Cosmetic industries have recently developed sun-block products, which are composed of W/O or O/W emulsion system. It was very difficult for waterproofing product to show the stability in W/O emulsion with TiO2. To enhance the stability of W/O emulsion, it needs to be combined with the water and oil soluble components as the gelling agents. The emulsifiers used in W/O were 3.0% of cetyl dimethicone copolyol, 2.0% of sorbitan sesquioleate as the basic emulsifiers, and 0.6% of quaternium-18 bentonite and 1.5% of dextrin palmitate as stabilizer were used. The content of titanium dioxide was optimized up to 8.0%. Titanium dioxide was used as the UV scattering powder coated with Al2O3(UV-sperse T40/TN). The sunscreen cream prepared with W/O emulsion system by using QB and DP showed higher stability than that of W/O emulsion system by using each QB and DP. W/O emulsion from Formula 3 for passing one year was very durable more than F1 and F2. Within W/O emulsion by observing F1, F2 and F3 for one year, F3 was more excellent than F2 and F3 when they were observed at RT, 4℃, 40℃, because F3 used the mixed QB and DP in W/O emulsion. The zeta potential for F1, F2, and F3 after one year were 21, 30 and 43, respectively. From these result F3 was found best stable emulsion. The in-vitro SPF value for F3 was 35 for the initial product at room temperature and also, the in-vitro SPF values of F3 was 32 for after one year. Finally, the mean in-vivo SPF value of 10 volunteers for F3 was 27.3 by the Korea cosmetic association made the rules of SPF.

HF 세정후 자연 산화막의 존재가 급속 열처리 장비를 이용, 아르곤 분위기에서 열처리할 때 티타늄 실리사이드 형성을 관찰하였다. 고분해능 단면 투과 전자 현미경 관찰 결과 기판 온도가 상온일 때 자연산화막(native oxide)이 존재함을 확인하였으며 기판 온도가 400˚C일 때는 실리콘 기판과 티타늄 박막의 계면 부위에서 자연산화막, 티타늄 및 실리콘이 혼합된 비정질층이 존재함을 확인하였다. 티타늄을 증착하는 동안 기판 온도를 400˚C로 유지했을 때는 C54~TiSi2상이 형성되는데 요구되는 급속 열처리(Rapid Thermal Annealing : RTA)온도가 기판 온도를 상오느로 유지 했을 때보다 100˚C정도 감소함을 확인하였다. 이 같은 결과는 산소불순물을 함유한 비정질 층이 핵생성 자리를 제공하여 이 상의 형성이 촉진된다는 사실을 말한다. 기판온도 400˚C에서 형성된 티타늄 실리사이드막의 경우 비저항 μΩcm임을 확인하였다.

비정량적 조성을 가진 비정질 산화타이타늄 박막을 반응성 스퍼터링으로 제조한후, 500˚C~600˚C에서 10분-3시간 열처리후 냉각속도를 달리하였을 때의 상변태과정을 고찰하였다. 10분-30분정도의 단기간의 열처리후 급냉한 경우에는 Mageneli상이 관찰되어 비정상정 상(TiO2-x)이 산화되는 속도가 결정화속도보다 훨씬 느린 것으로 생각되었다. 그러나 열처리 유지시간이 증가하면 500˚C에서 부터의 느린 냉각과정에서는 Magneil가 anatase로 변화하며 변태한 anatase는 저온에서는 rutile로 변화하지 않았으나 500˚C~300˚C의 온도 구간을 비교적 빠르게 냉각하면 Matneli상은 직접 rutile상으로 변화할 수 있는 것으로 고찰되었다. 또한 600˚C에서 냉각시에도 rutile상이 형성됨으로서 rutile상은 500˚C이상의 고온에서도 이 상ㅇ르 거치지 않고 변태할 수 있는 것으로 분석된다. 결정화 및 산화과정은 부피의 변화를 야기하여 박막의 표면 형상의 변화도 가져옴이 관찰되었다.

TiN은 기상반응법으로 티타늄판과 질소가스의 질화반응에 의해 제조되었다. δ-TiN은 약 1100-1400˚C의 온도 범위에서만 형성되는데 반해, 1100˚C이하의 온도에서는 ε-TiN 상도 관찰할 수 있었다. δ-TiN의 미소정도값은 3000±300kg/mm2였고, 격자상수는 0.4226μm였다. 가스의 유동속도가 0.7ℓ/min의 속도이하에서는 확산과정에 의해 지배됨을 알 수 있었다. 활성화에너지가 1100˚C이상에서는 67.6Kcal/mol이었고 1100˚C이상에서는 13.9Kcal/mol이었던 것으로 보아 반응메커니즘이 1100˚C를 기점으로 변한다는 것을 명백히 관찰할 수 있었다. 그리고 증착속도가 확산과정에 의해 지배되는 영역에서 TiN의 증착속도는 전체 유량의 제곱근에 비례하였다.

