이소프로필알코올/물 혼합물은 가교된 폴리비닐알코올 복합막을 이용하여 투과특성평을 알아보았다. 검화도가 다 른 3종 PVA를 이용하여 고분자의 농도와 GA 농도에 따라서 투과특성을 확인하였다. 복합막은 PVA 용액을 PAN 지지체 위에 캐스팅한 후, 열가교를 통해 제조하였다. PVA 농도가 증가할수록 투과도는 감소하지만 선택도는 증가하는 것을 확인하였다. PVA-3이 7 wt% 농도로 코팅된 복합막에서 209 g/m2h의 투과도를 가지고, 100 이상의 선택도를 가지는 것을 확인하였다. 침지형 분리막을 제조하여 feed tank 온도와 feed 용액의 IPA 농도에 따라서 투과실험을 확인하였다. 또한 IPA 수용액에 농축실험을 지속적으로 한 결과, 60시간 후에 IPA의 농도가 99%까지 증가하는 것을 확인하였다.

본 연구에서는 활성탄소섬유를 이용하여 축전식 탈염공정에 적용할 탄소전극을 제조하였다. polyvinylidene fluoride (PVDF)를 바인더로 사용했으며 적절한 용매에 활성탄소섬유를 배합한 후 상용의 그라파이트 시트에 캐스팅하여 탄소전극을 제조하였다. 이 때 활성탄소섬유의 입자 크기를 달리하였고, 용매, 고분자 바인더 그리고 활성탄소섬유를 80 : 2 : 18, 80 : 5 : 15의 배합비율로 전극을 제조하였다. 그런 다음 염 제거 효율을 흡착전압과 시간, 탈착전압과 시간, NaCl 공급액의 농도와 유속 등에 운전조건에 대하여 염 제거 효율을 측정하였다. 대표적으로 활성탄소섬유의 입자크기가 32 μm 이하이며 80 : 2 : 18의 배합비율에서 1.2 V, 3분의 흡착조건, -0.1 V, 1분의 탈착조건, NaCl 100 mg/L, 15 mL/min의 공급액 조건에서 53.6%의 염 제거 효율을 보였다.

이전 연구에서 올레핀/파라핀 분리를 위해 poly(ethylene oxide)(PEO)/Ag nanoparicles (AgNPs)(전구체AgBF4)/pbenzoquinone (p-BQ) 복합막이 제조되었으며, 이 복합체 분리막의 성능은 100시간까지 선택도 10과 투과도 15 GPU로 유지 되는 것이 확인되었다. 하지만 전구체인 AgBF4의 가격이 고가이기 때문에, 본 연구에서는 가격 측면에서 경쟁력이 있는 AgNO3를 Ag nanoparticles의 전구체로 사용하여 실험을 진행하였다. 그 결과 이미 존재하고 있는 NO3 -가 AgNPs를 감싸고 있기 때문에 분리 성능이 나오지 않는 것으로 관찰되었다. 이번 연구에서는 AgNO3를 Ag nanoparticles의 전구체로 사용하여도 높은 성능을 내기 위해 전자수용체 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ)를 사용하여 PEO, polyvinyl alcohol (PVA), polyether block amide-1657 (PEBAX-1657) 고분자 복합막을 제조한 결과, 고분자와 전자수용체의 영향과는 무관하게 분리 성능을 내지 못하는 것으로 분석되었으며, 이는 분리성능에 전구체의 음이온이 결정적 역할을 하는 것으로 분석되었다.

올레핀/파라핀 분리를 위해 poly(ethylene oxide)(PEO)/Ag nanoparticles (AgNPs)(전구체: AgBF4)/p-benzoquinone (p-BQ) 복합막이 제조되었으며, 이 복합체 분리막의 성능은 100시간까지 선택도 10과 투과도 15 GPU로 유지되는 것이 관찰 되었다. 분리막의 성능이 100시간까지 유지할 수 있었던 이유는 p-BQ의 첨가로 인해 Ag ion이 안정적으로 Ag nanoparticles 로 형성될 수 있었을 뿐더러 전자수용체인 p-BQ으로 인해 표면이 부분 양극성화 되어 올레핀 운반체로서 역할을 성공적으로 수행한 결과라 생각되었다. 본 연구에서는 Ag nanoparticles의 전구체로 사용된 AgBF4의 가격이 고가이기 때문에 가격 측면에서 유리한 AgNO3 Ag nanoparticles의 전구체로 사용하여 실험을 진행하였다. 그 결과로서 AgNO3의 경우에는 앞선 AgBF4 과는 다르게 안정적으로 은 나노입자가 형성되지 못하고 이로 인하여 좋은 성능을 내지 못하는 것으로 분석되었다.

