Phosphorus exhibits considerable segregation in steelmaking slag. In order to recover phosphorus from slag to K3PO4 via molten iron, a carbothermic reaction using microwave heating was suggested recently. The carbothermic reduction of phosphorus from slag to molten iron using microwave heating was carried out at 2073K. However, at this temperature the thermodynamic properties of both slag and molten iron cannot be determined experimentally. Therefore, the computational approach of the so-called CALPHAD method is very useful to understand the transfer of phosphorus from slag to metal and to enhance this reaction. In the present investigation, a theoretical study of the reduction behavior of phosphorus in slag was carried out at much lower temperatures using the recently developed thermodynamic database in the FactSage program. The calculated results showed reasonable accordance with the experimental data; namely, the thermodynamic database could be applied successfully to higher temperature reactions. The current study found that higher temperature and high SiO2 concentration are favorable for the recovery of phosphorus from slag.

Eu red phosphor was prepared by microwave synthesis. The crystal phase, particle morphology, and luminescent properties were characterized by XRD, SEM, and spectrofluorometer, respectively. The prepared :Eu particles had good crystallinity and strong red emission under ultravioletet excitation. The crystallite size increased with calcination temperature and satuarated at . The primary particle size initially formed was varied from 30 to 450 nm with microwave-irradiation (MI) time. It was found that the emission intensity of :Eu phosphor strongly depends on the MI time. In terms of the emission intensity, it was recommended that the MI time should be less than 15 min. The emission intensity of :Eu phosphor prepared by microwave syntehsis strongly depended on the crystallite size of which an optimal size range was 50-60 nm

열수(Hot water)를 이용 조제분유 및 선식 준비 시 살균효과를 실험한 결과 60℃ 이상에서 살균 효과를 나타내었으나 조제분유와 선식에 열수를 가하였을 때 발생하는 온도 저하와 조제분유 및 선식 등의 분말 식품에서 biofilm을 생산하여 내열성이 증가되는 E. sakazakii의 특성을 고려하여 70℃ 이상의 열수로 조제분유 및 선식 등을 용해하여야 할 것으로 판단된다. 마이크로웨이브를 이용 E. sakazakii의 살균 효과를 실험한 결과 E. sakazakii를 제어하기 위하여 100 mL의 경우 90초 이상 가열하거나 온도측정이 곤란한 경우에는 최초 끓는 시점까지 가열한 후 냉각하여 섭취하여야할 것으로 조사되었다. 용해된 조제분유 및 선식의 저장 안정성을 평가하기 위해 5~35℃에 48시간 동안 보관하며 E. sakazakii의 성장곡선을 실험한 결과 5℃, 10℃ 냉장온도에서는 48시간까지 증식이 미약하였다. 그러나 냉장 온도에서 사멸하지 않고 미약하게 증식하는 E. sakazakii의 특성을 고려하여 조제분유 및 선식의 냉장 보관은 24시간 이내로 제한하여 섭취하여야 할 것으로 판단된다.

Hydroxyapatite (HAp) and biphasic calcium phosphate (BCP) nano powders were synthesized using the microwave-assisted synthesis process dependent on pH and microwave irradiation time. The average size of a powder was less than 100 nm in diameter. Through in-vitro cytotoxicity tests by an extract dilution method, the HAp and BCP nano powders have shown to be cytocompatible for L-929 fibroblast cells, osteoblastlike MG-63 cells and osteoclast-like Raw 264.7 cells. The activation of osteoblast was estimated by alkaline phosphatase (ALP) activity. When the HAp and BCP were treated to MG-63 cells, alkaline phosphatase activities increased on day 3, compared with those of the untreated cells. Also, the collagen fibers increased when the HAp and BCP powders suspension were treated to MG-63 cells, compared to those of the untreated cells. Quantitative alizarin red S mineralization assays showed a trend toward increasing mineralization in osteoblast cultured with powder suspension. In conclusion, hydroxyapatite and biphasic calcium phosphate appeared to be a bone graft substitute material with optimal biocompatibility and could be further applied to clinical use as an artificial bone graft substitute.