전자빔 용해법에 의해 고순도 티타늄잉고트 및 버튼시편을 제조하였다. 이들 중 18개의 금속불순물을 GDMS(Glow Discharge Mass Spectrometry)로 그리고 탄소, 질소, 산소의 함량을 고온연소법으로 측정한 후 이들과 전기비저항, 경도와의 관계를 조사하였다. 99%와 99.6%스폰지를 용해한 경우 대부분의금속불순물들이 대폭 감소하는 큰 휘발 정련효과가 나타났으며 비금속불순물들의 경우는 장비의 진공상태에 따라 큰 영향을 받으며 정련효과를 기대할 수 없었다. 금속 불순물중 철은 가장 제거하기 어려운 원소로 밝혀졌으며 이는 원료 스폰기중에서 철이 주불순물이기 때문이며 추가적인 예비정련이 필요한 것으로 나타났다. 상온 및 액체질소온도에서의 전기비저항은 가스불순물의 량이 증가함에 따라 직선적으로 증가하였으며 이들의 저항비(ρRT /ρN2)는 가스불순물의 총량이 1,000ppm이하의 경우 불순물량이 감소함에 따라 급격하게 저하하였으며 이 이상인 경우 완만하게 감소하였다. 이들의 경도는 가스불순물의 량이 증가하였으며 산소당량의 평방근에 비례하는 것으로 나타났다.다.

반응성 스퍼터링법을 이용하며 산화티타늄 박막을 10%~60%의 산소분압하에서 증착하고 열처리 온도와 시간에 따른 박막의 결정화 특성을 고찰하였다. 증착직후에 형성된 비정질 상은 열처리시 산소분압이 15% 이상인 경우에서는 900˚C에서는 rutile로，500˚C에서는 anatase상으로 각각 결정화되었으나 산소 결핑성 비정량도가 심한 10%의 경우에는 온도와 무관하게 장시간의 열처리에서는 rutile 상으로 결정화되었다. 이 경우에 결정화 초기에 형성되는 상은 박막의 산화진행속도가 느린 500˚C이하의 온도에서는 Magneli상 (Ti6O2n-1)이，50˚Csim600˚C 에서는 비정량적인 anatase상이 형성 되었다. 따라서 초기에 형성된 상이 비정량적일 경우 산화의 진행에 따라서 최종적으로 가장 안정한 상인 rutile상으로 변화하며 초기에 정량적인 상이 형성되면 열처리시 상변화 없이 성장이 계속될 수 있음을 알 수 있다.

Ilmenite-rich titanium orebody was newly discovered from anorthositic mass distributed in the Handong-gun, Kyungsangnam-do. The orebody ranges from 2m to 30m in width and runs at least 14Km. The anorthositic mass may be zoned whose boundaries run parallel to almost north-south direction on the basis of abundance of mafic minerals and diagnostic texture observed. The titanium orebody is nearly conformable to the lithological zonation boundaries, striking N30°E-N20°W and dipping vertical to 50°-70°NW or SW. Gravity, resistivity and seismic exploration have been performed over the area. Gravity anomaly near the orebody varies from 115mgal to 122mgal, showing higher value than those of the surroundings of anorthositic rocks. Resistivity sounding indicates the value significantly lower than that of the surroundings. However, not special indication has been obtained from the seismic method for the orebody. All the geophy sical data obtained thus far correspond well with those observed on the surface and support the possibility that the orebody continues downward at least 150m below the research position.

