Conventionally, metal materials are produced by subtractive manufacturing followed by melting. However, there has been an increasing interest in additive manufacturing, especially metal 3D printing technology, which is relatively inexpensive because of the absence of complicated processing steps. In this study, we focus on the effect of varying powder size on the synthesis quality, and suggest optimum process conditions for the preparation of AlCrFeNi high-entropy alloy powder. The SEM image of the as-fabricated specimens show countless, fine, as-synthesized powders. Furthermore, we have examined the phase and microstructure before and after 3D printing, and found that there are no noticeable changes in the phase or microstructure. However, it was determined that the larger the powder size, the better the Vickers hardness of the material. This study sheds light on the optimization of process conditions in the metal 3D printing field.

노란잔산잠자리(멸종위기야생생물 II급) 약충은 내성천 일대 서식하는 것으로 알려져 있다. 2019년 3월 서식이 확인된 37개 지점의 하상 0.2㎡ 면적에서 채취한 퇴적물 입도 분석 및 개체수와의 상관관계를 분석하였다. 입도 분석 결과 ‘조립사’(500 ~ 1,000 ㎛) 52.5%, ‘극조립 사’(1,000 ~ 2,000 ㎛) 25.6%, ‘중립사’ (250 ~ 500 ㎛) 17.2%, ‘세립사’(125 ~ 250 ㎛) 3.1%, ‘극세립사’(63 ~ 125 ㎛) 1.0%, ‘실트’(63 ㎛미 만) 0.7% 순으로 나타났다. 노란잔산잠자리 약충의 개체수는 ‘극세립사’(63 ~ 125 ㎛), ‘세립사’(125 ~ 250 ㎛)와는 양의 상관관계를, ‘조립사’ (500 ~ 1.000 ㎛)와는 음의 상관관계를 나타내었다. 본 연구 결과를 통해 노란잔산잠자리 약충이 고운 모래를 서식처로 활용하고 있는 것을 확인 하였으며, 이러한 연구결과는 이후 내성천 일대 하상 환경변화 모니터링에 활용 할 수 있을 것이다.

목 적: 평균 제곱근 굴절력오차(RMSPE) 값을 적용하여 누진가입도렌즈(PALs)의 원용부, 중간거리부 및 근용부의 굴절력오차를 측정하여 광학적 특성을 분석하고자 하였다. 방 법: 현재 임상에서 처방되고 있는 17종(51개)의 누진가입도렌즈(원용부 굴절력은 0.00D, 가입도 1.50D, 2.00D 및 2.50D)를 무작위로 선정하였다. Free Form Verifier(FFV, Rotlex, Israel)를 이용하여 누 진가입도렌즈의 각 부위(0.5 mm 간격의 6953개 지점)에서 전면굴절력을 측정하였다. 원용부와 중간거리부 및 근용부의 각 지점에서 측정된 구면굴절력과 원주굴절력을, 각 지점에서 요구되는 굴절력과 편차를 나타 내는 RMSPE로 환산하였고, 0.25D 단계의 색 지형도로 표현하였다. 결 과: 17가지 누진가입도렌즈의 3가지 가입도에 대한 원용부 명시범위는 가입도 1.50D에서 9.53±5.25 mm, 2.00D에서 9.56±3.86 mm 및 2.50D에서 9.65±4.73 mm였고 가입도에 따라 유의한 차이가 없었다 (F=0.003, p=0.997). 중간거리부 명시범위는 가입도 1.50D에서 14.74±10.72 mm, 2.00D에서 9.09±5.28 mm 및 2.50D에서 6.79±3.89 mm로, 가입도가 증가할수록 감소하였다(F=5.394, p=0.008). 근용부 명시 범위는 가입도 1.50D에서 20.85±4.80 mm, 2.00D에서 14.82±4.42 mm 및 2.50D에서 11.65±5.98 mm로, 가입도가 증가할수록 크게 감소하였다(F=14.260, p=0.000). 또한 RMSPE 값을 적용한 색 지형도로부터 동 일한 디자인에서 가입도 변화에 따른 명시범위의 폭과 주변부 비점수차의 변화도를 쉽게 비교할 수 있었다. 결 론: 누진가입도렌즈의 다양한 디자인과 동일한 디자인에서 가입도의 변화에 따른 굴절력오차의 변화 를 분석할 수 있는 방법을 제시하였다. 임상에서 다양한 용도와 디자인을 비교적 간단하고 쉽게 분석하여 사 용자의 작업조건이나 특정요구에 적합한 디자인을 처방할 수 있는 기초적인 자료를 제공한 것으로 생각된다

