One of released radioactive gases from a spent fuel is cesium (137Cs) as semi-volatile fission products and reticulated ceramic foam could be used for capturing the gaseous cesium. It has threedimensional open-pore structures and consumes cesium above 600°C to form cesium species including Cs-nepheline (CsAlSiO4) and pollucite (CsAlSi2O6) phases. Kaolinite-based foam filter is a favorable ceramic filter because they exhibit superior capture characteristics compared to other aluminosilicate minerals and other shape filters. However, for usage in special conditions, structural limitations such broken struts must be improved. Here, recoating by using centrifugation, followed by a pre-sintering cycle was conducted for covering the cracks and voids, resulting from the burnout of the polyurethane sponge as a sacricial template. The slurry including additives was chosen by considering viscous behavior of slurries for the centrifugation. The microstructure and strength was improved by the recoating.

본 연구는 ‘암기조생’ 감귤 과실의 표면온도와 일사량 간의 상관관계를 분석하여 일소가 유발되는 과실 표면온도를 예측 하고 일소 발생을 경감시키고자 수행하였다. 이를 위해 기온 이 31℃일 때 30분 간격으로 5분 미세살수와 1% 탄산칼슘, 4% 카올린 용액을 10일 간격으로 3회 엽면살포하여 일소과 발생과 과실 품질을 조사하였다. 과실 표면온도는 일사량과 R = 0.788(p < 0.01)로 유의한 정의 상관관계를 나타냈으며 한 낮에는 기온보다 최고 16℃가 높았다. 과실 표면온도를 추정 하는 회귀식 y = 0.099 × (대기온도) + 0.018 × (일사량) + 20.779(R = 0.687, p < 0.01)을 도출하였다. 30분 간격으로 5 분 미세살수시 수관 내부 온도가 무처리보다 5.1℃ 낮았다. 일 소과 발생률은 미세살수구가 2.1%로 무처리구보다 2배 이상 낮았고 통계적으로 유의성을 나타냈으나, 과실 품질은 처리 간에 비슷하였다. 햇빛을 반사하거나 미세살수를 실시하여 과실 표면온도를 낮추면 일소 발생을 줄일 수 있을 것으로 보 인다.

In this study, the effects of kaolin addition on the properties of reticulated porous diatomite-kaolin composites are investigated. A reticulated porous diatomite-kaolin composite is prepared using the replica template method. The microstructure and pore characteristics of the reticulated porous diatomite-kaolin composites are analyzed by controlling the PPI value (45, 60, and 80 PPI) of the polyurethane foam (which are used as the polymer template), the ball-milling time (8 and 24 h), and the amount of kaolin (0–50 wt. %). The average pore size decreases as the amount of kaolin increases in the reticulated porous diatomite-kaolin composite. As the amount of kaolin increases, it can be determined that the amount of inter-connected pore channels is reduced because the plate-shaped kaolin particles connect the gaps between irregular diatomite particles. Consequently, a higher kaolin percentage affects the overall mechanical properties by improving the pore channel connectivity. The effect of kaolin addition on the basic properties of the reticulated porous diatomite-kaolin composite is further discussed with characterization data such as pore size distribution, scanning electron microscopy images, and compressive strength.