The oxidation of methane was carried out in six different configurations of plasma reactors in order to study the radical reactions inside and outside of the plasma zone and to explore the method to control them. Various radicals and reactive molecules, such as CH, CH2, CH3, H, and O(from O2) were generated in the plasma. A variety of products were produced through many competing reaction pathways. Among them. partial oxidation products were usually not favored, because the intermediates leading to the partial oxidation products could be oxidized further to carbon dioxides easily. It is important to control the free radical reactions in the plasma reactor by controlling the experimental conditions so that the reactions leading to the desired products are the major pathways

MPECVD법을 이용하여 다이아몬드 박막을 p형 Si(100)기판 위에 증착하였다. 증착하기에 앞서, 핵생성 밀도를 향상시키기 위하여 40-60μm 크기의 다이아몬드 분말을 사용하여 6분간 초음파 전처리를 행하였다. 이런 전처리 과정 후, 다이아몬드 박막을 900˚C, 40Torr, 1000W microwave power에서 CH4와 h2사용하여 증착하였다. 이렇게 형성된 다이아몬드 박막의 순수도는 Raman spectroscopy로 측정하였으며 박막의 표면은 SEM으로 , 그리고 미세구조와 미세결함은 TEM으로 조사하였다. 반응기체 중 CH4의 농도가 증가함에 따라 다이아몬드의 정형적인 Raman peak와 더불어 다이아몬드가 아닌 제 2상의 peak가 증가하였다. SEM에 의한 박막의 표면은 CH4가 증가함에 따라 박막의 표면이 뚜렷한 결정형상에서 cauliflower 형태로 변화하였다. 다이아몬드 박막의 결함밀도는 CH4농도가 증가함에 따라 증가하였으며 결함 중 대부분은 111twin이였다. 그리고 MTP(Mulitply Twinned Particle)는 5개의 (111)면으로 형성된 결정으로, 5개의 (111)면은 각각에 대해서 Twin되어 있으며 five-fold symmetry를 나타내었다. 계면에서는 다이아몬드내의 결함들이 핵생성 site를 함유한 작은 지역에서부터 V형재로 퍼져 나갔다.

본 연구의 목적은 선상에서 열수광물 내 Au를 효과적으로 용출하기 위한 마이크로웨이브-차아염소 산 용출의 적용 가능성을 파악하는 것이다. 비교용출실험은 마이크로웨이브 질산용출의 유(T1)/무(T2)에 따른 Au 용출율의 영향을 확인하였다. 또한, 기계적 교반에 의한 전통적인 용출(T3)과 마이크로웨이브 용출에 따른 Au 용출율을 비교하였다. 마이크로웨이브 질산용출결과(고액비; 10%, 용출온도; 90oC, 용출시간; 20분), 금속의 용출율은 As>Pb>Cu>Fe>Zn 순으로 높게 나타났으며, 용출잔사 내 Au의 함량은 33.77 g/ton에서 60.02 g/ ton으로 증가하였다. 염화물 용매제를 이용한 비교용출실험 결과, Au의 용출율은 T1(61.10%)>T3(53.30%) >T2(17.30%)순으로 높게 나타났다. 따라서, 해수를 이용하여 제조 가능하고 용출과정에서 발생되는 염소 가스를 포집하여 재이용 가능한 염화물은 Au용출을 위한 최적의 용매제로 예상된다. 또한 마이크로웨이브를 적용함으로써 시간, 효율 및 에너지 측면에서 효과적일 것으로 판단되어진다.

