결착제의 조성을 달리하여 제조한 견과-깨 엿강정의 저장 중 지방질 산화 정도와 산화방지제 함량을 평가하였다. 엿강정 제조시 결착제를 물엿 대신 꿀, 조청, 그리고 설탕 대신 트레할로스로 전부 또는 일부 대체하였을 때 엿강정의 저장 중 지방질 산화가 증가, 가속되었으며 트레할로스에 의한 산소 퍼짐도 증가가 일부 기여했을 가능성이 있다. 또한 엿강정을 저장하였을때 산화방지제 중 리그난의 안정성이 가장 높았으며, 토코페롤 분해속도는 설탕을 트레할로스로 대체한 엿강정에서 낮아 트레할로스가 토코페롤의 지방질 산화방지작용을 억제한 가능성을 제시하였다.
3원통/링 마모시험기를 사용하여 윤활유 공급하에서 미끄럼 마모시험을 수행하였다. 엔진유에 첨가되는 대표적 첨가제인 ZDDP, 청정제, 분산제의 첨가제 3종과 모델 산호물로서 유성제인 스테아린산을 선택하여, 그 배합유의 마모방지특성을 조사하였다. 청정제 및 분산제 각각의 첨가에 의해 마모방지특성은 향상되었으나, 청정제 및 분산제를 동시에 첨가할 경우 마모방지성능의 향상효과는 없어졌다. 또한, 모델산화물인 스테아린산의 첨가로 인하여 ZDDP의 마모방지작용은 나빠지나, 청정분산제가 그 악영향을 억제하는 작용을 한다.
인체접촉시 니켈도금의 알러지 반응을 억제하기 위한 대체 도금기술인 비 시안계 Cu-Sn 합금도금을 개발함에 있어서, 황산구리5수화물과 황산제일주석을 금속염으로 하여 황산 및 계면활성제, 유화제 등을 포함한 각종 유기첨가제를 포함하였고 특히 은백색조의 외관 색상과 안정적인 Cu-Sn 합금전착을 위해 2종의 착화제인 EDTP($C_{14}H_{32}N_2O_4$)와 TEA(Triethanolamine)를 첨가한 비 시안계 Cu-Sn 합금 도금액을 도출하였다. Cu-Sn 합금도금 피막 조성의 균일화를 도모하기 위해서는 합금 도금액중의 Cu와 Sn 금속이온 농도를 일정하게 유지하는 것이 필요하다. 그러나 합금 도금액중 2가 주석이온($Sn^{2+}$)은 수용액중에서 4가 주석이온($Sn^{4+}$)으로 산화됨으로써 도금액 색상이 백탁이 되고 Stannic Hydroxide($Sn(OH)_4$, $SnO_2{\cdot}2H_2O$)이 생성되어 대량의 침전물이 침강하는 문제점이 발생되는 등 시간 경과에 따른 도금액의 경시 변화가 발생되었다. 상기 침전물은 연속여과에 의해 제거 가능하나 합금 도금액중 $Sn^{2+}$ 농도가 지속적으로 감소하게 된다. 이는 합금 도금액중 금속이온 비율이 변동함으로써 합금도금 피막의 조성비를 일정하게 유지하는 것이 곤란해진다. 이에 $Sn^{4+}$ 침전물 생성을 방지하기 위한 산화방지제를 개발하고 또한 산화방지제의 첨가에 따른 도금 피막 외관에 미치는 영향을 평가하여 외관 개선을 위한 광택제를 개발하고자 한다. 본 연구의 결과를 토대로 니켈도금과 동등 이상의 기능 특성을 갖는 비시안계 Cu-Sn 합금도금액을 개발하여 실용화하는 것을 목적으로 하였다.
