• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권3호
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• pp.469-479
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• 2015

본 연구는 내수성을 지니고 사용 시 백탁 현상이 없는 투명한 외관을 가지는 자외선 차단 화장료 제재를 개발 하는 방법이다. 외관이 투명한 자외선 차단제는 유화물의 수상부와 유상부의 굴절률 차이에 따른 투명도를 통하여 외관이 투명한 유중수 타입의 자외선 차단제를 연구하였다. 지속성 및 내수성이 우수한 유중수 타입의 에멀젼을 연구하고 제형의 수상부 및 유상부의 비율을 조정하여 유중수형 유화의 안정성을 극대화시키는 방향으로 제형을 설계하는 연구를 수행 하였다. 연구 결과, 수상부와 유상부의 굴절률 차가 0.004이하일 때 투명한 유중수형 에멀전을 형성 할 수 있었으며, 내상부인 수상의 함량이 70% (w/w) 이상에서 안정한 유중수형 에멀젼을 형성하였다. 임상 시험을 통하여 투명한자외선차단제의 자외선 A 차단지수와 자외선 B차단 지수를 측정하였다. 그 결과, 자외선 A 차단지수는 $3.01{\pm}0.30$ 으로 나타났으며, 자외선 B 차단지수는 $30.99{\pm}1.65$로 측정되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권9호
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• pp.945-951
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• 2012

물 에멀젼 연료는 연소과정 중 물의 기화에 따른 증발잠열 흡수로 인한 연소온도 저하와 급격한 증발에 의한 미소폭발로 인하여 연료가 미립화되어 NOx와 Soot의 동시 저감이 가능하고, 전처리 및 후처리 기술과 달리 추가적인 장치가 필요하지 않으며, 별도의 개조 없이 기존 디젤엔진에 사용 가능하므로 이에 관한 연구가 주목 받고 있다. 또한 국제유가가 상승함에 따라 기존에 사용되는 연료보다 저등급의 연료를 엔진에 사용하기 위한 적용가능성에 대한 연구가 요구되고 있다. 따라서 본 연구는 기존의 경유보다 저 등급인 선박 디젤유와 물과 선박 디젤유를 혼합한 유중수적형(W/O:water in oil)의 선박 디젤유 에멀젼 연료를 자동차 디젤엔진에 적용하여 기본 연소특성 및 배기특성을 파악하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제22권3호
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• pp.79-84
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• 2004

일반적으로 유중수형 에멀젼폭약은 제조공정이나 사용조건에서 안전하다고 알려져 있다. 그러나 1975년 캐나다에서 벌크 에멀젼폭약을 펌프로 이송 중에 발생한 폭발사고와 같이 원치 않는 사고가 발생할 가능성이 있다. 에멀젼폭약은 어떠한 조건하에서 착화하는 경우 연소에서 폭굉으로 전이(Deflagration-to-Detonation Transition, 약칭 DDT)하는 현상이 발생하며 또한 연소가 온도에 따라 지속되는 최소 압력(Minimum Burning Pressure, 약칭 MBP)이 존재하며 최소 압력이하로 유지할 경우 착화되어도 바로 연소가 중단되는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 에멀젼폭약 제조공정의 안전성 평가를 목적으로 다양한 에멀젼폭약을 제조, 밀폐용기 내에서 최소연소압력(MBP) 측정 시험을 실시하였다. 본 실험에서 수분함량 6%에서 20%, 알루미늄 함량 1%에서 11%까지 함유한 시료를 각각 제조하여 밀폐용기 내에서 열원의 온도별로 실시하였다. 실험결과 수분함량 6% 시료의 최소연소압력(MBP)이 가장 낮은 3 bar를 나타냈으며 수분함량 18%이상에서는 100bar이상에서도 연소가 지속되지 않았다. 알루미늄 함량에 따라서는 큰 변화는 보이지 않았으나 알루미늄을 함유하지 않는 것에 비해 최소연소압력(MBP)가 비교적 높게 나타났다. 따라서 향후 에멀젼폭약 제조공정의 안전성 향상을 위하여 제조하는 에멀젼폭약의 최소연소압력(MBP)를 측정, 공정압력조건을 MBP 이하로 관리할 때 안전을 보증할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권9호
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• pp.763-771
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• 2014

