• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.525-535
• /
• 2017

내열성이 우수하며, 태양광 모듈의 유리 표면에 방담성(antifogging) 및 방오성(antifouling)을 동시에 부여하여 효율을 향상시키기 위한 친수성 코팅액을 제조하기 위해 초친수성과 우수한 방담효과를 나타내는 Tween 20과 데카플루오로부탄과 폴리에틸렌글리콜 성분으로 구성된 불소계면활성제 수용액에 방오성 부여를 위하여 나노실리카를 분산하였다. 고온 처리에서 나노실리카의 함량에 따른 방담 효과는 모든 코팅액이 우수하였으나, 방오 효과는 나노실리카의 함량이 6 wt%일 때부터 나타났다. 불소계면활성제의 함량이 증가할수록 초기 접촉각이 증가하며 방담 효과도 500회 wiping까지 잘 유지되었다. 방오 효과 역시 불소계면활성제의 함량에 상관없이 우수하여 불소계면활성제의 적절한 첨가량은 0.1 wt%이상 이면 충분하였다. AFM 결과로부터 불소계면활성제가 0.1 wt%에서 0.3 wt%가 첨가된 경우 코팅 표면의 프랙탈구조가 확실히 나타나 방오성 향상에 기여하였다. 코팅된 유리의 투과도는 불소계면활성제가 0.1 wt% 첨가된 TL-1의 경우가 가장 높았으며 더 많은 양의 불소계면활성제를 첨가할 경우 오히려 투과도 향상은 미미하였다. 이러한 결과는 앞의 AFM 결과에서 나타난 표면 조도가 높으며 프랙탈구조 형성도 잘 일어난 TL-1 코팅액의 결과와 잘 일치하는 것이다.

• 접착 및 계면
• /
• 제20권4호
• /
• pp.146-154
• /
• 2019

본 연구에서는 소수성 PPO 사슬과 친수성 PEO 사슬들이 동시에 존재하고, 반응성 알콕시 실란기를 가지고 있는 알콕시 실란 기능화 양친성 고분자 전구체 (Alkoxysilane-functionalized Amphiphilic Polymer, AFAP)를 합성하여, 이를 TEOS과의 Hydrolysis- Polycondensation 반응에서 분산안정제 및 반응속도 조절제로 이용하여서 유-무기 하이브리드 나노입자가 안정적으로 분산된 졸 (Sol)을 제조하였다. 제조된 Sol에 불소 함유 실란화합물을 혼합·반응하여서 불소함유 유-무기 하이브리드 Sol을 제조하였고, 이를 유리 기재에 코팅하고 저온 경화를 통해 기재위에 경화필름을 형성하였다. 형성된 경화 필름은 AFAP 및 불소 함유 실란화합물의 첨가량, 용매 종류에 따라서 표면 경도 및 발수 특성이 변화하였다. 최적의 용매 및 불소 함유 실란화합물 첨가량에서 태양전지나 디스플레이에 적용가능한 투명하면서도 견고한 유-무기 하이브리드 형태의 코팅필름 형성이 가능하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
• /
• 제18권1호
• /
• pp.27-37
• /
• 1993

The purpose of this study was to determine the fluroide release levels of new fluoride-containing liner/base cements and the fluoride uptake by dentin surfaces. Ten specimens of each brand (Fuji ionomer Type III, Fuji Lining LC, Timeline, Vitrebond and XR ionomer) were made, polymerized and placed in fluoride-free distilled water at $37^{\circ}C$, 100% relative humidity for 24 hours. The extracting solution of specimen was exchanged and fluoride release was measured daily for the 30 days. For fluoride uptake study, twenty-five extracted human lower molars were sectioned longitudinally in the mesiodistal direction with a diamond disc. Five teeth were filled with each material and then stored at $37^{\circ}C$, 100% humidity for 4 weeks. Fluoride uptake by dentin from the test materials was evaluated using electron probe micro X-ray analyzer. The following results were obtained : 1. The amounts of fluoride release showed no significant difference between Fuji ionomer Type III and Fuji Lining LC, but showed significant difference between other groups. XR ionomer released significantly greater fluoride than any other group(P<.001). 2. All the materials have a burst effect which more fluoride released in then first 3 day and showed significant decrease over the test period (P<0.001). 3. XR ionomer group showed fluoride penetration to approximately $50{\mu}m$ deep in dentin. But other material groups showed very little fluoride uptake by dentin.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.247-252
• /
• 2005

