• 제목/요약/키워드: 용해 평형

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하이브리드 복합재 플라이휠 로터에 작용하는 내압의 효과 (Effect of the Inner Pressure on a Hybrid Composite Flywheel Retor)

  • 오제훈;한상철;김명훈;하성규
    • Composites Research
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    • 제18권1호
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    • pp.45-54
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    • 2005
  • 필라멘트 와인딩 공정으로 제작된 고속 회전용 복합재 플라이휠 로터는 층간분리 현상에 의해 에너지 저장용량이 저하된다. 그리고 기존의 링 타입 허브는 복합재 로터 내측면에 인장력을 가하게 되고. 이는 로터내의 반경방향 인장응력을 가중시켜 로터의 한계 회전수를 저하시킨다. 복합재 로터의 응력해석을 위해서 2차원 평형방정식과 경계조건이 사용되었고, 이를 근거로 강도비를 최소화시키는 최적의 내압이 존재함을 수치적으로 제시하였다. 이러한 최적의 내압을 발생시키기 위해서 원주방향으로 분할된 스플릿 타입 허브를 제안하고, 링 타입과 스플릿 타입 허브의 두께변화에 따른 내압분포의 영향을 제시하였다. 스플릿 타입 허브의 유효성을 검증하기 위해 허브를 포함한 복합재 로터를 제작한 다음, 최대 회전수 40,000rpm까지 파손 없이 스핀 테스트를 수행하였다. 동시에 로터 표면에 4개의 원주방향 및 반경방향 스트레인게이지를 부착하여 변형률을 무선으로 측정하였다. 측정된 변형률은 해석결과와 매우 잘 일치하였다. 특히 반경방향의 응력을 크게 낮출 수 있었고, 반경방향으로 모두 압축 변형률이 발생함을 확인하였다. 결국 스플릿 타입 허브는 플라이휠 로터의 단점인 반경방향의 낮은 강도를 보안하는 효과를 나타내어, 저장에너지 밀도를 증가시킴으로써 대형 고출력 플라이횔 에너지 저장 시스템의 개발 가능성을 제시하였다.

분광 반사법을 이용한 GaN 박막의 실시간 관찰 (In-situ Monitoring of GaN Epilayers by Spectral Reflectance)

  • 나현석
    • 한국진공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.361-366
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    • 2011
  • 본 연구에서는 분광 반사 측정용으로 개조된 metalorganic chemical vapor deposition를 이용하여 GaN의 성장을 반응기 내부에서 실시간으로 관찰하였다. 분광 반사법에서는 190~861 nm의 p-편광된 빛을 시편에 $75^{\circ}$로 입사시킨 후 뒤 GaN 박막으로부터 반사되어 나오는 빛을 분석한다. 관찰된 반사 스펙트럼은 다중반사로 인하여 간섭현상도 함께 보여주고 있는데, 이때 위아래로 진동하는 폭은 박막의 결정성이 나쁘면 줄어들었고, 이는 박막 내부에 존재하는 많은 결함에 의해 입사된 빛이 산란되거나 흡수되어 전체적으로 반사강도가 크게 감소하였기 때문으로 판단된다. 또한 가장 강한 보강간섭을 나타내는 파장을 선택하여 $NH_3$의 공급여부에 따른 강도변화를 실시간을 관찰하였는데, 10초 차단한 경우에는 큰 변화는 없었지만, 30초 이상인 경우에는 뚜렷한 강도 증가가 관찰되었고, 계속 차단하였을 때도 높아진 강도로 계속 유지되었다. 이러한 현상은 $NH_3$를 공급했을 때 표면은 N로 덮여 있었지만, $NH_3$ 공급을 차단하면 GaN의 높은 질소평형증기압으로 인하여 표면의 질소가 탈착되어 표면은 금속성의 Ga으로 덮인 상태로 바뀌었기 때문에 반사강도가 약간 상승한 것으로 보인다.

