• 멤브레인
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• 제31권2호
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• pp.101-119
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• 2021

깨끗한 물에 대한 수요는 우리 사회가 인간의 삶을 개선하기 위해 점점 더 진보되고 수준 높은 기술을 개발함에도 불구하고 모든 현대 사회에 존재한다. 그러나 지구 기후 변화가 전 세계 여러 지역에서 더욱 극적인 영향을 미치기 시작하면서 폐수를 처리하거나 인체 건강에 해로운 박테리아, 미생물, 바이러스 및 기타 용매를 제거하기 위해 저렴하고 효과적인 방법에 대한 요구가 계속되고 있고 그 어느 때보다 중요하다. 폴리아닐린(PANI), 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF) 등으로 구성되어 있는 합성막은 잘 구축되어 있고 막의 특성과 성능에 관한 정보를 수집하기 위해 광범위하게 연구되었지만 최근 연구에 따르면 이러한 합성막을 전류에 전도성 있게 만드는 것으로 나타났다. 다른 물질로 막을 도핑하거나 탄소 동소체와 같은 전도성 물질을 막 표면에 통합함으로써 기공 크기의 조정 가능성, 더 나은 방오성과 항균성을 허용함으로써 이러한 막의 성능을 증가시키는 것으로 나타났다. 본 총설에서는 현대의 전기 전도성 막을 기존 막과 비교하고 전기장 하에서의 성능 향상과 물여과 및 폐수 처리 응용 분야에서의 잠재력에 대해 논의한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권6호
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• pp.243-249
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• 2018

$1000^{\circ}C$ 이상의 고온 열처리를 통하여 제작되는 도자타일은 우수한 내구성과 표면 유약의 심미성 때문에 건축용 내외장재로 많이 사용되고 있다. 최근 건축용 도자타일 공정에 양산형 잉크젯 프린팅이 빠르게 도입되고 있으며, 이와 관련한 소재(세라믹 잉크, 세라믹 안료, 유약)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 도자타일의 표면 유약의 원료인 고령토(kaolin)를 고에너지 밀링을 이용하여 미립화하였고, 이에 따른 표면 유약의 미세구조 변화가 세라믹 잉크의 인쇄적성에 미치는 영향에 대해 확인하였다. 세라믹 잉크는 자체 제작한 검은색 잉크를 사용하여 도자타일의 표면 유약에 잉크젯 프린팅하였다. 프린팅된 세라믹 잉크 망점의 크기, 진원도를 측정하여 표면 유약의 고령토 미립화에 따른 인쇄적성을 평가하였다. 또한 고령토 미립화에 따른 표면 유약의 거칠기와 내부 미세 기공 분포를 측정하여 표면 유약의 미세구조 변화와 세라믹 잉크의 인쇄적성의 관계에 대해서도 고찰하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.25-31
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• 2019

본 연구는 콘크리트 내부 공극 및 계면 사이에 깊게 침투가 가능한 실란복합화합물을 기반으로한 표면보호재 (Silane Surface Protection Material, SSPM)를 사용한 기존 콘크리트 내구성 향상 방안 도출을 위해 실시되었다. SSPM을 적용한 모르타르의 미세구조 평가, 잔골재의 입도 분포에 따른 침투깊이 및 공극량을 측정하였다. 그 결과 모르타르 내부에 액상 및 크림형질의 SSPM이 침투된 것으로 나타났으며, 공극량 평가결과 잔골재의 입도분포에 관계없이 SSPM을 적용하였을 때 공극량이 감소하는 것으로 나타났다. 침투깊이 평가결과 잔골재의 입도분포에 관계없이 SSPM 도포량이 증가함에 따라 침투깊이가 증가하는 것으로 나타났으며, 공극량이 상대적으로 많은 일반잔골재(Type 2)로 제작한 모르타르의 침투깊이가 적게 나타났다. 콘크리트에 적용할 경우 침투깊이는 다소 감소할 것으로 판단되나, 콘크리트 표면에 침투하여 내구성을 향상 시길 수 있을 것으로 판단된다.

