굴 패각을 입경(0 ~ 1, 1 ~ 2, 2 ~ 5 mm) 및 소성온도(400(P400), 500(P500), 600(P600), 800(P800)℃)별로 전처리 한 후, 퇴적물과 혼합 된 실내실험을 통해 퇴적물의 성상변화를 조사하였다. 굴 패각의 주요 성분인 CaCO3는 700℃ 이상의 소성 온도에서 열분해 되어 CaO로 변화하는 것으로 나타났다. P800의 Ca2+ 농도는 약 790 mg/L로 대조구 및 다른 실험구들에 비해 약 2 ~ 3배 높게 나타나 고온 소성 된 굴 패각일수록 용출되는 Ca2+는 높은 것으로 확인되었다. 600℃ 이상의 온도에서 소성된 굴 패각에서는 CaCO3의 열분해로 형성된 CaO의 가수분해를 통해 간극수 내의 pH가 0.1 ~ 0.5 증가한 것으로 나타났다. 간극수 내의 NH3-N은 대조구보다 약 2.2 ~ 7.6 mg/L의 범위로 증가하였으며, 이는 가수분해 과정에서 발생한 열, Ca2+에 의한 미생물 활동 억제, 소성 과정에서 증가한 굴 패각 공극을 통한 산소 공급 등이 복합적으로 작용한 결과로 판단된다. P600 및 P800의 직상수 및 간극수 내의 PO4-P 농도는 대조구보다 약 0.1 ~ 0.2 mg/L 낮게 나타났으며 이는 소성 굴 패각으로 인한 pH 증가 및 PO4-P와의 화학적 반응으로 판단된다. 이상의 결과를 통해 소성 온도에 따라 굴 패각은 퇴적물 내의 NH3-N 및 PO4-P의 농도변화에 영향을 미치는 것으로 확인되었으나, 입경에 의한 영향은 크지 않은 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 향후 소성 굴 패각을 낮은 오염도의 연안 저서환경을 개선시키기 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것을 판단된다.

In this study, the physicochemical characteristics and fluoride adsorption capacity of the bone char pyrolyzed at different temperatures; 200℃, 300℃, 350℃, 400℃, 500℃, 600℃, and 700℃ were investigated. Analytical studies of the synthesized bone char including; SEM-EDS, XRD, BET and FT-IR, showed the presence of hydroxyapatite(HAP), which is the main substance that adsorbs fluoride from aqueous solutions containing high fluoride concentrations. Bone char pyrolyzed from 350∼700℃ specifically revealed that, the lower the temperature, the higher the fluoride adsorption capacity and vice versa. The loss of the fluoride adsorption function of HAP (OH- band in the FTIR analysis) was interpreted as the main reason behind this inverse correlation between temperature and fluoride adsorption. Bone char produced at 350°C hence exhibited a fluoride adsorption capacity of 10.56 mgF/g, resulting in significantly higher adsorption compared to previous studies.

소성 굴 패각의 PO4-P 및 NH3-N의 제거성능을 평가하기 위해 100℃(POS100), 600℃(POS600), 800℃(POS800)로 소성시킨 굴 패각을 시료충전층에 채워 인공오수를 통과시키는 실내실험을 통해 PO4-P 및 NH3-N의 제거 성능을 확인하였다. 시료충전층을 통과한 유출수는 굴 패각에서 용출된 CaO의 영향으로 pH가 상승한 것으로 조사되었다. PO4-P 제거량은 최대 약 23.1 mg/kg(POS100), 16.1 mg/kg(POS600), 15.9 mg/kg(POS800)으로, POS100의 PO4-P 제거량이 높게 나타난 것으로 확인되었다. PO4-P 제거 요인으로는 굴 패각의 Ca 및 Dolomite가 PO4-P를 흡착·침전시킨 것으로 판단된다. NH3-N 제거량은 최대 약 3.56 mg/kg(POS100), 5.72 mg/kg(POS600), 3.97 mg/kg(POS800)으로 나타났다. NH3-N의 제거율이 낮은 요인으로는 불안정한 질산화 과정, pH의 상승으로 인해 NH3-N가 NH4 +로 변환된 영향 등의 복합적인 원인으로 판단된다. 이상의 결과를 통해 소성 굴 패각은 화학 반응을 통해 PO4-P 및 NH3-N 농도를 감소시킨 것으로 판단되며, 본 연구의 결과는 향후 소성 굴 패각을 활용한 하수처리 기술개발을 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.

Titanium dioxide particles are used as cosmetics, pigments, photocatalysts, adsorbents, catalytic supports, and sensors. The TiO2 particles were prepared by the precipitation in TTIP/Solvent mixtures and calcined at different temperatures. The resulting materials were characterized by XRD and SEM testing techniques. The TiO2 particles phase composition was determined by XRD ranging from amorphous to crystalline anatase and rutile largely proportional to the calcination temperature.