중금속 제거용 흡착제로서의 철광사 적용 (Application of Iron Sand as Adsorbent for the Removal of Heavy Metal)

  • 양재규;유목련;이승목
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권11호
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    • pp.1180-1185
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    • 2005
  • 본 연구에서는 철이 주성분 이면서 다양한 금속산화물의 조성을 갖는 채광물질인 철광사(Iron Sand)를 구리 혹은 납을 함유한 합성폐수 처리에 대한 적용성을 조사하였다. 먼저 철광사의 내산성을 조사하기 위해 pH $2{\sim}4.5$ 범위에서 철 및 알루미늄의 용출특성을 조사였을 때, 가장 많은 조성을 갖는 철의 용출량은 강산성인 pH 2에서도 수질오염 배출기준 이하로 나타났다. 알루미늄의 경우 pH 2에서는 상당량의 용출현상이 나타났지만 pH 3 이상에서는 용출농도가 급격히 감소하였다. 이러한 내산성 실험결과는 철광사를 pH 3 이상에서의 폐수처리에 적용하는 데는 큰 문제가 없는 것을 제시한다. 철광사의 중금속 흡착능력을 조사하기 위해 구리 및 납을 흡착질로 사용하고 실험실 규모의 회분식 흡착실험과 칼럼 여과실험을 실시하였다. pH 5에서 철광사에 의한 구리이온의 제거는 반응초기 시간대에 빠르게 이루어졌으며 2시간이 경과되었을 때 구리 주입량의 50%가 제거되었으며 24시간 경과 후에 거의 완전한 흡착평형에 도달하였다. 철광사에 대한 Cu(II) 및 Pb(II)의 흡착은 pH 2 이상에서 증가되기 시작하였으며 pH 6 이상에서는 거의 모든 흡착질들이 제거되는 전형적인 양이온형 흡착경향을 보였다. 철광사에 대한 구리 및 납 흡착질의 농도비 변화에 따른 흡착등은 실험결과, 구리 및 납의 최대 흡착량은 각각 2,170 mg/kg 및 3,450 mg/kg으로 나타났다.

고층 건축물 연돌효과 저감 방법에 대한 연구 (A Study on Reducing Method for Stack Effect in High-rise Building)

  • 김진수
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.66-66
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    • 2011
  • 중위도 이북의 건물에서 고층건물의 혹한기 연돌효과는 건물의 여러 가지 기능에 큰 영향을 미치며, 승강기 승강로는 화재시 차압 때문에 연기의 주된 전파통로가 된다. 외피의 밀폐성능을 높여 건물 내부의 연도효과를 줄일 수 있으나, 외피의 밀폐기능은 비상시 피난을 위해 피난경로를 개방하는 순간 일시에 무력화된다. 또한 건물 외피의 밀폐성능이 우수할수록 연돌효과 그 자체로써 건물외피에 미치는 구조적 영향이 커진다. 고층부의 연돌효과는 외피를 밖으로 밀어내는 작용이므로 풍하측에서는 마이너스 풍압에 더하여 건물 외피에 부담을 증가시킨다. 그러므로 고층건물에 발생하는 혹한기 연돌효과의 영향을 정리하자면 다음과 같다. ${\bullet}$ 건물 외벽 및 창문에 미치는 구조적 영향 ${\bullet}$ 제연 시스템의 기능 저해 ${\bullet}$ 승강기 문 개폐 장애와 소음 등 설비 기능의 부정적 영향 ${\bullet}$ 공조기능 장애 ${\bullet}$ 화재시 승강기 승강로 등 수직 샤프트를 통한 연기 전파 혹한기 건물 안팎의 온도차가 40K일 때 높이 600m인 초고층 건물 최상층에 발생하는 연돌효과에 의한 차압은 풍속으로 환산할 때 32m/s에 달한다. 그러므로 초고층 건물 설계시에는 최상층의 풍하측에 설계상의 예상 최대풍속에다 이러한 환산풍속을 더한 고속 풍력이 창문을 밖으로 밀어내는 것으로 보아야 한다. 또한 공조 및 환기시스템에서는 이러한 차압을 고려하지 않으면 고층부에서 환기 성능이 무력화될 수 있다. 다음과 같은 방법들을 이용하여 고층건물의 연돌효과를 효과적으로 줄일 수 있다. 1) 계단실의 연돌효과 저감 방법 계단실에 발생하는 연돌효과에 의한 차압은 계단실에 상승기류를 발생시킨다. 이러한 차압과 상승기류는 계단실 상하부를 개방하면 자연적으로 평형을 이루게 되므로 별도의 제어가 필요 없게 된다. 또한 화재감지기와 연동하여 상하부 외벽의 개구부를 열어두게 되면 피난상황에 따라 문이 여닫힘으로써 발생하는 압력상태의 변화를 고려할 필요가 없게 된다. 2) 승강기 승강로의 연돌효과 승강로의 상하부에 대규모 개구를 두면 대규모의 외기가 도입되어 상승 유동 후 배출되므로 승강로 내부 온도 저하로 연돌효과가 저감되고, 승강로로 유입된 연기는 대규모의 외기에 희석되어 농도가 낮아지고 대부분 외부로 배출된다. 3) 샤프트 복합효과를 이용하는 방법 거실 평면적에 비해 승강기나 계단이 아주 많고 누설틈새 등 개구의 면적 합계가 크면 샤프트들이 서로 복합효과를 이루어 연돌효과에 의한 차압이 줄어든다. 연돌효과 제어용 샤프트를 하나 더 보조적으로 설치함으로써, 보조샤프트에 의해 발생하는 차압으로 거실을 가압 혹은 감압하여 문제가 되는 차압을 어느 정도 상쇄할 수 있다.

