다양한 질량비의 SiO2, Hollow SiO2 나노 파티클들을 Poly(methylmethacrylate) (PMMA) 용액에 분산하여 OLED 내부 광추출용 산란층을 제작 하였다. 구형의 실리카 나노 파티클들은 약 300 nm의 평균 입자 사이즈를 나타내었다. 실리카 나노 파티클 고분자 분산액은 스핀코팅을 통하여 기판위에 코팅 되어 제작되었다. 내부가 비어 있지 앉은 SiO2 나노 파티클 산란층의 경우 높은 산란 특성을 나타내었으며 (30wt%, 588 nm, Haze 0.37) Hollow SiO2 나 노 파티클의 경우 상대적으로 낮은 산란 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다 (30 wt%, 588 nm, Haze 0.16). 하 지만 Hollow SiO2 나노 입자의 경우 매우 낮은 back-scattering으로 인한 높은 투과 특성을 나타내었다 (30 wt%, 588 nm, 85%). 또한 입자의 함량 증가에 따른 투과도의 감소와 산란의 증가 비가 상대적으로 매우 높음을 확인할 수 있었다.

When a single inorganic precursor is used for the synthesis of a sol-gel coating, there is a problem of cracking on the surface of coating layer. In order to solve this problem of surface cracking, we synthesized inorganic-organic coatings that have hybrid properties of inorganic and organic materials. Sols of various ratios (1:0.07, 0.2, 0.41, 0.82, 1.64, 3.26, 6.54, 13.2) of an inorganic precursor of Tetrabutylorthotitanate (Ti(OBu)4, TBOT) and an organic precursor of γ-Methacryloxy propyltrimethoxysilane (MAPTS) were prepared and coated on stainless steels (SUS316L) by dip coating method. The binding structure and the physical properties of the synthesized coatings were analyzed by FT-IR, FE-SEM, FIB (Focused Ion Beam), and a nano-indenter. Dynamic polarization testing and EIS (electrical impedance spectroscopy) were carried out to evaluate the micro-defects and the corrosion properties of the coatings. The prepared coatings show hybrid properties of inorganic oxides and organic materials. Crack free coatings were prepared when the MAPTS ratio was above a critical value. As the MAPTS ratio increased, the thickness and the corrosion resistance increased, and the hardness decreased.

선박 및 해양구조물에서의 생물학적 오손을 방지하기 위하여 나노크기의 MnOx-WO₃-TiO₂ 분말을 졸겔법으로 합성하여 특성을 제어하였고, 입자의 결정과 미세구조 등 분체특성 평가를 실시하였다. 자기마모형 방오도료의 안료에 적용하기 위하여 수지에 첨가 된 TiO₂계 나노분말 안료의 함량에 따른 표면특성 및 방오성능을 확인하였다. TiO₂계 안료의 분체특성으로 비표면적은 약 90 m²/g, 입자 크기는 약 100 ~ 150 nm을 보였다. 텅스텐 산화물은 망간산화물과 티타늄산화물과 상관관계를 통해, 삼원계 분체가 분체특성 및 표면특성이 우수하였다. 망간산화물의 첨가는 독특한 산화환원 특성으로 인하여 방오성능을 증가시키고, 텅스텐 산화물은 안료의 분체특성을 향상시킴으로, 안료와 수지의 비율을 조절하여 분산성, 표면특성 및 방오성능을 제어하였다. 그 결과로, 분산성 및 표면특성에 있어서 1, 5 wt. % 안료가 첨가된 것이 일부 우수하였으나, 5개월 동안의 해상침지시험에서는 2 wt. % 함유된 시편이 높은 방오성능을 보여 해양구조물의 방오안료 적용가능성을 확인하였다.

동해 남서해역과 같이 용존 무기 질소(dissolved inorganic nitrogen; DIN)가 제한된 환경에서 우점 규조류 Chaetoceros debilis와 Leptocylindrus danicus의 용존 유기 질소(dissolved organic nitrogen; DON)의 이용성을 정량적으로 평가하였다. 질소원으로 DIN은 질산염과 암모늄, DON은 동해에서 중요한 비율을 차지하는 글리신(glycine)과 요소(urea)에 관하여 각각 평가하였다. Monod 식으로부터 유도한 C. debilis의 최대생장속도(μmax)와 반포화상수(Ks)는 질산염에서 1.50 day-1와 1.62 μM, 암모늄에서 1.13 day-1와 6.97 μM, 글리신 1.46 day-1와 3.36 μM, 요소 0.93 day-1와 0.55 μM으로 나타났다. 또한 L. danicus는 질산염에서 1.55 day-1와 5.21 μM, 암모늄에서 1.57 day-1와 4.57 μM, 글리신 1.47 day-1와 3.80 μM, 요소 1.42 day-1와 1.94 μM이었다. 두 종 모두 요소에서 용존 무기 질소보다 상대적으로 높은 친화성이 확인되었으며, 이러한 높은 친화성은 DIN 제한된 상태에서 C. debilis와 L. danicus이 생장을 유지하기 위해 요소를 이용할 것으로 판단되어진다. 따라서 동해 남서해역과 같이 DIN이 제한된 해역의 경우, DON의 효율적인 이용이 식물플랑크톤의 우점화 전략에서 중요한 요인 중 하나로 생각된다.

