• 공업화학
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• 제9권1호
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• pp.13-19
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• 1998

Pyromellitic dianhydride(PMDA)와 methylenedianiline(MDA)을 기본으로 하고 이에 meta-phenylendiamine(MPD), para-phenylendiamine(PPD), 2,4,6-trimethyl-1,3-phenylenediamine(TriMeMPD)을 첨가하여 열적 이미드화법으로 서로 다른 화학적 구조를 갖는 폴리이미드 공중합체막을 합성하여 제조된 막들의 물성치들을 측정하고, 산소와 질소의 투과 특성을 막의 물성과 관련시켜 정성적으로 고찰하였다. PMDA-MDA막을 기준으로 PPD, MPD의 첨가는 막의 밀도를 증가시켰고, 이에 따라 막의 자유용적과 d-spacing 값의 감소를 나타내어 산소, 질소의 투과량을 감소시켰으며, TriMeMPD의 첨가는 반대의 경향을 나타내었다. 따라서 d-spacing값과 자유용적은 질소, 산소의 투과특성과 정성적 상관성을 가짐을 알 수 있었다. 모든 막에서 압력에 상관없이 투과 계수는 거의 일정한 값을 나타내었고, 막의 기체 투과계수가 증가하면 산소/질소의 이상분리인자는 감소하였다. 온도가 증가하면 투과량도 증가하였으며 이상분리인자는 감소하였으며, 질소 투과량의 상승비가 산소보다 더 크게 나타났다.

• 콘크리트학회지
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• 제6권2호
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• pp.97-107
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• 1994

폴리머 침투콘크리트는 경화된 보통 콘크리트에 폴리머 침투제를 침투시켜 제조되는 신소재의 폴리머-콘크리트 복합체이다. 본 연구는 아크릴계 열가소성수지를 이용한 폴리머 침투콘크리트를 개발하고 폴리머 침투콘크리트 휨부재의 거동평가를 위한 재료모델, 구조해석 과정과 구조해석 프로그램을 개발하는데 목적이 있다. 본 연구는 크게 두 부분으로 구성된다. 첫 번째 단계에서는 결정성 고분자모노머인 methyl methacrylate(MMA)를 대상으로 침투성, 반응성, 열적 안정성 및 물성개선 효과를 종합적으로 분석하여 폴리머 침투제의 구성비와 제조공정을 정립하고, 본 연구의 실험자료로부터 폴리머 침투콘크리트의 제 강도특성, 파괴인성, 파괴에너지, 응력-변형률 관계 및 인장연화 관계를 보통 콘크리트의 압툭강도와 휨강도, 폴리머 함유율, 부재깊이, 초기 인공균열깊이 등의 함수로 각각 실험공식을 도출한다. 두 번째 단계에서는 MMA계 폴리머 침투콘크리트 구조부재의 하중단계별 탄성거동, 극한거동 및 인장연화거동을 해석하기 위한 구조해석 프로그램을 개발하고, 연구결과의 타당성과 적용성을 입증하기 위하여 폴리머 침투콘크리트의 제조공정, 제 실험공식 및 구조해석 프로그램은 실측거동을 잘 반영하고 있으므로 제한된 범위내에서 MMA계 폴리머 침투콘크리트 구조부재의 제조, 물성평가 및 거동해석에 적용 가능한 것으로 사료된다.

• 보존과학회지
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• 제33권6호
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• pp.467-483
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• 2017

본 연구에서는 문화재 복원용 속(速)경화형 Epoxy계 수지인 $Araldite^{(R)}$ rapid의 온도 스트레스에 의한 열화 특성을 분석하였다. 인장강도 및 접착강도는 $40{\sim}60^{\circ}C$에서 12,624시간까지 감소하여 내구성 및 접착특성의 미약한 열화가 발생하였다. 외부 응력 및 온도에 대한 안정성은 속(速)경화형에 비해 일반 경화형 Epoxy계 수지가 우수하여, 복원부의 강도 특성 및 응력 상태를 고려한 복원재료의 적절한 선택과 적용이 요구된다. $40{\sim}60^{\circ}C$에서 12,624시간까지 색차의 증가와 광택도의 감소 등 색상 및 광택 안정성은 취약하여, 향후 광학특성의 개선을 위한 안정성 향상 연구가 필요하다. 특히 접착제의 열적 특성(중량감소량, 열분해온도, 유리전이온도)은 기계적 물성 변화에 부분적으로 관여하였고, 피착재의 계면 특성 및 접착제의 기체투과특성(수분투과도)은 접착성능의 중요인자로 작용하였다. 따라서 도자기, 벽돌 및 석재와 같은 다공성 재질의 경우 항온항습에 의한 보존환경 관리가 중요하며, 옥외 전시유물의 경우 노출환경에 의한 물성 변화를 최소화할 수 있는 보존대책의 수립이 절실하다. 향후 이러한 결과는 문화재에 사용된 Epoxy계 수지의 열화속도 및 수명예측 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3990-3996
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• 2014

