에너지원으로서 수소를 생산하기 위하여 하니컴 구조를 갖는 모노리스에 10 wt% Ni/CeO2-ZrO2 촉매를 담지한 후 메탄의 수증기 개질 실험을 수행하였다. 다른 CeO2/ZrO2 몰비를 갖는 촉매들 중에서, Ni/CeO2-ZrO2(CeO2/ZrO2=4/1)촉매가 700-800℃에서 높은 메탄의 전환율을 보여 주었다. 10wt% Ni/CeO2-ZrO2 촉매가 담지된 금속 모노리스 촉매체는 높은 열전도도와 비표면적들로 인하여 좋은 촉매 특성을 보여줌을 확인할 수 있었다. 또한, 금속모노리스 촉매체는 반응물에서 과다의 수증기에 의한 수소 수율에서 크게 영향을 받지 않음을 알 수 있었다. GHSV=30,000h-1, 반응물 비(H2O/CH4=3.0) 반응온도 800℃에서 금속모노리스 촉매체는 98%이상의 메탄의 전환율을 보여주었다. 생성물 가스에서 CO2/CO의 비는 수증기/메탄의 반응물비가 증가할수록 수성가스화 반응에 의하여 증가됨을 알 수 있었다.

상변환과 졸-겔 반응을 동시에 행하는 새로운 제막법으로 나노크기의 ZrO2 입자가 함유된 비대칭형 PES-ZrO2 복합 막을 제조하였다. PES-ZrO2 복합 막 제조의 최적 제막 조건을 복합 막에의 인 흡착실험을 수행하여 인 흡착량이 최대가 되는 조건으로서 결정하였는바, 최적 제막 조건은 캐스팅 용액에 1 mL의 PES 당 0.15 mL의 Zr(PrO)4 첨가 및 비용매 1 L에 1 mL Zr(PrO)4 당 30 mL의 HNO3 촉매를 첨가했을 때 이었다. 복합 막의 단면 구조, 막성능 및 ZrO2 입자 함유량 변화를 SEM, 순수투과량, TGA, ICP, XRD 및 접촉각 측정을 통해 결정하였는바, 캐스팅 용액에의 Zr(PrO)4 첨가량이 증가할수록 순수 투과량이 증가하며, ZrO2 입자 함유량은 1 mL의 PES 당 0.15 mL의 Zr(PrO)4 첨가했을 때 최대가 되었다. 복합 막의 표면 특성을 친수성으로 개선하기 위하여 인산처리를 하였으며, 인산처리 전후(前後)의 두 종류 PES-ZrO2 복합 막을 대상으로 한 BSA 용액의 dead-end 한외여과 실험을 수행하여 막오염 형성의 억제 정도를 평가한 결과 인산처리 시킨 복합 막의 경우 투과량과 BSA 배제도 모두 약 40% 정도 증가하였는데 이는 복합 막을 인산처리 시킴으로서 막특성이 친수화 되었기 때문이다.

The injection molded Fe sintered bodies were fabricated using two kinds of nano Fe powders, Fe-5%vol.ZrO2 and Fe-10vol.%ZrO2 powders. The relationship between microstructure and mechanical properties depending on the ZrO2 contents and sintering temperature were characterized by SEM and TEM techniques. In the wear test, the Fe-0vol%ZrO2 sintered bodies showed mainly adhesive wear, but in the Fe-5%vol. ZrO2 and Fe-10vol. % ZrO2 composites the main wear behavior showed abrasive wear mode.

In this study, hydroxyapatite (HAp) and hydroxyapatite-yttria stabilized zirconia (HAp-3YSZ) with 20 vol. %– (ZrO2+3 %mol Y2O3) nanopowders were consolidated very rapidly to full density by High-frequency induction heat sintering (HFIHS). Effects of temperature and the addition of 3YSZ on the toughness, hardness and microstructure properties have been studied. 3YSZ second phase toughening HAp composites with higher toughness were successfully developed at relatively low temperatures through this technique. Compared with hardness and toughness obtained for pure HAp, the hardness and toughness for HAp-20vol. % 3YSZ were much higher.

현재까지 박막코팅 분야에 주로 이용해 오던 플라즈마 용융분사법을 이용하여 고밀도의 두꺼운 세라믹 침적물을 제조하였다. 용융점이 2910K인 ZrO2-20wt%Y2O3분말을 이용하여 최적조건에서 이론밀도의 약 97%의 침적물을 얻었다. 고밀도 침적에 영향을 미치는 변수는 챔버 내부압력, 플라즈마동력, 플라즈마 가스조성, 분사거리, 분말입자 크기 등이었으며, 침적밀도 및 침적된 splat의 형태는 분말의 용융정도 및 챔버 내부압력에 크게 좌우되었다. 높은 밀도으 침적물을 만들기 위해서는 분말을 완전히 용융시키는 것이 중요하며, 완전히 용융된 조건에서는 챔버 내부압력이 낮고 분말분사거리가 짧은 조건 즉, 분사되는 분말이 높은 모멘텀을 가질수록 침적물의 밀도가 증가함을 알 수 있었다. 실험에서 얻어진 결과는 ANOVA 통계방법으로 분석하여 단일변수의 영향뿐만 아니라 이들 변수가 서로 조합하여 밀도에 미치는 영향도 분석하였다.

플라즈마 용사법을이용하여 AISI 316 스테인레스 금속모재에 0.1mm 두께의 NiCrAlCoY2O3금속 결합층과 0.3mm 두께의 ZrO2(8wt%Y2O3) 세라믹층으로 구성된 이층 단열코팅층을 제조하였다. 코팅층의 미세조직, 금속결합층의 산화를 고찰하였으며, 900˚C에서 등은 시험과 열반복시험 후, 접합강도시험을 통하여 코팅층의 단사정 상은 열처리시간이 길어질수록 약간 증가하였다. 또한 비변태성 t'의 c/a는 용사상태에서 1.0099이였으며, 100시간 열처리 후에는 1.0115로 약간 증가하였다. 그리고 용사층의 접합강도는 열처리 시간이 길어질수록 감소하였다. 등온열처리 후에는 1.0115로 약간 증가하였다. 그리고 용사층 의 접합강도는 열처리 시간이 길어질수록 감소하였다. 등온열처리 후, 파괴는 주로 세라믹층에서 일어났으며, 반복 열처리되 시편에서는 10회 이후 대부분 금속결합층/세라믹층의 계면에서 일어났다.