This study focused on the development of Fe–Co/kaolin catalyst by a wet impregnation method. Response surface methodology was used to study the influence of operating variables such as drying temperature, drying time, mass of support and stirring speed on the yield of the catalyst. The catalyst composite at best synthesis conditions was then calcined in an oven at varied temperature and time using 22 factorial design of experiment. The catalyst with optimum surface area was then utilized to grow carbon nanofiber (CNF) in a chemical vapour deposition (CVD) reactor. Both the catalyst and CNF were characterized using high-resolution scanning electron microscopy, high-resolution transmission electron microscopy, thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy. On the influence of operating variables on the yield of catalyst, the results showed that an optimum yield of 96.51% catalyst was obtained at the following operating conditions: drying time (10 h), drying temperature (110 °C), stirring speed (100 rpm) and mass of support (9 g). Statistical analysis revealed the existence of significant interactive effects of the variables on the yield of the catalyst. The HRSEM/XRD/BET/TGA analysis revealed that the particles are well dispersed on the support, with high surface area (376.5 m2/g) and thermally stable (330.88 °C). The influence of operating parameters on the yield of CNF was also investigated and the results revealed an optimum yield of 348% CNF at the following operating conditions: reaction temperature (600 °C), reaction time (40 min), argon flow rate (1416 mL/min) and acetylene/hydrogen flow rate (1416 mL/ min). It was found from statistical analysis that the reaction temperature and acetylene/hydrogen flow rates exerted significant effect on the CNF yield than the other factors. The contour and surface plots bi-factor interaction indicated functional relationship between the response and the experimental factors. The characterization results showed that the synthesized CNF is thermally stable, twisted and highly crystalline and contain surface functional groups. It can be inferred from the results of various analyses that the developed catalyst is suitable for CNF growth in a CVD reactor.

In this study, Fe-Ni bimetallic catalyst supported on kaolin is prepared by a wet impregnation method. The effects of mass of kaolin support, pre-calcination time, pre-calcination temperature and stirring speed on catalyst yields are examined. Then, the optimal supported Fe-Ni catalyst is utilised to produce multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) using catalytic chemical vapour deposition (CCVD) method. The catalysts and MWCNTs prepared using the optimal conditions are characterized using high resolution transmission electron microscope (HRTEM), high-resolution scanning electron microscope (HRSEM), electron diffraction spectrometer (EDS), selected area electron diffraction (SAED), thermogravimetric analysis (TGA), Brunauer-Emmett-Teller (BET), and X-ray diffraction (XRD). The XRD/EDS patterns of the prepared catalyst confirm the formation of a purely crystalline ternary oxide (NiFe2O4). The statistical analysis of the variance demonstrates that the combined effects of the reaction temperature and acetylene flow rate predominantly influenced the MWCNT yield. The N2 adsorption (BET) and TGA analyses reveal high surface areas and thermally stable MWCNTs. The HRTEM/HRSEM micrographs confirm the formation of tangled MWCNTs with a particle size of less than 62 nm. The XRD patterns of the MWCNTs reveal the formation of a typical graphitized carbon. This study establishes the production of MWCNTs from a bi-metallic catalyst supported on kaolin.

Cochlodinium polykrikoides is a harmful algae that in Korea, has caused red tide in the southern and eastern coastal water of Korea from summer to early autumn since 1990, triggering fishing damage each year. To reduce and prevent this damage, loess is generally sprayed in the field conditions, but in recent years, the red tide coverage is becoming extensive, and thus there is a need to secure the removal materials for the long-term ocean environment changes. This study sought to confirm the use of kaolin with low trace metal content and the organism-extracted chitooligosaccharide as a C. polykrikoides removal material. The kaolin's removal efficiency by its concentration, using C. polykrikoides cultures, was measured, showing that there was no change to pH, and that, within 30 minutes, the removal effect stood at 21~62%. The test of chitooligosaccharide by its concentration showed that, with the pH change range (5.58~8.88), the removal effect was low at 9~30%. But, the successive injection of the mixture of kaolin and chitooligosaccharide into the cultures revealed that, while the kaolin concentration was irrelevant to the removal efficiency, upon the supply of over 2mL chitooligosaccharide, the removal efficiency increased to 62?91% with normal pH values (7.01~7.34) being measured. To ensure easy onsite spray of the kaolin and chitooligosaccharide mixture, its dry crashed substance was tested, revealing that, when the ratio of kaolin : chitooligosaccharide was 1:10, the removal efficiency was higher than 85%, and that there is a need for boosting cost-efficiency considering the easiness of spraying, drying time and the supply amount.