구봉 금-은 광상은 선캠브리아기의 변성퇴적암류내에 발달된 열극대를 충진한 8개조의 석영맥으로 구성 된 조산형과 intrusion-related형이 혼합된 광상으로 과거 한국에서 가장 큰 금-은 광상들 중의 하나였다. 대한광업 진흥공사는 이 광상의 남부에서 시추(90-12)를 통한 심도 -728 ML에서 27.9 g/t Au 품위를 갖는 0.9 m 폭을 갖는 석영맥(6호맥)을 착맥하였으며 2004년 재차 6호맥의 재개발 가능성 검토를 위해 시추(04-1)를 수행하였다. 2004년 시추 현장에서 모암, 모암변질 및 석영맥 시료들(04-1)을 채취하여 함 티타늄 광물들(티탄철석, 금홍석)의 산상과 화학조성을 연구하였다. 심도 -275 ML의 광화대에서 관찰되는 금홍석은 모암변질대에서 칼리장석, 흑운모, 석영, 방해석, 녹니석 및 황철석과 함께 산출된다. 심도 -779 ML의 광맥(6호맥)에서 관찰되는 티탄철석과 금홍석은 모 암변질대와 석영맥에서 백색운모, 녹니석, 인회석, 저어콘, 석영, 방해석, 자류철석 및 황철석과 함께 산출된다. 이 들 광물조합을 토대로, 금홍석은 열수 용액에 의한 모암내 Ti을 풍부하게 함유한 흑운모의 열수변질작용(녹니석화 작용) 시 형성된 것으로 생각된다. 티탄철석은 최대 0.09 wt.% (HfO2), 0.39 wt.% (V2O3), 0.54 wt.% (BaO) 함 량이 함유되어 있다. 심도 -275 ML과 –779 ML에서 산출되는 금홍석의 화학조성을 비교하면, 심도 -779 ML의 광 맥(6호맥)의 금홍석에서 WO3, FeO 및 BaO 원소들의 함량이 높다. 이들 미량원소들은 심도 -275 ML의 금홍석 Ba2+ + Al3+ + Hf 4+ + (Nb5+, Ta5+) ↔ 3Ti4+ + Fe2+, 2V4+ + (W5+, Ta5+, Nb5+) ↔ 2Ti4+ + Al3+ + (Fe2+, Ba2+), Al3+ + V4+ + (Nb5+, Ta5+) ↔ 2Ti4+ + 2Fe2+, 심도 -779 ML의 금홍석 2(Fe2+, Ba2+) + Al3+ + (W5+, Nb5+, Ta5+) ↔ 2Ti4+ + (V4+, Hf4+), Fe2+ + Al3+ + Hf4+ + (W5+, Nb5+, Ta5+) ↔ 2Ti4+ + V4+ + Ba2+로써 치환관계가 있었다. 이들 자료와 기 연구된 조산형 금 광상에서 산출되는 함 티타늄 광물들의 화학조성과 비교 검토 본 결과, 구봉 광상의 금홍석 들은 다른 조산형 금 광상(운산 광상, Kori Kollo 광상, Big Bell 광상, Meguma 함 금 석영맥)들에서 산출되는 금 홍석들보다 상대적으로 산화 환경에서 형성되었음을 알 수 있다.

삼광 금-은 광상은 과거 한국에서 가장 큰 금-은 광상들 중의 하나였다. 이 광상은 선캠브리아기의 변성퇴적암류내에 발달된 열극대를 충진한 8개조의 석영맥으로 구성된 조산형 금-은 광상이다. 이 광상에서 함 티타늄 광물로는 설석, 티탄철석 및 금홍석이며 설석과 티탄철석은 모암에서만 산출되나 금홍석은 모암과 엽리상 석영맥에서 산출된다. 이들 광물들은 모암에선 흑운모, 백운모, 녹니석, 백색운모, 모나자이트, 저어콘 및 인회석과 엽리상 석영맥에선 백색운모, 녹니석 및 유비철석 등과 함께 산출된다. 설석은 최대 3.94wt.% (Al2O3), 0.49 wt.% (FeO), 0.52 wt.% (Nb2O5), 0.46 wt.% (Y2O3) 및 0.43wt.% (V2O5) 값을 갖는다. 이 설석은 0.06∼0.14 (Fe/Al 비) 값으로 변성기원의 설석이고 XAl (=Al/Al+Fe3++Ti) 값이 0.06∼0.15 값으로 저 함량 알루미늄 설석에 해당된다. 티탄철석은 최대 0.07 wt.% (ZrO2), 0.12 wt.% (HfO2), 0.26 wt.% (Nb2O5), 0.04 wt.% (Sb2O5), 0.13 wt.% (Ta2O5), 2.62 wt.% (As2O5), 0.29 wt.% (V2O5), 0.12 wt.% (Al2O3), 1.59 wt.% (ZnO)로써 As2O5 함량이 높게 산출된다. 금홍석의 화학조성은 모암과 엽리상 석영맥에서 각각 최대 0.35wt.%, 0.65 wt.% (HfO2), 2.52wt.%, 0.19wt.% (WO3), 1.28 wt.%, 1.71 wt.% (Nb2O3), 0.03wt.%, 0.07wt.% (Sb2O3), 0.28 wt.%, 0.21 wt.% (As2O5), 0.68wt.%, 0.70wt.% (V2O3), 0.48wt.%, 0.59wt.% (Cr2O3), 0.70wt.%, 1.90wt.% (Al2O3), 4.76wt.%, 3.17wt.% (FeO)로써 엽리상 석영맥의 금홍석에서 HfO2, Nb2O3, As2O5, Cr2O3, Al2O3 및 FeO 원소들의 함량이 모암의 금홍석보다 높지만 WO3 원소의 함량은 낮다. 이 미량원소들은 모암의 금홍석 [(Fe3+, Al3+, Cr3+) + Hf4++(W 5+, As5+, Nb5+) ←→ 2Ti4++V4+, 2Fe2++(A l3+, Cr3+) + Hf4++(W 5+, As5+, Nb5+) ←→ 2Ti4++2V 4+], 엽리상 석영맥의 금홍석 [(Fe3+, Al3+) + As5+ ←→ Ti4++V4+, (Fe3+, Al3+) + As5+ ←→ Ti4+ +Hf 4+, 4(Fe3+, Al3+) ←→ Ti4++(W 5+, Nb5+) + Cr3+]로써 치환관계가 있었다. 이들 자료를 근거로, 모암내 산출 되는 설석, 티탄철석 및 금홍석은 광역변성작용 동안 모암광물들의 변질 시 광물내 존재했던 W5+, Nb5+, As5+, Hf4+, V4+, Cr3+, Al3+, Fe3+, Fe2+ 등과 같은 양이온들의 재 용해 및 농집에 의해 형성되었다. 그후 계속된 연성전단 시 엽리상 석영맥내 금홍석은 열수 용액의 유입에 따른 백색운모와 녹니석의 모암변질작용에 의한 양이온들의 재 용해 및 재 농집과 더불어 초기에 형성된 설석, 티탄철석 및 금홍석과의 반응에 의해 기존에 이들 광물내에 존재하였던 Nb5+, As5+, Hf4+, Cr3+, Al3+, Fe3+, Fe2+과 같은 양이온들의 재농집에 의해 형성된 것으로 생각된다.