마이크로웨이브 균일분산 시스템을 이용하여 자연생태계에 영향을 주지 않고 잡초종자발아를 제어함으로써 토양 및 수질 오염에 영향을 주지 않는 새로운 개념의 제초제 대안을 제시하고자 한다. 명아주(Chenopodium album var. centrorubrum), 쇠비름(Portulaca oleracea)과 한련초(Eclipta prostrata)의 식물에 대한 마이크로웨이브의 토양 함수량별, 깊이별 조사한 결과 균일 분사된 마이크로웨이브를 이용한 잡초 종자의 발아율 측정에서 마이크로웨이브는 토양 함수량에 따른 종자의 발아 조절에는 토양 함수량 20%, 30%에서 최고의 효율이 나타났으며, 토양의 깊이에는 별 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 마이크로웨이브 조사시간은 30초 이상 조사시 잡초 종자의 발아를 억제 할 수 있는 것으로 나타나 적절한 토양 함수량(20~30%) 및 이에 따르는 30초 이상 조사한 마이크로웨이브의 균일분산 시스템을 통해 제초제를 대신하여 잡초종자발아를 조절할 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구목적은 비-가시성 금 정광(Au = 1,840.00 g/t)으로부터 금을 단체분리 시키기 위하여 마이크로웨이브-질산침출 실험을 수행하였다. 이를 위해 질산농도 효과, 마이크로웨이브 침출시간 효과 그리고 시료 첨가량 효과에 대하여 마이크로웨이브-질산침출 실험을 수행하였다. 본 연구의 실험조건에서는 금이 전혀 침출되지 않은 것으로 조사되었다. 불용성-잔류물의 무게는 질산 농도, 마이크로웨이브 침출시간 그리고 시료 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향으로 나타났다. 불용성-잔류물에 대하여 XRD 분석한 결과 석고와 anglesite가 나타나는데 이는 정광에 포함된 방해석과 방연석이 질산용액과 반응하여 생성된 것으로 사료된다. 불용성-잔류물에 대하여 납-시금법을 수행한 결과 정광보다 금 함량이 최소 1.3배(Au = 2,464.70 g/t)에서 최대 28.8배(52,952.80 g/t)로 높게 나타났다. 그러나 납-시금법에서 회수된 금 함량은 gold nugget effect가 매우 심하게 나타났다. 향후, 마이크로웨이브-질산침출 실험에서 정광의 시료채취 방법을 개선하고, 더 작은 기공 크기의 여과지를 사용하여 침출용액을 여과하고 납-시금법에서 여과지를 태워서 시료로 투입하는 방법을 수행한다면 gold nugget effect를 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구 목적은 비-가시성 금 형태로 산출되는 황화광물 정광을 마이크로웨이브-질산용출하여 황화광물을 효과적으로 용해시키고자 하였고, 고체-잔류물을 납-시금법을 적용하여 금을 회수하고자 하였다. 따라서 질산농도, 용출시간 그리고 시료 첨가량 효과에 대하여 마이크로웨이브-용출실험을 각각 수행하였다. 고체-잔류물의 무게 감소율은 질산농도가 증가할수록 그리고 용출시간이 증가할수록 증가 하였지만 시료 첨가량이 증가하면 무게 감소율이 감소하였다. 마이크로웨이브-질산용출을 수행한 결과 질산농도 6 M에서, 마이크로웨이브 용출시간 18분에서 황철석이 완전히 사라진 것을 XRD 분석에서 확인하였다. 고체-잔류물에 대하여 납-시금법을 수행한 결과, 질산농도가 증가할수록 그리고 용출시간이 증가할수록 함량이 증가된 금 입자들을 회수하였다. 반면에 시료 첨가량이 증가할수록 금 함량이 감소하는 입자들을 회수하였다.

본 연구는 금 정광에 함유된 비소(As) 및 비스무스(Bi)와 같은 페널티 원소(penalty elements)를 제거하기 위한 목적으로 마이크로웨이브-질산침출을 이용하였다. 또한, 금 정광 시료로부터 금 함량을 증가시키고자 하였다. 침출조건은 페널티 원소의 제거를 향상시키기 위해 질산농도, 침출시간 그리고 고액비를 변화하였다. 실험결과 고체-잔류물에서 시료무게 감소율, 비소와 비스무스의 제거율 그리고 금 함량은 질산농도와 침출시간이 증가할수록 그리고 고액비가 감소할수록 증가하였다. 최대 비소와 비스무스 제거율 및 금 함량이 얻어지는 침출조건은 질산용액의 농도 6 M, 침출시간 5분이었다. 이 때, 고체-잔류물 시료의 무게 감소는 87 %, 비소 제거율은 98.23 %, 비스무스는 거의 제거(100 %)되었고 금 함량은 81.36 g/t에서 487.32 g/t으로 증가하였다. 고체-잔류물을 XRD로 분석한 결과, 질산농도가 증가할수록 황철석 피크들은 사라지고 반면에, 원소 황의 피크들이 증가하였다.