본 연구에서는 디스크 링 형태에 패터닝된 박막을 적층시킨 모듈의 분리특성을 규명하고자 투과실험을 수행하였다. 먼저, 본 연구에서 자체 제작한 5가지 형태의 디스크 필터의 순수 투과도를 측정하였으며 그 값은 0.25 내지 2.24L/m2·hr·bar이었다. 0.1 wt% 카올린 수용액을 투과시키면 순수 투과율이 가장 높은 모듈의 투과유속이 가장 높았고, 순수 투과율이 가장 낮았던 모듈의 카올린 투과유속이 가장 낮게 나타났다. 그러나 모든 모듈의 카올린 투과유속이 순수 투과율에 비례하지는 않았다. 또한 0.1 wt% 수용액으로 장시간 운전하기 위하여 디스크 필터 모듈 1에 주기적으로 역세척을 실시하였으며 가장 효율적인 운전조건은 투과시간 8분, 역세척 2분 주기임을 확인하였다.

본 시험은 괘대재배를 한 ‘풍수’, ‘황금배’, ‘신고’, 그리고 ‘감천배’의 관행구와 무대재배를 한 과실에 TiO2나 Kaolin를 엽면처리 하였을 때 과실품질과 흑성병에 미치는 영향을 조사하고자 수행되었다. 1. 관행재배구는 TiO2나 Kaolin 보다 평균과중은 증가하였지만, 수량이 현저하게 감소하여 총 과실생산량은 감소되었다.2. 관행재배구에서의 ‘풍수’와 ‘감천배’의 당도는 TiO2나Kaolin 처리구 보다 높았다.3. ‘황금배’와 ‘감천배’의 과실 경도는 TiO2 처리시 가장 높았으며 Kaolin처리시도 다소 증가시켰다. ‘풍수’와 ‘신고’는 처리 간에 차이가 없었다.4. 과피색은 관행재배구에서 가장 밝은 색도를 보였다.5. TiO2와 Kaolin 처리는 품종에 상관없이 총 폴리페놀 함량을 증가시켰다.6. 엽의 흑성병 발생 억제율은 관행재배구가 ‘풍수’, ‘황금배’,‘신고’에서 낮게 나타났으며 ‘감천배’는 TiO2 처리로 100% 억제되었다.

In this study, the adsorption of toxic pollutants onto cetyltrimethylammonium kaolin (CTAB-Kaolin) is investigated. The organo-kaolin is synthesized by exchanging cetyltrimethylammonium cations (CTAB) with inorganic ions on the surface of kaolin. The chemical analysis, the structural and textural properties of kaolin and CTAB-kaolin were investigated using elemental analysis, FTIR, SEM and adsorption of nitrogen at -196℃. The kinetic adsorption and adsorption capacity of the organo-kaolin towards o-xylene, phenol and Cu(II) ion from aqueous solution was investigated. The kinetic adsorption data of o-xylene, phenol and Cu(II) are in agreement with a second order model. The equilibrium adsorption data were found to fit Langmuir equation. The uptake of o-xylene and phenol from their aqueous solution by kaolin, CTAB-kaolin and activated carbon proceed via physisorption. The removal of Cu(II) ion from water depends on the surface properties of the adsorbent. Onto kaolin, the Cu(II) ions are adsorbed through cation exchange with Na+. For CTAB-kaolin, Cu(II) ions are mainly adsorbed via electrostatic attraction with the counter ions in the electric double layer (Br-), via ion pairing, Cu(II) ions removal by the activated carbon is probably related to the carbon-oxygen groups particularly those of acid type. The adsorption capacities of CTAB-kaolin for the investigated adsorbates are considerably higher compared with those of unmodified kaolin. However, the adsorption capacities of the activated carbons are by far higher than those determined for CTAB-kaolin.

