• 멤브레인
• /
• 제27권2호
• /
• pp.154-166
• /
• 2017

식품 포장, 전자 기기 등에 활용되고 있는 고분자 기반 기체 차단성 필름은 경량성, 낮은 제조 원가, 높은 가공성으로 인하여 많은 주목을 받고 있다. 특히 전자기기에 활용되기 위하여, 기체 차단 필름은 매우 높은 수준의 기체 차단성을 요구받고 있다. 하지만 현재 수준의 고분자 기반 기체 차단 필름은 다른 소재와 비교하여 상대적으로 높은 수준의 기체 투과유량을 보이고 있다. 따라서 기존의 고분자 필름이 가지고 있는 장점을 유지하면서 더 높은 수준의 기체 차단성을 부여하기 위한 요구가 증대되고 있다. 최근 그래핀 소재는 기체 차단을 위한 2차원 소재로서 각광받고 있다. 그러나 그래핀 소재의 낮은 가공성과 어려운 대면적화 문제 때문에 산화그래핀이 그 대안으로서 떠오르고 있다. 산화그래핀은 높은 종횡비를 가지는 2차원 층상구조의 그래핀에 산소관능기를 함유한 형태로서, 수용성 혹은 극성 용매에 잘 분산되는 성질을 가지며, 따라서 대량 생산에 용이한 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는, 산화그래핀이 함유된 폴리이미드 나노복합막을 제조하였다. 폴리이미드는 현재 널리 이용되고 있는 기체 차단성 고분자 중의 하나로서 높은 기계적 강도, 열적 안정성 및 내화학성을 가지고 있다. 본 연구를 통하여 산화그래핀이 함유된 폴리이미드 나노복합막이 기체 차단성을 가지고 있음을 확인하였다. 더 나아가, Triton X-100이나 sodium deoxycholate (SDC) 등의 계면활성제를 나노복합막에 도입함으로써 산화그래핀의 고분자 매트릭스 내에서의 분산성을 향상시켜 기체 차단성을 높이고자 하였다. 그 결과로서, Triton X-100이 도입된 나노복합막이 예상치와 유사한, 향상된 기체 차단성을 보임을 확인하였다. 본 연구를 기반으로 고분자 기반 나노복합막의 기체 차단성 분야로의 활용성이 증대될 것으로 기대한다.

• 한국진공학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2008

포항가속기연구소 저장링에 설치된 방사광 차단용 진공부품에서 냉각수가 누설되었을 때의 진공도 분포, 압력 변화, 잔류 기체의 변화 등을 측정하여 그 특성을 분석하였다. 냉각수 누설 시에 압력 상승은 국부적으로 나타났으며 잔류 기체의 변화 양상은 누설 위치로부터 잔류기체 분석기까지 거리와 이온펌프 및 전자빔의 On/Off에 따라서 크게 달랐으며 특정 기체의 선택적 상승도 나타났다. 냉각수 누설의 발견은 전압변화 측정으로 가능하였으며 잔류기체 분석기로는 물분자를 직접 측정하기보다는 $CH_4$, CO, NO 등 특성 기체의 증가를 분석함으로 누설 여부를 판단할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.110-110
• /
• 2012

탄소나노튜브와 그래핀 소재는 나노 스케일의 탄소를 대표하는 소재로서 전기적, 기계적인 특성이 뛰어나며, 화학적으로 안정하고, 환경 친화성을 가지고 있다. 탄소나노튜브의 경우 전기적으로 도체 및 반도체성을 가지고 있을 뿐만이 아니라 직경이 최소 1 nm 수준으로 종횡비 및 비표면적이 매우 큰 특성을 가지고 있어서 차세대 정보 전자소재, 고효율 에너지 소재, 고기능성 복합소재, 친환경 소재 등의 분야에서 많은 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 그래핀의 경우 실리콘의 100배에 이르는 전하 이동도, 구리의 100배에 이르는 전류밀도를 가지며, 열전도도 및 내화학성이 뛰어나고 다양한 화학적 기능화가 가능할 뿐 아니라 뛰어난 유연성과 신축성을 보이면서 그래핀 자체의 물리화적 특성구명과 더불어 투명전극, 반도체, 에너지 전극, 구조체, 가스 베리어 등의 응용연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 본 발표에서는 최근의 나노카본 기반의 투명전극 및 기체 차단 필름의 연구 개발동향 등에 대해 발표하고자 한다.

