• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.21 no.1
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• pp.31-39
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• 2021

The aim of this paper is to improve durability of cement paste by imparting hydrophobicity to the surface and sphere of cement-based materials. A cement paste mixed with a silane/siloxane-based water repellent, and the initial hydration performance, flow performance, and age-specific compressive strength were measured. In addition, the water contact angle, SEM, and XRD before and after surface polishing were measured. When 0.5% of the silane/siloxane-based water repellent was mixed into the cement paste, the compressive strength increased, but the compressive strength decreased as the mixing amount increased by 1.5% and 3.0%. When a silane/siloxane water repellent was incorporated into the cement paste, the hydrophilicity was improved and the contact angle was increased due to hydrophobicity. In addition, the contact angle after surface polishing was found to be larger than the contact angle before surface polishing.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2011.11a
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• pp.31-31
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• 2011

섬유제품은 대부분은 흡수성 또는 흡유성을 가지고 있어 물이나 기름이 등을 쉽게 흡수하는 성질이 있다. 이러한 성질 때문에 물이나 기름 등의 접촉에 의한 얼룩과 오염이 잘 되는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 원단에 대한 발수, 발유, 방오가공 등이 연구되어 왔으며 섬유의 고유한 화학적, 기계적 물성을 유지하면서 표면과 이면이 다른 특성을 가지도록 유도하여 기능성을 부여하는 편면가공을 주목을 받게 되었다. 본 연구에서는 불소계로 발수처리 된 PET직물에 저온 Plasma와 Sputter을 이용하여 직물의 한쪽 면에는 친수성과 다른 면에는 발수성이 동시에 나타나는 편발수에 관한 실험을 했다. 불소계로 발수처리 된 시료와 저온 Plasma처리된 시료와 Sputter처리된 시료(처리면, 미처리면)를 접촉각 5회 측정하여 평균값을 나타냈다. 발수처리 된 시료의 평균 접촉각 값은 $149^{\circ}$이며, 저온 Plasma의 평균값은 $45^{\circ}$(처리면) $128^{\circ}$(미처리면), Sputter는 $74^{\circ}$(처리면) $144^{\circ}$(미처리면) 으로 가공처리 된 시료에는 양면의 접촉각이 확연한 차이가 나타난 걸로 미루어 보아 편면발수효과가 얻어졌다고 판단된다. SEM 측정을 통하여 관찰한 경우, 발수처리 된 시료에서는 불소계 발수제의 흔적이 보였다. 저온 Plasma, Sputter 처리된 시료에서는 처리시간이 높아짐에 따라서 시료표면에 코팅된 불소계 발수제 막들이 점점 파괴되는 것을 관찰할 수 있었다. 그리고 건식가공으로 인하여 처리된 표면에는 Etching작용이 일어나 표면적이 넓어져 친수화가 일어난 것으로 생각된다. 이처럼 저온 Plasma가공과 Sputter가공으로 편발수를 얻을 수 있다면 에너지 절약, 처리공정과 시간단축 등 여러 가지 장점이 기대된다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.10 no.5
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• pp.157-163
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• 2006

This study is on the evaluation of double surface protection method using water repellent primer and final top coat to protect concrete. Water repellent agent has been applied on the final top coat to protect concrete. However, to make up for the weakness to the ultraviolet of the water repellent, the work procedure of these protectors is done vice versa. This combination of protectors was compared with existing ones in this study. Even though the final top coat was applied on the water repellent primer, its adhesive strength met to KS F 4936-' 03 with other protectors used in this study. All surface protectors used in this study were excellent in protecting concrete. Especially, in case of applying with final top coat in conjunction with water repellent primer, the resistance against chloride ion penetration and neutralization by $CO_2$ was more efficient than other surface protectors used in this study under this given condition.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1442-1444
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• 2003