불소는 화학활성이 높아 반도체, 유리, 금속가공 등의 표면처리 및 세정제로 넓게 사용되고 있으며, 배출에 관해서는 수질환경보전법에 기준이 정해져 있다. 따라서 불소폐수는 일정한 수준 이하까지 불소를 제거하여 방출하여야 하며 일반적으로 고농도의 불소를 함유한 폐수처리에는 응집 침전법이 사용되어왔다. 그러나 이 방법은 10 ppm 이하의 저농도 불소 제거에는 효과가 없었다. 본 연구에서는 수용성 산을 함침시켜 소성한 변형 알루미나를 이용하여 저농도 제거가 어려운 불소 이온을 흡착에 의해 제거하는 기술을 개발하고자 하였다. 저농도 불소 이온을 제거하기 위해서 변형 알루미나를 이용하여 회분식 실험을 실행하였고, 흡착제 조성, 소성 온도, 흡착제의 투입량과 교반시간에 따른 제거효율을 조사하였다. 불소 이온의 가장 좋은 제거율은 황산으로 처리된 변형 알루미나에서 얻을 수 있었으며, 변형 알루미나 제조시의 적정한 소성온도는 $500^{\circ}C$였다. 또한 본 연구에서는 흡착등온식으로 널리 알려진 Freundlich식을 이용하여 흡착등온식을 구하였다. 회분식 실험을 통해 얻은 결과를 Freundlich 흡착 등온식에 적용한 결과 Freundlich 흡착 등온식의 상수 K값은 6.63이였고, 1/n은 0.29을 얻을 수 있었다.

• 대한소아치과학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.377-398
• /
• 1999