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Ni/KIT-1 촉매를 이용한 메탄의 이산화탄소 개질반응 연구 (Carbon Dioxide Reforming of Methane over a Ni/KIT-1 Catalyst)

  • 류성윤;안화승;박상언
    • 공업화학
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    • 제9권7호
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    • pp.1070-1078
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    • 1998
  • 농축상을 포함한 다원 반응계의 Gibbs Free Energy 최소화 계산을 수행하여 이산화탄소 개질반응에 대한 열역학적 분석을 수행하였으며, $Al_2O_3$, $La_2O_3$, ZSM-5, MCM-41, 그리고 KIT-1의 담체에 담지된 니켈 촉매와 상업용 개질 촉매 ICI 46-1상에서 이산화탄소에 의한 메탄의 개질 반응 실험을 수행하였다. 메탄의 이산화탄소에 의한 개질반응 열역학 계산은 $CH_4$, $CO_2$, CO, $H_2$, $H_2O$, C계에서 수행하는 것이 바람직하였고, 수증기나 산소의 첨가 효과는 이산화탄소의 개질 반응 기여도를 감소시키는 것으로 예상되었다. Ni/ZSM-5, Ni/MCM-41, Ni/KIT-1등 실리케이트 계열의 분자체 담체에 니켈을 담지시킨 촉매가 메탄과 이산화탄소의 전화율이 우수하며, 일산화탄소 수율도 높은 것을 알 수 있었다. 이산화탄소 개질 반응에 대한 코크의 침적은 칼슘 산화물을 첨가함으로써 감소되었으며, 10% Ni과 3% Ca를 담지시킨 Ni/Ca/KIT-1 촉매가 20시간 동안 $650^{\circ}C$ 이상에서 평형 전화율에 근접한 이산화탄소와 메탄의 전화율을 나타냄이 확인되었다. 또한 상대적으로 높은 공간 속도에도 우수한 활성을 나타내었다.