폴리머 애자용 shed 재료의 전기방전에 대한 열화내성과 표면이 오염된 조건하에서도 우수한 발수성 유지는 제품의 장기성능에 있어서 가장 중요한 인자들이다. 내트래킹성 확보를 위한 보강재로는 ATH가 주로 사용되고 있으며 ATH의 첨가량이 많을 수록 내트래킹성은 대체로 향상되는 것으로 되어 있다. 그러나 애자 제조시 무결점 성형성의 만족이 대단히 중요하기 때문에 ATH를 고충진하는 경우 사용하는 process oil들의 종류 및 첨가량을 고려한 ATH 첨가량의 최적화는 필요하다. 본 논문에서는 ATH를 170 part로 다량으로 첨가하면서 화학적 구조와 점도가 다른 몇 가지 실리콘 fliud들을 사용하여 무결점 성형에 적합한 가소도를 갖는 컴파운드를 제조하여 기본물성과 초고압 옥외절연물의 shed 재료로서 장기성능에 영향을 주는 방전열화내성과 표면발수성의 회복특성을 평가하였다. 컴파운드의 성형작업성과 관련이 큰 가소도는 fluid 점도에 따라 상당한 차이를 보이므로 실리콘 fluid 종류의 선택과 첨가량의 최적화에는 성형작업성, 발수성 회복특성, 열화내성 등의 고려가 필요하다. 무결점 애자성형을 위한 진공 사출에서 고무 컴파운드의 가소도가 중요한데 동일한 ATH첨가조건에서 일정한 가소도를 갖게 하는데 필요한 양은 fluid들의 종류에 따라서 상당한 차이가 있었다. 코로나 처리후 발수성 회복특성은 fluid들의 분자크기와 반응기의 종류에 따라 상당히 영향을 받았으며 분자가 클수록 초기회복속도는 다소 느렸지만 평상시에 늘 유지되는 상시발수성은 다소 높게 유지되었다. 아크와 트래킹 방전에 의한 무게 감소는 ATH가 과량으로 첨가되어 상당히 적었으며 fluid의 분자가 크면서 페닐기를 가진 fluid들이 첨가된 고무가 우수한 특성을 보였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.37 no.12
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• pp.1172-1177
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• 2000

최근 콘크리트 보호 재료는 코팅을 이용하는 과거의 방법에서 함침을 이용하는 기법으로 전환하였다. 이중 발수제는 콘크리트의 표면의 특성을 변화시키는 것으로 친수성의 콘크리트를 소수성 물질을 결합시켜 물에 의한 젖음을 방어하는 것으로 콘크리트에 사용하였을 경우 콘크리트의 고유한 표면 장력을 작게 변화시키고 장력이 큰 물질 중의 하나인 물의 흡수를 방어하게 한다. 본 실험은 발수제의 성능 평가를 위하여 다공질의 재료인 콘크리트의 접촉각을 측정하여 그 변화를 관찰하였으며, 발수제들의 우수한 기능 중의 하나인 통기성을 시편의 중량 감소로 측정하였다. 발수제로 n-octyl ethoxy silane을 사용한 콘크리트 시편의 흡수 능력은 사용하지 않은 것의 약 10% 정도로 측정되었으며 시편의 수분 중량 감소는 7일 동안 90~130%로 관찰되어 통기성이 유지되어 콘크리트의 강도 유지에 효과적임을 알 수 있었다. 또한 겉보기 접촉각은 처리하지 않은 시편에서 24~33$^{\circ}$로 측정되었으나 처리된 시편의 최초면에서 130~141$^{\circ}$이었으며 2mm의 연마면에서는 127~132$^{\circ}$로 측정되어 콘크리트 표면 장력 변화가 유지되고 있음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.22 no.6
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• pp.597-606
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• 2022

This paper examined the effect of water repellent type and addition among various factors on the deicing performance of cement mortar surface according to incorporation. As a result, the compressive strength of the water repellentcement mortar compared to the cement mortar, and the compressive strength of the oligomer-based water repellent mortar was higher than that of the monomer-based water repellent. The contact angle of the water-repellent mortar was increased compared to the additive mortar, and the oligomer water-repellent agent compared to the monomer-based water-repellent. As a result of measuring the ice formation time of cement mortar due to the mixing of the water repellent, the ice formation was delayed until 25 minutes for mortar to which the water repellent was added. the measurement of the ice attachment load mortar without water repellent with water repellentwhen the water repellent was added to mortar, deicing performance was increased.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.24 no.6
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• pp.42-49
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• 2020

This paper is a basic study to improve durability by imparting hydrophobicity to the surface and sphere of cement-based materials. A cement mortar to which a silane/siloxane-based mixed water repellent was added was prepared, and its initial hydration performance, flow performance, and compressive strength were measured. In addition, after the surface was abraded, the water contact angle and water absorption were measured. The flow of cement mortar to which the water repellent was added was found to decrease up to 1.5% in the addition amount of the water repellent agent, and increased at 3.0% in the addition amount. It was found that the setting time of the cement paste was delayed in both the initial setting and the termination when the water repellent was added. It was found that the compressive strength decreased from 3.0% of the maximum added amount of the water repellent to a maximum of 30%. The contact angle was found to increase when the water repellent was added to the cement mortar, and the contact angle after surface polishing was found to be larger than before surface polishing. The addition of the water repellent showed hydrophobicity not only on the surface but also on the surface and cross section damaged by polishing. The water absorption rate was found to decrease when the water repellent was added to the cement mortar, and the water absorption rate after surface polishing was found to be greater than before surface polishing.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.273-273
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• 2012

