Maleic anhydride로 처리된 저분자량 폴리부타디엔 (액상 PB)이 실리카로 보강된 SBR 배합물의 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 실리카 분산은 액상 PB의 첨가에 의해 향상되었다. Maleic anhydride가 포함된 액상 PB가 maleic anhydride가 포함되지 않은 액상 PB보다 실리카 분산성 향상에 더 효과적임을 알 수 있었다. SBR 배합물의 점도는 액상 PB가 첨가됨에 따라 감소하였다. 가교밀도는 액상 PB의 함량이 증가함에 따라 감소하였고 가황 속도는 느려졌다. 실험 결과를 고려하면, 5 phr 이하의 소량으로 액상 PB를 첨가함으로써 실리카로 보강된 SBR 배합물의 특성을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.
저분자량 SBR (액상 SBR)이 실리카로 보강된 SBR 배합물의 특성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 액상 SBR을 실리카로 보강된 SBR 배합물에 첨가하면 점도가 낮아졌다. 가교밀도는 액상 SBR의 함량이 증가함에 따라 감소하였고 가창속도는 느려졌다. 모듈러스와 인장강도는 액상 SBR의 함량이 증가할수록 낮아졌고 신율은 증가하였다. 마모 특성은 액상 SBR의 함량에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 이는 액상 SBR의 첨가에 의해 실리카 분산이 향상되었기 때문으로 여겨진다. 실험결과를 종합해 볼 때, 5 phr 이하의 적은 양의 액상 SBR을 사용하는 것이 실리카로 보강된 SBR 배합물의 특성을 향상시키는데 바람직할 것으로 판단된다.
선택적 액상증착(Selective Liquid Phase Deposition)을 이용하면, 기존의 열에 의한 손상 없이 섭씨 50도 이하의 낮은 온도로 실리콘 산화물을 증착시킬 수 있다. 형성된 액상증착 실리콘 산화물은 조직이 매우 치밀하며 표면이 매우 고르게 형성됨을 확인하였다. 뿐만 아니라, 액상증착 실리콘 산화물의 누설 전류 또한 매우 낮음을 확인하였다. 또한 형성된 박막에 다양한 온도 하에서 열처리하여 산화막의 특성 변화를 관찰하였으며, 열처리 후에도 박막의 표면 거칠기나 누설전류의 변화가 미미한 것을 확인하였다. 이것은 액상증착 실리콘 산화물이 열처리 유무와 관계없이 집적회로에서 좋은 절연소재로 사용될 수 있는 가능성을 내포한다.
당의 종류에 따라 추출 및 발효 숙성된 미나리 액상 추출물들의 $CO_2$ 생성 억제 및 미나리 액상 추출물의 규격화를 수행하였다. 흑설탕, 올리고당 및 과당으로 침출된 미나리액상 추출물은 적정산도 $0.74\%{\~}1.12\%$를 나타냈으며, 과당을 사용한 경우에 환원당이 $50\%$로 가장 높은 값을 보였다. 미나리 액상추출물의 초기 생균수는 흑설탕을 이용한 경우에 $1.6{\times}10^6$ CFU/mL의 생균수를 보였으며, 올리고당, 과당의 순서로 생균수가 낮았다. 미나리 액상추출물의 $CO_2$ 생성량은 올리고당을 사용한 경우에 가장 높았으며 과당을 이용한 경우에 가장 낮았다. 흑설탕 또는 올리고당 침출 미나리액상 추출물은 $85^{\circ}C$에서 15분 열처리에 의해서 미나리 액상추출차의 규격에 맞는 생균수를 보였으며, $3\%$ 구연산의 첨가에 의해서 당의 종류에 관계없이 미나리 액상추출물에 존재하는 미생물을 사멸시킬 수 있었다. 흑설탕, 과당, 올리고당으로 제조된 미나리 액상 추출물에 $3\%$ 구연산을 첨가하여 열처리하여 액상추출차로 제품화한 후에 성분 규격을 검사한 결과, 미나리 액상 추출물은 성상, 대장균군, 세균수, 타르색소, 납 성분 검사에서 모두 적합하였다.