목적: RMSPE 값(Root Mean Square Power Error Value)을 적용하여 누진 가입도 렌즈의 부 위별 오류 값을 도식화하여 디자인에 따른 광학적 특성을 분석하고자 하였다. 방법: 임상에서 처방되고 있는 17가지의 누진 가입도 렌즈(원용부 굴절력이 0.00D이고 가입도 가 1.50D, 2.00D 및 2.50D)를 대상으로 선정하였다. Free Form Verifier(FFV, Rotlex, Israel) 를 사용하여 대상의 전면 굴절력을 측정하였다. 0.5mm 간격의 6953개 지점의 측정값을 RMSPE 값으로 산출하여 원용부 및 중간거리 그리고 근용부 굴절력의 분포를 각각 도식화하였 다. 결과: 원용부, 중간거리부 및 근용부의 각 지점에서 요구되는 굴절력과 RMSPE의 차이로부터 명시범위와 주변부 굴절력의 분포를 0.25D 간격으로 나타내었다. 각 디자인 및 동일 디자인에 서 가입도 증가에 따른 굴절력 분포 특성을 쉽게 구별할 수 있었다. 등가구면굴절력을 적용했 을 때보다 부위별 오차값이 더 컸다. 결론: 전면굴절력에 대한 RMSPE를 부위별로 요구되는 굴절력과 비교하여 원용부, 중간거리부 및 근용부의 명시범위를 동시에 표현하고, 누진가입도렌즈의 디자인 및 가입도 변화에 따른 광 학적 특성을 편리하게 비교 분석할 수 있는 방법을 제시하였다고 생각된다.

최근 국내외에서 역학적-경험적 설계법의 개발 및 이의 활용을 위한 각종 연구가 매우 활발하게 진행중에 있다. 미국의 경우 AASHTO 2002 설계법, 우리나라의 경우 한국형 도로포장설계법의 개발이 진행 중에 있고, 개발되는 설계법에 도로포장재료의 역학적 물성치 평가가 상당히 중요한 역할을 하도록 구성되어 있다. 따라서 설계법에 이용될 국내 아스팔트 혼합물의 재료물성의 평가가 매우 시급한 실정이다. 설계법에 이용되는 재료 물성을 평가하는 방법 중 최근에 많이 적용되는 방법이 동탄성계수 실험이다. 동탄성계수는 다양한 온도조건, 하중, 속도를 이용하여 다양한 교통조건을 반영할 수 있다. 사용된 골재의 입도, 아스팔트 바인더에 따라서 변화하며, 특히 아스팔트 혼합물의 점탄성적인 특성을 잘 묘사할 수 있는 물성치 평가방법이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 아스팔트 혼합물에 사용되는 골재의 공칭최대치수 및 입도분포와 동탄성계수와의 상관관계를 규명하는 것이다. 국내의 실험장비 조건을 고려할 때, 시편의 직경 및 높이는 100mm 및 150mm를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 골재의 공칭최대치수가 커짐에 따라 동탄성계수가 증가하는 경향을 나타내었다.

The W/O emulsion was formed by mixing hydrophobic nonion surfactants of span 80 and tween 60 with kerosine, and by adding sodium silicate aqueous solution. Precipitating the W/O emulsion by sodium bicarbonate resulted in spherical silica particles. Shape and size distribution of silica particles were observed. The particles were spherical and they have narrow size distribution. Particle sizes were 9.29, 7.39 and 5.73 μm at homogenizer speed of 2500, 3000, and 3500 rpm, respectively. The particle size was decreased by increasing agitation speed due to the formation of emulsion droplet. At fixed agitation speed, absorbed paraffin oil weight were measured and the SiO2/Na2O mole ratio effects on particle size were investigated. Particle size was decreased by increasing the mole ratio of SiO2/Na2O.