최근 스마트 윈도우, 자가세정(Self-Cleaning), 김서림방지(Anti-Fogging), 디스플레이 표시장치, 대전방지 코팅 등 다각적으로 활용이 가능한 PTFE (Ploytetrafluoroethylene)를 Sol-gel, Sputtering, Spin-Coating, CVD (Chemical vapor deposition)방법을 이용하여 낮은 표면에너지와 나노사이즈의 표면 거칠기를 가지는 $150^{\circ}$ 이상의 초-발수성 표면에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 실험에서는 영구자석을 이용한 고밀도 플라즈마로 높은 점착성과, 균일한 박막 및 대 면적 공정이 가능한 RF-magnetron sputtering방법을 이용하여 Plasma etching으로 표면적의 거칠기와 낮은 표면에너지를 만든 뒤, 발수특성을 가진 PTFE를 증착하여 접촉각 변화와 구조적 및 광학적 특성을 측정하였다. AFM (Atomic Force Microscope)측정결과 100 w에서 가장 높은 1.7 nm의 RMS(Root mean square)값이 측정되었고, 접촉각 측정결과 Plasma etched glass는 25 w에서 125 w로 증가함에 따라 친수성을 나타내었으며, 100 w에서 가장 낮은 $15^{\circ}$의 접촉각을 나타내었다. PTFE박막을 증착하였을 때는 100 w에서 $150^{\circ}$의 초발수 특성을 나타내었고, 투과율 측정 결과 85%이상의 높은 투과율을 나타내었다. Plasma etching을 이용한 PTFE 발수 특성은 비가 오면 자동으로 이물질이 씻겨 내리는 자동차 유리등의 개발이 가능하고, 높은 투과율이 요구되는 액정표시장치(LCD)같은 차세대 대형 디스플레이의 표면 코팅에 사용이 가능 할 것이라 사료된다. 본 연구는 중소기업청에서 지원하는 2011년도 산학연 공동기술개발 지원사업의 연구수행으로 인한 결과물임을 밝힙니다.

• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.21 no.6
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• pp.529-538
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• 2021

In this study, the compressive strength and water contact angle were measured before and after surface abrasion of mortar specimens prepared by mixing two types of water repellents and two types of sands. In addition, the hydration products and chemical bonding of cement mortar by repellent were examined using X-ray diffraction(XRD), thermogravimetry-differential thermal analysis(TG-DTA), and Fourier-transform infrared spectroscopy(FT-IR) to evaluate the performance of these cement mortar mixtures as repair materials. We found that the compressive strength of the cement mortar with water repellent added was decreased compared to that of the plain cement mortar, and that of the oligomeric system was higher than that of the monomeric system. We further found that the contact angle of mortar with water repellent added was increased compared to that of the plain cement mortar, and that of the oligomeric system was increased compared to that of the monomer.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.167-167
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• 2013

최근 발수 특성은 자동차 표면, 건축 구조물, 가전제품 및 모바일 기기 등 여러 분야에서 사용되고 점차 그 필요성이 대두되고 있다. 이러한 발수성의 표면은 연 잎이나 곤충의 날개, 도마뱀의 발바닥 등 자연계의 여러 곳에서 관찰 할 수 있다. 특히 연 잎의 표면에서 나타나는 초발수 특성이 마이크로와 나노 크기의 돌기 구조와 표피 왁스 성분에 기인한다는 것이 밝혀지면서 이를 응용한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 물리적인 표면처리로 마이크로와 나노 구조물을 형성하고 그 위에 표면에너지를 낮출 수 있는 물질을 증착하여, 발수 특성을 가지는 표면을 개발하였다. 알루미늄 표면에 마이크로 크기의 알루미나(Al2O3) 분말을 이용한 블라스트(blast) 공정으로 마이크로 구조를 형성하고, 선형 이온 소스(LIS)를 이용한 Ar 이온 빔 에칭으로 나노 구조를 형성하였다. FE-SEM 분석을 통해 수~수십 마이크로 구조 위에 나노 크기의 구조가 형성 된 것을 관찰하였다. 마이크로와 나노 구조가 형성된 알루미늄의 표면에너지를 낮추기 위해 trimethylsilane (TMS) 및 Ar을 이용한 플라즈마처리로 표면에 기능성 코팅막을 형성하였다. 그 결과 TMS처리 전에 비해 표면에너지가 99.75 mJ/m2에서 9.05 mJ/m2으로 급격히 낮아지고 접촉각이 $54^{\circ}$에서 $123^{\circ}$로 향상되었다.