높은 포장온도는 아스팔트포장 소성변형의 주요인이나 소성변형을 줄이기 위한 방안으로서 포장온도를 줄이는 측면에서는 아직 많은 연구가 이루어지지 않은 실정이다. 본 연구에서는 소성변형결함을 줄이기 위한 하나의 대안으로, 온도저감 효과가 있는 것으로 알려져 있는 보수성 포장을 배수성 포장의 하부층에 설치한 포장의 공용특성을 연구하였다. 본 연구의 목적은 보수형 배수성 포장의 온도저감효과를 정량화하고, 포장가속시험(Accelerated Pavement Testing)을 이용하여 온도 저감에 따른 소성변형 감소효과를 확인하고, 정량화하는데 있다. 또한 추가적으로 보수성 포장의 상대강도계수를 분석하고, 일반 포장과 비교하여 설계법 적용시 포장두께를 줄일 수 있는지 여부를 알아보고자 하였다. 본 연구를 위해 보수형 배수성포장 2개 단면 및 일반 배수성 포장 1개 단면 등 총 3개 시험구간이 시공되었다. 히팅 및 살수를 일정주기로 실시하였으며 하중조건은 윤하중 8.2ton, 타이어 공기압 7.03kgf/cm2 타이어 접지면적 610cm2이었다. 이 연구에서 포장체 온도저감효과는 중간층의 경우 6.6~7.9℃(평균7.4℃), 표층의 경우 7.9~9.8℃(평균 8.8℃)였으며, 이를 통해 포장표면의 소성변형 발생을 26% 감소시킬 수 있었다. 또한 탄성계수로부터 추정된 보수성 포장의 상대강도계수는 0.173으로 일반 밀입도 포장의 1.2배 정도였으며, 일반배수성 포장 구간에서는 표층, 중간층, 기층 모두 소성변형이 발생한데 반해 보수형 배수성 포장 구간에서는 표층에서 대부분의 소성변형이 발생된 것으로 나타났다.

This research was performed to evaluate heavy metal leaching characteristics of the sludge from paper mill process with sintering temperature. Heavy metal leaching of the sludge was characterized with Korean Leaching Test and Toxicity Characteristic Leaching Procedure. The test sludge was composed of 70.72% of moisture, 9.5% of volatile solids and 9.76% of fixed solids. As a result of XRF analysis, Fe was the highest inorganic element in approximately 83%, which implies the recycling possibility of the sludge in reuse of Fenton chemicals and artificial lightweight aggregate. Leaching of heavy metals from sintered sludge was lower than the dry ones. However, there was no significant difference in leaching characteristics between the sludges sintered at 350℃ and 650℃. Zn and Fe were leached more greatly in TCLP and KLT methods respectively.

Cu-coated CaS:Eu2+을 1000℃에서 1500℃까지 소성하여 합성하였으며, 이를 스크린 인쇄 방법(screen printing method)을 이용하여 전면 전극층(ITO PET film), 형광층(Cu-coated CaS:Eu2+), 절연층(BaTiO3), 배면 전극층(silver)순으로 적층하였다. 1000℃에서 1500℃까지 소성 온도가 올라감에 따라서 형광체의 grain 크기가 증가 하는 것을 SEM 사진을 통하여 확인하였다. 또한 광 발광(Photoluminescence) 측정에서는 1000℃에서 가장 밝은 발광을 보였으며, 온도가 증가함에 따라 점진적으로 감소하는 경향성을 보였으나, 전계 발광 (Electroluminescence)의 경우에는 1400℃에서 가장 좋은 발광 상태를 보였다. 광 발광과 전계 발광의 경향성 차이는 전계 발광 소자에서의 grain 크기 효과 때문이다. grain 크기가 작아지면 sheet 저항이 낮아지며, 이에 따라 가속되는 전자의 에너지가 증가하여 발광 효율을 높여준 것으로 판단된다.

