• 접착 및 계면
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• 제16권4호
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• pp.152-155
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• 2015

백금은 주조가 쉽고 잘 부식되지 않으며 다양한 화학 반응의 촉매로 사용되는 물질이다. 이러한 다양한 장점 때문에, 배기가스 필터, 부식 방지 전극, 수술 및 생체 이식 재료 등 다양한 분야에서 백금의 활용도가 높다. 그러나, 여느 금속과 마찬가지로 백금 표면은 물에 대한 젖음성이 그다지 크지 않아, 수계 환경에서 표면의 활용성이 좋지 않다. 이에, 본 연구에서는 백금을 매우 간단하면서도 효과적으로 젖음성을 향상시켜 초친수성(superhydrophilic)으로 만들어주는 코팅 방법을 보고하고자 한다. Sodium 3-mercapto-1-propanesulfonic acid 용액을 이용하여 백금 표면을 코팅한 결과, 백금 표면의 물에 대한 접촉 각이 $10^{\circ}$ 이하로 감소하는 것을 확인하였다. 단순 담금 코팅을 통해 만든 sodium 3-mercapto-1-propanesulfonic acid 자가조립 단분자막을 이용해 성공적으로 백금 표면을 초친수성 표면으로 코팅하는데 성공하였다.

• 접착 및 계면
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• 제11권2호
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• pp.70-75
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• 2010

본 연구에서는 양친성 빗 모양 고분자인 methyl methacrylate-based polyethylene glycol (PMMA-b-PEG)의 박막을 polydimethylsiloxane (PDMS) 표면에 형성하여 표면 친수성을 증진시키고 고분자 코팅에 따른 세포 독성의 증가 여부를 확인하고자 하였다. PMMA-b-PEG 고분자 용액을 스핀 코팅의 방법으로 PDMS 표면에 도포하였으며, 장기간의 접촉각 측정을 통하여 표면 성질의 변화를 관찰하였고, 박막의 표면 안정성은 전계 방출 주사전자현미경과 원자힘 현미경 분석을 통하여 확인하였다. 안정적으로 형성된 PMMA-b-PEG 박막의 세포 독성여부는 MTT 시험법을 이용하여 확인하였다. 이러한 세포 독성 평가(in vitro)는 생체주입 후에 있을 조직적합성 평가(in vivo)에 앞서 주요한 결과 자료로 활용될 수 있으며, PMMA-b-PEG 박막이 형성된 PDMS의 경우 생체주입이 가능함을 나타내었다.

• 대한화학회지
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• 제34권2호
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• pp.197-202
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• 1990

한쪽 말단에 히드록시 혹은 양말단에 아미노기를 갖는 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 이용한 에스테르 교환 혹은 아미노 치환반응을 행하여 (PEG) grafted poly γ-benzyl L-glutamate (PBLG)를 합성했다. 이들의 점도 특성은 진한 용액내에서는 농도 감소에 따라 점도가 감소하다가 어느 이상 묽어지게 되면, 농도 감소에 따라 점도는 다시 증가했다. PEG를 함유하는 폴리펩티드 중합체의 젖음성은 동종 중합체보다도 향상 됐고, 이들 중합체 필름을 아미노에탄올과 표면반응시킨 결과, 물의 접촉각이 대폭적으로 작아져 표면에 수화겔이 형성됨을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.872-879
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• 2010