• 멤브레인
• /
• 제33권6호
• /
• pp.447-453
• /
• 2023

컴퓨터 시스템의 성능 및 다양한 전산모사 프로그램의 발전으로 더 복잡한 원소로 이루어진 화학시스템의 해석이 가능해지고, 그에 따라 분자동역학 전사모사를 활용한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히, 기존에는 실험위주로 진행되던 고분자 막에 대한 기체 투과 특성을 계산하는 연구가 관심을 받고 있고, 식품포장, 의약품등에 사용되고 있는 기체차단성 막에 대한 분자동역학 연구가 많이 이루어지고 있다. 최근 실크 피브로인을 이용해 코팅막을 만들었을 때 기체 차단 효과가 나타난다는 보고가 있었고, 본 연구에서는 이러한 실크 피브로인을 활용해 복합막을 만들었을 때 산소 차단 효과가 나타나는지 확인하고자 분자동역학 전산모사를 이용해 연구를 진행하였다. 단일 모델을 제작하고 기체 투과 특성을 계산하고 실험값과 비교를 통해 모델이 실제 실험 결과를 반영하는 것을 확인하였고, 실제 복합막 모델을 만들어 고분자 내에서 기체 이동경로 분석을 진행한 결과 산소 분자가 피브로인 영역을 통과하지 못하고 막히는 것을 보여주었다. 따라서, 실크 피브로인이 도입된 복합막이 산소 차단 성능이 우수하여, 식품포장 등에 유용할 것으로 기대된다.

• 폴리머
• /
• 제37권6호
• /
• pp.770-776
• /
• 2013

낮은 기체투과성을 보이는 epoxidized natural rubber 50(ENR 50)에 매우 낮은 기체투과성을 가지고 있고 마모 특성이 우수한 Nylon 6를 이축형 압출기를 사용해서 블렌드하였다. 혼합물의 기계적 물성과 기체차단성이 향상되는 효과를 얻었으나 ENR 50 매트릭스상에 Nylon 6의 분산성이 떨어져 큰 상승효과를 보이지는 않았다. 따라서 Nylon 6의 분산성을 개선하기 위해 ENR 50에 maleic anhydride(MAH)를 그래프트시켰다. MAH와 ENR 50간의 그래프트 반응은 FTIR 스펙트럼을 통해서 확인할 수 있었다. ENR 50-g-MAH/Nylon 6 배합물을 제조함으로 인해 기체차단성, 기계적 물성이 MAH를 사용하지 않았을 때보다 향상시킬 수 있었다. MAH의 그래프트 비율을 최대로 높인 5 phr을 첨가하였을 때 가교밀도가 높았으며 가장 좋은 물성을 보였다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제46권1호
• /
• pp.2-9
• /
• 2011

가스와 증기에 대한 투과성(Permeability to gases and Vapors)은 고무 제품을 타이어 튜브나 다이아후램(diaphragm)과 같은 제품으로 사용하고자 할 때 아주 중요한 특성이다. 모든 고무는 가스와 증기에 대하여 투과성이 있다. 그러나 그 투과 속도는 고무 재질에 따라 아주 다르다. 일반적으로 실리콘 고무의 투과성이 제일 크고, 그 다음으로 NR, EPDM, SBR, CR, NBR, FPM, ECO, IIR 순이다. 이러한 투과성은 같은 원료고무를 사용해도 사용 배합약품의 종류에 따라 크게 다를 수도 있다. 고무와 기체와의 메커니즘은 발포고무에 매우 중요하게 되어 이에 대한 연구$^{1-7}$는 많이 이루어졌으나 고무의 차단성에 대한 연구는 그리 많지 않다. 고무소재의 투과성 또는 차단성 기능을 주기위하여 나노복합탄성체$^8$의 기술 동향 및 코팅에 의한 기능성 향상$^{9-13}$을 하거나 열가소성탄성체 본문에서 적용하는 기술이 있는데 자동차에 사용되는 액체 및 기체 차단용 고무부품에 대하여 몇가지 소개하여 본다.

