NbC, HfC, TaC, and their solid solution ceramics have been identified as the best materials for ultrahigh-temperature ceramics. However, their structural stability and elastic properties are mostly unclear. Thus, we investigated structure and elastic properties of (Nb1-xTax)C and (Nb1-xHfx)C solid solutions via ab initio calculations. Our calculated results show that the stability of (Nb1-xTax)C and (Nb1-xHfx)C increases with the increase of Hf and Ta content, and (Nb1-xHfx)C is more stable than (Nb1-xTax)C at the same content of Hf and Ta. The lattice constants decrease with increasing of Hf and Ta content. (Nb1-xTax)C and (Nb1-xHfx)C carbides are mechanically stable and brittle. Bulk modulus of (Nb1-xTax)C increases with increasing Ta content. In contrast, bulk modulus of (Nb1-xHfx)C decreases with increasing Hf content. Hardness of solid solutions shows the highest values at the (Nb0.25Ta0.75)C and (Nb0.75Hf0.25)C. In particular, (Nb0.75Hf0.25)C shows the highest hardness for the current system. The results indicate that the overall mechanical properties of (Nb1-xHfx)C solid solutions are superior to those of (Nb1-xTax)C solid solutions. Therefore, controlling the Hf and Ta element and content of the (Nb1-xTax)C and (Nb1-xHfx)C Solid solution is crucial for optimizing the material properties.

Over the last decade, the next generation’s ultra-high-temperature materials as an alternative to Nickel-based superalloys have been highlighted. Ultra-high-temperature materials based on refractory metals are one of several potential candidates. In particular, molybdenum alloys with small amounts of silicon and boron (Mo-Si-B alloys) have superior properties at high temperature. However, research related to Mo-Si-B alloys were mainly conducted by several developed countries but garnered little interest in Korea. Therefore, in this review paper, we introduce the development history of Mo-Si-B alloys briefly and discuss the properties, particularly the mechanical and oxidation properties of Mo- Si-B alloys. We also introduce the latest research trends of Mo-Si-B alloys based on the research paper. Finally, for domestic research related to this field, we explain why Mo-Si-B alloys should be developed and suggest the potential directions for Mo-Si-B alloys research.

현재 국내 용기포장재 안전성 평가를 위한 용출시험에서 액체 시뮬란트를 사용하는 경우 실제와 다른 이행량 결과를 나타내는 상황과 고온가열 및 건조식품용 포장재, 그리고 종이·판지의 경우 액체 시뮬란트를 사용할 수 없는 문제점들을 감안한다면 유럽연합과 같이 고체건조 시뮬란트의 도입이 필수불가결해 보인다. Tenax®를 건조식품용 시뮬란트로 사용하여 얻어진 실험 결과치가 실제 식품에서보다 높을 경우 Tenax®에 대한 기준치를 설정하여 안전성 평가 여부를 판단할 수 있을 것이라는 전제가 성립한다. 지금까지 많은 연구결과들이 이러한 전제를 입증하고 있다. 그러나, 아직까지도 Tenax®를 이용한 실험 방법이 완전하게 틀을 잡고 있지 못하다고 판단된다. 이는 Tenax®로 포집되어 측정되는 물질의 물리화학적 특성들이 매우 다양할 수 있는데, 이를 포장재로부터 또는 이행된 식품으로부터 추출분석하기 위한 용매, 추출방법, 추출시간, 오염표준물질들의 종류에 따른 추출 및 분석 방법, Tenax®의 상태에 따른 분석 재현성 등에 대한 자료들이 부족한 것이 사실이다. 국내에서 유통되는 다양한 식품종류를 감안한다면 Tenax®를 국내 식품포장재의 안전성 평가를 위한 고체건조 시뮬란트로 공식적으로 도입하기 위해서는 추가 연구들이 필요할 것으로 판단된다.