불소도포시 주로 형성되는 calcium fluoride는 구강내 환경에서 pH에 의해 조절되는 불소의 저장고 역할을 하여 치아우식 예방에 있어서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 따라서 불소도포의 우식예방 효과는 calcium fluoride를 얼마나 많이 형성시켜 오래 지속시키는 가에 달려 있다. 이에 치아 내산성 증가에 효과 있다고 알려진 Nd:YAG 레이저 조사가 calcium fluoride형성 및 치아 내산성에 미치는 영향에 대해 알아보기 위해서 실험을 시행하였다. 소의 영구전치에서 276개의 시편을 제작하여 아무런 처치를 하지 않은 군을 대조군으로 하고 1.23% acidulated phosphate fluoride (APF) 5분, 30분 도포 및 Nd:YAG 레이저 조사에너지 밀도 $20J/cm^2,\;40J/cm^2$의 조건에 따라 불소 도포군, 레이저 조사군, 불소 도포후 레이저 조사군, 레이저 조사후 불소 도포군으로 분류하였다. 불소도포를 시행한 경우 이를 다시 KOH 처리 여부에 따라 나누어 23개의 실험조건을 만들었다. 각 실험조건에 12개의 시편을 배정하고 이중 10개의 시편은 불소 및 무기인 측정에, 나머지 2개의 시편은 표면 관찰에 사용하였다. KOH 비처치군에서 0.1 N HClO4로 enamel biopsy를 시행하여 탈회 법랑질의 불소농도 및 탈회깊이를 측정하였으며 KOH 처치군에서는 1 M KOH로 24시간 처리하여 calcium fluoride를 정량 후 enamel biopsy를 시행하였다. 실험결과 얻어진 자료 및 주사 전자현미경 관찰 소견을 비교하여 다음의 결과를 얻었다. 1. KOH 비처치군에서 탈회된 법랑질의 불소농도는 레이저조사 후 불소도포시 레이저 에너지 밀도 증가에 따라 증가되는 경향을 보였다. 2. KOH 비처치군에서 법랑질 탈회깊이는 불소를 5분 도포후 레이저 $20J/cm^2$를 조사한 경우를 제외하고는 레이저와 불소를 병행하여 처치시 각각을 단독으로 처치시보다 탈회깊이가 작았다 (p<0.05). 3. Calcium fluoride의 양은 레이저의 조사에 의해 유의 있게 증가하지 않았다 (p>0.05). 4. Calcium fluoride 입자는 불소만 도포한 경우에 비해 레이저 조사후 불소도포시 입자크기가 증가되었으며, 불소도포후 레이저 조사시 입자크기의 증가와 함께 일부 융합된 양상을 보였다. 5. KOH 처치군에서 법랑질의 불소농도는 불소를 30분 도포후 레이저를 조사한 경우를 제외하고는 대조군의 불소농도와 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 6. KOH 처치군에서 불소와 레이저를 병행한 경우, 불소만 도포한 경우보다 탈회된 법랑질의 깊이가 작았다 (p<0.05). 7. KOH 비처치군에서 탈회된 법랑질의 불소농도와 탈회깊이의 상관관계(Spearman correlation coefficient: -0.6281)는 KOH 처치군(Spearman correlation coefficient: -0.3792)에 비해 높은 음의 상관 관계를 보였고, 동일한 조건으로 불소도포 및 레이저 조사를 시행한 경우에 있어서 KOH 처리 여부에 따른 탈회법랑질 깊이의 유의차가 있는 경우 calcium fluoride의 형성량이 많았다. 이상의 실험결과로 미루어 보아 레이저 조사가 calcium fluoride의 형성량에 영향을 미치지 않았으나 레이저 조사의 영향으로 calcium fluoride의 용해가 감소하는 것으로 판단된다. 또한 불소도포 및 레이저 조사의 병행은 각각을 단독으로 처치한 경우에 비하여 치아 내산성 증가면에서 유리하므로 임상에서 불소도포주기 연장과 같은 유용한 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

• 접착 및 계면
• /
• 제21권4호
• /
• pp.143-155
• /
• 2020

Sol-Gel 공정을 통해서 제조되는 유-무기 하이브리드 화합물들은 방청 코팅, 방빙 코팅(Anticing), 자가 세정 코팅, 반사 방지 코팅 등과 같은 기능성 코팅 재료로 널리 사용되어져 왔다. 특히 소수성 코팅 표면을 제조하기 위해서는 코팅표면의 표면에너지가 낮고 코팅 표면의 조도를 제어가 요구된다. 표면에너지와 표면 조도를 조절하는 전형적인 공정은 in-situ fabrication 공정, 'Pre-fluorinating/Post-roughening', 'Pre-roughening/ Post-fluorinating이다. 본 연구에서는 in-situ fabrication 공정인 Particle-Binder 공정을 이용해서 소수성 코팅표면을 제조하였다. 3관능기 유기실란화합물과 불소 함유 유기실란 화합물과의 가수분해 및 축합반응을 통해 제조된 불소함유 유-무기 하이브리드를 바인더로 사용하여서 무기물 나노입자와 혼합하여 소수성 코팅액을 제조하고 유리 기재 위에 스핀코팅 후 열건조하여서 코팅막을 제조하였다. 바인더인 유-무기 하이브리드 화합물의 불소 함유 실란화합물의 첨가량, 첨가순서, 무기물 나노입자 첨가량에 따른 코팅막의 물성 변화를 조사하였다. 분석결과 불소 함량이 10 wt%인 유-무기 하이브리드 화합물(GPTi-HF10)을 바인더로 사용하여서 제조된 코팅막이 가장 소수성이 우수하였으며 수접촉각은 (107.52 ± 1.6°), 이 바인더와 무기물 나노입자의 무게비가 1:3인 경우(GPTi-HF10-MS 3.0)에 가장 높은 수접촉각(130.84±1.99°)을 나타내었다.