LCHs는 높은 구리함량 뿐만 아니라 고결정도, 음이온교환능력 및 규칙적인 층상 구조 등을 가지고 있어 살균제로 활용가능성이 높다. 본 연구에서는 최초로 고농에서 LCHs를 합성하였으며, 다양한 반응인자에 따른 결정학적 및 물리적 특성을 규명하여 최적조건을 설정하였다. $Cu(NO_3)_2$ 용액에 NaOH 용액을 첨가하여 합성된 LCHs의 결정성은 후숙시간에 따라 약간 증가하였으나, 0.5시간 이후에는 거의 변화가 없었다. 반응온도에 따른 LCHs의 XRD 피크의 강도 및 패턴은 매우 유사하였으나, LCHs 현탁액의 안정성은 반응온도가 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. LCHs의 결정성은 반응용액의 pH가 높아질수록 증가하였으나, pH 9.0 이상에서는 오히려 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 반응용액의 pH에 따라 LCHs 현탁액의 색상과 안정성이 다양하게 변화되었다. $Cu(NO_3)_2$ 농도가 증가할수록 반응용액의 점성이 증가되었으며, LCHs의 결정성은 상대적으로 낮아졌다. NaOH 용액 5.0 M에서 합성된 LCHs의 결정성은 뚜렷하게 감소하였으나, 현탁액의 안정성은 NaOH 농도가 높아질수록 증가하였다. 그러므로 LCHs의 최적 합성조건은 후숙 2시간, 반응온도 $25^{\circ}C$, 반응용액의 pH 6.0, $Cu(NO_3)_2$ 및 NaOH 용액의 농도는 3.0 M 이었다. 최적 반응조건에서 합성된 LCHs는 골격구조를 형성하는 OH, 층간의 $H_2O$ 및 $NO_3$로부터 기인하는 흡수 band가 FT-IR 분석에서 뚜렷하게 나타났다. LCHs의 탈수 및 결정구조의 파괴는 $206{\sim}246^{\circ}C$의 매우 좁은 온도범위에서 발생하였으며, 무게감량이 31.8%로서 이론적인 값인 33.6%와 비슷하게 나타났다. $25^{\circ}C$에서 합성된 LCHs는 0.2~0.8 ${\mu}m$ 크기의 plate 형태를 나타내었으나, 반응온도 및 반응용액의 pH가 증가할수록 입자 크기가 증가할 뿐만 아니라 그들의 입자모양도 변화되었다. 무기 구리제의 병원균에 대한 작용기작은 식물체 표면에 처리된 구리제가 건조 후 엷은 막을 형성하고, 공기 중의 이산화탄소나 탄산을 함유한 빗물, 이슬, 식물체 또는 미생물의 분비물에 의해 가용성의 구리염으로 변화되어 방출된 구리이온이 병원균과 접촉하여 효과를 발현한다. 따라서 작물보호제 처리 시 식물체 표면 흡착이 증가할수록 방제효율은 증가되며, 일반적으로 입자의 크기가 작을수록 식물표면 흡착은 증가한다. 그러므로 본 연구에서 합성된 HDCS는 합성공정이 간단하며, 고농도에서도 합성이 가능할 뿐만 아니라 입자크기가 작고 현탁액의 안정성이 높기 때문에 구리 살균제로서의 활용가능성이 높은 것으로 판단되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권1호
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• pp.23-30
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• 2007

본 연구에서는 근접장 마이크로파 현미경을 이용하여 NaCl 용액의 농도검출센서로의 응용 가능성에 대해 알아보았다. 근접장 마이크로파 현미경은 높은 Q 인자를 갖는 유전체 공진기를 이용하여 고감도 특성을 갖는다. 측정과정에저 탐침이 액체 시료표면에 근접했을 때 발생할 수 있는 표면장력의 영향을 피하기 위해 튜닝폭 피드백시스템을 이용하여 탐침과 시료 사이의 거리를 $1{\mu}m$로 유지하였다. 측정은 4GHz에서 이루어졌으며 NaCl 용액의 농도 변화, 농도 및 온도 변화, 부피 변화에 따른 마이크로파 반사계수($S_{11}$)을 관측하여 농도를 측정하였다. 또한 선택적 반응 감도 특성을 알아보기 위하여 NaCl과 글루코스의 혼합용액에서 글루코스의 농도 및 NaCl 용액의 농도를 관측하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.139-139
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• 2017

