• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.169-177
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• 2023

Phase stability diagrams were constructed for magnesium alanate (Mg(AlH₄)₂) nanoparticles to investigate the reversible hydrogen storage reaction by using density functional theory. Our findings indicate that bulk Mg(AlH₄)₂ shows favorable hydrogen release, but unfavorable hydrogen uptake (adsorption) reactions. However, for Mg(AlH₄)₂ nanoparticles, it was observed that hydrogen release and recharge can be achieved by controlling the particle size and temperature. Furthermore, by predicting the decomposition phase diagram of Mg(AlH₄)₂ nanoparticles with varying hydrogen partial pressure, it was discovered that reversible dehydrogenation reactions can occur even in relatively large nanoparticles by controlling the hydrogen partial pressure.

• 공업화학
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• 제26권3호
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• pp.336-340
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• 2015

단량체로 디페닐카보네이트를 이용한 세 종류의 폴리카보네이트(PC)/그래핀 옥사이드(GO) 복합체, 즉 이축압출기를 이용한 PC/GO 복합체(PC/GO), 촉매를 이용한 in-situ PC/GO 복합체(PC/GO-cat.), 그리고 -COCl로 표면 처리된 GO-COCl을 이용한 in-situ PC/GO 복합체(PC/GO-COCl)를 용융중합을 통해 제조하였다. PC/GO 복합체의 합성은 $3000cm^{-1}$와 $1750cm^{-1}$ 근처에서 나타나는 C-H 그리고 C=O 신축진동 피크를 통해 확인하였다. DSC와 TGA 분석 결과에 따르면, PC/GO와 PC/GO-cat.과 비교할 때, PC/GO-COCl의 유리전이온도가 상대적으로 낮은 값을 나타내었고, PC/GO 복합체의 열안정성이 가장 우세함을 나타내었다. 저장탄성률(G')-손실탄성률(G") 그래프의 기울기는 고분자 용융체의 비균질성의 증가와 함께 감소하는 경향이 있어, GO 분산성을 확인하는데 사용될 수 있다. G'-G" 기울기 결과로부터 PC/GO와 PC/GO-cat. 복합체의 PC 매트릭스 내 GO 분산성이 양호함을 알 수 있고, 이는 원자력현미경 사진을 통해 재확인하였다. PC/GO-COCl의 경우 분산성이 열세한 이유 중 하나는 중합과정에서 -COCl에 의해 분지구조나 가교구조 등이 발생하여 GO의 분산을 방해하기 때문으로 해석할 수 있고, 이는 복합탄성률과 위상차(${\delta}$) 그래프로부터 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제7권5호
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• pp.970-976
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• 1996

생분해성 지방족폴리에스터인 poly(butylene succinate) (PBS)의 기계적 물성을 변화시키기 위해서 에스터 주쇄 구조에 카보네이트 구조를 도입시킨 에스터-카보네이트 공중합체를 합성하였다. 이 공중합체는 일단계에서 succinic acid와 1,4-butanediol(BD)을 에스터 반응시켜 oligo(butylene succinate)를 합성하였고, 이 단계에서 oligohexamethylenecarbonate biol(OHMCG)을 첨가하고 고진공하에서 축중합하여 제조하였다. 촉매로는 titanium(IV) isopropoxide(TIP)를 사용하였다. 합성된 공중합체의 구조는 FT-IR과 $^1H$-NMR을 이용하여 확인하였으며, 열적, 기계적 물성은 각각 DSC와 UTM을 이용하여 조사하였다. 고분자량의 공중합체를 얻을 수 있는 적정 촉매양은 succinic acid에 대해서 1wt%였다. Diol 혼합물의 몰비(BD:OHMCG)가 249:1~149:1일 때, 높은 점도를 갖는 공중합체를 얻을 수 있었다 또한, OHMCG의 함량이 증가함에 따라 공중합체의 용융점은 계속 감소하였다. 혼합물의 몰비가 149:1인 경우의 공중합체의 물성은 PBS에 비해 초기탄성율은 약간 감소하였지만 파단신장율은 2배 정도 증가되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제49권1호
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• pp.59-65
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• 2014

본 연구에서는, $71^{\circ}C/40$ 시간의 경화 조건에서 에폭시/산무수물로 구성된 몰딩 컴파운드를 경화시키기 위하여 촉매로서 코발트 (II) 아세틸아세토네이트, 칼륨 아세틸아세토네이트, 철 (III) 아세틸아세토네이트 및 크롬 (III) 옥토에이트와 같은 다양한 금속 착화합물들을 각각 적용하였고, 몰딩 컴파운드의 기계적 강도를 향상시키기 위하여 에폭시 부/경화제 부의 무게비를 조절하였다. 실험 결과에 따라 크롬 (III) 옥토에이트 촉매는 $71^{\circ}C/40$ 시간의 경화조건에서 몰딩 컴파운드의 경화 반응을 완료시킬 뿐만 아니라 크롬 (III) 옥토에이트 촉매가 적용된 컴파운드는 상온에서 적절한 가공성을 나타내었다. 경화된 몰딩 컴파운드의 기계적 특성에서는 에폭시 부/경화제 부의 무게비가 0.9/1에서 0.5/1 사이에서 제조된 컴파운드가 가장 높은 굴곡강도를 나타내었고, 경화제 부의 함량이 증가함에 따라 더 높은 압축 강도를 나타내었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권2호
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• pp.155-161
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• 2013