하동군 북천면 직전리 지역은 하동 회장암체의 최남단부에 위치하고 있으며, 이 회장암체의 남서쪽에서 섬록암이 관입하여 나타난다. 이 지역의 회장암 및 섬록암 내에는 티탄철석 광체가 발달하고 있는데 이 중 섬록암 내의 산상은 기존의 연구에서 보고된 바 없다. 회장암 내 광체에서 산출되는 티탄철석은 단일광물로 산출되는 반면, 섬록암 내 광체에서 산출되는 티탄철석 내에는 티탄철석-산화철, 금홍석-산화철 간의 용리조직이 관찰된다. 티탄철석 내 MnO의 함량은 섬록암체 내 광체에서 2.14~3.74 wt%로 회장암 내 광체에서의 함량보다 높게 나타나며, 사장석은 섬록암체에서 안데신(An28.7-42.9)의 조성을 보여주고, 회장암에서 라브라도라이트(An57.1-72.8)의 조성을 보여준다. 섬록암 내 광체에서 산출되는 티탄철석에서 관찰되는 용리조직은 섬록암의 관입으로 공급된 열에 의해 부분 재용융이 일어나고 냉각과정에 티탄철석이 산화철과 금홍석으로 용리된 것으로 사료된다.

The VOCs have a direct influence on indoor air pollution, and stimulate respiratory organs and eyes in human body. Also, most of VOCs are a carcinogenic substances and causes to SBS (sickness building syndrome). Therefore, this study was progressed in photocatalysis of VOCs using UV/TiO2 which was a benign process environmentally. The experiments were performed to know photodegradation characteristics as crystalline structure of TiO2 which had anatase, rutile and P-25 (anatase:rutile=70:30). The main purpose of this study was to identify photocatalytic characteristics as inlet concentration of reactants, H2O, and residence time.

In order to reduce roadside and indoor air pollution for volatile organic compounds VOC), it may be necessary to apply photocatalyst-coated construction materials. This study evaluated the technical feasibility of the application of TiO2 photocatalysis for the removal of VOC present in roadside or indoor air. The photocatalytic removal of five target VOC was investigated: benzene, toluene, ethyl benzene and o,m,p-xylenes. Variables tested for the current study included ultraviolet(UV) light intensity coating materials, relative humidity (RH), and input concentrations. Prior to performing the parameter tests, adsorption of VOC onto the current experiment was surveyed, and no adsorption was observed. Stronger UV intensity provided higher photocatalytic destruction(PCD) efficiency of the target compounds. For higher humidity, higher PCD efficiency was observed. The PCD efficiency depended on coating material. Contrary to certain previous findings, lower PCD efficiencies were observed for the experimental condition of higher input concentrations. The current findings suggested that the four parameters tested in the present study should be considered for the application of photocatalyst-coated construction materials in cleaning VOC of roadside or indoor air.