• 폴리머
• /
• 제37권5호
• /
• pp.579-586
• /
• 2013

용액 삽입법을 이용하여 다양한 함량의 사포나이트(SPT) 점토를 포함한 폴리(비닐 알코올)(poly(vinyl alcohol), PVA) 나노 복합체 필름을 제조하였다. SPT를 0에서 10 wt%까지 첨가한 PVA 나노 복합체 필름들의 열적 특성, 모폴로지, 광학 투명성 및 기체 투과성에 대해 조사하였다. 특히 5 wt% SPT 포함한 PVA 복합체 필름이 매우 우수한 열적 특성과 기체 차단성을 나타내었다. 5 wt% SPT 포함된 복합체 필름을 연신율에 따라 150에서 250%까지 이축 연신하였고, 이축 연신율에 따른 점토 분산성, 광학적 특성 및 기체 투과성에 대한 조사를 하였다. 다양한 비로 이축 연신한 PVA 나노 복합체 필름은 우수한 광학 투명성과 산소 차단성을 보였다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
• /
• 한국안전학회 2002년도 춘계 학술논문발표회 논문집
• /
• pp.439-444
• /
• 2002

PET(Polyethylene terephthalate)수지는 engineering plastic으로서 film, 각종 용기 등의 소재로 널리 사용되고 있다 특히 PET의 투명성, 위생성, 내약품성, 우수한 기체 차단성, 내열성 등 우수한 물성을 이용한 음료용 PET bottle은 식음료 산업의 발전에 따라 그 사용량이 크게 증가하여 발생되는 폐기물 발생량 또한 사회문제로 대두되고 있으나 가공성의 문제로 재생원료로서의 이용이 미비한 실정이다.(중략)

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.313-318
• /
• 2020

라돈은 불활성기체로서 단원자분자이기 때문에 입자 하나의 크기가 원자 하나의 크기를 나타내며 이는 대략 반경 1~100 nm를 가지고 있다는 것을 의미한다. 따라서 마스크가 차단하는 일반적인 미세먼지, 초 미세먼지의 크기보다 작은 반경을 가지지만 일정 이상의 라돈의 흡입을 차단할 수 있다면 평소 실내착용을 통해 라돈의 흡입을 통한 피폭을 줄일 수 있을 것으로 사료된다. 이에 따라 일상생활에서 착용하는 마스크의 라돈 차단 효과를 알아보고자 한다. 각각의 마스크 별 라돈 감소율을 보면 면 마스크가 33.45%, 의료용 마스크가 33.50%, KF80 마스크가 35.12%, KF94 마스크가 37.72% 순으로 감소하였다. 면, 의료용 마스크가 KF 마스크보다 라돈 차단 효과가 다소 떨어지지만 그 차이는 크지 않아 마스크의 착용만으로도 공기 중 라돈의 유입을 일정 수준 차단할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
• /
• pp.1173-1176
• /
• 2010

회전익 항공기의 연료탱크는 피탄으로 인해 연료 누유시 발생할 수 있는 화염으로부터 기체와 승무원의 생존성을 높이기 위하여 연료누설을 차단하는 자기밀폐 기능이 필수적으로 요구된다. 자기밀폐 기능은 내부에 적층된 자기밀폐 소재가 누설되는 연료와 화학반응을 일으켜 급속히 팽창됨으로써 피탄부를 막아, 연료누설을 차단하는 역할을 한다. 본 연구는 미군사규격(MIL-DTL-27422D) 기준으로 국내에서 제작 및 수행한 회전익 항공기의 연료탱크 자기밀폐 성능시험 평가 결과를 제시한다.