This study was conducted to evaluate the effect of dietary Yanggu original white kaolin supplementation on the growth performances, nutrients utilizability and meat composition of broiler. A total of 260 broiler chicks was alloted to 5 treatments with 4 replications and 13 chicks per replication. In addition to control group that fed diet without any kaolin supplementation, the treatments are designated by dietary supplementation as follows; white kaolin 400 mesh 1%(T1), white kaolin 10,000 mesh 1%(T2), white kaolin 400 mesh 0.8% + probiotics 0.2%(T3) and kaolin rizen(T4). The specific volume of 10,000 mesh white kaolin was higher than that of 400 mesh white kaolin (p<0.05) with no difference in pH between two different size white kaolins. Pellet durability of kaolins supplemented diet was improved, regardless of fat addition, compared to that of no kaolin supplemented diet. Both weight gain and feed intake of broilers in all the kaolin supplemented treatments were higher than that of control during d 0~21 period (p<0.05) but with no differences during d 22~40, On the other hand, kaolin supplementation into the control diet did not affect F/G of young broiler during d 1~21. Overall F/G of broiler was decreased by kaolin supplementation. Although there was no difference on ether extract, crude ash, total CHO and dry matter utilizabilities among all treatments, both crude protein and energy utilizabilities were improved by kaolin supplementation. Crude protein content of both broiler thigh and breast was the lowest in the kaolin and probiotics combined supplemented group(T3). In conclusion, the supplementation of physico-chemically treated white kaolin does affect growth performances, nutrients utilizability and meat composition of broilers. Therefore, the kaolin can be considered as a beneficial feed additive to improve broiler productivity.

카올린을 용해시킨 황산용액을 에탄올에 주입함으로써 알루미늄황산염의 침전물, AI2(SO4)3·18H2O을 제조하고, 그것의 열분해거동을 검토하였다. 합성된 고순도의 침전물은 약 2μm크기의 판상형태의 입자들로 구성되어져 있었다. 에탄올속으로 카올린을 용해시킨 황산용액의 주입속도를 증가시킴에 따라서 생성된 침전물의 결정사 크기는 감소하였다. 침전물의 탄수 및 탄황산에 대한 겉보기 활성화에너지는 각각 11.9Kcal mol-1 과 48.2kcal mol-1 이었다.

카올린에서 추출된 황산알루미늄 용액으로부터 촉매담체용 r-AI2O3분말 합성에 대하여 연구하였다. 황산알루미늄 용액을 교반중의 에탄올(ethanol)에 적하하여 단일상(single phase)의 AI2(So4)3 18H2O석출물을 제조하고 이 석출물의 하소로부터 r-AI2O3분말을 합성하였다. 이 분말을 1000˚C에서 2시간 하소하였을 때 열적안정성을 보였으나, 1200˚C-2시간 하소에서 α-AI2O3 로 전이하였다. r-AI2O3의 열적안정성에 미치는 BaO 첨가의 영향을 조사 연구하였다. 첨가량은 r-AI2O3에 대해서 1.0-6.0wt%로 하였다. BaO를 4.0wt%첨가한 시료는 AI2O3-BaO.6AI2O3(hexa-aluminate)혼합상생성으로 인하여 1200˚C에서 r-AI2O3의 전이를 방지하는데 효과적이었다. BaO를 4.0wt%첨가한 시료와 BaO를 첨가하지 않은 시료에 대하여 r-AI2O3→ α-AI2O3전이에 따른 비표면적을 조사하여 보았다. 1200˚C-2시간에서 BaO 4.0wt% 첨가한 시료와 BaO를 첨가하지 않은 시료의 비표면적은 각각 95m2/g과 50m2/g을 유지하였다.

The Electrocoagulation-Flotation (ECF) process has great potential in wastewater treatment. ECF technology is effective in the removal of colloidal particles, oil-water emulsion, organic pollutants such as microalgae, and heavy metals. Numerous studies have been conducted on ECF; however, many of them used a conventional plate-type aluminum anode. In this study, we determined the effect of changing operational parameters such as power supply time, applied current, NaCl concentration, and pH on the turbidity removal efficiency of kaoline. We also determined the effects of different electrolyte types (NaCl, MgSO4, CaCl2, Na2SO4, and tap water), as well as the differences caused by using a plate-type and mesh-type aluminum anode, on the turbidity removal efficiency. The results showed that the optimal values of ECF time, applied current, NaCl concentration, and pH were 5 min, 0.35 A, 0.4 g/L NaCl in distilled water, and pH 7, respectively. The results also revealed that the turbidity removal efficiency of kaoline in different electrolytes decreased in the following sequence, given the same conductivity: tap water > CaCl2 > MgSO4 > NaCl > Na2SO4. The turbidity removal efficiency of the mesh-type aluminum anode was significantly greater than the plate-type aluminum anode.