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인삼(人蔘)의 평형함수율(平衡含水率)에 관(關)한 연구(硏究) (Equilibrium Moisture Content of Korean Ginseng)

  • 최병민;이종호;박승제;김철수;이중용
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제17권3호
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    • pp.247-259
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    • 1992
  • This study intended to measure the desorption and adsorption EMC of four years old Peeled ginseng, Unpeeled ginseng and Taegeuk ginseng under various conditions$20^{\circ}C$, $30^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $50^{\circ}C$) and five levels of relative humidity from 31% to 88%) by the static method. Four widely used EMC models were selected and evaluated. Also the empirical model was evaluated. The results are summarized as follows ; 1) EMC difference between ginseng size was not found but found between ginseng species. EMC difference between Peeled ginseng and Unpeeled ginseng was not found. EMC of Peeled ginseng and Unpeeled ginseng was higher than that of Taegeuk ginseng. 2) The hysteresis, which is difference between desorption and adsorption EMC, was found. Desorption EMC was higher than adsorption EMC. The hysteresis at the same temperature decreased as relative humidity increase. The difference of hysteresis between Peeled ginseng and Unpeeled ginseng was not large and the hysteresis of Taegeuk ginseng was smaller than those of other species. 3) Among the selected models, Henderson model was the best to predict the adsorption EMC of White ginseng(Peeled and Unpeeled ginseng), and Oswin model was the best to predict the desorption EMC of White ginseng and the desorption and adsorption EMC of Taegeuk ginseng. The models are as follows ; (a) White ginseng(Peeled and Unpeeled ginseng) ${\circ}$ Desorption EMC(Oswin model) : $$M=(0.1272-0.0007420T){\cdot}[RH/(1-RH)]^{(0.4164+0.001368T)}$$ ${\circ}$ Adsorption(Henderson model) : $$1-RH={\exp}[-0.0003480T_k\;{M_o}^{0.9231}]$$ (b) Taegeuk ginseng ${\circ}$ Desorption EMC(Oswin model) : $$M=(0.1051-0.0008439T)[RH/(1-RH)]^{(0.4553+0.003425T)}$$ ${\circ}$ Adsorption EMC(Oswin model) : $$M=(0.08247-0.0007559T){\cdot}[RH/(1-RH)]^{(0.5760+0.005540T)}$$ 4) The developed empirical models could predict the desorption and adsorption EMC for White and Taegeuk ginseng more precisely than selected models. The empirical models are as follows ; (a) White ginseng(Peeled and Unpeeled ginseng) ${\circ}$ Desorption EMC : $$M=0.124-0.000647T-0.216RH+0.373RH^2$$ ${\circ}$ Adsorption EMC : $$M=0.0879-0.000663T-0.197RH+0.399RH^2$$. (b) Taegeuk ginseng ${\circ}$ Desorption EMC : $$M=0.159-0.000728T-0.429RH+0.565RH^2$$ ${\circ}$ Adsorption EMC : $$M=0.123-0.000662T-0.384RH+0.555RH^2$$.

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흑미 첨가량을 달리한 떡볶이 떡의 품질에 관한 연구 (Quality of Tteokbokki tteok prepared by adding various concentration of brown rice)

