[논문]소결온도에 따른 일라이트 기능성 변화

김호수; 김한일; 서판석; 구경완; 한상옥

소결온도에 따른 일라이트 기능성 변화
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김호수 (충남대학교 전기공학과 고전압 및 재료연구실) , 김한일 (영동대학교 정보.전자공학부) , 서판석 (충남대학교 전기공학과 고전압 및 재료연구실) , 구경완 (영동대학교 정보.전자공학부) , 한상옥 (충남대학교 전기공학과 고전압 및 재료연구실)

In this paper, the proper manufacturing method to the use of Illite with many application was studied. We confirmed merit of manufacturing and forming according as respective temperature. The variety of crystallization and surface was confirmed by X-ray diffraction(XRD) analysis and SEM. Then, we performed the experiments such as a antibiosis, a heavy metal adsorption and a gas deodorizaton to confirm the function of Illite. As a result, the adsorption of gas decreased according as the heat treatment of Illite, but the ability of antibiosis wasn't changed.

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문제 정의

실정이다. 다양한 기능성을 발현하는 일라이트소재의 사용 용도에 적합한 가공방법을 검토 하고자하였다. 가공성 및 성형성 그리고 열처리에 따른 일라이트 소재의 기능성의 변화를 확인 하고자 본 연구에서는 분말상태의 일라이트를 다양한 온도(75 00~10501까지 50P의 간격)에 따라 소결하여 시료로 제작하였으며 XRD분석, SEM관찰, 가스흡착실험, 항균실험 등을 통해 결정성 및 항균성, 흡착 및탈취 능력 등을 분석하였다.
본 연구에서는 일라이트가 가지는 중금속의 흡착력을 분석하였다. 중금속의 흡착력을 실험하기 위해증류수에 일정량의 중금속 Zn, Cd, Fb, F* e을 이온화하여 주입시킨 후 illite의 첨가량을 조절하면서 시간에 따른 중금속의 잔여량을 조사하였다.
본 연구에서는 항균성 실험 및 각종 중금속 흡착실험, 유해가스 흡착 실험이 일라이트의 특성 중에서 화학적인 조성과 소결 온도에 따른 결정성 및 표면 morphology변화에 큰 영향이 있을 것으로 생각된다. 이는 표 1에서 일라이트가 두 종류 이상의 천연 광물질로 이루어진 혼합물임을 보이고 있으므로광물의 결정이 확인되지 않는다면, 일라이트가 가진 기능성 평가가 용이하지 않기 때문이다.

제안 방법

다양한 기능성을 발현하는 일라이트소재의 사용 용도에 적합한 가공방법을 검토 하고자하였다. 가공성 및 성형성 그리고 열처리에 따른 일라이트 소재의 기능성의 변화를 확인 하고자 본 연구에서는 분말상태의 일라이트를 다양한 온도(75 00~10501까지 50P의 간격)에 따라 소결하여 시료로 제작하였으며 XRD분석, SEM관찰, 가스흡착실험, 항균실험 등을 통해 결정성 및 항균성, 흡착 및탈취 능력 등을 분석하였다.
국내의 충북 영동지역에서 발견된 일라이트는 다양한 기능성을 갖고 있으나 이를 사용 용도에 적합한 가공방법이 요구되고 있으므로, X-선 회절 분석을 통해 결정성을 확인하고, 각각의 온도에 따른 성형성을 확인하였다. 또한 열처리 온도에 따른 일라이트 소재의 기능성을 확인하기 위해 항균성 실험, 중금속 흡착실험 및 가스 탈취 실험을 하였다.
따라서 일라이트의 광석을 이용한 화학적 조성의분석을 하였고, 열처리 온도(750P ~1150笆까지 501C 의 간격)에 따른 결정성 변화를 확인하기 위해 X- 선 회절분석기 (XRD) 를 이용하였으며 표면 morphology변화를 확인하기 위해 SEM을 이용하여관찰하였다.
확인하였다. 또한 열처리 온도에 따른 일라이트 소재의 기능성을 확인하기 위해 항균성 실험, 중금속 흡착실험 및 가스 탈취 실험을 하였다. 그결과 두 종류 이상의 천연 광물질로 이루어진 혼합물인 일라이트의 온도변화에 따른 항균성은 다소 차이가 있으나 항균력에는 큰 변화가 없는 것으로 확인되었으며, 가스 흡착능력은 온도 증가에 따른 morphology의 평단으로 인해 가스 흡착력이 감소함을 확인 했다.
본 실험에서는 일라이트가 가진 항균성을 확인하기 위해 균주로 E.coli DH₅a을 L.B plate에 순수 배양상태로 4P에서 냉장 보관한 것을 사용하여 일라이트 2%(lg)을 50M 3차 증류수에 첨가해 멸균(12 It, 1.5기압, 20min)해 만든 배지에 E.coli를 200A씩첨가해 371 shaker 에서 16~36hr shading 했다. Spreading에 사용한 평판 배지는 L.
일라이트가 가지는 가스 탈취 능력을 분석하기 위해 암모니아(NH₃), 황화수소(HzS), 염소(CD, 일산화탄소(CO)등의 가스를 시간변화에 따른 평형흡착실험을 하였으며, 일라이트의 온도 변화에 따른 암모니아(皿)의 가스의 가스 탈취 실험을 하였다.
분석하였다. 중금속의 흡착력을 실험하기 위해증류수에 일정량의 중금속 Zn, Cd, Fb, F* e을 이온화하여 주입시킨 후 illite의 첨가량을 조절하면서 시간에 따른 중금속의 잔여량을 조사하였다.

성능/효과

있다. 각 중금속에 따른 흡착정도가 다양함을 보이지만 이들의 전반적인 흡착력을 확인할 수 있었으며 Zn>Cd>Fe2, >Fb 의 순으로 일라이트의 흡착력을 평가할 수 있다.
열처리를 하였다. 그 결과 950-C, 1050P에서는 소결이 이루어지지 않았고, 1100笆에서는 불완전한 소결 상태를 보여 이를 다시 11501에서 열처리함으로써 완전한 소결 상태를 만들었다. 바인더(교결저】) 가 들어있는 상태와 없는 상태로 각각 소결하였다.
또한 열처리 온도에 따른 일라이트 소재의 기능성을 확인하기 위해 항균성 실험, 중금속 흡착실험 및 가스 탈취 실험을 하였다. 그결과 두 종류 이상의 천연 광물질로 이루어진 혼합물인 일라이트의 온도변화에 따른 항균성은 다소 차이가 있으나 항균력에는 큰 변화가 없는 것으로 확인되었으며, 가스 흡착능력은 온도 증가에 따른 morphology의 평단으로 인해 가스 흡착력이 감소함을 확인 했다. 그러나 기 능성변화의 정확한 분석 을위해서는 앞으로 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단 된다.

후속연구

그결과 두 종류 이상의 천연 광물질로 이루어진 혼합물인 일라이트의 온도변화에 따른 항균성은 다소 차이가 있으나 항균력에는 큰 변화가 없는 것으로 확인되었으며, 가스 흡착능력은 온도 증가에 따른 morphology의 평단으로 인해 가스 흡착력이 감소함을 확인 했다. 그러나 기 능성변화의 정확한 분석 을위해서는 앞으로 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단 된다.

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