• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.50-50
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• 2011

발수가공은 섬유표면에 낮은 표면에너지 물질을 도포하여 섬유제품에 적심 저항성을 부여하는 것으로 일반적인 방법으로는 불소계 고분자 물질을 포함한 가공제액을 부여하고 열에너지원을 사용하여 섬유 표면에 경화하여 고착시키고 처리온도는 $150{\sim}170^{\circ}C$의 범위에서 수 분 처리하지만 처리시간을 증가하면 섬유에 황변을 일으킬 수 있고 직물의 한 면에만 발수성을 구현하기가 어렵다. 피부와 접촉하는 부위에서의 불필요한 발수성은 땀 흡수저하, 알러지 발생 우려 등 쾌적성 저하 요인이 될수 있어 스포츠, 레저 의류 분야에서는 섬유제품의 일면만을 발수처리 하는 가공이 필요되어진다. 편면 발수가공을 위한 선행기술로는 상하 중 하나의 롤러에만 발수제를 묻혀 섬유제품의 일면에만 발수가공을 하는 것과 분사기로 발수제를 섬유제품의 일면에 도포하는 것 등이 있다. 하지만 일면에 처리된 발수제가 반대면으로 침투하거나 균일한 발수처리가 되지 않는 등의 문제점이 있고 발수제의 농도증가 및 증점제를 사용하여 점도를 증가시켜야하기 때문에 발수처리의 균일성 및 내구성 있는 편면발수공정이 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 UV경화가 가능한 불소계 발수제와 물에 용해되는 광개시제가 첨가된 수용액을 PET직물에 패딩하고 UV로 경화하여 양면 모두 발수성을 부여한 후 UV조사로 표면개질하여 표면친수성을 증가시켜 양 면의 발수성을 조절하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2008년도 제38차 학술발표대회
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• pp.207-209
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• 2008

본 연구는 PFOA 규제대응 발수제(불소고분자의 탄소수가 6개)와 신규합성한 $TiO_2$ sol을 부피비로 혼용한 후 그에 따른 발수성과 방오성 향상에 관한 연구이다. 발수제 단독 처리 시 발수제의 사용량이 점차 줄어듬에 따라 발수도는 100에서 50${\sim}$70으로 점차 감소하였으며, 방오성은 5에서 2로 감소하였다. 그러나 $TiO_2$ sol을 발수제와 혼용하였을 경우 발수제의 사용량이 줄어듬에 따라 발수도가 100에서 80으로 방오성은 5에서 3.5로 감소하였으나, 발수제 단독 처리 시보다 우수한 결과가 나왔다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권6호
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• pp.597-606
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• 2022

본 논문은 발수제 혼입에 따른 시멘트 모르타르 표면의 얼음 제거성능에 다양한 요인 중 발수제 첨가 및 종류에 대한 영향을 검토하였다. 그 결과 발수제 첨가 시멘트 모르타르의 압축강도는 무첨가 시멘트 모르타르와 비교하여 감소하였고, 올리고머계 발수제 첨가 모르타르의 압축강도는 모노머계 발수제와 비교하여 높게 나타났다. 발수제 첨가 모르타르의 접촉각은 무첨가 모르타르와 비교하여 증가하였고 모노머계 발수제보다는 올리고머 발수제가 상대적으로 증가하였다. 발수제 혼입에 따른 시멘트 모르타르의 얼음형성시간 측정 결과 발수제를 첨가하였을 때 25분까지 지연시키는 것으로 나타났다. 얼음 제거하중 측정결과 발수제를 첨가하지 않은 모르타르는 342N을 발현하였고 발수제를 첨가한 모르타르는 31N을 발현하여 발수제를 모르타르에 첨가하는 경우 얼음제거성능이 감소하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.67-74
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• 2016

초발수 표면은 표면이 젖지 않으면서 물방울이 자유롭게 움직일 수 있는 표면을 말한다. 이는 자연에서 많이 관찰되며 예를 들면 연잎, 나비와 곤충의 다리가 대표적이다. 일반적으로 초발수 표면은 물방울과 접촉할 때 이루는 각이 $150^{\circ}$보다 크며, 표면을 $5^{\circ}$정도 기울이면 물방울이 굴러가기 시작한다. 특히 연잎 표면을 자세히 보면 마이크로/나노단위의 미세한 돌기가 표면 위에 존재한다. 이러한 연잎 표면의 구조에 따른 특성을 모방하여 표면 위에 인위적으로 다양한 모양, 크기의 돌기를 만들어 표면의 초발수 특성을 향상시키는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 연구가 다양하고 광범위하게 진행되면서, 학문적인 원인 분석 외에도 산업에서의 활용가능성이 주목받고 있다. 이에 따라 이 논문은 전산모사 방법을 사용하여 표면 돌기와 관련된 다양한 변수(돌기의 모양, 높이, 너비, 돌기 사이의 간격, 표면과 물 분자 간의 에너지)에 따라 표면의 초발수 특성이 어떻게 변하는지 연구해보고, 초발수 현상의 특징과 그 발생 원인을 이해하는데 목적을 두며 이러한 연구결과는 실제 산업현장에서 최적의 초발수 표면을 제작하는데 도움을 줄 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.50-58
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• 2020