To improve life time of machine components, higher alloy grade materials are used by adding more metal alloy components and content. Also production processes are further complicated and subdivided such as the forging, preliminary heat treatment, quality heat treatment, rough machining and finished machining process. Those reasons become major cause of large stress in the materials, and the residual stress generated during the manufacturing process causes fatal defects, such as crack, surface tear, warping and deformation of the products. It is necessary to evaluate the residual stress on the entire processes, from forging process to final finished machining process. Also in order to avoid those problems caused by residual stresses, it is necessary to know in advance what process is important to be controlled and what parameters affect residual stress. By the hole drilling method, residual stress was measured in each manufacturing process step. In this study, the hardness of the surface, the cutting force test and the metal analysis were performed to clarify the influence of manufacturing process parameters.

본 연구에서는 polypropylene glycol(PPG) 을 이용한 수분산 폴리우레탄에 카제인을 그래프트 합성한 다음 카본블랙을 분산하여 발생하는 변화를 분석하였다. 이를 위해 카제인을 그래프트한 수분산 폴리우레탄 (PUD와 CPUD’s) 시료를 준비한뒤 카본블랙이 분산된 CPCB’s 시료를 준비하였다. 준비된 시료를 이용하여 인장강도를 측정 한 결과 카제인이 높게 함유된 CPUD3 가 3.01 kgf/㎟ 로 인장강도가 증가하였으며, CPCB’s 에서는 카본 블랙이 증가할수록 인장강도가 2.54 kgf/㎟ 로 낮게 측정되었다. 연신율은 카제인이 적게 함유된 PUD 시료가 278 % 로 측정되었으며, CPCB’s에서는 CP3CB4 가 157% 로 측정되었다. 내마모성은 CPUD3 시료가 36.97 mg.loss, CP3CB4가 41.11 mg.loss 로 표면 강도가 측정되었다. 내용제성은 PUD’s 시료와 CPCB’s 시료 양쪽 모두 물성변화가 없음을 확인 할 수 있었다.

In this study, baked rice donuts with added psyllium seed husk were manufactured and their quality and retrogradation characteristics were investigated. Control (Con) was made only with wheat flour; Psyllium seed husk in the amount of 8, 12, 16 and 20 grams was added to make rice donuts (P8, P12, P16 and P20). Higher amounts of psyllium seed husk reduced the moisture loss and baking loss, and increased the moisture content and water holding capacity of the donuts. The specific volume of Con was the highest of all the groups. As the amount of psyllium seed husk increased, the lightness and yellowness of the crumb decreased, and the redness of the crumb increased. Hardness also increased as the amount of psyllium seed husk increased. The hardness of P16 was the most similar to that of Con. The scanning electron microscopy images also identified that the structure of the donuts got denser as the amount of psyllium seed husk increased. Rate constant (k) of the rice donuts with psyllium seed husk were lower than that of Con. In conclusion, it is considered that P16 is the sample that is the most similar to Con in terms of texture, but the retrogradation was more retarded in P16 than Con.