세라믹의 종류와 두께 그리고 소성온도를 달리하여 제작한 세라믹 자동점적센서의 점적성능을 비교 분석하였다. 자체제작 세라믹센서에 가장 많이 함유된 조성성분은 SiO2로 54.17~71.62wt.%였으며 다음이 A12O로 15.42~33.79 wt.%였다. 두 성분의 합계는 백자토 92.34 wt.%, 옹기토 89.18 wt.%, 미립분청토 88.17 wt.%, 세립분청토 87.96 wt.%, 대조구(시판수입제품) 87.04 wt.%였다. SiO2：A12O의 비율은 백자토 73.2：26.8, 옹기토 80.2：19.8, 미립분청토 68.9：31.1, 세립분청토 61.6：38.4, 재조구 82.3：17.7이었다 기타 Fe2 O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, Ti O2, P2 O5 등이 10wt.%내외 함유되어 있었다. 공극율은 세립분청토에서 가장 높았고 백자토, 옹기토 순이었으며 소성온도가 높을수록 두께가 두꺼울수록 공극율이 높았다. 두께 2.5mm로 성형한 세라믹의 점토종류에 따른 공극율은 세립분청토 37.47%, 세립분청토와 옹기토의 혼합토 34.82%, 백자토 34.71%, 옹기토 32.5% 순이었다. 세라믹의 점토종류, 소성온도에 관계없이 자동점적이 가능하였으나 점적센서의 반응주기와 점적량의 집중도는 차이가 있었으며, 세라믹의 두께나 상부 플라스틱 개폐장치의 탄력성에 따라서도 점적패턴과 점적량의 집중도에 큰 차이가 있었다. 세립분청토나 백자토에서는 점적지속시간이 짧았으며 백자토의 경우 점적량의 증가가 급격하지만 감소는 서서히 이루어졌다. 또한 세라믹의 두께가 두꺼울수록 점적지속시간이 짧았으며 점적량의 증가는 급격하였고 감소는 완만하였다. 그러나 두께 1mm로 얇은 경우는 백자토를 제외하고는 정상적인 급액이 이루어지지 못하였다. 세라믹 센서를 500℃에서 소성한 경우 점적지속시간이나 단위시간당 점적량이 불안정하였으며 600℃ 및 700℃에서는 비교적 안정된 양상을 보였으나 점적지속시간이 길어졌으며 800℃ 또는 900℃에서 소성한 경우는 점적지속시간이 짧은 반면 단위시간당 점적량이 커지면서 점적의 개시와 종료가 뚜렷하였다.

In this study, the expandable shale collected from the same area in Korea is fired to confirm the foamability. The firing uses an electric furnace capable of firing up to 1600 ℃. The shale was classified into three types according to its constituent and apparent characteristics, and each component was analyzed by XRD analysis method. The shale was fired considering the firing temperature and the residence time. As a result of firing, it was found that the firing temperature was different by more than 100 degrees and it was confirmed that the foaming property was increased with increasing temperature

본 연구에서는 경상남도 창녕군 창녕읍 교리 고분군 일대에서 발견된 5세기∼6세기 초반 무렵의 삼국시대 토기를 대상으로 암석학적 연구방법을 적용하여 광물학적 특징과 소성온도 및 환경을 추정하였다. 이를 위하여 광물학적 동정과 미세조직관찰, 화학성분 분석 등의 다양한 기법을 적용하여 암석광물학적 분석을 시행하였다. 편광현미경 하에서 토기 시료들을 관찰한 결과 석영, 장석류가 주구성 광물이었으며, 그 외에도 규장질 화산암(felsic volcanics), 비짐(temper), 저급점토에 주로 함유되는 불투명광물 등이 관찰되었다. XRD와 FTIR을 통해 현미경으로 볼 수 없었던 멀라이트, 적철석, 스피넬 등이 관찰되었다. 조사된 토기시편에서 보이는 흐름선과 색이 다른 기질이 혼재는 두 가지 이상의 점토를 사용하였거나 반죽과정에서 생긴 것으로 보인다. 소성온도가 1,200-1,300℃로 제작된 토기에서 관찰되는 일반적인 석기의 특징은 보이지 않으나 다소의 기공이 존재하고 석영을 비롯한 특정 광물들의 결정이 남아 있는 것으로 보아 소성온도는 1,000℃ 정도에서 소성되었을 것이라 추정된다. 고온광물인 멀라이트가 토기의 내부보다는 외곽부나 균열 부근에서 주로 관찰되며 토기 내외부의 산화정도가 다른 것은 균질한 소성환경이 조성되지 않았음을 의미한다. 대부분의 시료에서 규장질 화산암편이 관찰되고 일부 시료에서 크리스토발라이트가 관찰되는데, 크리스토발라이트의 형성온도가 일반적으로 1,470℃ 이상임을 감안하면 소성 시 생성된 것이 아니라 원래의 태토 내에 포함되어 있던 것으로 추정된다.

The nanosized TiO2 photocatalysts were prepared by the hydrolysis of TiCl4 and calcined at different temperatures. The resulting materials were characterized by TGA, DSC, XRD, and TEM testing techniques. XRD, TEM, and BET measurements indicated that the particle size of TiO2 was increased with rise of calcination temperature and surface area was decreased with rise of it. The prepared TiO2 photocatalysts were used for the photocatalytic degradation of congo red. The effects of calcination temperature, TiO2 loading, the initial concentration of congo red, and usage frequencies were investigated and the rate constants were determined by regressing the experimental data. Calcination is an effective treatment to increase the photoactivity of nanosized TiO2 photocatalysts resulting from the improvement of crystallinity. The optimum calcination temperature of the catalyst for the efficient degradation of congo red was found to be 400℃. The rate constant was decreased with increase in the initial concentration of congo red and increased with increase in the TiO2 loading. In the case of TiO2 photocatalysts, the photocatalytic activity wasn't greatly affected by the usage frequencies.