The VHTR (Very High Temperature gas-cooled nuclear Reactor) has been considered as a major heat source and the most safe generation IV type reactor for mass hydrogen production to prepare for the hydrogen economy era. The VHTR satisfies goals for the GIF (Generation IV International Forum) policy such as sustainablility, economics, reliability and proliferation resistance and physical protection, and safety. As a part of a VHTR economic analysis, we have studied the VHTR construction cost and operation and maintenance cost. However, it is somewhat difficult to expect the ripple effect on the whole industry due to the lack of information about Inter-industries relationship. In many case, the ripple effect are based on experts’ knowledge or uncertain qualitative assumptions. As a result, we propose quantitative analysis techniques for ripple effects such as the production inducement effect, added value inducement effect, and employment inducement effect for VHTR 600MWt×4 modules construction and operation ripple effect based on NOAK (Nth Of A Kind). Because inducement effect values have been published annually, we predict inducement effect’s relation function and estimated values including production inducement effect value, added value inducement effect value, and employment inducement effect value using time series and estimated values are verified with published inducement effects’ value. This paper presents a new method for the ripple effect and preliminary ripple effect consequence using a time series analysis and inter-industry table. This ripple effect analysis techniques can be applied to effect expectation analysis as well as other type reactor’s ripple effect analysis including VHTR for process heat.

based composites are candidate materials for ultra-high temperature materials (UHTMs). has become an indispensable ingredient in UHTMs, due to its high melting temperature, relatively low density, and excellent resistance to thermal shock or oxidation. powders are usually synthesized by solid state reactions such as carbothermal, borothermal, or combined carbothermal reaction. SiC is added to this system in order to enhance the oxidation resistance of . In this study, ?based composites were successfully synthesized and densified through two different processing paths. or 25 vol.%SiC was fully synthesized from oxide starting materials with reducing agents after heat treatment at 1400. Besides, ?20 vol.%SiC was fully densified with as a sintering additive after hot pressing at 1900. The synthesis mechanism and the effect of sintering additives on densification of ?SiC composites were also discussed.

국내 전력난 해소 및 다양한 에너지공급 및 저장기술 포트폴리오를 구성하기 위해서는 차세대 에너지저장기술 개발이 필요하며, 기존의 화석연료를 사용하지 않고 전기-에너지원을 다양화 할 수 있는 기술 개발이 필요하다. 또한 다양한 신재생에너지원을 융합한 열 및 전기 생산 기술과 이를 이용하여 수소 생산 후 필요시 전기로 재공급할 수 있는 미래형 에너지저장 기술의 기저 에너지원으로 폐기물 자원을 활용할 신기술이 필요하다. 기존의 생활폐기물과 일부 가연성 산업폐기물을 소각하여 얻은 스팀은 대부분 180~250℃, 7~20bar로 발전효율이 10% 내외로 경제적으로 활용하는데 어려움이 있어 최근에서는 SRF 연소보일러를 개발하여 400℃, 40 bar 스팀을 생산하여 발전효율을 향상하는 연구가 수행되고 있다. 이와 같이 낮은 온도의 스팀은 소각로에서 생산한 후 2차적인 승온장치를 이용하여 초고온인 700℃ 이상의 스팀을 생산하여 양방향 수전해장치에서 수소-전기전환이 가능한 스팀으로 사용하고자 한다. 따라서 본 연구에서는 소각로에서 생산한 낮은 온도, 압력의 스팀을 초고온으로 승온할 수 있는 연소장치를 설계 및 제작하여 실험하고자 한다.