Chemical batch tests were conducted to investigate the amount of nutrients that were released from the wasted activated sludge during microwave heating. For this study, three types of activated sludge were obtained from A2/O, MLE and oxidation ditch (OD) processes. Polyphosphate-accumulating organisms in the activated sludge have a unique trait: they releases phosphate from the cell when they are exposed to high temperatures. The sludge obtained from the A2/O process released the largest amount of phosphate, followed by those from the MLE and OD processes. The release of phosphate increased with increasing polyphosphate content in the sludge under strongly alkaline or acidic conditions. Furthermore, ammonia and heavy metals were released with phosphorous. The largest amount of ammonia was observed from the sludge obtained from the MLE process. The release of heavy metals strongly depends on the pH conditions. Therefore, the chemical analysis results strongly suggest that both phosphorus and ammonia react with Mg2+ or Ca2+ to form metal complexes such as magnesium ammonium phosphate or hydroxyapatite under alkaline conditions.

본 연구 목적은 페널티원소가 포함된 정광을 질산용액으로 마이크로웨이브 용출하여 Bi와 As를 효과적으로 용출하고자 하였다. 정광시료에 대한 페널티원소와 유용금속들의 용출특성을 마이크로웨이브 용출시간, 질산농도 및 정광 첨가량에 대하여 조사하였다. 그 결과 페널티원소인 Bi와 As의 용출률은 마이크로웨이브 용출시간이 증가할수록, 질산농도가 증가할수록 그리고 정광 첨가량이 감소할수록 증가하였다. 정광과 광석광물을 마이크로웨이브 가열하자, Bi가 90% 이상 제거되었고, 황비철석은 자류철석-적철석으로 상변환 되었다. 고체-잔류물에 대하여 XRD분석한 결과, 단체 황과 anglesite가 나타났다. 단체 황과 anglesite의 XRD peak는 1분에서보다 12분에서, 0.5 M보다 4 M에서 그리고 5 g보다 30 g에서 intensity가 더 증가하였고 예리해졌다. 이와 같은 결과는 용출효율이 증가할수록 더 많은 단체 황과 anglesite가 생성되기 때문인 것으로 사료된다. 정광을 마이크로웨이브 가열하면 Bi와 As가 대기 중으로 손실되지만, 질산용액으로 마이크로웨이브 용출하면 Bi와 같은 유용금속이 용출되어 회수될 수 있음을 확인하였다.

본 연구는 새싹보리를 이용하여 제품 개발에 적용할 수 있도록, 생리활성물질의 최적 추출구간을 설정하는 데에 목적이 있다. 에탄올 농도(0-100%), 마이크로웨이브 전력 (60-300 W), 추출시간(4-20분)을 종속 변수로 설정한 후, 빠르고 추출 수율이 좋은 마이크로웨이브추출법을 이용하여 16구의 다른 추출 조건을 중심합성계획법에 따라 설정 하여 새싹보리를 추출하였다. 이 후, 추출물의 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거능 활성을 측정하였다. 모든 회귀식의 R2는 0.9 이상으로 5% 수준 이내에서 유의성이 인정되었다. 총 폴리페놀의 최적 추출 조건은 에탄올 농도 58.94%, 마이크로웨이브 전력 209.04 W, 추출시간은 18.17분으로 나타났으며, 총 플라보노이드 의 최적 추출 조건은 에탄올 농도 52.7%, 마이크로웨이브 전력 73.03 W, 추출시간은 5분으로 나타났다. DPPH 라디칼 소거능 활성의 경우, 에탄올 농도 75.84%, 마이크로웨이브 전력 210.79 W, 추출시간 은 6.5분으로 나타났다. 조건에 따른 TPC, TFC 그리고 DPPH 라디칼 소거능 활성의 예측값 은 각각 3.84 mg GAE/g, 3.00 mg RE/g 그리고 35.43%의 수치를 나타냈다. 최적 범위 내 임의의 점, 즉 에탄올 농도 40%, 마이크로웨이브 전력 120 W, 추출시간은 18분에서 실험값은 3.38 mg GAE/g, 2.64 mg RE/g, 그리고 37.94%를 나타냈으며 예측값과 실제 실험값은 유사한 값을 보였다.