  • 신동선;유선미;한귀정;오세관
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.194-203
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    • 2016
  • 쌀 소비확대를 위하여 가공용으로 재배 육성된 흑미의 특성과 떡복이용 떡에 가공적성이 가능한지를 파악하고자 일반성분, 수분 결합력, 수분 흡수력, 호화특성을 조사하였으며, 삼광을 대조구로 하여 흑설, 흑진주 떡볶이 떡을 제조하여 저장기간에 따른 색도, 물성 및 관능적 특성을 조사하였다. 일반성분을 분석한 결과 수분이 14.89~7.15%, 조단백질이 4.79~6.81%, 조지방이 0.48~2.66%, 조회분이 0.39~1.60%로 나타났다. 특히, 흑진주는 조단백질과 조지방 함량이 가장 높았고 삼광이 조단백질함량이 가장 낮게 나타났다. 수분결합력은 흑진주가 가장 높았고 그 다음으로 흑설이 높은 것으로 나타났다. 수침시간에 따른 수분흡수율은 수침 초기에 흡수속도가 높았으며 대조구인 삼광은 수침 3시간, 현미로 도정한 흑미는 12시간 까지는 완만하게 증가하다가 그 이후에는 거의 변화가 없어 평형에 도달하였다. 호화특성에서 호화개시온도는 흑설이 가장 높았으며 최고점도(peak viscosity peak), 최저점도(hot viscosity), 최종점도(final viscosity), 강하점도(breakdown) 등의 온도에 따른 점도 변화는 흑설이 가장 낮은 값을 보여 주었다. 차반점도(setback)는 백미인 삼광이 가장 높았으며 현미 흑미인 흑설과 흑진주는 비슷한 수준의 값을 나타내었다. 흑미 떡볶이 떡의 색도는 흑미 첨가량이 증가할수록 L값 및 b값은 감소하고 a값은 증가하였으며 저장기간이 경과함에 따라 L값은 증가한 반면 a값 및 b값은 감소하는 경향을 보였다. 흑미 떡볶이 떡의 물성변화는 흑미의 첨가량이 증가함에 따라 경도, 응집성, 씹힘성은 감소하는 반면 부착성은 증가하였으며 저장기간이 경과함에 따라 경도의 경우 증가하는 경향을 보였다. 또한, 관능적 특성의 전반적인 기호도 조사에서 흑미 10% 첨가군을 가장 선호하는 것으로 나타났지만 20% 첨가군과의 유의적인 차이는 없었다(p<0.05). 따라서, 떡볶이 떡 제조 시 적절한 흑미 첨가량은 10~20%가 적당할 것으로 보이며 흑미 첨가가 관능적 기호도에 좋은 영향을 줄 것으로 기대된다.

동해 울릉분지 남서부 해역에서의 가스 하이드레이트 안정영역 (Gas hydrate stability field in the southwestern Ulleung Basin, East Sea)

  • 류병재;선우돈;장성형;오진용
    • 한국석유지질학회지
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    • 제7권1_2
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    • pp.1-6
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    • 1999
  • 천연가스 하이드레이트는 고압 ·저온 조건하에서 물과 천연가스가 결합하여 형성된 고체상 화합물로 일반적으로 가스 하이드레이트로 불리며, 영구동토지역과 수심이 깊은 해저의 퇴적층에 광범위하게 분포되어 있다. 가스 하이드레이트 안정영역은 하이드레이트가 형성된 후 해리되지 않고 고체상으로 안정하게 부존될 수 있는 영역이다. 반사법 탄성파 단면 도에서 관찰되는 해저면 모방 반사면 (bottom simulating reflector; BSR)은 가스 하이드레이트의 부존을 지시하는 강진 폭의 반사면으로 가스 하이드레이트 안정영역의 하한에서 나타난다. 본 연구에서는 동해 울릉분지 남서부해역에서의 가스 하이드레이트 안정영역을 규명하고 탐사자료와 비교하여 가스 하이드레이트 부존 잠재력을 밝히고자 하였다. 연구지역에서 XBT (expandable bathythermograph)를 이용하여 수온구배를 측정하였으며, 지온구배는 인접지역의 시추공 자료를 이용하였다. 실험실에서 메탄가스와 NaCl $3.0 wt{\%}$수용액을 이용하여 가스 하이드레이트 평형압력은 274.15 K에서 2,920.2 kPa 그리고 289.95 K에서 18,090 kPa로. 측정되었다 연구지역에서의 가스 하이드레이트 안정영역 분석 결과 수심이 약 400 m인 지역의 경우 가스 하이드레이트 안정영역의 하한은 해저면으로부터 심도 약 210 m에, 수심이 1,100 m인 경우에는 해저면으로부터 심도 약 480 m에 위치하는 것으로 밝혀졌다. 또한 탄성파 탐사자료와 안정영역 분석 결과를 비교하여 볼 때 BSR이 나타나는 심도가 안정영역 하한의 심도와 거의 일치하였다.

