine-waste field and showed various results depending on defining the contamination sources. For example, if contamination source was pit mouth, the mixed results of Type I, II, II were showed. In tailing sorting field which was regarded as the most important source and having high mobility, however, if there were no facilities or it was difficult to access directly, field sampling was missed occasionally during phase I and phase II survey. For that reason, the assessment for tailing sorting field is missed and it leads to completely different results. In the areas of Type I mines, the concentration of heavy metals exceeded precautionary standards of soil contamination or not within 1,000 meters of pit mouth. Nickel(Ni) was the largest factor of the heavy metal contamination in this type. The heavy metals except Arsenic(As) were shown high levels of concentration in Type II areas, where pit mouth and mine-waste field were operated for making powder in upriver region; therefore, to the areas in the vicinity of midstream and downstream, the high content of heavy metals were shown. The tendency of high level of heavy metals and toxic materials contained in flotation agent used during sorting process were found in soil around sorting and tailing field. In the abandoned-pit-mouth area, drygrinding area and tailing sorting field area, the content of Cupper(Cu) and Zinc(Zn) were higher than other areas. Also, the contaminated area were larger than mine reclamation area(2,000 m) and the location of tailing sorting field was one of the important factors to estimate contaminated area.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.5-12
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• 2018

본 연구에서는 연소재와 식품폐기물의 산업부산물을 이용하여 비점오염 수처리 여과재로 활용 가능한 여과재를 개발하였다. 첨가제 주입에 따른 공극 형성은 강도가 유지되는 전제하에 알루미늄 파우더 3%, $Ca(OH)_2$ 2%일 경우 기포형성이 가장 많이 발생하는 것으로 나타났다. 결합재의 적정 혼합비로서 (연소재+식품 폐기물+점토):(물유리+콜로이드성 실리카)는 7:3 이상에서 가장 효과적인 것으로 나타났으며, 온도에 따른 강도반응은 $1,000^{\circ}C$일 경우가 효과적이다. 최적의 혼합비율은 연소재 30%, 점토 30%, 식품 폐기물 10%에서 가장 높은 강도를 보여 비점오염 수처리로 활용도가 가장 높을 것이라 판단된다. 최적 배합조건에서 제조된 여과재는 $SiO_2$ 65.8%, 밀도 $1.4g/cm^3$, 공극률 25.6%, pH 9.8로 분석되었으며, 유해물질은 검출되지 않았다. 수처리에 대한 여과능을 알아본 결과 여과된 SS의 평균농도는 $14.06mg/{\ell}$로서 SS의 제거효율은 90.63%로 나타났으며, 역세척 회복률도 97.1%로 나타났다. 이는 폐자원의 활용뿐만 아니라 경제성 및 효율성을 고려한 수처리 여과재 제조가 가능함에 따라 폐자원의 높은 부가가치화가 가능하다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권6호
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• pp.53-60
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• 2021

현재 EAF 전기로 제강공정에서는 슬래그 중의 MgO 함량을 증가시켜 탈황능과 내화재 수명을 개선시키고자 돌로마이트(백운석) 용제(Flux)를 첨가하고 있으며, 또한 에너지효율을 증가시키기 위해 용강 중에 가탄재를 취입하고 있다. 이러한 견지에서 폐 MgO-C계 내화재를 재활용하는 연구를 진행하였다. 폐 MgO-C계 내화재는 MgO(>70%)과 탄소(>10%)를 대량 함유하고 있기 때문이다. 이런 목적으로 제강 슬래그를 대상으로 해서 폐 MgO-C계 내화재를 첨가하는 효과를 실험하였고 그 결과를 경소 돌로마이트를 첨가한 결과와 비교하여 폐 MgO-C계 내화재 재활용 효과를 평가하였다. 폐 MgO-C계 내화재를 사용해서 얻은 결과가 슬래그 염기도 측면에서 경소 돌로마이트를 사용한 결과와 유사하게 나타남으로써 기존 경소 돌로마이트 대체 가능성을 확인하였다. 특히 폐 MgO-C계 내화재를 사용한 경우에는, 폐 내화재에 다량 함유된 흑연 성분에 의한 슬래그 중의 철산화물과의 환원반응으로 CO가스가 발생하여 생긴 크고 작은 기포들이 관찰되었으며 이로써 슬래그 Foaming 효과를 기대할 수 있는 것으로 확인하였다.

• 한국조리학회지
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• 제9권4호
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• pp.123-135
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• 2003

본 연구는 도살한 후 식용 부위를 제거하고 폐기되는 닭발을 이용하고자 닭발껍질에서 식품 소재인 gelatin을 추출하였다. 샐러드 드레싱의 물성 및 기호성 증진을 위해 닭발껍질에서 추출한 gelatin을 첨가하여 가공적성실험을 하였다. 결과는 다음과 같다. \circled1Gelatin - 한천용액으로 제조한 드레싱의 관능평가 결과에서 gelatin용액에 대한 조림간장의 함량이 10%인 것이 관능적으로 우수한 결과를 나타냈다. 겨자 마요네즈 드레싱은 마요네즈 함량이 낮을수록(10% 이하) 선호도가 좋아 마요네즈 첨가량이 적은 것이 바람직한 것으로 판단되었다. 참깨 드레싱은 gelatin 용액에 대한 참깨의 함량이 15%일 때 기호도가 높은 것으로 나타났다. \circled245$^{\circ}C$에서 전단속도에 따른 전단 응력을 관찰한 결과, 간장 드레싱의 점도는 조림간장의 첨가량이 증가할수록 처리구간 유의적인 감소를 나타냈고, 겨자 마요네즈 드레싱의 경우는 마요네즈 첨가량이 증가할수록 점도도 증가하는 것으로 나타났다. 참깨 드레싱도 역시 첨가량이 증가할수록 점도의 증가를 나타냈다. \circled3Gelatin의 첨가량을 달리하여 제조한 드레싱의 점도는 gelatin의 첨가량이 증가할수록 모든 시험구에서 유의적인 증가를 나타냈다. 마요네즈드레싱과 참깨 드레싱에서 gelatin첨가에 의한 혼탁도의 감소가 관찰되었다. 색도 측정 결과 gelatin첨가량에 따른 모든 처리구에서 유의적인 차이를 나타내지 않았다. \circled4Gelatin의 함량을 달리한 드레싱의 관능평가 결과, 전반적인 기호도는 gelatin-한천 용액은 2%의 gelatin과 0.5%의 한천을 함유한 것이 가장 우수한 것으로 나타났다.(Table 5). 이상의 결과들을 종합해 볼 때 닭발껍질로부터 추출한gelatin의 첨가는 물성학적, 관능적으로 더 우수한 것으로 나타나 새로운 소재로서 닭발껍질의 이용 가능성이 매우 크다고 판단된다. 또한gelatin을 이용한 드레싱의 개발은 한층 더 산업화의 일조를 할 수 있을 것으로 기대가 된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.269-274
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• 2001

The purpose of this study is to evaluate basic properties of artificial aggregate using concrete sludge according to mixing ratio. Cement, waste phosphogypsum and Powder of blast furnace slag are used with binder of artificial aggregate. Specific gravity, absorption are tested for basic property, and impacting, abrasion and crushing tests are done for characteristics of strength on the aggregate, including comparison with crushed stone. Bry specific gravity was ranged about 1.16 to 1.30 the test result of the aggregates and shape is round In the result of tests, it is concluded that qualities of the aggregates using concrete sludge are slightly lower than crushed stone but it is similiar with sintering artificial lightweight aggregate in high temperature.