나일론66/유리섬유 복합체의 경우 $300^{\circ}C$ 이상의 고온에서 사출가공 될 때 물성 저하가 일어날 수 있어, 재이용시 열이력에 대한 체계적인 연구가 필요하다. $305/290/273/268/265/260^{\circ}C$ 온도조건의 이축압출기(twin screw extruder)를 이용하여 나일론66/유리섬유 복합체의 압출시료를 압출횟수에 따라 제조하였다. 압출횟수에 따른 화학구조, 열적특성, 용융지수, 결정구조, 아이조드 충격강도 및 유변학적 특성을 FT-IR, 용융지수 측정기, DSC, TGA, XRD, Izod 시험기, 그리고 유변물성 측정기를 이용하여 분석하였다. 적외선분광 스펙트럼을 이용하여 확인한 결과 압출횟수에 따른 압출시편에서의 화학구조 변화는 확인되지 않았다. 압출횟수에 따라 분자량이 감소하는 것을 용융지수와 복소점도를 이용하여 확인하였다. 나일론66/유리섬유 복합체의 용융온도는 큰 변화가 없으나, 압출횟수 증가에 따라 분해온도가 $20^{\circ}C$ 정도까지 감소하는 것을 DSC와 TGA를 이용하여 확인하였다. 압출시편의 아이조드 충격강도는 압출횟수가 증가함에 따라 감소하였다. 또한 나일론66/유리섬유 복합체 압출시편의 G'-G" 곡선의 기울기나 형태가 변하지 않는 것으로부터 압출시편에 가교와 같은 구조변화가 크게 나타나지 않음을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제34권3호
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• pp.199-211
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• 1999

본 연구에서는 PVC졸 실란트에 요구되는 접착성 개선제에 대한 연구의 일환으로 에폭시가 2개(epoxy A)인 것과 4개인 것(epoxy B)을 각각 첨가하였을 때 PVC졸 실란트의 제반물성에 미치는 영향을 연구하였다. PVC졸은 디옥틸프탈레이트(DOP)로 PVC를 가소화시켜 제조된 것이다. 에폭시 수지 A의 경우는 에폭시 수지 함량이 증가할수록 PVC졸 실란트의 점도가 감소하였고, 첨가제 $CaCO_3$가 첨가된 에폭시 PVC졸 실란트의 점도는 에폭시 수지 종류에 관계없이 $CaCO_3$ 함량이 증가할수록 점도가 증가했다. $45^{\circ}C$ 열 수조상에서 점도 변화는 에폭시 수지 종류 또는 함량에 관계없이 점도가 감소하였는데 이는 에폭시가 PVC졸 실란트에 안정제의 역할을 한 것으로 판단되었고, $CaCO_3$가 함유된 경우는 그 함량이 증가할수록 점도가 증가한 것은 충진효과로 판단되었다. 에폭시가 첨가된 PVC졸 실란트의 열적 안정성은 다소 개선되었다. 인장 강도는 에폭시 수지 A의 함량이 낮은 경우는 인장 강도 및 신율이 증가하고, 높은 함량에서는 오히려 감소했다. 에폭시 수지 B의 경우는 에폭시 함량이 증가할수록 인장 강도와 신율은 증가하는 현상이 보였다. 충진제 함량이 많을수록 충진제 함량이 적은 PVC졸보다도 인장 강도는 낮은 현상을 보였다. 전기적 특성에서는 tan ${\delta}$의 값이 0.1정도($0.1{\pm}0.04$)이고 비유전율 ${\epsilon}_r$ 값은 0.5정도($0.5{\pm}0.04$)이므로 좋은 절연체로 판단되었다.