본 연구에서는 국내 산출 고령토자원의 문화재 단청안료의 대체원료로써 활용 가능성을 시험 하기 위하여 X-선 회절분석, 색도측정, 현업종사자의 단청시공 및 평가, 촉진내후성시험, 방염성능시 험 등을 실시하였다. 시험결과를 종합하면 고품위의 광석에 비하여 장석의 함량이 높으며 38.1 μm 이 하의 작은 입자들로 구성된 광석일수록 백색 안료 고유의 용도로 시공에 유리하며, 시공 시편의 백색 도와 은폐력 및 옥외 폭로 시 내구성 등에서 호분, 산화지당 등 기존 안료들과 유사하거나 크게 떨어 지지 않는 것으로 판단된다. 또한 잠재적인 화재 위험도와 가연성을 평가한 방염성 시험에서는 장석 함량이 높은 시료가 비교군 안료들에 비하여 더 양호한 수치를 기록하였다. 결론적으로 미립의 장석 질 백토와 저품위 고령토를 백색의 안료로 활용할 경우 기존 백색 안료제품과 유사한 채색특성과 내 후성 및 더 우수한 방염성을 가지면서 경제성까지 갖춘 원료로 활용가능 할 것으로 기대된다.

본 연구에서는 국내 산출 고령토자원의 문화재 단청안료의 대체원료로써 활용 가능성을 시험 하기 위하여 X-선 회절분석, 색도측정, 현업종사자의 단청시공 및 평가, 촉진내후성시험, 방염성능시 험 등을 실시하였다. 시험결과를 종합하면 고품위의 광석에 비하여 장석의 함량이 높으며 38.1 μm 이 하의 작은 입자들로 구성된 광석일수록 백색 안료 고유의 용도로 시공에 유리하며, 시공 시편의 백색 도와 은폐력 및 옥외 폭로 시 내구성 등에서 호분, 산화지당 등 기존 안료들과 유사하거나 크게 떨어 지지 않는 것으로 판단된다. 또한 잠재적인 화재 위험도와 가연성을 평가한 방염성 시험에서는 장석 함량이 높은 시료가 비교군 안료들에 비하여 더 양호한 수치를 기록하였다. 결론적으로 미립의 장석 질 백토와 저품위 고령토를 백색의 안료로 활용할 경우 기존 백색 안료제품과 유사한 채색특성과 내 후성 및 더 우수한 방염성을 가지면서 경제성까지 갖춘 원료로 활용가능 할 것으로 기대된다.

Recycling of incineration ash generated from domestic waste incinerators is important from environmental and energy conversation aspects. The main components of bottom ash are CaO, Al2O3, SiO2, P2O5, MgO, and Fe2O3, similar to geological components. However, it also contains heavy metal ions such as Cu2+, Pb2+, and Cr6+. The ash material was sintered at 1100 ~ 1150oC by adding pink kaolin to stabilize those heavy metals. The study analyzed the crystal phase and absorption rates of the sintered material for application as a sub-base layer material for roads and conducted tests for the requirements for sub-base layer materials for roads, such as CBR test, quantity of abrasion, and liquid limit. Considering the plasticity, water absorption, and compressive strength of the road base, the mixture with 76wt% bottom ash and 24wt% pink kaolin after sintering at 1,120oC, showed CBR test result of 33.0, quantity of abrasion of 30.3, and liquid limit of NP (no plasticity). These result indicated the possibility of using bottom ash as a sub-base layer material, which satisfied requirements of the standard specification for road construction.

In this study, as a fundamental study for the remediation of the radionuclides-contaminated soil, the adsorption of cobalt, strontium, and cesium on natural soil and kaolin were experimently investigated and adsorption characteristics were evaluated by using several adsorption kinetic and isotherm models. The pseudo-first-order kinetic model (PFOM), pseudo-second-order kinetic model (PSOM), one-site mass transfer model (OSMTM), and two compartment first-order kinetic model (TCFOKM) were used to evaluate the kinetic data and the pseudo-second-order kinetic model was the best with good correlation. The adsorption equilibria of cobalt, strontium, and cesium on natural soil were fitted successfully by Redlich-Peterson and Sips models. For kaolin, the adsorption equilibria of cobalt, strontium, and cesium were fitted well by Redlich-Peterson, Freundlich, and Sips models, respectively. The amount of adsorbed radionuclides on natural soil and kaolin was in the order of cesium > strontium > cobalt. It is considered that these results could be useful to predicting the adsorption behaviors of radionuclides such as cobalt, strontium, and cesium in soil environments.