본 연구에서는 도금된 폴리카보네이트를 사용하여 공기호흡형 고분자 전해질막 연료전지의 분리판을 제작하였다. 도금층은 구리 $40{\mu}m$, 니켈 $10{\mu}m$, 금 $0.3{\mu}m$ 로 구성되었으며, 구리는 전기 전도층, 니켈은 구리와 금의 결합, 금은 도금층의 부식을 방지하기 위해 사용되었다. 본 분리판을 사용하여 성능을 평가한 결과 $120mW/cm^2$ 의 전력 밀도를 보였으며 이는 동일한 조건에서 그라파이트 분리판을 사용했을 때의 전력밀도와 거의 차이가 나지 않았다. 또한 평판형 12 층 스택의 공기호흡형 연료전지를 구성한 결과 각 전지당 $132.7mW/cm^2$ 의 성능을 보였으며 이를 12 시간 운전해본 결과 안정적인 성능을 보여 공기호흡형 고분자 전해질 연료전지의 분리판으로 적합함을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권3호
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• pp.21-28
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• 2019

본 연구에서는 섬유강화 열가소성 플라스틱 복합재료(Fiber Reinforced thermo plastics, FRTP)의 기계적 특성 및 화재 위험성 예측을 위한 연소특성을 평가하였다. 폴리카보네이트와 나일론에 섬유강화재로 유리섬유와 탄소섬유를 각각 0~40 wt% 혼합하여 특성변화를 실험한 결과, 섬유강화재의 함유율이 증가할수록 비강도와 열변형 온도가 증가하였고 난연성은 유리섬유 함유율이 30 wt% 이상인 경우 V-0 등급을 보였다. 연소특성의 경우 섬유강화재의 함유율이 증가함에 따라 착화시간도 비례하여 증가하였으며, 최대 열방출율은 섬유강화재를 40 wt% 함유 시 함유하지 않았을 때보다 폴리카보네이트는 약 51%, 나일론은 약 24% 수준으로 낮아졌다. CO 발생율은 일정시간까지 감소하다가 증가하는 경향을 보이며, 이는 시간이 지남에 따라 불완전연소에 의한 것으로 판단된다. CO₂ 발생율은 열방출율과 매우 유사한 경향을 보이며, 최대 CO₂ 발생율은 섬유강화재를 40 wt% 함유 시 함유하지 않았을 때보다 폴리카보네이트는 약 50%, 나일론은 약 28% 수준으로 낮아졌다.

• 청정기술
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• 제22권1호
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• pp.35-44
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• 2016

본 연구에서는 이론화학 또는 분자모델링이라 불리는 계산화학을 기존에 연구된 촉매반응 실험결과를 해석하는 데 접목시켜 보았다. 온실효과의 주범인 이산화탄소를 에폭사이드와 반응을 통해 고정화하고 카보네이트를 생성하는 반응을 선택하였는데 이 반응은 활성화 에너지(55~59 kcal/mol)가 높아 촉매의 사용이 불가피하다. 많은 기존 연구들 중에 ZIF-90/ionic liquid immobilized ZIF-90 (IL-ZIF-90), polystyrene-supported quaternized ammonium salt, KI/KI-glycine, dimethylethanolamine (DMEA)를 촉매로 사용한 경우에 대해 반응의 각 단계를 계산하여 반응의 경로를 예측하고 단계별로 구한 에너지를 바탕으로 에너지도를 구성함으로써 실험결과를 열역학적으로 해석하였다. ZIF-90/IL-ZIF-90과 KI/KI-glycine의 경우는 실험적으로 후자들이 상대적으로 높은 수율을 얻었는데 계산 결과 활성화에너지가 낮아진 이유가 아니라 전자들의 경우 반응 중간체가 높은 에너지를 가져 반응물로 되돌아가는 역반응에 의해 정반응의 진행이 방해를 받은 것으로 밝혀졌다. DMEA를 촉매로 사용하였을 경우는 활성화 에너지를 ~42 kcal/mol로 낮춰줌으로써 금속이나 할로겐염 없이도 촉매의 활성이 잘 일어남을 증명하였다. 폴리스티렌(polystyrene)으로 지지된 quaternized 암모늄염 촉매의 경우 클러스터 가정을 사용하여 계산을 진행하였으며 암모늄염의 -NH기와 에폭사이드의 O 원자 사이의 상호작용의 가능성을 확인할 수 있는 반응경로를 제시하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제26권4호
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• pp.433-445
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• 2010