깨다시 꽃게(Ovalipes punctatus)는 갑각류로서 우리나라에서 잡히는 매끈 꽃겟속, 주름 꽃 겟속, 톱날 꽃겟속, 민 꽃겟속, 두갈래 민꽃겟속 들 중에 하나이다. 대부분의 꽃게는 가공되지 않은 상태로 찜 또는 찜육 등 반 가공 형태로 산업화 되었지만 최근에 게로부터 생리활성을 나타내는 펩타이드를 생산하는 연구가 발표되고 있다. 본 연구는 항산화 기능성을 나타내는 펩타이드를 선별하고 생산 최저공정 확립에 연구를 수행 하였다. 사용된 효소 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex들 중에서 bromelain으로 생산된 꽃게육 단백질 가수분해물이 가장 높은 활성을 보여 주었다. 꽃게육 단백질의 bromelain 가수분해물의 펩타이드들의 분자량 분포는 500-3,200 Da로서 7 종류의 이상의 펩타이드들로 구성되었다. 가수분해물의 구성아미노산 분포는 항산화 기능성에 관련된 소수성 아미노산은 전체 42.54%를 차지하였다. 가수분해물의 최적 생산 수율 조건을 확립하기 위하여 공정 조건, 효소 반응 온도 40-60℃, pH 6-8, 효소의 농도 1–3%(w/v)로 표면반응 분석법을 수행한 결과 효소 반응온도 55℃, 반응 pH 6.5, 효소의 양은 3%(w/v)에서 결정되었다. 최적 조건에서 단백질 가수분해도는 최대 71.60%에 도달하였다.

Using a high pressure homonizer, we report on the electrochemical performance of Li4Ti5O12(LTO) particles manufactured as anode active material for lithium ion battery. High-pressure synthesis processing is performed under conditions in which the mole fraction of Li/Ti is 0.9, the synthesis pressure is 2,000 bar and the numbers of passings-through are 5, 7 and 10. The observed X-ray diffraction patterns show that pure LTO is manufactured when the number of passings-through is 10. It is found from scanning electron microscopy analysis that the average size of synthesized particles decreases as the number of passings-through increases. LiCoO2-based active cathode materials are used to fabricate several coin half/full cells and their battery characteristics such as lifetime, rate capability and charge transfer resistance are then estimated, revealing quite good electrochemical performance of the LTO particles as an effective anode active material for lithium secondary batteries.

This study focuses on the fabrication of a WC/Co composite powder from the oxide of WC/Co hardmetal scrap using solid carbon in a hydrogen gas atmosphere for the recycling of WC/Co hardmetal. Mixed powders are manufactured by mechanically milling the oxide powder of WC-13 wt% Co hardmetal scrap and carbon black with varying powder/ball weight ratios. The oxide powder of WC-13 wt% Co hardmetal scrap consists of WO3 and CoWO4. The mixed powder mechanically milled at a lower powder/ball weight ratio (high mechanical milling energy) has a more rapid carbothermal reduction reaction in the formation of WC and Co phases compared with that mechanically milled at a higher powder/ball weight ratio (lower mechanical milling energy). The WC/Co composite powder is fabricated at 900℃ for 6 h from the oxide of WC/Co hardmetal scrap using solid carbon in a hydrogen gas atmosphere. The fabricated WC/Co composite powder has a particle size of approximately 0.25-0.5 μm.

In this paper, the recovery and nanoparticle synthesis of Ag from low temperature co-fired ceramic (LTCC) by-products are studied. The effect of reaction behavior on Ag leaching conditions from the LTCC by-products is confirmed. The optimum leaching conditions are determined to be: 5 M HNO3, a reaction temperature of 75℃, and a pulp density of 50 g/L at 60 min. For the selective recovery of Ag, the [Cl]/[Ag] equivalence ratio experiment is performed using added HCl; most of the Ag (more than 99%) is recovered. The XRD and MP-AES results confirm that the powder is AgCl and that impurities are at less than 1%. Ag nanoparticles are synthesized using a chemical reduction process for recycling, NaBH4 and PVP are used as reducing agents and dispersion stabilizers. UV-vis and FE-SEM results show that AgCl powder is precipitated and that Ag nanoparticles are synthesized. Ag nanoparticles of 100% Ag are obtained under the chemical reaction conditions.