• 융합정보논문지
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• 제9권5호
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• pp.158-164
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• 2019

최근에는 환자의 귀에 거슬리는 소음을 발생시키는 치과 용 핸드 피스의 소음을 줄이기 위한 많은 연구가 주목 받고 있습니다. 일반적으로 배기 밸브, 기계 또는 자동차의 공기 펌프 내부에 흡음재를 추가하는 방법이 기계적 소음을 줄이는 최적의 방법으로 널리 보고됩니다. 본 논문에서는 EPP 기판의 미세 다공성 구조를 이용한 새로운 UV 레이저 가공 및 흡음 효율 향상을 위한 치과 용 핸드 피스의 제조 방법을 연구 하였다. 슬라이스 된 EPP 기판의 표면에 UV 레이저 가공으로 다수의 미세 크기 기공이 만들어졌다. 본 실험에서 다양한 휴대용 기계에 적용할 수 있는 우수한 잠재력을 가진 마이크로 다공성 EPP 기판은 치과 용 핸드 피스 내부의 마이크로 머플러의 흡음 구조에 적용되었고 핸드피스의 소음을 측정한 결과 적용전의 핸드피스에 비해 약 4dB의 흡음효과를 나타내었다.

• 산업식품공학
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• 제23권4호
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• pp.283-289
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• 2019

본 연구는 기능성 팽화 스낵의 개발을 위하여 우수한 식이섬유소원인 차전자피를 첨가한 쌀 압출성형물의 물리적 특성에 대하여 살펴보았다. 원료 배합비는 쌀을 기본 원료로 하여 차전자피의 함량(0, 7, 14, 21%)을 달리하였고, 압출성형 공정변수는 스크루 회전속도 200 rpm, 사출구 온도 140℃, 수분함량 20%로 조절하였다. 압출성형 후 직경 팽화율, 비길이, 밀도, 겉보기 탄성계수, 파괴력, 조직감, 색도, 수분용해지수, 수분흡착지수, 미세구조를 측정하였다. 직경팽화율은 차전자피 함량이 증가할수록 감소하였으며, 비길이, 밀도, 겉보기 탄성계수와 파괴력은 증가하는 경향을 보였다. 부착성은 차전자피 함량이 증가할수록 증가하였으며 21% 첨가에서 급격히 증가하였다. 차전자피의 첨가량이 증가할수록 명도는 감소하였고 적색도, 황색도, 총 색도차는 증가하는 경향을 보였다. 수분용해지수와 수분흡착지수는 압출성형 공정 후 모두 증가하였으며 차전자피의 함량이 증가할수록 증가하였다. 미세구조는 차전자피 첨가량이 증가할수록 팽화와 기공의 크기가 감소하여 압출성형물의 밀도가 증가하였다. 결론적으로 차전자피의 첨가량이 증가할수록 팽화를 감소시켜 단단한 조직감을 나타내었고 높은 수분흡수력으로 인해 부착성이 증가하여 14% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다. 또한 차전자피의 함량이 높은 팽화스낵을 개발하기 위하여 유화제의 첨가 뿐 만 아니라 차전자피의 전처리 등 추가적인 연구가 필요할 것이다.

• 멤브레인
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• 제30권6호
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• pp.409-419
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• 2020

본 연구에서는 ZIF-8와 amine으로 개질된 ZIF-8 (amineZIF-8) 함량에 따른 PEBAX/ZIF-8, PEBAX/amineZIF-8 복합막을 제조하고, 각 복합막에 대해 N2와 CO2의 기체투과 성질을 조사하였다. N2와 CO2 투과도는 PEBAX/ZIF-8 복합막의 경우 ZIF-8 함량이 많아질수록 증가하였고, PEBAX/amineZIF-8 복합막의 경우 amineZIF-8 20 wt%까지 증가하다가 그 이상의 함량에서는 감소하였다. CO2/N2 이상 선택도는 PEBAX/ZIF-8과 PEBAX/amineZIF-8 복합막 모두 ZIF-8과 amineZIF-8의 함량 20 wt%까지는 증가하다가 그 이후 감소하였고, PEBAX/amineZIF-8 복합막의 경우는 감소폭이 적었다. AmineZIF-8 20 wt%에서 CO2/N2 이상 선택도가 가장 높았던 이유는 amine 개질로 PEBAX와 amineZIF-8 사이에서의 호환성을 높이고, amineZIF-8이 PEBAX 내에 고르게 분산되면서 3.4 Å 기공 크기를 갖고 있는 ZIF-8 효과와 CO2에 친화성이 있는 amine의 효과를 가장 크게 받았기 때문으로 보인다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권1호
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• pp.29-36
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• 2022