활석은 T-O-T 구조의 함수 마그네슘 층상규산염 광물로서, 화학적 안정성과 흡착성 등의 특성을 가지고 있어 다양한 산업분야에서 첨가제, 코팅제 등으로 활용되어 왔다. 최근 나노 복합체의 안정성 향상을 위한 첨가제로서 활석 나노입자가 각광받고 있다. 본 연구에서는 고에너지 볼 밀을 이용하여 기계적인 방법으로 활석 나노입자를 형성하고, 분쇄시간에 따른 입자크기 및 결정도의 변화를 알아보고자 하였다. X-선 회절 분석 결과, 분쇄가 진행됨에 따라 활석의 피크 폭이 점진적으로 증가하여720분 분쇄 후, 활석은 비정질에 가까운 X-선 회절패턴을 보여준다. 레이저회절 입도 분석 결과, 약12 μm이었던 활석의 입도는 분쇄가 진행됨에 따라 약 0.45 μm까지 감소하였으나, 120분 이상 분쇄를진행하여도 뚜렷한 입도의 감소가 관찰되지 않았다. 반면, BET 비표면적은 분쇄 720분까지 꾸준히 증가하여, 분쇄에 따른 입도 또는 형태의 변화가 지속적으로 일어남을 지시한다. 주사전자현미경 및 투과전자현미경 관찰 결과, 720분 분쇄 후 약 100~300 nm 내외의 층상형 입자들이 마이크로 스케일의응집체로 존재함을 확인하였다. 이와 같은 결과는 분쇄시간이 증가함에 따라 활석의 입자크기 및 형태는 지속적으로 변화하지만, 나노입자의 특성상 재응집이 일어나 마이크로 크기의 응집체를 형성하고 있음을 지시한다. 또한 활석의 분쇄에서 판의 크기, 즉 a축, b축 방향의 길이는 감소 한계가 존재하며, 분쇄가 진행될수록 판의 두께, 즉 c축 방향의 길이 감소가 주된 분쇄 메커니즘으로 생각된다. 본연구의 결과는 나노 활석의 형성 메커니즘에 대한 이해를 고양할 수 있을 것으로 기대된다.

폐기물을 이용한 가스화 공정을 통해 생성되는 합성가스는 적용하고자 하는 후단공정에 따라 적합한 품질을 얻기 위해 다양한 정제 설비를 거쳐 정제된다. 가스터빈을 가스화 시스템 후단 공정으로 적용할 경우 터빈의 블레이드가 마모되지 않기 위해서 합성가스 내 입자상 물질의 입자사이즈는 5 μm 이하까지 제거되어야 한다. 따라서 합성가스 내 입자상 물질들을 제어하기 위해서는 각 정제 설비에서 발생하는 입자상물질 또는 정제설비에서 제거된 입자상물질들의 입자 사이즈에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 pilot scale의 폐기물 가스화 시스템 내의 세정 설비에서 발생하는 폐수 내 존재하는 입자상물질의 입자사이즈를 비교함으로써 각 세정설비의 특징을 파악하고, 더 나아가 각 설비에서 제거된 입자상물질의 입도 거동을 통해 상용규모 단계까지 scale-up 하였을 때 세정설비에 대한 성능을 예측할 수 있다. 가스화공정에서 발생한 합성가스 내 입자상 물질은 분진제거탑, 중화세정탑 그리고 습식전기집진기를 통과하여 대부분의 입도가 큰 물질은 제거되었다. 입도분석 결과 가스화로에서 발생한 입자상 물질의 입자사이즈는 24.0 μm 이며, 분진세정탑에서는 23.0 μm, 중화세정탑은 14.2 μm 그리고 습식전기집진기에서는 12.8 μm의 입자상 물질을 제거하는 것으로 분석되었다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 pilot 규모의 폐기물 가스화 시스템에서 생성된 합성가스는 사이즈가 큰 입자상 오염물질이 대부분 제거되어 가스터빈이나, IC engine에 후단공정으로 활용이 가능함을 확인할 수 있다.