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연약지반 굴착사면의 안정해석 (Stability Analysis of Excavation Slope on Soft Ground)

  • 강예묵;조재홍;김용성;김지훈
    • 농업과학연구
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    • 제23권1호
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    • pp.25-38
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    • 1996
  • 연약지반상에 시공되는 용 배수로 굴착사면의 안정문제를 구명하기 위하여 굴착사면의 경사에 따른 지반의 거동을 한계평형법 및 유한요소법에 의하여 해석하고 실제 현장실험과 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 수로에서 수위를 급강하시켰을 때 과잉공극수압의 영향으로 균열이 발생하였고, 그 이후에 공극수압의 감소는 완만하게 나타났다. 2. 연직굴착시는 굴착폭이 클수록 균열의 폭도 커지고, 굴착깊이가 깊어지면서 진행성 파괴형태를 나타냈다. 3. 연약지반에서 소규모의 굴착공사를 할 때 최소안전율은 굴착사면의 경사(1:1, 1:1.5, 1:2)보다는 점착력(1.0, 1.5, 2.0, 2.5, $3.0t/m^2$)에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 4. 굴착이 진행되면서 소성영역이 발달하는 상부사면에서는 침하가 발생하였으며, 굴착저면에서는 히빙현상이 나타났다. 5. 최대전단응력은 저부지반으로 갈수록 크게 나타났으며, 이와같은 현상은 인장영역을 발생시켜서 국부적인 파괴 가능성을 증가시킴을 알 수 있었다. 6. 최대전단변형은 굴착깊이에 따라 증가하며, 굴착저면에서 가장 큰값을 나타내고 굴착사면의 중앙저부에 집중되는 분포형태를 나타냈다.

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키토산과 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트의 그라프트중합과 약물(Vitamin B12)방출에 관한 연구 (Studies on the Graft Polymerization of Polyethyleneglycol Monomethacrylate onto Chitosan and Drug(Vitamin B12) Permeation Behavior)

  • 정주은;정병옥;장병권;최규석
    • 공업화학
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    • 제5권3호
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    • pp.524-536
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    • 1994
  • 생체적합성이 좋은 천연고분자인 chitosan에 수용성의 비닐계 단량체인 polyethyleneglycol monomethacrylate series를 그라프트중합시켜 그 반응조건과 물성을 검토하였다. 그라프트중합은 ethylene oxide 부가몰수에 따라 PE-90, PE-200, PE-350의 세 가지 단량체에 ceric ammonium nitrate(CAN)를 개시제로 사용하였으며, 중합에서 개시제의 농도, 단량체의 농도, 반응온도, 반응시간이 총전환율, 그라프트율, 그라프트효율에 미치는 영향을 조사하여 최적조건을 규명하였다. 반응은 개시제농도 $4{\sim}5{\times}10^{-3}M$, 단량체농도 0.5~0.6M, 반응시간 2~3시간, 반응온도 $40^{\circ}C$에서 최고의 그라프트율과 총전환율을 나타냈다. 합성한 공중합체의 열적 성질, 용해성 및 점성도를 검토한 결과 고농도의 개시제를 사용하면 그라프트 중합체는 chitosan의 특성을 급격히 감소시켰다. 고유점성도의 경우, chitosan-g-PE-90이 2.81dl/g, chitosan-g-PE-200이 3.01dl/g, chitosan-g-PE-350이 4.93d1/g으로 증가하는 경향이 나타났다. 공중합체를 막으로 성형하여 그라프트율과 polyethyleneglycol monomethacrylates의 ethylene oxide 부가몰수에 따른 공중합체의 기계적 물성과 함수율을 측정하였다. 가교화 공중합체막은 150분 이내에 함수율이 평형에 이르렀다. 공중합체의 물성은 그라프트율과 ethylene oxide 부가몰수의 영향을 받았으며 chitosan의 기계적 물성과 함수율이 공중합체에서 증가되었음을 확인하였으며 그라프트율이 증가함에 따라 vitamin $B_{12}$의 투과량도 증가하였다.

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