우리나라 유기성 폐기물처리의 가장 큰 비중을 차지하던 해양투기 방법이 폐기물 해양배출을 금지하는 런던협약으로 인해 2012년부터 해양투기가 전면 금지됨에 따라 안정적이고 지속적인 육상처리 시설이 요구되고 있다. 환경부는 폐기물 관리법으로 온실가스 발생 억제 및 재활용 촉진을 위하여 유기성 슬러지의 직매립을 금지하였다. 그동안 유기성 폐기물을 자원화하기 위한 방법으로 퇴비화 기술이 많이 연구되어 왔으나 여러 가지 문제점들이 야기되고 있다. 소각방법은 다이옥신과 같은 2차 오염의 우려가 있으며, 퇴비화 과정에서는 발생되는 악취로 인하여 민원이 잦아지고 결국 퇴비화 시설이 폐쇄되는 경우가 많았다. 우리나라에서 쓰이고 있는 퇴비화는 비 연속식 처리로 퇴비 원료(유기성 폐기물)의 제한적 처리와 퇴비화 활성에 요구되는 시간이 길어 부지요구도가 높은 문제, 불안정한 최종 생성물, 감량화 실패, 장시간 온도조절 및 공기주입으로 인한 에너지 소비증가로 상용화에 어려움이 많다. 본 연구에서는 강릉시 하수종말처리장에서 배출되는 하수슬러지를 대상으로, 초고온 호기성 발효과정을 통해 하수슬러지의 퇴비화 진행에 따른 온도변화, 발효가스 분석, pH, C/N비, 수분함량, 고형물 유기물 변화, 부피 및 무게변화, 중금속 분석, 혼합 및 교반과 같은 반응인자들을 도출하여 운전 변수를 알아보았다. 한편 하수슬러지의 퇴비화 진행에 따른 시료와 발효 종료된 퇴비의 중금속 및 유해인자 분석을 통하여 퇴비의 발효 메커니즘 및 안정성을 검증하였다. 초고온 퇴비화 기술의 새로운 정립과 국내 연구가 전무한 초고온 발효공정의 data base 확보를 목적으로 하였다. 또한 퇴비화 과정에서 발생되는 악취도와 악취를 발생시키는 원인물질을 밝히고자 하였다.

국내 대표적인 유기성 폐기물은 음식물류 페기물이며, 음식물쓰레기는 환경적, 경제적, 사회적으로 많은 문제를 나타내고 있다. 음식물쓰레기는 파쇄-탈수-선별 전처리를 통해 고형물과 수분을 분리하여, 고형물은 재활용하고 수분은 음폐수로 배출되어 별도처리하며, 부형제(톱밥, 왕겨 등) 등을 섞어 처리하고 있다. 또한 매립, 소각, 바이오가스화 공법은 각각 2차적으로 대기, 수질, 토양에 오염을 일으킬 수 있다는 점과 최종 부산물(BGP,바이오가스부산물)의 처리가 어려움을 겪고 있다. 그동안 유기성 폐기물을 자원화하기 위한 방법으로 퇴비화 기술이 많이 연구되어 왔으나, 이 역시 퇴비화 과정에서 발생되는 악취로 인하여 민원이 잦아지고 결국 퇴비화 시설이 폐쇄되는 경우가 많았다. 그러나 초고온 호기성 발효공법(발효온도 95℃ 이상)은 수분조절제가 불필요하고, 음폐수가 발생하지 않으며, 악취저감 효과 및 폐기물 감량효과가 기존의 공법과 비교해 탁월하다. 본 연구에서는 강릉시 하수종말처리장에 초고온 호기성 발효 Pilot Plant를 설치하여, 강릉시에서 배출되는 음식물 쓰레기를 대상으로 초고온 호기성 발효공정을 통해 음식물쓰레기의 퇴비화 진행에 따른 온도변화, 발효가스 분석, pH, C/N비, 수분함량, 고형물 유기물 변화, 부피 및 무게변화, 중금속 분석, 혼합 및 교반과 같은 반응인자들을 도출하여 운전변수를 분석하였다. 음식물쓰레기의 퇴비화 진행에 따른 시료와 발효 종료된 퇴비의 중금속 및 유해인자 분석을 통하여 퇴비의 발효 메커니즘 및 안정성을 검증하고, 초고온 호기성 퇴비화 기술의 정립과 데이터베이스 확보를 목적으로 하였다. 또한 퇴비화 과정에서 발생되는 악취물질 및 악취도를 알아보기 위하여 악취방지법에 지정되어있는 복합악취와 지정악취물질 12개 항목을 알아보고자 하였다.

This study was conducted to evaluate the effects of physical characteristics. Twelve specific odorous compounds and various sources of bacteria were tested via treatment of food waste using an ultra-thermophilic aerobic composting process. Food waste was mixed with seed material and operated for 47 days. During composting, the temperature was maintained at 80-90°C. The variations in O2, CO2 and NH3 production suggested typical microorganism-driven organic decomposition patterns. After composting, the concentrations of 12 specific odorous compounds other than ammonia did not exceed the allowable exhaust limits for odor. After composting, thermophiles represented 50% of all bacteria. After composting, the percentage of thermophile bacterial increased by 15%. Therefore, both stable composting operation and economic benefit can be expected when an ultra-thermophilic composting process is applied to food waste.