수평관상로를 사용하여 산화몰리브덴의 수소환원거동을 연구하였으며, 환원은 MoO₃ → MoO₂과 MoO₂ → Mo의 두 단계로 진행되었다. 첫 번째 단계에서는 높은 발열반응을 고려하여 MoO₃ 환원을 위해 30 vol% H₂와 70 vol% Ar의 혼합 가스를 선택하였다. 온도 범위는 550~600℃이고 체류 시간 범위는 30~150분으로 진행하였다. 두 번째 단계에서는 MoO₂의 환원을 위해 순수한 H₂ 가스를 사용하였으며, 온도와 체류시간의 범위는 각각 700~750℃와 30~150분이었다. 몰리브덴 산화물의 두 단계의 수소환원과정에서 각각 다른 환원거동이 관찰되었다. 1단계에서는 반응속도의 온도 의존성이 관찰되었으며, 본 연구의 조건에서 중간 산화물의 존재에도 불구하고 표면반응율 속 메커니즘이 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다. 이 메커니즘을 기반으로 활성화 에너지와 빈도인자는 각각 85.0 kJ/mol 및 9.18×10⁷로 계산되었다. 또한, 입자 내 기공 크기는 온도 및 체류 시간에 따라 증가했다. 2단계 환원의 경우 반응속도의 온도 의존성이 관찰되었으나 표면반응율속 메커니즘은 초기에만 부합하였다. 이는 환원과정 후반부에 상변태 MoO₂→ Mo가 진행됨에 따라 부피 변화에 의한 산화물 결정구조의 붕괴에 기인한다고 생각할 수 있다.

• Composites Research
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• 제37권3호
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• pp.162-169
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• 2024

본 논문에서는 습식 방사 공정을 통한 PAN(polyacrylonitrile)계 전구체 섬유의 형태학적 제어 및 2종의 흑연화 촉진제(Ca, Ni)가 도입된 PAN계 탄소섬유의 흑연화 거동을 조사하였다. 흑연화 촉진제는 습식방사된 PAN 계 전구체 섬유의 열수 연신시 형성된 기공으로 도입되었으며, 결정구조 및 라만 분석을 통해 흑연화 촉진효과를 검토하였다. 1500℃의 상대적으로 낮은 온도에서는 흑연화에 큰 영향을 주지 않은 반면에, 2400℃의 고온에 서는 흑연화 촉진제 미처리 섬유와 비교하여 I_D/I_G 비율이 최대 2배까지 감소하는(GF-AS 0.54: GF-Ni100 0.28) 경향을 나타냈다. 흑연화도(degree of graphitization)는 Ca 흑연화 촉진제와 비교하여 Ni 흑연화 촉진제가 더 큰 영향을 끼침을 I_D/I_G 비율을 비교하여(GF-Ca100 0.42: GF-Ni100 0.28) 확인할 수 있었다. 또한, 2D band의 존재로부터 흑연평면구조가 다층으로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 흑연결정의 결정면간거리(d₀₀₂)에 대한 흑연화 촉진제 효과는 미비하였으나, 특히 Ca 흑연화 촉진제 처리된 흑연섬유(GF-Ca100)의 경우 최대 ~5 nm 결정 크기가 증가함이 확인되었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제16권6호
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• pp.810-816
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• 2009

