• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제35권4호
• /
• pp.17-24
• /
• 2015

The formation of heat islands causes high energy demand for space cooling and peak cooling loads in conditioned buildings. High-temperature fluctuations on a building roof may cause mechanical stress and increase surface deterioration. Thermal energy storage (TES) systems using microencapsulated phase-change materials (MPCMs) have been recognized as one of the most advanced energy technologies for enhancing the energy efficiency and sustainability of buildings. In this study, we prepared MPCM/paint composites for mitigating the heat island effect and reducing peak temperature. In addition, we carried out thermal and physical analysis of prepared MPCM composite samples by means of SEM, FTIR spectroscopy, DSC, and TGA. Further, we evaluated the dynamic heat transfer performance of heat-storage tiles painted with 10 g of heat-storage paint. From the obtained results, we deduced that MPCM/hydrophilic paint composites are more applicable to various fields, including the building sector, than MPCM/hydrophobic paint composites. On the basis of SEM and FTIR spectroscopy results, we concluded that materials with hydrophilic properties are more compatible with MPCMs than those with hydrophobic properties. In addition, DSC analysis results revealed that MPCM/hydrophilic paint composites have better compatibility, higher latent heat capacity, and better thermal properties than other composites. TGA results showed that hydrophilic-paint-based composites have higher thermal durability than hydrophobic-paint-based composites. Finally, a lot of MPCM-loaded heat-storage tiles showed lower peak temperatures at all measurement positions.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.89.2-89.2
• /
• 2012

$150^{\circ}$ 이상의 접촉각을 가지는 초소수성 표면은 self-cleaning, anti-fingerprint, anti-contamination 등의 특성을 가지므로 전자, 도료, 자동차 등 다양한 산업에서 활용될 수 있다. 재료 표면의 친/소수성은 물리적 요인과 화학적 요인 두 가지 요인을 조절함으로써 제어할 수 있다. 즉, 표면의 거칠기를 크게 하거나 표면에너지를 낮춰줌으로써 초소수성 표면을 구현할 수 있다. 실리카는 자연계에 매우 풍부하게 존재하고 있으며, 생체무해하며 내구성과 내마모성, 화학적 안정성, 고온 안정성 등을 지니고 있어 박막소재로 이용하기에 우수한 특징을 지니고 있다. 이러한 실리카 초소수성 코팅층을 형성하는 방법으로 본 연구에서는 전기분무법으로 마이크로 크기의 실리카 입자로 형성된 코팅층을 형성하였다. 이러한 마이크로 구조의 표면거칠기를 더욱 높이기 위하여 금 나노입자를 부가적으로 형성시켜 마이크로-나노구조 혼성의 계층구조를 만들고자 하였다. 금 나노입자는 자외선 조사 광환원법을 사용하였고, 이러한 계층구조에 플루오린 처리를 하여 계층구조 초소수성 코팅층을 형성하였다. 계층구조를 가지는 실리카 코팅층은 물 이외에 표면장력이 낮은 용액에서도 높은 접촉각을 보였고, 이러한 코팅층의 고온 안정성과 내구성, UV 저항성 등을 조사하여 실제 응용 가능성을 검토하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제60권4호
• /
• pp.594-605
• /
• 2022

마이크로웨이브 소성로를 이용하여 굴 패각을 소성하여 CaO 제조하였다. 제조된 CaO를 수화 반응시켜서 Ca(OH)₂를 분석하였다. 합성한 Ca(OH)₂를 주성분으로하여 외부용 수성 도료 배합하였다. 굴 패각(325 mesh, 43 ㎛)은 (a) 950 ℃/1 시간와 (b) 1,150 ℃/1 시간 동안 탈탄산화반응을 시켜 CaO를 제조하였다. (a)의 소성 조건에서는 CaO 56.7 wt%이고 (b)의 소성 조건에서는 CaO 100 wt%였다. 굴 패각의 소성에 의한 CaO를 석회석의 경우와 비교하기 위하여 석회석(25~30 mm)을 950 ℃/1 시간 동안 탈탄산화 반응시켜서 CaO를 제조하였으며, XRD 분석 결과 CaO 100 wt%로 분석 되었다. 굴 패각의 소성 조건인 (b) 1,150 ℃, 1시간으로 CaO를 제조하여 수화 반응을 통하여 Ca(OH)₂를 합성하였다. 제조된 CaO의 수화 조건은 (a) CaO : H₂O(100 g : 200 g)과 (b) CaO : H₂O(100 g : 400 g)로 수화 반응성을 실시하였다. 수화 반응 결과, 저 반응성으로 확인 되었다. 100 wt%의 Ca(OH)₂를 합성하였다. 특히 (a)의 수화 조건에서 합성한 Ca(OH)₂는 판상형으로 분석되었다. 굴 패각으로 합성한 Ca(OH)₂를 주성분으로 외부용 수성 도료를 배합하였다. 외부용 수성 도료 표준 규격(KS M 6010)의 15개 항목에 대하여 분석하였을 때 냉동안정성을 제외한 다른 모든 기준에 적합한 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
• /
• pp.84-87
• /
• 2009