열분해 공정을 이용하여 원료고무(SBR)와 타이어를 분해한 결과 온도가 증가함에 따라 액상 생성물의 수율이 전반적으로 증가하고 기상 생성물은 수율은 감소하는 경향을 보였다. SBR의 경우 $700^{\circ}C$에서 액상 생성물의 수율이 86%로 최대값을 보인후 $700^{\circ}C$ 이상에서는 액상 생성물의 수율이 약간 감소하였으며, 타이어의 경우 $700^{\circ}C$에서 액상 생성물의 수율이 55%로 최대값을 보였다. 가열 속도에 따른 SBR과 타이어의 생성물 수율 변화는 가열 속도가 증가할수록 액상 생성물의 수율은 증가하고 기상 생성물의 수율은 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. SBR과 타이어의 열분해 후 생성된 액상 생성물의 수평균 분자량은 740~2486, 740~1719로 나타났으며, 39~40 kJ/g의 발열량을 나타내었다. 또한 GC-MSD로 분석한 결과 50 여 가지의 유기화합물이 생성되는 것으로 나타났으며 대부분 방향족 화합물이 많이 형성되는 것을 확인하였다. 분해 잔류물의 SEM 분석 결과 열분해 온도가 증가함에 따라 입자의 크기는 감소하며 입자가 균일함을 알 수 있었으며, BET로 표면적을 측정한 결과 열분해 온도가 증가함에 따라 비표면적은 증가하는 경향을 보였으며 $47{\sim}63m^2/g$의 표면적을 나타내었다. 따라서 열분해 공정의 경우 열분해 온도는 $700^{\circ}C$ 가열 속도는 높게 조업하는 것이 바람직하며 비활성 기체를 계속 흘려주는 것이 액상 생성물의 수율을 높일 수 있으며, 액상 생성물은 연료로써 사용이 가능하고 잔류물은 카본 블랙이나 활성탄으로 사용이 가능할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 전통적으로 한방에서 성장 촉진을 위하여 사용된 녹각, 우슬, 구기자, 두충, 오미자 및 용안 등의 한약재 추출물과 액상칼슘을 각각 첨가하여 4구간의 빵을 제조하여 품질 특성을 비교 분석하였다. 빵의 물성을 측정한 결과, strength, hardness는 한약재 추출물과 액상칼슘의 첨가량이 많을수록 높아지는 경향을 나타냈었으며 cohesiveness, springiness, gumminess 및 brittleness는 감소하는 경향으로 나타났다. 빵의 내부와 표면의 색도(L,a,b)는 첨가량에 따라 차이가 있었으며 저장 4일째에 각각 변화 정도의 차이가 있었다. $37^{\circ}$ 에서 4일간 저장 후 일반세균은 무첨가구 $15\times10^3CFU/g$에 비하여 한약재 추출물 및 액상칼슘 첨가량이 많은 구간에서는 급격히 감소하여 보존성이 높게 나타났다. 관능적 특성은 실험구간에 따른 유의적 차이는 크게 나타나지 않았으며, 각각의 실험구간에 따른 칼슘함량을 비교 분석한 결과. 한약재 추출물과 액상칼슘이 많은 구간에서 높게 나타나는 경향이었다. 이상의 결과를 바탕으로 성장촉진 한약재 및 액상칼슘을 기능성 소재로서 제빵에 활용 가능할 것으로 생각된다.
선행연구에서 국내의 대표적인 매립지인 새만금 방조제 지역을 대상으로 액상화 평가방법에 따른 액상화 발생 가능성을 예측되었다. 또한 검토대상 지역의 깊이 10m 이내에 기초 또는 지중구조물이 구축될 경우 액상화에 따른 피해가 예상되었고, 향후 기초 또는 구조물 설치 위치에 따른 세밀한 검토가 필요한 것으로 판단되었다. 이 연구에서는 실제 여러 지역에서의 다양한 지진피해사례를 토대로 액상화가 근입깊이에 따른 기초에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 이 검토를 통해 새만금 지역에서 향후 구조물 기초 설계시 액상화 영향의 고려방안을 제시하였다.