• 자원환경지질
• /
• 제53권6호
• /
• pp.667-675
• /
• 2020

본 연구에서는 정수 처리장 침전지에서 채취한 알럼 기반의 슬러지를 수열합성 방법으로 흡착제(Alum Sludge Based Adsorbent, ASBA)를 제조하고, 이를 인공 수용액 및 광산배수 내 불소와 비소의 제거에 적용하여 ASBA의 흡착 특성을 평가하였다. ASBA의 광물학적 결정 구조, 구성 성분 및 비표면적을 조사한 결과, ASBA는 표면에 불규칙한 기공과 87.25㎡ g-1의 비표면적을 갖는 흡착에 유리한 구조로 나타났다. ASBA를 구성하는 주요 광물 성분은 석영(SiO2), 몬모릴로나이트((Al,Mg)2Si4O10(OH)2·4H2O), 알바이트(NaAlSi3O8)임을 확인하였다. 다음으로 회분식 흡착실험을 수행하여 pH, 흡착 반응시간, 초기 농도 및 온도 등의 인자가 ASBA를 활용한 불소와 비소 흡착에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 결과, 용액의 pH 환경이 염기 영역으로 갈수록 불소와 비소의 흡착률은 감소하는 경향을 보였으며, 흡착제의 영전하점은 pH 7 부근으로 나타났다. 등온 흡착실험을 통해 확인한 불소와 비소의 최대 흡착량은 각각 7.6mg g-1, 5.6mg g-1이었고, 동적 흡착실험에서 불소와 비소는 반응이 시작한 후 각각 8h, 12h이 경과하면서 흡착농도의 증가율이 감소하는 것으로 나타났다. 한편 흡착평형 실험을 통한 ASBA의 흡착 메커니즘을 알아본 결과. 불소와 비소의 흡착은 Langmuir 등온 흡착모델 및 Freundlich 등온 흡착모델과 높은 상관관계를 가지며 일치하는 경향을 보여주었다. 또한 열역학적 연구에서는 25℃부터 35℃까지의 온도 증가에 따른 불소와 비소의 흡착 양상을 실험하여, 양의 값을 갖는 열역학적 상수 ΔH°와 ΔG°을 도출함으로써 ASBA의 흡착 특성은 흡열반응이자 비자발적인 반응임을 검증하였다. 재생실험 결과, ASBA는 1N NaOH을 이용하여 재생 가능하였으며, 광산배수를 이용한 불소와 비소의 흡착실험에서 각각 77%, 69%로 비교적 높은 제거율을 보여 현장 적용 가능성을 지닌 것을 알 수 있었다. 분석 결과를 종합하여 볼 때, 소규모 유량을 가지며 pH 환경이 산·중성 영역인 광산배수 내 불소와 비소가 흡착되어 제거되는 데 흡착제로서 ASBA가 효과적임을 제안한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.149.2-149.2
• /
• 2013