발수제를 콘크리트 표면에 함침시키는 방법은 콘크리트의 균열이 발생할 경우, 기대하는 내구성을 확보할 수가 없다. 최근, 다양한 방수 및 발수 재료들을 콘크리트나 모르타르 내부에 혼입하여 균열 내부에서도 발수성을 확보하였으나 압축강도가 크게 저하되었다. 압축강도 저하를 극복하기 위해 아직까지 유기물과 무기물의 장점들을 동시에 이용한 연구가 없기 때문에, 본 연구에서는 유기물과 무기물을 적절히 혼합한 유무기 복합 발수제를 모르타르에 혼입하여 물리적 특성 및 발수성능을 평가하였다. 유무기 복합 발수제 혼입 시 Liquid 시험체에 비해 플로우 약 10%, 공기량이 약 50% 감소하였으며, P6L1 시험체의 경우, 기존 발수제인 Powder와 같은 39.5MPa로 무혼입 모르타르 대비 약 3.5%의 압축강도 저하를 확인하였다. 발수성능도 유무기 복합 발수제 혼입 시험체가 기존의 발수제 혼입 시험체인 Powder보다 높은 발수성을 확인하였으며, 염화물 침투 저항성 평가결과, 유무기 복합 발수제 혼입 시험체가 무혼입 모르타르 대비 약 45% 통과 전하량이 감소되는 것을 확인하였다. 이상의 실험을 종합하면, Powder 발수제와 Liquid 발수제를 5:1의 비율로 혼입한 P5L1 유무기 복합 발수제가 압축강도 저하 방지 및 발수성능 확보를 위하여 가장 합리적이라고 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권6호
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• pp.529-538
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• 2021

본 논문은 발수제 첨가 모르타르의 강도 및 발수성에 미치는 다양한 요인 중에서 발수제 종류 및 잔골재 입도에 대한 영향을 검토하고자 하였다. 그 결과 발수제 첨가 시멘트 모르타르의 압축강도는 무첨가 시멘트 모르타르와 비교하여 감소하였고, 올리고머계 발수제 첨가 모르타르의 압축강도는 모노머계 발수제와 비교하여 높게 나타났다. 또한 잔골재 입도에 따른 시멘트 모르타르 압축강도 영향은 크게 나타나지 않았다. 발수제 첨가 모르타르의 접촉각은 무첨가 모르타르와 비교하여 증가하였고, 올리고머계 발수제보다는 모노머계 발수제가 상대적으로 증가하였다. 또한 연마 전후 접촉각은 잔골재 입도에 따라서 상이한 경향을 보이고 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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• pp.51-54
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• 2002

폴리머 애자용 Shed 재료의 전기방전에 대한 열화내성과 표면발수성은 제품의 장기성능에 있어서 가장 중요한 물성들이다. 그러나 무기보강재의 첨가량이 많아 무결점 성형성을 만족하도록 하기 위해서 Process Oil의 사용이 불가피한데 사용하는 오일의 종류와 양에 따라 옥외절연물의 장기성능에 영향을 주는 표면발수성이나 방전내성은 크게 차이가 나는 것으로 밝혀져 있다. 본 논문에서는 화학적 구조와 점도가 다른 몇 종의 hydroxy silicone oil(HS 오일)을 혼련 (kneading) 하는 과정에 첨가하여 이들 오일의 종류와 양이 고무의 기본적인 물성, 발수성, 방전열화내성， 내트래킹성 등에 어떻게 영향을 주는가를 조사하였다. 코로나 처리시간에 따라서 접촉각의 저하정도와 코로나 처리 후 경과시간에 따른 발수성의 회복특성을 조사하였다. HS 오일의 접도에 따라 초기발수성, 발수성 회복특성의 차이가 많았다. 점도가 낮을수록 초기 발수성 저하는 크며 회복속도는 빠른 반면 점도가 높을수록 초기 발수성 저하는 작은 반변은 발수성 회복속도는 다소 느리게 나타났다 내트래킹성 결과는 점도가 높을수록 우수한 특성을 보였다. 결론적으로 폴리머 애자용 실리콘고무의 컴파운딩에서 실리콘오일의 선택은 성형작업성, 발수성회복특성, 열화내성 외에 가격 등을 고려하여 최적화가 필요하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1437-1439
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• 2002

실리콘 고무는 내열성, 내후성, 발수성, 내오염성, 내트래킹성 등이 우수하여 옥외절연물용의 외피 재료로 널리 사용되고 있다. 폴리머 애자에서 전기방전 (코로나, 트래킹 등)에 의한 외피표면의 발수성 저하가 절연물의 장기성능에 있어서 가장 중요한 인자들 중에 하나이다. 실리콘 고무에는 ATH가 다량 첨가되는데 ATH의 첨가량, 표면처리상태, 입도 등에 의해 실리콘 고무의 발수성과 발수성회복 특성은 다르게 나타난다. 본 논문에서는 입도가 다른 2종의 ATH를 선택하여 실리콘 폴리머 대비 ATH의 첨가량을 달리하여 실리콘 고무의 발수성에 관련한 특성을 조사하였다. ATH의 입도 및 코로나 처리시간에 따라서 접촉각의 변화를 관찰하였으며, 코로나 처리 후 경과시간에 따른 발수성의 회복특성을 접촉각의 측정을 통하여 조사하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.132-137
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• 2015

최근 자연의 기능성 표면이 갖는 특성을 모방하고, 이를 과학 기술에 적용하는 연구가 세계적으로 증가하는 추세다. 특히, 초발수 표면은 여러 산업 분야에서 많은 관심을 받고 있으며, 그 활용 분야도 다양하다. 초발수 특성의 광범위한 응용을 위해서, 우리는 최적화된 표면 구조를 효율적으로 제작할 필요가 있다. 본 연구에서는 다양한 제작 공정에 따라 만들 수 있는 표면의 형태를 찾아보고 격자 기체 기반의 몬테카를로 방법을 사용하여 제작 공정에 따른 표면의 초발수 특성을 살펴보았다. 각 공정을 통해 제작된 표면의 초발수 특성을 비교하고, 가장 그 특성이 좋은 구조 및 제작 공정을 제시하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제45차 학술발표회
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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.