식품의 신선도를 유지하기 위한 효과적인 식품 포장 물질로서 항균성질을 갖는 신선도 유지 성분인 겨자 유를 적용한 다공성 필름의 성능과 효능을 알아보기 위하여 GC-MSD 분석과 식빵에 대한 곰팡이 실험을 하였다. 겨자유에서 얻을 수 있는 AITC와 같은 물질은 기체상 접촉을 통한 적용법이 항곰팡이성 효과가 크게 나타나므로 GC-MSD 분석을 통해 겨자 유를 함유한 포장 소재에서의 항곰팡이 효과와 식품의 저장기간의 효과를 최대화 할 수 있는 조건을 찾고자 하였다. 필름 크기와 포장 조건을 찾기 위해 4가지 다른 조건으로 실험하여 당일과2일 후의 AITC을 측정하였다. 그 결과 항균층 폭이 25 mm, 길이 20 cm인 필름 2개를 사용했을 때가 항균층 50 mm 필름 1개를 사용했을 때 보다 밀폐된 포장 용기에 AITC가 더 많이 보유되어 있음을 알 수 있었다. 이 결과는 필름제조 시 안쪽 필름의 $20\;{\mu}m$의 기공 쪽보다 옆 단면 층과 층사이의 기체 확산이 더 크게 일어난다는 것을 보여주었다. 식빵 저장 실험에서 곰팡이 유무를 확인한 결과 작은 사이즈 2개를 넣었을 때가 저장 일이 25일로 가장 길게 나타났다. 또한 필름에 남아있는 AITC 양을 측정하기 위하여 크기가 다른 밀폐 용기에서 실험한 결과 부피가 43 mL 공간에서 많이 측정되었고 반면 500 mL, 1000 mL는 공간이 다름에도 불구하고 AITC는 그다지 차이가 없게 나타났다. 오픈한 상태에서 당일 1일, 2일, 4일 후에 AITC량을 측정한 결과 초기에 급격하게 기체가 배출되어 4일 후에는 거의 남아있지 않았고 특히 국산제품이 수입품보다 더 빨리 기체가 배출됨을 나타내었다. 신선도 유지성분인 겨자유의 방출 특성과 조건을 분석함으로써 항곰팡이성 효과를 극대화 할 수 있는 필름조건을 조사하여 식품에 대한 적용 확대가 기대 된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권4호
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• pp.250-260
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• 2019

본 연구는 마늘을 온도구배터널에서 재배하면서 생육기간 동안 인편의 발아, 지상부 생육과 광합성 특성, 인경 발달 등을 조사함으로써 기후변화에 대응하여 마늘 생육 전반에 미치는 기온상승의 영향을 살펴보고 이를 최소화 할 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 터널 중앙부 온도(T_amb+3℃)와 후미부 온도(T_amb+6℃)는 입구의 대기온도(T_amb)를 기준으로 각각 3.2℃, 5.8℃가 높게 유지되었다. 인편의 발아는 터널 입구보다 중앙부와 후미부에서 더 늦었다. 그러나 추대기간과 개체당 최대 엽수에 도달하는 기간이 터널 입구에서 보다 중앙부와 후미부에서 짧게 나타났다. 지상부의 생장은 터널 입구에서 생육하였을 때 전반적으로 높고 중앙부와 후미부에서 감소하는 양상을 보였으며, 인경은 터널 내부의 온도 간에 큰 차이를 보이지는 않았으나 생육후기에 인경 생체량과 건체량은 터널 입구와 중앙부에서 생육하였을 때 다소 높았다. 광합성률(A), 기공전도도(g_s), 증산률(E)은 터널 입구에서 보다 중앙부에서 재배하였을 때 증가하였다. 또한 최대 광합성률(A_max)은 중앙부에서 생육하였을 때 높았으며, 호흡률(R_d)은 낮았다. 터널 입구 및 중앙부에서 인경발달이 더 왕성하여 크기가 크고 상품성이 높은 인경을 수확할 수 있었으나 터널 후미부인 대기온도 +6℃에서는 인경의 크기가 작아지고 소인편들이 생겨서 상품성이 낮았다. 따라서 대기온도보다 기온이 상승하였을 때에는 파종 전에 인편 발아에 필요한 저온요구도를 미리 충족시키거나 파종시기를 늦춘다면 인편 발아율을 높이면서 생산량도 증가시킬 수 있을 것으로 보인다. 그리고 인경 발달 단계에서 고온에 의한 상품성 하락을 최소화하기 위하여 수확시기를 앞당겨 수확하는 것도 고려할 필요가 있다.