본 연구에서는 주모형으로부터 인상체를 제거한 후 인상용 코핑이 인상체 내에 남아있는 개방형 트레이 인상법의 이용 시, 인상용 코핑의 연결고정에 따른 효과와 인상 채득 시 사용될 수 있는 수종의 트레이가 주모형의 정확성에 미치는 영향에 대해 비교 연구해 보고자 하였다. 자가중합형 트레이 레진으로 제작한 개인 트레이, 플라스틱 금속 복합 트레이 그리고 폴리카보네이트 기성 트레이 등의 3종류의 트레이가 사용되었고, 각 트레이 마다 인상용 코핑의 연결고정 여부에 따라 두 개의 군으로 나누었다. 이렇게 나누어진 총 6개의 군에서 각 실험군당 10개의 시편을 제작하였다. 임플랜트 유사체와 지대주 사이에 발생한 수직오차의 측정에는 1-screw test법을 이용하였다. 1시편 당 총 6부위를 측정하였고, 3회씩 측정하여 동일한 수치를 나타낼 경우에 기록하여 통계 처리하였다. 인상용 코핑의 연결고정 여부와 상관없이 개인 트레이군, 플라스틱 금속 복합 트레이군 그리고 폴리카보네이트 기성 트레이군 사이에 유의한 차이는 나타나지 않았다. 하지만 개인 트레이, 플라스틱 금속 복합 트레이 그리고 폴리카보네이트 기성 트레이를 이용하여 인상 채득한 경우 패턴 레진으로 연결고정한 군이 비연결고정 군보다 더 정확한 결과를 보여주었다 (p<0.05).

• 폴리머
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• 제27권5호
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• pp.470-476
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• 2003

고굴절률을 갖는 플라스틱 재료를 얻기 위하여 1,2-에틸렌디설파닐비스(2-머캅토메틸-1-에탄티올) (ESTT)을 1,2-에틸렌디설파닐비스(2-브로모메틸-1-에탄티올) (ESTB)과 티오우레아의 반응과 암모니아 용액으로 가수분해 반응을 해서 높은 수율로 새로이 합성하였고, $^1$H-NMR, $^{13}$C-NMR, FT-IR및 Mass Specooscopy 등에 의해 1.7 ppm에서 -SH, 28.4 ppm에서 -CH$_2$SH, 2540 $cm^{-1}$ /에서 -SH등의 관능기 구조를 확인하였다. 이어서, 폴리티오우레탄 (PTU)들은 디부틸틴 디라울레이트 존재하에서 ESTT와 4,4＇-메틸렌비스(페놀이소시아네이트) (MDI), 톨릴렌 2,4-디이소시아네이트 (TDI), 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), m-자일렌디이소시아네이트 (XDI) 및 1,6-디이소시아네이토헥산 (HMDI) 등을 일정한 틀에 넣고 주형중합을 하고, FT-IR로 N=C=O의 존재를 확인하였다. 이어서, PTU 수지들의 열적, 기계적 및 광학적 성질을 살펴보기 위하여 열주사분석 (DSC)과 열중량분석 (TGA), 경도 및 굴절률 측정 등을 행하여, PTU 시편들이 DSC상에서 융점이 없고 XRD상으로 무정형임을 관찰하였다. 또, 110 $^{\circ}C$ 이상의 유리 전이 온도를 갖는 PTU 수지들은 86∼89 범위의 양호한 경도 (Shore D)를 나타냈으며, 방향족 고리를 함유하는 디이소시아네이트와 ESTT를 원료로 했던 PTU수지들의 내열성이 특별히 양호하였다. 무정형 PTU 수지들은 400∼600 m 범위의 UV-vis 광원에 의한 광투과율 들도 양호하게 나타났다. PTU 수지들은 1.60 이상의 굴절률을 보였으며, 황함량이 증가하면 굴절률도 점차 증가하는 것이 관찰되었다.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.416-422
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• 2013

본 연구에서는 환경친화적인 측면을 고려하여 제철소 및 석유화학공장에서 많이 발생되는 부생가스인 일산화탄소와 산소를 이용하여 글리세롤로부터 글리세롤 카보네이트를 합성하는 공정에 대하여 연구하였다. 글리세롤의 산화성 카르보닐화 반응활성은 회분식 고압반응기에서 다양한 금속촉매(Cu, Pd, Fe, Sn, Zn, Cr계)에 대한 영향과 산화제, 일산화탄소와 산소의 몰 비율, 촉매량, 용매의 종류, 반응 온도 및 시간, 탈수제 첨가에 대한 반응조건들을 확인하였다. 특히, 염화구리 촉매가 우수한 반응 활성을 나타내었고, 니트로벤젠 용매상에서 글리세롤:일산화탄소:촉매의 몰 비율이 1:3:0.15, 일산화탄소:산소의 몰 비율이 2:1, 전체 반응압력이 30 bar, 반응온도 413 K, 반응시간 4시간 동안 염화구리(I)와 염화구리(II) 촉매에 대한 수율은 각각 최대 44%와 64%를 보였다. 이러한 결과로부터 구리촉매의 산화수에 따라 반응활성이 큰 차이가 보이는 것을 확인하였으며, 산화제로서의 산소의 역할은 글리세롤의 카르보닐화 반응 후 산화반응이 수반되어 부생성물인 물을 생성하는데 중요한 역할을 하고 있는 것을 확인할 수 있었다.