최근 고유가 시대를 맞아 신재생 에너지확보가 필요한 시점에 가연성 폐기물로부터 고형연료제품을 생산하여 대체연료로 활용하는 방안이 부상되고 있다. 폐기물을 에너지화하여 온실가스의 배출을 감소시키고, 온실가스 배출 감축량(CERs) 확보를 통한 국가 경쟁력을 높일 수 있다. 현 시점을 토대로 본 연구의 목적은 D군에서 발생되는 사업장 생활계폐기물의 질적 특성, 배출량 및 처리방법 등을 파악함으로써, 합리적인 폐기물 처리시설을 계획하기 위한 기초자료를 확보하는데 목적이 있다. 본 조사의 대상지역은 주거형태, 생활수준 그리고 당진군 사업장 생활폐기물 발생특성을 고려하여 도심 주거지역(공동주택1,2, 단독주택), 상업지역, 업무지역 등 대표성을 띠는 총 5개의 지역으로 나누었다. 본 조사에서 삼성분 분석결과, 함수율의 경우 공동주택지역 20.78%, 단독주택 19.58%, 상가지역 21.57%, 업무지역 12.66%으로 조사되었으며, 상가지역이 조금 높게, 업무지역에서 낮게 나타났다. 가연분 결과는 공동주택 53.58%, 단독주택 53.22%, 상가지역 50.55%, 업무지역 58.32%로 조사되었다. 회분조사 결과에는 공동주택 25.64%, 단독주택 27.20%, 상가지역 27.88%, 업무지역 29.02%로 나타났다. 4개 조사지점 평균 삼성분 함량은 함수율 18.65%, 가연분 53.92%, 회분 27.43%로 조사되었다. 발열량 분석결과, 고위발열량의 경우 공동주택 폐기물에서 4312.66kcal/kg, 단독주택 폐기물에서 2907.37 kcal/kg, 상가지역 폐기물에서 3554.10kcal/kg, 업무지역 폐기물에서 4477.81kcal/kg로 조사되었다. 저위발열량의 경우 공동주택폐기물에서 3675.31kcal/kg, 단독주택 폐기물에서 2643.32kcal/kg, 상가지역 폐기물에서 3554.10kcal/kg, 업무지역 폐기물에서 4108.32kcal/kg로 조사되었다. 4개 조사지점에서의 평균 고위발열량은 4015.27kcal/kg, 저위발열량은 4108.32kcal/kg으로 조사되었다. 입도분석 결과, 30mm이하인 폐기물은 전체의 평균 7.18%, 30~50mm은 16.06%, 50~80mm은 37.62%, 80~100mm은 16.92%, 100~200mm은 20.86%, 200mm 이상은 1.36%로 조사되었다. 5지역 모두 가장 많은 입도분포를 나타내는 부분은 50~80mm이고, 가장 적은 분포는 200mm이상에서 조사되었다. 평균 발열량은 환경부에서 지정한 고형연료제품의 등급기준 3,500~4,500kcal/kg인 4등급에 포함이 될 수 있는 수치를 보였다. 연료로의 기준치(6,000kcal/kg)의 및 석탄과 유사한 발열량을 보이기에는 부족한 점이 있어 발열량을 높일 수 있는 부분은 혼재하여 사용해야 할 것으로 사료되며, 입도분석의 결과 개괄적인 특성을 토대로 고형연료로서의 기준에 맞게 파쇄하여 성형을 해야 할 것으로 사료된다. 본 연구를 통해 폐기물 고형연료(RDF)의 제작에 있어 기초자료로 사용될 수 있을 것이라 사료된다.

동해 후포분지의 고환경을 규명하기 위해 HB 13-2 코어를 대상으로 퇴적물의 입도 분석 및 XRD, XRF를 통한 광물 분석을 실시하였다. HB 13-2 코어 퇴적물은 0.4 mbsf를 기준으로 엽리가 미약하고 생교란작용이 나타나는 퇴적상과 생교란작용이 하부로 갈수록 강해지는 두 개의 퇴적상으로 구분된다. 0-0.82 mbsf 구간에서의 비응집성 실트(sortable silt) 함량의 갑작스러운 증가와 상부층준에서의 민감입도 요소의 변화는 대마난류의 영향이 증가하였음을 보여준다. 퇴적물의 주 구성광물은 석영, 미사장석, 정장석, 알바이트와 더불어 녹니석, 캐올리나이트, 일라이트와 같은 점토광물이 포함되어 있으며 이들은 시료의 깊이 및 입도와 크게 연관성이 없는 것으로 나타나는데 이는 코아시료의 퇴적기간 동안 수문학적 변화는 크지 않았음을 시사한다. 1.4 mbsf부터 점토광물의 결정도가 감소하고 S/I 피크가 증가하는 현상은 온난다습한 기후의 영향으로 판단된다.