F-containing TiO2 nanopowders are synthesized using simple wet processes (precipitation-based and hydrothermal) from ammonium hexafluorotitanate (AHFT, (NH4)2TiF6) as a precursor to apply as a photocatalyst for the degradation of rhodamine B (RhB). The surface properties of the prepared samples are evaluated using X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), field-emission scanning electron microscopy (FESEM), and transmission electron microscopy (TEM). The results confirm that the synthesized anatase TiO2 has sphere-like shapes, with numerous small nanoparticles containing fluorine on the surface. The photocatalytic activity of F-containing TiO2 compared with F-free TiO2 is characterized by measuring the degradation of RhB using a xenon lamp. The photocatalytic degradation of F-containing TiO2 exhibits improved photocatalytic activity, based on the positive effects of adsorbed F ions on the surface.

The microstructure and mechanical characteristics of SUS630 specimens fabricated using the direct energy deposition (DED) process are investigated. In DED, several process parameters such as laser scan speed, chamber gas flow, powder carrier gas flow, and powder feed rate are kept fixed; the laser power is changed as 150 W, 180 W, and 210 W. As the laser power increases, the surface becomes smooth, the thickness uniformity improves, and the size and number of pores decreases. With the increase in laser power, the hardness deviation decreases and the average hardness increases. The microstructure of the material is columnar; pores are formed preferentially along the columnar interface. The lath-martensite phase governs the overall microstructure. The volumetric fraction of the retained austenite phase is measured to increase with the increase of laser input power.

본 연구에서는 비용매 유도 상분리와 소결 공정을 혼용하여 기체 및 액체에 대하여 슈퍼플럭스 거동을 보이는 니켈 모세관 지지체를 성공적으로 제조하였다. 니켈 모세관 전구체는 니켈, 폴리술폰, DMAC, PEG를 이용하여 도프용액을 제 조한 후 NIPS 공정에 의하여 제조된 후에, 다양한 소결온도에서 수소 분위기 조건에서 소결하여 니켈 모세관 지지체를 제조 하였다. 최적의 니켈 모세관 지지체는 950°C 소결온도에서 얻어졌는데 외경 722 μm, 내경 550 μm, 두께 94 μm이었다. 니켈 모세관 지지체 기공율은 26%, 평균 기공경은 4 μm이었으며 3차원으로 서로 연결된 기공구조를 갖고 있었다. 그리고 파괴하 중은 2.84 kgf, 파괴 연신율은 13%이었다. 니켈 모세관 지지체의 He, N2, O2, CO2에 대한 단일 기체 투과도는 상온에서 각각 432,327, 281,119, 264,259, 193,143 GPU로 슈퍼플럭스 거동을 보였다. 이는 3차원적으로 서로 연결된 4 μm 크기 마크로기 공을 통하여 viscous flow가 일어났기 때문에 나타나는 현상으로 설명되었다.

We report a method for preparing rare earth oxides (RexOy) from the recycling process for spent Ni-metal hydride (Ni-MH) batteries. This process first involves a leaching of spent Ni-MH powders with sulfuric acid at 90℃, resulting in rare earth precipitates (i.e., NaRE(SO4)2·H2O, RE = La, Ce, Nd), which are converted into rare earth oxides via two different approaches: i) simple heat treatment in air, and ii) metathesis reaction with NaOH at 70℃. Not only the morphological features but also the crystallographic structures of all products are systematically investigated using field-emission scanning electron microscopy (FESEM) and X-ray diffraction (XRD); their thermal behaviors are also analyzed. In particular, XRD results show that some of the rare earth precipitates are converted into oxide form (such as La2O3, Ce2O3, and Nd2O3) with heat treatment at 1200℃; however, secondary peaks are also observed. On the other hand, rare earth oxides, RExOy can be successfully obtained after metathesis of rare earth precipitates, followed by heat treatment at 1000℃ in air, along with a change of crystallographic structures, i.e., NaRE(SO4)2·H2O → RE(OH)3 → RExOy.

In this paper, a new Co10Fe10Mn35Ni35Zn10 high entropy alloy (HEA) is identified as a strong candidate for the single face-centered cubic (FCC) structure screened using the upgraded TCFE2000 thermodynamic CALPHAD database. The Co10Fe10Mn35Ni35Zn10 HEA is fabricated using the mechanical (MA) procedure and pressure-less sintering method. The Co10Fe10Mn35Ni35Zn10 HEA, which consists of elements with a large difference in melting point and atomic size, is successfully fabricated using powder metallurgy techniques. The MA behavior, microstructure, and mechanical properties of the Co10Fe10Mn35Ni35Zn10 HEA are systematically studied to understand the MA behavior and develop advanced techniques for fabricating HEA products. After MA, a single FCC phase is found. After sintering at 900℃, the microstructure has an FCC single phase with an average grain size of 18 μm. Finally, the Co10Fe10Mn35Ni35Zn10 HEA has a compressive yield strength of 302 MPa.