• 공업화학
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• 제29권1호
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• pp.37-42
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• 2018

폴리프로필렌(PP)과 케나프섬유(KF) 펠트의 상용성 개선을 위해 3종류의 실란 커플링제 1 wt%를 PP/KF 펠트에 처리하여 PP/KF와 PP/KF/폴리우레탄(PU) 펠트 복합체를 제조하였다. KF에 실란 커플링제 결합여부 확인을 위해 Si-O-Si와 Si-O-C 작용기를 적외선분광기(FT-IR)와 X선 광전자분광분석기(XPS)를 이용하여 측정하였다. 열적 특성분석을 위해 시차주사열용량분석기와 열중량분석기를 이용하였으며, 실란 커플링제가 처리된 PP/KF 복합체의 열안정성이 증가하는 결과를 보여주었다. PP/KF와 PP/KF/PU 복합체의 인장, 굴곡 그리고 충격특성을 분석한 결과 기계적 특성의 개선효과는 (3-Aminopropyl)triethoxysilane (APS) 1-2 wt%에서 가장 우수하였다. 이와 같은 기계적물성의 개선은 실란 작용기가 천연섬유와 결합하여 PP와 KF의 상용성을 향상시킨 결과로 해석할 수 있고, 인장시험 후 파단면의 SEM 결과를 통해 확인하였다.

• 공업화학
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• 제24권3호
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• pp.305-313
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• 2013

본 연구는 glycidyl azide polymer (GAP)계 에너지 함유 열가소성 폴리우레탄 탄성체(energetic thermoplastic polyurethane elastomers, ETPE)를 합성한 후 탄성체의 필름 제조 공정의 열처리 조건이 물성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. GAP계 ETPE는 ATR-FTIR, DSC, 그리고 DMA를 이용하여 분석하였다. GAP계 ETPE의 물성에 대한 열처리 조건의 영향은 $80{\sim}130^{\circ}C$의 온도 범위에서 1 h과 24 h의 열처리 시간을 나누어 연구를 진행하였다. 1 h의 열처리 조건에서는 $130^{\circ}C$의 열처리 온도에서 그리고 24 h의 열처리 과정에서는 $105^{\circ}C$ 이상의 온도조건에서 아자이드기의 흡수대인 $2090cm^{-1}$ 피크의 감소가 관찰되었으며, methylene chloride와 dimethylformamide 용매에 대한 필름의 용해도 또한 감소하였다. 이것은 $100^{\circ}C$ 이상 열처리 온도조건이 아자이드기의 가교 부반응을 유도할 수 있음을 나타낸다. 또한 열처리 온도가 $80^{\circ}C$에서 $110^{\circ}C$로 증가함에 따라 온도변화에 따른 저장 탄성률 곡선의 고온 고무평탄 영역이 더 높은 온도까지 확장되었으며, 이 또한 가교반응의 결과이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.114-114
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• 1999

Boron nitride (BN)는 매우 뛰어난 물리적, 화학적 성질을 가지고 있는 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. hexagonal 형태의 hBN의 경우 큰 전기 저항과 열 전도도를 가지고 있고 열적 안정성을 가지고 있어 반도체 소자에서 절연층으로 쓰일 수 있다. 또한 X-ray와 가시광선을 투과시키기 때문에 X-ray와 가시광선을 투과시키기 때문에 X-ray lithography이 mask 기판으로 사용될 수 있다. Boron-carbon-nitrogen (BCN) 역시 뛰어난 기계적 성질과 투명성을 가지고 있어 보호 코팅이나 X-ray lithography에 이용될 수 있다. 또한 원자 조성이나 구성을 변화시켜 band gap을 조절할 수 있는 가능성을 가지고 있기 때문에 전기, 광소자의 재료로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 여러 합성 조건 변화에 따른 hBN 막의 합성 거동을 관찰하고, 카본 농도변화에 따른 BCN 막의 기계적 성질과 구조의 변화, 그리고 실리콘 첨가에 의한 물성 변화를 관찰하였다. BN박막은 실리콘 (100) 기판 위에 r.f. plasma assisted CVD를 이용하여 합성하였다. 합성 압력 0.015 torr, 원료 가스로 BCl3 1.5 sccm, NH3 6sccm을 Ar 15 sccm을 사용하여 기판 bias (-300~-700V)와 합성온도 (상온~50$0^{\circ}C$)를 변화시켜 BN막을 합성하였다. BCN 박막은 상온에서 기판 bias를 -700V로 고정시킨 후 CH4 공급량과 Ar 가스의 첨가 유무를 변화시켜 합성하였다. 또한 SiH4 가스를 이용하여 실리콘을 함유하는 Si-BCN 막을 합성하였다. 합성된 BN 막의 경우, 기판 bias와 합성 온도가 증가할수록 증착속도는 감소하는 경향을 보여 주었다. 기판 bias와 합성온도에 따른 구조 변화를 SEM과 Xray로 분석하였다. 상온에서 합성한 경우는 표면형상이 비정질 형태를 나타내었고, X-ray peak이 거의 관찰되지 않았다. 합성온도가 증가하게 되면 hBN (100) peak이 나타나게 되고 이것은 합성된 막이 turbostratic BN (tBN) 형태를 가지고 있다는 것을 나타낸다. 50$0^{\circ}C$의 합성 온도에서 기판 bias가 -300V에서 hBN (002) peak이 관찰되었고, -500, -700 V에서는 hBN (100) peak만이 관찰되었다. 따라서 고온에서의 큰 ion bombardment는 합성되는 막의 결정성을 저해하는 요소로 작용한다는 것을 확인 할 수 있었다. 합성된 BN 막은 ball on disk type의 tribometer를 이용하여 마모 거동을 관찰한 결과 대부분 1이상의 매우 큰 friction coefficient를 나타내었고, nano-indenter로 측정한 BN막의 hardness는 매우 soft한 막에서부터 10 GPa 정도 까지의 값을 나타내었고, nano-indenter로 측정한 BN 막의 hardness는 매우 soft한 막에서부터 10GPa 정도 까지의 값을 가지며 변하였다. 합성된 BCN, Si-BCN 막은 FT-IR, Raman, S-ray, TEM 분석을 통하여 그 구조와 합성된 상에 관하여 분석하였다. FT-IR 분석을 통해 B-N 결합과 C-N 결합을 확인할 수 있었고, Raman 분석을 통하여 DLC의 특성을 분석하였다. 마모 거동에서는 BCN 막의 경우 0.6~0.8 정도의 friction coefficient를 나타내었고 Si-BCN 막은 0.3이하의 낮은 friction coefficient를 나타내었다. Hardness는 carbon의 함유량과 Ar 가스의 첨가 유무에 따라 각각을 측정하였고 이것은 BN 막 보다 향상된 값을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제11권4호
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• pp.305-311
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• 2001