식물체 추출물, 천연유래의 산화방지제, 향신료 추출물등을 대상으로 이들이 어유의 산화안정성에 미치는 영향을 조사하였다. 산화방지 효과는 Rancimat을 이용한 가속시험(acceleration test)을 통하여 얻은 유지산화의 유도기간을 결정하여 비교하였는데 부추 깻잎, 귤, 마늘의 지용성 및 수용성 추출물, 구연산을 비롯한 각종 유기산과 EDTA 및 selenium은 어유의 산화안전성에 별로 영향을 미치지 못하였다. 카페인산, quercetln, catechin, 갈산 라우릴 에스테르같은 플라본(flavone) 및 폴리페놀 계통의 화합물은 어유의 유도기간 4.0시산을 $2.2{\sim}3.8$배 연장시킬 수 있는 것으로 나라났다. 천연물 유래의 산화방지제 중 세사몰 0.1% 첨가구와 로즈마리 추출물 0.1% 첨가구의 유도기간은 각각 11.6시간과 16.4시간으로 산화방지 효과가 높은 것으로 나타났다. 로즈마리 추출물은 0.02% 아스코르브산 또는 0.2% 델타 토코페롤과 병용될 경우에는 어유의 유도기간이 약 7배 연장되었는데 이는 각 산화방지제의 개별적인 산화방지 효과 뿐만 아니라 산화방지제 사이의 상승효과에도 기인한 결과로 풀이된다.
최근 logic 소자의 gate oxide로 기존의 $SiO_2$, SiON보다 고유전, 작은 누설전류를 가지는 물질의 개발이 중요한 이슈가 되고 있다. 본 실험실에서는 Si 기판위에 $HfO_2$ 를 바로 증착하는 경우, 기판의 Si 이박막내로 확산하여 유전율이 저하되는 문제점을 인식하고, 기판과 $HfO_2$ 사이에 $AlO_x$를 방지막으로 사용하였다. 이 때, $AlO_x$의 Al precursor 는 TMA 로 고정하고, 산화제로는 $H_2O, O_2$-plasma, O_3$ 를 각각 사용하였다. 모든 $AlO_x/HfO_y$ 박막에서 매우 우수한 누설전류특성을 얻을 수 있었는데, 특히 $O_3$ 를 산화제로 사용한 $AlO_x$ 방지막의 경우 가장 우수한 특성을 보였다. 또한 질소 분위기에서 $800^{\circ}C$ 10 분간 열처리한 후, 방지막을 사용한 모든 경우에서 보다 향상된 열적 안정성을 관찰할 수 있었다.
항공터빈유는 등유 기반의 석유제품에 산화 방지제(Antioxidant), 빙결 방지제(Fuel system icing inhibitor, FSII), 전기전도도 향상제(Electrical conductivity improver) 등의 첨가제를 첨가하여 항공기 연료로서 필요한 성능 향상 및 보관이나 이송 등에 관한 특정한 능력을 부여시키고 있다. 이들 첨가제는 항공터빈유의 품질에 이상이 발생하거나 다른 석유제품과 구별하기 위하여 그 첨가량을 정성 및 정량적으로 분석할 수 있어야 한다. 항공터빈유는 수많은 탄화수소 화합물로 구성된 복잡한 화합물이기 때문에 미량으로 첨가된 산화 방지제와 빙결 방지제를 분석하기 위하여 Multi-dimensional GC-MS (MDGC-MS)의 Deans switching 기술을 적용하였다. 2.5 - 20 mg/L 농도 범위의 산화 방지제와 빙결 방지제를 MDGC-MS로 정량 및 정성적으로 분석할 수 있었으며, 검출 한계는 1-dimensional GC-MS의 분석 결과와 비교하여 약 2배 정도 낮았다. 본 연구에서 개발된 시험 방법은 기존의 GC-MS보다 첨가제 피크의 분리능이 더 우수하였으며, 시료의 전처리가 필요없이 두 가지 첨가제를 동시에 분석할 수 있었다.