태양광 발전시스템은 태양복사에너지를 반도체의 광전효과를 이용하여 전기에너지로 직접 전환시키는 에너지변환 시스템이다. 태양전지의 내구성과 에너지변환율에 영향을 미치는 핵심소재로는 다층형 필름구조를 갖는 백시트를 들 수 있다. 대표적인 상용 백시트는 고내구성 poly(vinyl fluoride) (PVF) 필름이 중심축에 위치하고 가격저감을 위해 도입된 poly(ethylene terephthalate) (PET) 필름이 그 양쪽에 접합된 삼층구조로 구성된다. 하지만, PVF 필름의 높은 가격은 저렴한 고내구성 백시트 를 요구하는 시장상황을 반영하기 어렵게 한다. 이를 위한 해결책으로는 PVF 필름을 결정성 PET 필름으로 대체한 탄화수소계 백시트가 될 수 있다. 하지만, PET 필름의 본질적인 가수분해에 대한 취약성으로 인해, 추가적인 수분에 대한 배리어성 부여 는 필수적이다. 이를 위해 본 연구에서는 소수성 실리카 나노입자 분산기술을 활용한 수분차단성 폴리우레탄 접착제를 개발 코자 하였다. 개발된 접착제는 내부에 위치한 PET 필름으로의 수분침투를 약화시켜, 가수분해속도를 지연시킬 것이라 기대 되었다. 본 개념의 효용성을 확인하기 위해, 표준화된 온습도조건에 노출된 이후의 일반접착제와 수분차단성 접착제가 도입 된 백시트의 기계적 강도 및 시간당 태양전지성능 변화가 비교평가되었다.

PURPOSES: This study intends to develop an inorganic soil pavement material using industrial by-products and to evaluate its applicability as a road pavement material. METHODS: In this study, a compressive strength experiment was conducted based on the NaOH solution molarity and water glass content to understand the strength properties of the soil pavement material according to the mixing ratio of alkali activator. In addition, the strength characteristic of the inorganic soil pavement material was analyzed based on the binder content. The performance of the soil pavement was evaluated by conducing an accelerated pavement test and a falling weight deflectometer (FWD) test. RESULTS: As a result of the soil pavement material test based on the mixture ratio of alkali activator, it was identified that the activator that mixed a 10 M NaOH solution to water glass in a 5:5 ratio is appropriate. As a result of the inorganic soil pavement materials test based on the binder content, the strength development increased sharply when the amount of added binder was over 300 kg; this level of binder content satisfied 28 days of 18 MPa of compression strength, which is the standard for existing soil pavement design. According to the measured results of the FWD test, the dynamic k-value did not show a significant difference before or after the accelerated pavement testing. Furthermore, the effective modulus decreased by approximately 50%, compared with the initial effective modulus for pedestrian pavement. CONCLUSIONS: Based on these results, inorganic soil pavement can be applied by changing the mixture proportions according to the use of the pavement, and can be utilized as road pavement from light load roads to access roads.

In this article, poly methyl triethoxy silane was compounded with an inorganic waterproof admixture at a certain ratio to improve the performance of gypsum products; a new type of high-efficiency compound water-proofing additive was also investigated. Furthermore, the waterproof mechanism and the various properties on the hardened gypsum plaster were investigated in detail by XRD and SEM. The results show that the intenerate coefficient of gypsum plaster increased to more than 0.9; the water absorbing rate decreased to less than 10 %. Both the bending strength and the compressive strength of gypsum plaster increased by various degrees. The intenerate coefficient reached a maximum value of 0.73 and the strength of the samples showed almost no change when 5 % cement alone was added. In this new type of the high-efficiency compound with waterproof additive, the optimal technological parameters for formulas were obtained to be: 5 % cement, 18 % mineral powder, and 0.8 % poly methyl triethoxy silane, to compound gypsum plaster. Meanwhile, the production of high performance gypsum as a building material has become possible.