본 연구에서는 국내의 대표적인 매립지인 새만금 방조제 지역을 대상으로 액상화 평가방법에 따른 액상화 발생 가능성을 예측하였다. 액상화 평가방법에 따라 장 단주기 실제 지진기록을 이용해 지진응답해석과 반복삼축압축시험에 의한 액상화 평가를 수행하였다. 평가 결과 대상지역의 준설매립토의 입도분포 곡선은 액상화 가능성이 매우 높은 범위에 해당하고 있고, 검토대상 지역의 깊이 10m 이내에 기초 또는 지중구조물이 구축될 경우 액상화에 따른 피해가 예상되고 있어, 향후 기초 또는 구조물 설치 위치에 따른 세밀한 검토가 필요한 것으로 판단된다.
최근 자동차용 청정 연료로서의 이용 가능성으로 주목받는 디메틸에테르를 액상 혼합 반응기에서 직접 합성 가스로부터 합성하였다. 메탄올 함성촉매와 감마알루미나의 혼성촉매를 사용한 결과, $H_2$/CO=1일 때, 메탄올 함성 촉매와 탈수촉매의 비가 8:2인 경우, 가장 높은 메탄옥 환산 생산량을 보였다. 또한 공간속도의 변화에 따른 디메틸에테르, 메탄올, 이산화탄소, 메탄 등 각 생성물에 대한 선택도의 변화는 거의 없이 일정하였다. 메탄옥 합성 반응 촉매만을 사용한 경우, 생성물 중 각 성분의 선택도는 반응가스의 공간속도에 따라 달라졌는데, 반응가스의 공간속도가 작아지면 생성물 중 디메틸에테르의 선택도는 변화가 없었으나, 이산화탄소의 발생량이 많고 메탄올의 생성이 적어졌다. 동일한 반응 조건에서 액상 반응과 시강 반응을 비교한 결과, DME 수율이 액상의 경우가 더 높았다.
자원의 재활용 관점에서 굴패각의 소성에 관한 연구가 많이 진행되고 있다. 굴패각을 소성시켜 만들어진 생석회는 건식으로 사용되기도 하고 물과 반응을 시켜 액상소석회로 변환시킨 뒤 사용되기도 한다. 그러나 굴패각은 석회석과는 약간 다른 소성 및 액상소석회 변화의 특성을 보여준다. 본 연구에서는 굴패각과 이를 비교하기 위한 석회석을 소성시켜 생석회를 만든 후 이를 다양한 온도의 물과 반응시켜 액상소석회로 변환 실험을 실시하였다. 액상소석회로 변환 후 150 ㎛의 체를 이용하여 거르고 액상소석회로의 전환률을 계산하였다. 소성된 석회석은 모든 온도에서 액상소석회로 전환되었다. 그러나 굴패각의 경우 본 연구의 실험조건 중 30℃와 50℃에서 액상소석회로 변환되지 않고 오히려 물과의 반응을 통하여 만들어진 Ca(OH)2의 존재로 질량이 증가하였으며 90℃에서도 석회석 보다는 낮은 액상소석회 전환률을 보여주었다. 굴패각에서 보여주는 이러한 차이는 굴패각의 각주층과 진주층에서 발견되는 단백질의 일종인 콘키올린이 높은 온도에서도 분해되지 않아 물과의 반응을 감소시켜 생기는 결과로 일부 설명할 수 있다. 그러나 콘키올린이 존재하지 않는 초크층에서도 석회석 보다 액상소석회의 변화률이 낮음을 보여준다. 이것은 석회석에는 거의 존재하지 않으나 굴패각에서 미량으로 존재하는 Na에 의하여 소성 시 패각의 방해석이 공융용융체 형성과 같은 추가적인 반응에 의한 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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