본 연구에서는 서로 다른 성질을 지닌 기름(MO, CO, PO)을 선정한 후 산화방지제(아스코브산, 토코페롤)의 종류와 농도를 달리한 베타카로텐 함유 나노에멀션을 제조하여, 산화안정성을 검토하였다. 베타카로텐 나노에멀션은 낮은 pH에 비하여 높은 pH에서 화학적으로 더 안정하였다. 또한 베타카로텐의 산화는 기름의 특성에 많은 영향을 받았으며, 지방산 사슬길이가 길며 포화 지방산 함량이 낮은 CO를 유상(oil phase)으로 사용할 경우 베타카로텐 산화를 더욱 가속화시키는 것으로 나타났다. 에멀션 내의 베타카로텐의 분해는 아스코브산과 토코페롤 산화방지제를 첨가함으로써 지연시킬 수 있었다. 그러나 베타카로텐을 함유한 산성 상태의 음료와 식품을 제조하고 이를 장기간 보존하기 위해서는 높은 농도의 산화방지제 첨가가 요구됨을 확인하였다.
전자선을 이용하여 저밀도 폴리에틸렌을 가교시킬때의 삼관능성 단위체와 산화방지제의 효과를 검토하였다. 가교촉진제로서는 삼관능성 단량체인 Trimethylolpropane triacrylate(TMPTA), Trimethylolpropane trimethacrylate(TMPTM)과 Triallyl cyanurate(TAC)가 사용되었고, 산화방지제로서는 Irganox 1010(Pentaerythritol-tetrakist[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate]), Santo-nox R(4,4'-Thio-bis(3-methyl-6-t-butylphenol)), Nocrac D(N-phenyl-$\beta$-naphthylamine)와 Bisphenol A(4,4'-Iso-propylidene bisphenol)가 사용되었다. 삼관능성 단위체중에서 TMPTA가 폴리에틸렌의 가교도를 제일 크게 높였으며 또한 산화안정성도 부여했다. 산화방지제중에서 Nocrac D가 폴리에틸렌에 가장 적당한 것으로 나타났다.
최근, 유체윤활영역에 있어서 될수 있는 한 점성저항을 감소시키기 위해서 윤활유의 저점도화가 진행되고 있는 실정이다. 그러나 윤활유의 저점도화로 인한 문제점으로써 금속-금속간 접식부가 증가하게 된다. 금속간 접식이 증가함에 따라 마찰저항이 커지게 되며, 이와 같은 마찰저항의 증대를 방지하기 위하여 마찰조정제(FM)가 자동차 엔진유를 비롯한 각종 윤활유에 첨가되어지고 있다. 또한 윤활유의 사용조건이 가곡(고온, 고가중) 해짐에 따라 첨가제의 다기능성이 요구되고 있는 가운데, 이와 같은 요구를 만족시켜 주기 위한 연구가 진행되고 있다. 최근에 와서 유용성 유기모리브덴계 화합물이 마찰,마모 및 산화방지제로서 주목받고 있다. 마찰, 마모을 감소시키기 위한 목적으로 널리 사용되고 있는 $MoS_2$는 고체윤활제로서 각광을 받고 있지만, 실제사용상의 문제로서 입자의 크기, 분산상의 문제 및 분산제와의 반응으로 인하여 마찰, 마모를 증대시키므로 역효과를 가져 오기도 한다. $MoS_2$와 같은 고체윤활제의 분상상의 무제점을 보완한 유용성 모리브덴계 화합물은 마찰, 마모 및 산화방지제로서 자동차 엔진유를 비롯하여 각종 윤활유에 첨가되고는 있지만 메카니즘에 대해서는 거의 해명되고 있지 않는 현실정이다. 본 연구는 유용성 유기모리브덴계 화합물중의 Molybdenum dialkyl dithiophosphate (MoDTP)의 마찰감소작용을 해명하기 위해서, MoDTP 첨가제의 마찰시험 및 마찰표면의 분석을 통하여 MoDTP의 마찰감소작용의 메카니즘을 명확하게 함을 자적으로 하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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