최근 환경오염 문제로 인한 연비 규제 강화 속도가 빨라지고 있으며 이에 따른 연비 향상 기술이 크게 대두 되고 있다. 연비 향상 기술 중 경량화 방안소재로 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 등의 비철금속을 주로 사용하고 있으며, 이중 알루미늄은 다른 경량화 금속소재보다 우수한 경쟁력을 가지고 있다. 하지만 경제적인 측면에서 철 대비 비용적인 어려움을 가지고 있고 용접성이 떨어지기 때문에, 자동차 부품의 일부만 알루미늄 소재를 선택하여 사용하고 있는 실정이며 알루미늄의 높은 이온화 경향으로 인해 기존 자동차 철강 소재와 접촉 시 쉽게 부식되는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 알루미늄의 금속원소를 첨가하는 연구가 지속적으로 개발 되고 있다. 알루미늄 합금에서 마그네슘의 첨가는 좋은 용접성과 내식성, 강도를 향상시킨다. 하지만 3%이상의 마그네슘 첨가는 입계에 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상이 석출되게 되며, 입계에 연속적으로 형성된 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상은 응력 부식 균열 (Stress corrsion cracking)과 입계 부식(Intergranular corrosion)을 야기하는 결과를 가져온다고 알려져 있다. 이 문제를 해결하기 위해 Al 5000계열 합금의 Zn의 첨가를 통해 ${\tau}(Al_xMg_yZn_z)$을 입계에 석출시켜서 입계에 ${\beta}(Al_xMg_y)$상의 석출을 방지함으로써 내식성을 향상시키거나 Al 5000계열 합금의 열처리를 통해 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상을 고용시킴으로써 응력부식균열의 발생을 억제하는 연구도 있다. 하지만 열처리 후 Polarization test를 이용한 내식성 연구는 잘 안 알려져 있다. 따라서 이번 연구에서는 Al5000계열의 주조한 합금을 DSC분석을 통하여 ${\beta}(Al_xMg_y)$석출상의 고용 온도가 약 $470^{\circ}C$라는 것을 확인한 후, 실온에서 $100^{\circ}C/hr$으로 가열하고 조건에 따라 $450^{\circ}C$에서 3시간, 6시간, 12시간, 24시간, 30시간 항온 유지시킨 후 공냉을 진행하였다. 열처리를 마친 시편은 에폭시를 이용하여 마운팅 하였으며, 시편표면을 2000#까지 연마 후 증류수로 세척한 다음 질소를 이용하여 건조 후 분극 시험을 진행하였다. 3.5wt% NaCl 용액에서 분극 곡선을 통해 부식거동을 확인한 결과 24시간까지 시간이 증가 할수록 내식성이 우수해지는 것을 확인하였으며, 추가적으로 조직사진, SEM & EDS 분석과 XRD, TEM 분석을 통해 내식성은 입계에 존재하는 Mg의 조성이 감소하게 되면 내식성이 향상되는 것을 관찰하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권5호
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• pp.227-231
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• 2010

광촉매 특성을 지닌 초친수 $TiO_2$ 박막을 액상증착법에 의해 유리 기판 위에 성공적으로 제조하였다. 제조된 $TiO_2$ 박막은 $70^{\circ}C$에서 박막표면에 $TiO_2$ 나노 입자들을 형성하였다. $TiF_4$ 용액의 침적시간이 증가됨에 따라 박막의 두께도 일정하게 증가되었다. $TiO_2$ 박막은 약 $5^{\circ}$ 이하의 접촉각과 가시영역에서 약 75~90 %의 투과율을 보여주었다. 또한 제조된 $TiO_2$ 박막은 자외선 조사에 의해 메칠오렌지 용액을 분해하는 광촉매 특성을 보여주었다. 침적시간 조건에 따라 제조된 박막의 표면 구조, 광학적 특성, 접촉각을 FE-SEM, AFM, UV-Vis, contact angle meter를 이용하여 측정하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권1호
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• pp.57-63
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• 2016