본 연구에서는 가교막을 poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide)(PPO)에 브롬화반응을 통해 제조한 Br-PPO를 주 사슬로 성공적으로 제조하였고, 키토산과 4차암모늄이 포함된 키토산을 가교제로 사용하였다. 제조된 가교막은 트리메틸아민 용액에 함침하여 후처리를 진행하였다. 그리고 가교도는 가교제 비율을 이용하여 조절하였다. 이렇게 제조된 A-PPO + chitosan 가교막과 A-PPO + QA-chitosan 가교막의 이온교환막으로써의 가능성을 여러 특성평가로 확인하였다. Chitosan을 사용한 가교막보다 QA-chitosan을 사용한 가교막이 가교가 더 잘 이루어졌으며, QA-chitosan의 함량이 증가할수록 이온교환용량이 1.18 meq/g에서 1.53 meq/g까지 증가하는 경향, 함수율이 21.6%에서 42.2%까지 증가하는 경향을 나타내었다.

Polyvinylidene fluoride (PVDF)의 중공사막 표면에 2번 딥코팅하여 layer-by-layer 방식으로 나노복합막을 제조하 였다. 1차 코팅에서 poly(vinylsulfonic acid)(PVSA)와 Poly(styrene sulfonic acid)(PSSA)의 농도, 이온세기(Ionic strength, IS) 등을 변화시키며 막을 제조하였으며, 2차 코팅 용액으로는 Poly(ethyleneimine) 10,000 ppm I.S = 0.3으로 고정하였다. 막의 특성평가를 위해 각각의 100 ppm NaCl, CaSO4, MgCl2, 그리고 25 ppm Methyl Orange (MO) 공급액에 대한 막의 투과도와 염배제율을 측정하였다. 코팅용액의 코팅 물질의 농도가 올라갈수록 염배제율이 상승하였으며, 본 실험 조건에서 PVSA보다 는 PSSA를 이용하여 제조한 중공사막이 염배제율이 높은 것을 확인하였다. 대표적으로 PSSA 30,000 ppm I.S = 1.0에서 중공사막을 제조하였을 때 25 ppm MO용액의 투과도 1.848 LMH, 염배제율 76.3%로 가장 높은 값을 나타내었다.

본 연구는 소와 돼지 식육부산물의 위생처리를 위한 볼텍스 튜브를 이용한 오존수 제조 장치를 개발 하기 위해 수행되었다. 오존가스발생에 있어서 가장 중요한 인자는 원료공기의 온도이며, 위생처리를 위한 오존수 내 오존농도에 크게 영향을 미친다. 이러한 이유 때문에 오존발생기로 유입되는 원료공기의 온도를 낮추기 위해 볼텍스 튜브가 이용되었다. 성능평가의 결과에 의하면, 공기압축기의 배출공기 압력 3~5bar, 볼텍스 튜브의 냉기비율 40~80%와 냉각공기의 압력 0.0~0.4bar가 28.2℃의 주변 공기 온도 하에서 볼텍스 튜브의 냉각공기의 온도에 교호적으로 작용하는 것으로 나타났으며(p<0.05), 최적 조건은 공기압축기의 배출공기 압력 4bar, 볼텍스 튜브의 냉기비율 40%, 냉각공기의 압력 0.3bar이었다. 최적조건과 주변 공기온도 35℃ 하에서 볼텍스 튜브를 이용한 오존수 제조 장치의 성능을 평가한 결과에 의하면, 오존수 내 오존농도가 0.43ppm 이상이었다. 따라서 볼텍스 튜브를 이용한 오존수 제조 장치의 성능이 우수하여 여름철 악조건 하에서도 이용이 가능한 것으로 판단된다.