인류는 아름다움을 추구하는 경향이 있으며, 진주는 부와 신분의 상징으로 수 천년 동안 많 은 사람들의 사랑을 받아 왔다. 현재의 인조진주는 밝은 색감을 갖고 코팅공정이 쉬운 유기색소를 이용 하였으나, 낮은 내후성 및 내구성과 천연진주의 고급스러운 광택 표현의 어려움으로 인해 새로운 코팅 기술이 필요한 실정이다. 본 연구는 코팅 결합제로 니트로셀룰로오스와 우레탄을 이용하였고, 색감을 표 현하기 위하여 무기 펄 안료를 사용하였다. 니트로셀룰로오스와 용매의 비, 우레탄과 경화제의 비, 펄의 첨가량, 코팅 횟수, 건조 온도 등의 실험변수를 조절하여 실험을 진행하였다. 코팅 된 인조진주는 색차 계, 자외선, 촉진내후성 등의 특성을 분석하였고, 우레탄을 이용한 경우 내약품성 및 내후성이 니트로셀 룰로오스 보다 뛰어난 것을 확인하였다.

침지식분리막 오염을 최소화하기 위한 두 가지 공기세정방식을 비교하였다. 연속적인 공기세정과 단계별 공기량을 증가시키는 방식을 연구하였다. 15분의 여과 중에 세정공기의 증가는 5분마다 단계별로 공기량을 증가시켜주었다. 모의 여과 원수에 분말활성탄을 10 g/L 이하 그리고 카올린은 20 g/L 이하로 준비하였으며, 플러스는 80 LMH로 하였다. 단계별 공기세정방식은 연속적인 공기세정 방식보다 분리막 오염억제에 효과적이었다. 추가적으로 주입된 응집제는 분리막 오염저감을 보다 향상시켰다. 연속적인 공기세정의 오염현상은 공경막힘과 분리막 표면에 지속적인 입자의 축적에 기인하였다.

스크린 인쇄 방식을 통해 ZnS기반의 AC 분산형 EL 소자를 제작하였다. 유전체층 재료로 BaTiO3를 사용하였다. 소자의 경우는 쉽게 변수를 조정할 수 있는 수동 스크린 인쇄 방식을 사용하여 최적의 조건으로 제작하였다. TiO2는 내산성, 내알칼리성이 좋아 인체에 무해하기 때문에 광촉매제로 많이사용되고 있다. 기판은 투명전극인 ITO glass와 유연한 ITO PET film의 두가지 방식으로 제작하였다. 본연구에서는 형광체층에 TiO2의 첨가량을 변화시킨 EL소자를 SEM과 XRD를 통하여 구조를 분석하고, 발광 스펙트럼을 통하여 분석하였다. 그리고 TiO2의 첨가량이 증가할수록, 발광효율이 증가하는 것을 알 수 있었다.

고분자 전해질 막의 성능을 개선하고자 사용된 대표적인 무기물인 solid acid가 첨가된 복합막의 경우 고온에서 높은 열안정성을 나타내며 친수성이 강해지는 장점을 나타내지만 물에 녹는 단점을 가지고 있다. 그러므로 본 연구에서는 phosphotungstic acid(PWA)의 이온전도성을 증가시키며 물에 용해되는 성질을 제거하기 위하여 실리카 입자를 sol-gel법을 이용하여 술폰산기와 아민그룹을 도입시킨 입자를 제조한 후 sulfonated poly(arylene ether sulfone)(SPAES)고분자에 첨가하여 복합막을 제조하였으며 특성평가가 이루어졌다.

NiAl2O4 nanoparticle was synthesized by a reverse micelle processing for inorganic pigment. N (NO3)2·6H2O and Al(NO3)3·9H2O were used for the precursor in order to synthesize NiAl2O4 nanoparticles. The aqueous solution, which consisted of a mixing molar ratio of Ni/Al, was 1:2 and heat treated at 800~1100 oC for 2h. The average size and distribution of synthesized NiAl2O4 powders are in the range of 10-20 nm and narrow, respectively. The average size of the synthesized NiAl2O4 powders increased with an increasing water-to-surfactant molar ratio and heating temperature. The crystallinity of synthesized NiAl2O4 powder increased with an increasing heating temperature. The synthesized NiAl2O4 powders were characterized by X-ray diffraction analysis(XRD), a field emission scanning electron microscop (FE-SEM), and a color spectrophotometer. The properties of synthesized powders were affected as a function such as a molar ratio and heating temperature. Results indicate that synthesis using a reverse miclle processing is a favorable process to obtain NiAl2O4 spinels at low temperatures. The procedure performed suggests that this new synthesis route for producing these oxides has the advantage of being fast and simple. Colorimetric coordinates indicate that the pigments obtained exhibit blue colors.