친 환경적 소재인 ETFE (Ethylene Tetra Fluoro Ethylene)는 내화학성과 단열성을 가지며 탁월한 빛투과성, 자정효과 및 초경량 소재의 특성을 가진 열가소성 불소수지로서 서울시 신청사, Water Cube라고 많이 알려진 베이징 올림픽 수영 경기장 같은 대형 건축물의 외벽에 사용될 만큼 최근 세계 각국의 건축가들에게 각광을 받고 있다. 본 실험에서는 영구자석을 이용한 고밀도 플라즈마로 높은 점착성과, 균일한 박막 및 대면적 공정이 가능한 RF-magnetron sputtering방법으로 기판인 Slide glass위에 ETFE를 증착하여 접촉각의 변화와 구조적 및 광학적 특성에 대하여 측정하였다. 접촉각 측정결과 35w에서 $15^{\circ}$ 이하의 친수 특성을 나타내었고, 자외선 파장에서의 투과율 측정 결과 87% 이상의 높은 투과율을 나타내었다. AFM (Atomic Force Microscope) 측정결과 35 W에서 1.6 nm의 RMS (Root mean square)값이 측정 되었다. ETFE 특성은 비가 오면 자동으로 이물질이 씻겨 내려 주기적으로 청소를 해줘야하는 유리보다 유지관리비가 적게 될 것으로 사료되고, 높은 자외선 투과율을 보임으로 온실에서 균형 잡힌 식물 성장을 위한 화학약품의 소모를 줄여 줄 것으로 사료된다.

• 한국주조공학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.147-150
• /
• 2010

알루미늄 합금의 미세조직 개량을 위한 목적으로 사용되는 Al-Ti-B 합금계의 미세화제는 재활용 과정에서 붕소(B)의 농축(Agglomeration) 문제 및 Zr, Si, Cr 등을 함유하는 합금에서 미세화 효과가 급격히 감소하는 Poisoning effect 등이 지적되어 왔다. 최근에는 이를 대체할 수 있는 Al-Ti-C 합금계의 미세화제에 대한 연구가 활발한데 이는 TiC가 용탕 내에서 ${\alpha}$-Al의 핵생성처로 직접 작용하는 점에 착안한 것이다. 한편, 이들 Al-Ti-B, Al-Ti-C 계의 미세화제는 그 제조공정에서 $K_2TiF_6$를 이용함에 따라 불소함유 유해가스를 배출하여 환경 문제를 야기하고, 이를 포집/정화하기 위한 추가설비를 요구하게 된다. 따라서 대기 환경 오염 및 경제성 측면에서 유리한 미세화제의 친환경 제조기술에 대한 개발이 필요한 시점이다. 본 연구에서는 $K_2TiF_6$를 사용하지 않고 용탕 내의 자발적 반응을 이용하여 환경 및 경제적 측면에서 유리한 Al-Ti-C 미세화제를 개발하고자 하였다. A3003 합금을 대상소재로 하여 개발된 Al-Ti-C 미세화제와 상용 Al-Ti-B 미세화제의 미세화 도달시간 및 fading 발생 등을 비교하였다. 본 연구를 통하여 개발된 Al-8.6Ti-0.025C 미세화제는 상용 Al-Ti-B 미세화제 보다 적은 첨가량에도 유사한 미세화 성능을 나타내었으며 용탕 유지시간 100분까지도 fading이 발생하지 않는 것을 확인하였다.

• Composites Research
• /
• 제36권3호
• /
• pp.224-229
• /
• 2023

최근 각종 전자기기의 소형화와 웨어러블 디바이스의 수요가 증가함에 따라 IT 기기들의 나노화가 진행되는 추세이며, 이에 따른 배터리의 크기 및 용량 등의 한계를 극복하기 위하여 에너지 하베스팅 기술인 마찰 대전에 대한 연구가 많은 관심을 받고 있다. 불소계 코팅을 진행한 양극산화 알루미늄은 대전 서열에서 음극 성향이 높은 대전층과 대전된 전하가 전극으로 손실없이 전달되도록 도와주는 절연층 그리고 전극을 모두 포함하고 있는 구조로서 마찰 대전 나노발전기의 적용에 있어 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 마찰대전 나노발전기 적용에 유리한 양극산화 알루미늄을 활용하여 마찰대전 나노발전기에 영향을 미치는 표면 형상 및 절연층의 두께를 조절하여 발전량과의 상관관계에 대하여 분석하였다. 이러한 분석을 통하여 추후 마찰대전 나노발전기 제작에 있어 면적 대비 발전량을 증가시킬 수 있는 방향을 제시할 수 있었다.