본 연구에서는 고비용의 실리카흄의 대체재로서 인산부산석고와 카올린을 활용한 시멘트매트릭스의 화학적, 기계적 성질에 대하여 분석하였다. 실험을 위하여 인산부산석고는 이수석고 형태인 건조석고, 반수석고, Ⅲ형 무수석고, Ⅱ형 무수석고로 실험용시료를 제조하였으며, 900℃에서 소성된 카올린은 서냉과 급냉의 형태로 제조된 메타카올린의 형태로 제조하였다. 또한 이재료를 활용하여 혼합시멘트를 제조하였으며, 제조된 시멘트를 사용하여 실리카 흄을 혼입한 시멘트 매트릭스와 재료적 성능을 비교 평가하였다. 실험결과 급냉제조된 메타카올린이 다른 재료에 비하여 성능이 우수한 것으로 분석되었다.

본 연구는 고령토, 유황, 소다회, 규석 그리고 송진을 원료로 군청안료 제조기술 개발을 위하여 환원소성 방법 및 조건, 산화 조건 규명을 위하여 2 kg/회 규모의 회분식 실험을 수행하였다. 환원 소성 및 산화 공정에서 분말 형태로 소성할 경우 열전도율이 낮아 규모가 커짐에 따라 반응물 내 외부 온도차가 커져 소성 시간이 길어지고 반응 생성물이 불균일한 결과를 보였다. 군청의 색상은 원료 중의 성상, 소성 조건에 대단히 민감하며 동일한 원료에 대해서도 재현성이 낮았다. 환원 소성 시 승온율은 군청 생성에 매우 중요한 인자이며 분말 소성 시 소성 규모에 따라 값이 달라진다. 본 연구에서 사용한 3 l, 용량일 경우 승온율 0.6℃/min, 반응온도 850℃ 그리고 반응시간은 4시간 이상이 필요하였다. 녹색군청의 산화 공정에서 필요한 공기 양은 녹색군청 kg당 500~550 l 이고 적정한 반응온도는 500~550℃에서 청색(-b*) 값이 가장 높았다.

가야 지역 보성 고령토 광상은 전반적인 회장암질 모암의 풍화양상과 더불어 국지적으로 하향 심화되는 고령토 광화양상, 특징적인 열수변질물(일라이트 및 스틸바이트)의 수반, 고령토 광물들의 광물상 관계 등으로 보아 열수변질-풍화잔류 혼성형 기원에 의해서 형성된 것으로 해석된다. 고령토 광석들은 그 산출상태와 광물조성 및 광물특성의 차이에 의해서 5가지 유형들로 구분될 수 있다. 이들 중에서 2종은 고령토 광물들 함유도가 대개 80% 이상인 고품위 광석형이고, 그 이하의 품위를 갖는 저품위 광석들은 사장석 잔류물을 다량 수반하거나 일라이트-질석-스틸바이트와 같은 독특한 불순물 광물상을 이룬다. 보성 고령토는 고령석과 할로이사이트가 공존하는 고령토 광물상을 보일 뿐만 아니라 그 결정도 및 결정형에 있어서도 다양한 양태를 이룬다. 보성 고령토의 광물상 및 결정상에 있어서의 다양성은 기본적으로 그 생성기원상의 복잡성에 기인한 것으로 여겨진다. 이 같은 다양한 광물상 및 결정도와 더불어 화학적 품질 요건, 열적 특성, 백색도 및 점성도 등과 같은 제반 응용광물학적 특성도 보성 고령토의 품질 기준상 불리한 여건을 가중시키는 것으로 평가된다.