The carbon dioxide(CO2) released while producing building materials is substantial and has been targeted as a leading contributor to global climate change. One of the most typical method to reducing CO2 for building materials is the addition of slag and fly ash, like pozzolan material, while another method is reducing CO2 production by carbon negative cement development. The MgO-based cement was from the low-temperature calcination of magnesite required less energy and emitted less CO2 than the manufacturing of Portland cements. It is also believed that adding reactive MgO to Portland-pozzolan cements could improve their performance and also increase their capacity to absorb atmospheric CO2. In this study, the basic research for magnesia cement using MgCO3 and magnesium silicate ore (serpentine) as main starting materials, as well as silica fume, fly ash and blast furnace slag for the mineral admixture, were carried out for industrial waste material recycling. In order to increase the hydration activity, MgCl2 was also added. To improve hydration activity, MgCO3 and serpentinite were fired at 700 oC and autoclave treatment was conducted. In the case of MgCO3 as starting material, hydration activity was the highest at firing temperature of 700 oC. This MgCO3 was completely transferred to MgO after firing. This occurred after the hydration reaction with water MgO was transferred completely to Mg(OH)2 as a hydration product. In the case of using only MgCO3, the compressive strength was 3.5MPa at 28 days. The addition of silica fume enhanced compressive strength to 5.5 MPa. In the composition of MgCO3-serpentine, the addition of pozzolanic materials such as silica fume increased the compression strength. In particular, the addition of MgCl2 compressive strength was increased to 80 MPa.

This study investigates the effect of sodium bicarbonate (NaHCO3) on growth of S. dimorphus. NaHCO3 concentration was varied from 0 to 2 g-C/L. As a result, the increase in concentration of NaHCO3 up to 1.5 g-C/L increased dry weight of algae. The highest specific growth rate of S. dimorphus was 0.36 day-1 which was obtained at concentration of 0.5 g-C/L NaHCO3. pH showed a large variation range at the concentrations lower than 0.5 g-C/L NaHCO3 whereas inorganic carbon, nitrate and phosphorus removal rates were almost same at the concentrations higher than 0.5 g-C/L NaHCO3 (0.75, 1, 1.25, 1.5, 2 g-C/L NaHCO3). Their average inorganic carbon, nitrate and phosphorus removal rate were 70 mg-C/L/d, 11.3 mg-N/L/d, and 1.6 mg-P/L/d, respectively. Thus, NaHCO3 didn’t effect on inorganic carbon, nitrate and phosphorus removal rate of S. dimorphus.

스크린 인쇄 방식을 통해 Cu,Al 형광체와 BaTiO3를 혼합한 층의 무기 전계 발광소자를 제작하였다. 혼합층의 두깨는 60㎛로 제작하였다. 형광층의 비율이 유전층보다 높아질수록 발광효율은 증가하였으나. 안정성을 떨어졌다. 가장 높은 효율을 보인 비율은 형광층 3: 유전층 1의 비율이었다.

The performance of the new aerobic digestion system combined with inorganic sludge separation unit and sludge solubilization unit, CaviTec II, is evaluated. Anaerobic digester effluent sludge is used for feed sludge of CaviTec II system. By addition of CaviTec II, the amount of cake generated is reduced by 27%, and the soluble nitrogen is reduced by 92%.

Inorganic pigments have high thermal stability and chemical resistance at high temperature. For these reasons, they are used in clay, paints, plastic, polymers, colored glass and ceramics. CoAl2O4 nano-powder was synthesized by reverse-micelle processing the mixed precursor(consisting of Co(NO3)2 and Al(NO3)3). The CoAl2O4 was prepared by mixing an aqueous solution at a Co:Al molar ratio of 1:2. The average particle size, and the particle-size distribution, of the powders synthesized by heat treatment (at 900; 1,000; 1,100; and 1,200˚C for 2h) were in the range of 10-20 nm and narrow, respectively. The average size of the synthesized nano-particles increased with increasing water-to-surfactant molar ratio. The synthesized CoAl2O4 powders were characterized by X-ray diffraction analysis(XRD), field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM) and color spectrophotometry. The intensity of X-ray diffraction of the synthesized CoAl2O4 powder, increased with increasing heating temperature. As the heating temperature increased, crystal-size of the synthesized powder particles increased. As the R-value(water/surfactant) and heating temperature increased, the color of the inorganic pigments changed from dark blue-green to cerulean blue.

The performance of inorganic sludge separation system is evaluated. Anaerobic digester effluent sludge is used for feed sludge of this system and hydrocyclone is used for inorganic sludge separation. For phosphorus removal and recovery MgCl2 is pumped into MAP growth tank, a component of inorganic sludge separation system. Using this system inorganic sludge which contained less than 40 % of organic matter can be discharged stably and the maximum amount of separated inorganic sludge is 13.4 % of influent sludge based on dry solid. The amount of phosphorus recovered as MAP(as P) is 16.7 % to influent T-P.