PDP용 투명유전체 재료로 사용되는 $PbO-B_2O_3-SiO_2-Al_2O_3$계의 소성과정 중에서 투명전극 (ITO)과의 반응성 및 광학적, 열적, 전기적 특성을 조사하였다. 본 연구에서 유전체막.두께는 12$\mu\textrm{m}$으로, 온도는 550-58$0^{\circ}C$에서 소성한 후 여러 물성을 평가하였다 그 결과로, 유전체와 투명전극(ITO)의 반용에서, In 이온이 유전체층으로 확산이동하였으며, Sn 확산은 거의 발생하지 않았다. 선팽창계수, 유전상수, 유리전이온도,광 투과율은 유전체 조성의 PbO 양에 큰 영향을 받았다. PbO양 증가는 선팽창계수와 유전상수를 증가시킨 반면, 유리전이온도와 광 투과율온 저하시켰다. $Al_2O_3/B_2O_3$ 비가 증가함에 따라서는 선팽창계수는 감소, 유전상수는 증가, 광 투과율은 감소하였으며, 유리 전이점 변화는 거의 나타나지 않았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.332-336
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• 2009

초소형 전자소재 접착용 고분자 소재 접착제는 접착소재와 칩 또는 기판 간의 열팽창계수 차이에 의한 박리, 크래킹과 접착력 부족 등의 문제점이 발생된다. 이러한 결점의 보완을 위하여 무기입자 및 첨가물을 통해 접착제의 열팽창계수를 낮추거나, 접착제의 유연성을 부여하는 방법 등이 사용되고 있다. 실록산/실리카/에폭시 나노복합재에서 실록산과 실리카의 첨가가 열적, 기계적 물성에 미치는 효과를 확인하기 위한 실험을 진행하였다. 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane(GPTMS)로 처리하여 친수성의 나노실리카 입자를 소수성 입자로 변성시켜 고분자 매트릭스와의 상용성 문제를 해결하고자 하였다. 표면처리하지 않은 실리카인 $Aerosil^{(R)}$200을 첨가한 AMS/Aerosil/에폭시 나노복합재의 유리전이온도는 125에서 $118^{\circ}C$로 감소하였고, 모듈러스는 2,225에서 2,523 MPa까지 증가하였다. 표면처리한 M-silica를 첨가한 AMS/M-silica/에폭시 나노복합재 또한 비슷한 경향이었으며, 유리전이온도가 124에서 $120^{\circ}C$로 감소했고 모듈러스는 1,981에서 2,743 MPa까지 증가하였다. 실리카의 표면개질 유무에 상관없이 열팽창계수는 감소하는 추세를 보였다.