본 연구는 건축용 바닥재로 널리 이용되는 PVC 상재의 표면을 열에 의한 손상으로부터 보호하기 위하여 기존에 사용하는 광경화형 우레탄-아크릴 수지에 내열성(anti-cigar burning)을 향상시킨 광경화형 수성도료 개발에 관한 것이다. PVC 바닥상재용으로 사용되는 내열기능성이 없는 우레탄-아크릴 수지에 인계화합물을 주원료로 합성한 내열재, 구아니딘을 주원료로 합성한 내열재, 일시적 방염제로 사용되는 제 2인산암모늄을 수지의 양 대비 함량(wt%)을 10, 20, 30%로 변화하여 첨가한 후 배합하여 수지의 내열성을 향상시킨 코팅액을 제조하였다. 제조한 코팅액은 코팅층의 두께조절이 가능한 Bar-coating을 사용하여 PVC 바닥상재에 코팅한 후, 내열성, 부착력, 내화학성, 코팅두께 등의 코팅층 표면물성을 평가하였다. 연구결과, 수지에 인계화합물을 주원료로 합성한 내열재 30%를 혼합하여 제조한 코팅액을 Bar-coater No.12로 코팅한 코팅표면이 열에 의한 손상이 가장 적고, 부착력 100%, 내화학성 양호로 가장 좋은 물성을 보였다. 전반적으로 내열재 함량이 높고 코팅 두께가 두꺼울수록 내열성이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.608-613
• /
• 2010

본 연구는 건축용 바닥재로 널리 이용되는 PVC 상재의 표면을 열에 의한 손상으로부터 보호하기 위하여 기존에 사용하는 광경화형 우레탄-아크릴 수지에 내열성(anti-cigar burning)을 향상시킨 광경화형 수성도료 개발에 관한 것이다. PVC 바닥상재용으로 사용되는 내열기능성이 없는 우레탄-아크릴 수지에 인계화합물을 주원료로 합성한 내열재, 구아니딘을 주원료로 합성한 내열재, 일시적 방염제로 사용되는 제 2인산암모늄을 수지의 양 대비 함량(wt%)을 10, 20, 30%로 변화하여 첨가한 후 배합하여 수지의 내열성을 향상시킨 코팅액을 제조하였다. 제조한 코팅액은 코팅층의 두께조절이 가능한 Bar-coating을 사용하여 PVC 바닥상재에 코팅한 후, 내열성, 부착력, 내화학성, 코팅두께 등의 코팅층 표면물성을 평가하였다. 연구결과, 수지에 인계화합물을 주원료로 합성한 내열재 30%를 혼합하여 제조한 코팅액을 Bar-coater No.12로 코팅한 코팅표면이 열에 의한 손상이 가장 적고, 부착력 100%, 내화학성 양호로 가장 좋은 물성을 보였다. 전반적으로 내열재 함량이 높고, 코팅 두께가 두꺼울수록 내열성이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.136-136
• /
• 2016

Commonly used oil-based polymer resin has environmental and safety issues. Many researches for replacing the harmful solvent-borne resins to water-borne resins have been investigated to purify harmful environmental resources and follow the export and import of hazardous materials regulations. In this research, ultrasonic spray coatings of aqueous polymer resin were studied to fabricate thin insulating layer (${\sim}{\mu}m$) on the rectangular copper wire. It needs to have appropriate wettability between resin and substrate during the ultrasonic spray coating process to coat aqueous polymer uniformly. Furthermore, stabilities of coating solution and fabricating process are required to form thin insulating layer on the substrate. In here, physical characteristics such as viscosity of 6 types of commercial polymer dispersions and emersions were analyzed to confirm compatibility for ultrasonic spray coating process. These resins were dissolved in isopropyl alcohol, used for true solvent, and were diluted with ethanol, utilized for diluent. Also, solubilities, dispersion characteristics, and viscosities of these diluted polymer resin solutions were confirmed. Dispersion characteristic and viscosity of coating solution affects jetting of ultrasonic spray coating and these jetting characteristics influence morphologies of insulating layer. In conclusion, we have known that aqueous polymer solution should have outstanding dispersion characteristic and certain range of viscosity to fabricate thin polymer insulating layer uniformly with ultrasonic spray coating.

• 청정기술
• /
• 제20권3호
• /
• pp.232-240
• /
• 2014

폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC)은 자동차 내장재(도어 트림 및 대쉬 보드 등)에 아주 널리 사용되고 있으나 특정조건에서 유해물질을 배출하므로 규제가 되는 소재로 알려져 있다. 그러므로 열가소성 폴리올레핀계 고분자인 폴리프로필렌(polypropylene, PP)이 자동차 내장재 부분에서 PVC를 대체할 수 있는 중요한 재료로 부각되고 있다. PP(비정영역:0.855, 결정영역:$0.946g/cm^3$)의 또 다른 장점은 PVC($1.1{\sim}1.45g/cm^3$)에 비해 밀도가 낮으므로 자동차의 중량을 줄일 수 있다는 것이다. 한편 모든 부품은 표면보호와 미관상 코팅이 반드시 필요하며, 그들을 조립하는데 접착제가 필요하다. 지금까지 주로 사용해 온 용제-베이스의 접착제/코팅제의 경우 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds, VOC)의 발생과 열악한 작업 환경으로 환경친화적인 수성 접착제/코팅제의 수요가 증가하고 있다. 이러한 맥락에서 본 연구에서는 소수성 고분자 PP에 적용되는 환경친화적인 다양한 수분산 폴리우레탄-우레아 선처리제(primer: 마감도료가 기질에 보다 잘 접착될 수 있도록 선처리하는 도료)를 이온성분 dimethyl propionic acid (DMPA) 함량별, 다양한 NCO/OH 몰비, 변성 실리콘 디올의 다양한 함량 및 소프트세그먼트 함량 등의 여러 배합으로 제조하였다. 제조된 시료 중 DMPA 함량 21 mol%, 소프트세그먼트 함량 73%, 변성 실리곤 디올 5 wt% 및 NCO/OH 몰비 1.2를 사용한 시료가 기질 PP 시트와의 접착력이 우수하였으며, 첨가제는 분산제 0.5 wt%, 레벨링제 0.5 wt%, 소포제 1.5 wt% 및 소광제 3.0 wt%가 가장 적합한 첨가 함량임을 알 수 있었다.