Polyvinylidene fluoride (PVDF) 평막 제조를 위하여 PVDF의 용매와 희석제로서 n-methyl-2-pyrrolidone (NMP)와 dibutyl-phthlate (DBP)를 각각 사용하여 열유도 상분리(thermally induced phase separation, TIPS)와 비용매유도 상분리(nonsolvent induced phase separation, NIPS)를 동시에 유도하였다. NMP와 DBP를 PVDF와 용융 혼합할 경우 TIPS 공정에서의 결정화 온도가 낮아졌고 NIPS 공정에서의 불안정 영역이 확대되었다. 용매와 희석제의 비율에 따라 상분리 메카니즘이 변화하였고 이에 따라 다양한 구조의 막이 형성됨을 확인하였다. 또한 dope 용액과 비용매의 접촉여부에 따라 지배적인 상분리 거동이 결정되었다. 열전달이 물질전달에 비하여 빠르게 이루어지므로 막의 표면은 NIPS에 의하여 지배를 받고 막의 내부는 TIPS에 의한 구조가 형성되었다. 또한 dope 용액의 급냉온도에 따라 상분리 메카니즘 및 상분리 속도가 변화하여 다양한 구조를 형성하였다.

• 폴리머
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• 제37권6호
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• pp.677-684
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• 2013

Alginate를 농도 별로 용액상태로 제조한 후 필름 메이커를 이용하여 필름 형태로 만든 후 3 wt%의 $ZnCl_2$ 수용액에 필름을 고화시킨 후 수세하여 $60^{\circ}C$의 건조기에서 약 20분 동안 건조시켜 zinc alginate 필름을 제조하였다. 필름의 특성을 조사하기 위하여 항균성 및 점도와 FTIR, TGA, SEM, EDS 및 접촉각, 인장측정, 용해도분석 등을 측정하였다. 항균성 시험 결과, zinc alginate 필름에서는 두 균주(포도상구균, 폐렴간균) 모두 우수한 항균력이 나타나는 것을 확인하였다. 9 wt%의 sodium alginate로 제조한 zinc alginate 필름의 표면은 다른 농도별 필름보다 균일한 형태를 나타내었으며, $ZnCl_2$ 응고액에 잘 고화될 때 단단하고 거친 느낌의 단면 형태를 확인하였다. Zinc alginate 필름의 인장강도는 가교결합에 의해 sodium alginate 용액의 농도가 증가함에 따라 증가하였으며, 초기 열 분해 온도가 점차적으로 높아지고 있는 형태를 보였다.

• 공업화학
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• 제16권6호
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• pp.834-841
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• 2005

아디픽산 및 세바식산의 이염기산을 폴리에틸렌글리콜(PEG)과 축합 반응하여 여러종류의 PEG-ester를 합성하였다. 합성된 PEG-ester의 화학적 구조 및 분자량을 FT-IR, $^1H-NMR$, HPLC 및 GPC에 의하여 분석하였다. 또한, 임계미셀농도(CMC), 표면장력, 알루미늄판에 대한 접촉각 등을 통하여 수용액상에서 계면활성제의 역할을 함을 알 수 있었다. PEG-ester의 농도에 따라 표면장력은 72.5에서 45~50 dyne/cm로 감소함을 알 수 있었고, 세바식산을 사용하여 합성한 PEG-ester가 아디픽산을 사용하여 합성한 PEG-ester보다 같은 농도에서 낮은 표면장력을 나타내었다. CMC는 구조에 따라 차이를 나타내었는데 세바식산을 함유한 PEG-ester의 CMC는 $0.9{\times}10^{-5}{\sim}5.3{\times}10^{-3}mol/L$로 폴리옥시알킬렌 단위체가 길어질수록 증가하였으며 아디픽산을 함유한 PEG-ester의 경우, 변곡점을 뚜렷하게 관찰할 수가 없었다. 알루미늄에 대한 젖음성을 알루미늄 시편에 대한 접촉각을 측정하여 검토하였는 바, PEG-ester의 농도가 증가할수록 작아짐을 알 수 있었고 임계점을 관찰할 수가 있었다. 2.5 wt% PEG-ester를 함유한 수용액의 알루미늄에 대한 접촉각은 $45{\sim}53^{\circ}$이었으며 알루미늄 가공 절삭시간은 CMC를 나타내는 농도에서 가장 짧게 관찰되었으며 CMC 농도보다 큰 농도에서 길게 나타났다. 즉, 알루미늄을 가공할 때 PEG-ester의 CMC가 절삭성능에 중요한 영향을 미치는 것으로 판단되었다.