자갈 이상의 조립질 재료로 이루어진 하천의 하상 재료 입도분석은 많은 노력과 경비를 소요하는 일이기 때문에, 적절히 분석되지 못하고 있는 것이 현실이다. 본 연구의 목적은 자갈 이상의 조립질 재료로 이루어진 하상의 입도 분포를 영상 처리를 통하여 분석하는 기법을 개발하는 것이다. 전체 개발 과정은 개별 입자의 영상 정보 분석과정과 하상 영상에서 입자를 분석하는 두 과정으로 이루어졌다. 먼저 개별 입자들의 영상에 나타난 평면 특성(장축, 중간축, 면적 등)이 실제 입자와 어떤 관계를 가지는지 분석하였다. 이를 위하여, 대종천, 밀양강, 형산강의 3개 하천에서 420개의 자갈 시료를 채취한 뒤, 각 입자의 버니어캘리퍼스로 장축, 중간축, 단축의 길이를 측정하고, 저울로 중량을 측정하였다. 채취된 입자를 개별적으로 영상으로 찍은 후, 영상에서 장축과 중간축, 면적을 계측하는 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 이용한 영상 정보와 실제 측정한 자료를 비교하였다. 입자의 개별 측정 결과 자갈 하천의 하상 재료의 형상계수는 0.51~0.59 이었다. 이는 모래 하상의 0.7, 자갈 하천이 이보다 약간 작다는 통상적으로 알려져 있는 지식과 부합하였다. 또한, 하천에 따라 형상 계수는 약간의 차이를 보이기 때문에 일괄적으로 통일된 값을 적용하기는 어려울 것으로 보인다. 한편, 자갈의 중량은 장축이나 중간축보다는 면적과의 상관성이 더 높다. 이 자료의 결과를 이용하여 영상 분석에서 나온 면적을 입자의 중량과 공칭직경으로 환산하는 방법을 제시하였다. 두 번째 과정으로 ImageJ 프로그램을 이용하여 대종천, 밀양강, 형산강의 하상 영상에 적용하여 자갈입자의 면적을 분석하고 이를 입도분포 곡선으로 환산하였다. 영상 분석에서 구한 입도분포를 시료를 채취하여 실측한 자료와 비교한 결과는 매우 타당한 결과를 보였다.

본 연구에서는 해안과 접해있는 하천 하구부의 하상변화를 분석하기 위해 하상토의 입도분포 변화를 조사하였다. 연구 대상지역인 호산천/가곡천의 하구부는 하천 흐름에 영향을 주는 방파제가 건설되고 있고, 하구부의 개폐현상이 발생하는 지역이다. 따라서 이로 인한 하천유황의 변화가 하상변동에 영향을 끼칠 것으로 예상되며 이에 대한 조사가 필요한 실정이다. 하상변화를 관측하기 위해 각 하천 상·중·하류 지점에서 홍수기 전과 후의 하상토입도분포를 비교하였다. 홍수기 전 평수기에 하상토 시료를 채취하고 GPS로 채취지점의 좌표를 획득하고, 태풍 덴빈(Tembin)과 태풍 볼라벤(Bolaven) 그리고 태풍 산바(Sanba)가 상륙한 후 기존 채취지점의 좌표를 이용하여 하상토 시료를 재채취 하였다. 체가름실험을 통한 홍수기 전·후의 하상토 입도분포를 비교한 결과 대표단면에서의 하상변화를 일부 확인할 수 있었다. 이러한 연구결과는 하구부의 개발에 따른 상류하천의 하상변동을 예측하기 위한 기초자료로 활용될 수 있다. 또한 추후 하천의 유량관측과 더불어 하상변동에 대한 수치해석이 수행된다면 하천의 지형변화와 이로 인한 위험지역의 발생에 대해 효율적으로 대비할 수 있을 것으로 판단된다.