본 연구는 에멀젼연료($diesel/H_2O_2$)의 분무거동특성에 관한 기초 연구로서 에멀젼연료를 제조하여 분무 거동특성에 영향을 주는 연료의 물성치(점도, 표면장력, 밀도)와 연료액적 증발특성을 조사하였다. 또한 에멀젼연료와 디젤연료의 거시적 분무거동특성인 분무선단도달거리, 분무각을 비교 분석하였다. 에멀젼연료의 교반 조건은 디젤 연료와 계면활성제 span 80, tween 80을 각각 9:1로 혼합한 유화제를 제작하여 사용 하였으며 과산화수소의 혼합비율은[EF(Emulsified Fuel)2, EF12, EF22, EF32, EF42, EF52, EF62, EF72, EF82, EF92]로 설정하였고, 분사압력은 400bar, 600bar, 800bar 및 1000bar로 설정하였다. 본 연구의 결과로서 연료의 점도는 과산화수소의 혼합비율이 증가할수록(EF52까지) 점도가 증가하나, 그 이후부터는 점도가 낮아져 기존의 디젤연료와 같은 점도를 가지게 된다. 이는 디젤의 혼합비율이 큰 EF52까지는 교반 시 수중유형(Water in Oil)이 생성되나 과산화수소의 혼합비율이 큰(EF52 이상) 에멀젼연료에서는 유중수형(Oil in Water)이 생성되기 때문이다. 또한 혼합비 변화에 따른 분무거동의 특성(분무선단도달거리, 분무각)의 변화는 크지 않았다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권3호
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• pp.353-359
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• 2004

실리카 입자의 표면이 실란올(silanol, SiOH)그룹과 트리메틸실록실$(trimethylsiloxyl,{\;}-OSi(CH_3)_3)$그룹으로 이루어진 양친 매성 고체입자를 이용하여 유중수형(water-in-oil, W/O)의 에멀젼을 제조하는데 있어서, 안정한 에멀젼을 제조하기 위해서 수상에서의 pH, 전해질 화합물, 고분자의 영향을 연구하였다. 에멀젼의 안정성은 실리카의 응집(flocculation) 정도를 조절함으로써 향상시킬 수 있었으며 수상의 pH 조절 및 전해질 화합물 첨가를 통해 에멀젼의 안정성을 증진시킬 수 있었다. $70\%$의 내상을 가지는 W/O 에멀젼을 제조하였을 때, 실리카 입자의 함량이 $1\%$까지 증가함에 따라 에멀젼 입자의 크기는 감소하였으나, 너무 높은 농도의 실리카는 오히려 유상의 점도를 상승시켜 작은 유화입자의 형성을 방해하였다. 제조된 에멀젼의 입자 크기를 이용하여 이론적으로 계산해 볼 때, 많은 양의 실리카 입자가 외상인 유상에 존재함을 알 수 있으며, 에멀젼의 안정성을 증진시키기 위해서는 실리카 입자를 계면에 위치하도록 하는 것이 보다 중요함을 알 수 있다. 내상인 수상부에 전해질 화합물을 첨가하지 않은 상태에서 내상의 pH가 증가할수록 실리카 입자의 (-)전하가 증가하여 입자간 응집 촉진에 의해 에멀젼의 안정성이 증가하였다. 산성 및 중성 pH에서 전해질 $화합물(0.083\;mol\;dm^{-3}\;MgSO_4)$의 첨가는 에멀전의 안정성을 증가시킨 반면, 알칼리성 pH에서 전해질 화합물의 첨가는 에멀젼의 안정성을 저하시켰다. 레오미터를 이용하여 에멀젼의 물성 변화를 관찰한 결과, 전해질 화합물 첨가시 내상인 수상의 pH에 관계없이 산성 및 알칼리성에서 모두 에멀젼의 탄성이 급격히 증가하였다. 이는 수상의 pH가 알칼리성인 경우 더욱 현저하였음을 볼 때, 알칼리에 의해 더욱 음전하를 띄게 된 실리카 입자와 전해질 화합물의 양이온간의 전기적 결합에 의한 것으로 사료된다. 수용성 고분자인 잔탄검의 첨가에 의해 에멀젼 입자의 평균 입자 크기가 약 2.8 um인 안정한 에멀전을 제조할 수 있었다. 이상의 연구를 통하여 계면활성제를 함유하지 않는 고내상의 안정한 W/O 에멀젼을 제조하여 보다 피부에 안전한 유화물의 제조가 가능하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권9호
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• pp.917-922
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• 2015

본 연구는 대체혼합연료의 디젤엔진 적용 적합성 검토를 목적으로 수행되었다. 실험연료로서 디젤과 과산화수소의 혼합연료인 에멀젼연료를 사용하였고, 실험과 수치해석의 주요변수로서 경유와 과산화수소 혼합비를 선택하였다. 에멀젼연료의 증발거동 특성은 슐리렌 방법을 이용한 실험과 실험에서 구한 결과를 바탕으로 상용 프로그램(ANSYS CFX)을 이용한 수치해석을 실시하였다. 본 연구의 주요결과로서 과산화수소의 혼합비가 증가할수록 에멀젼연료의 증발특성인 미세폭발 현상이 활발해짐을 확인하였고, 또한 수치해석으로 디젤연료 계산영역 내부 디젤의 체적분율 계산을 통하여 에멀젼연료의 증발현상을 정량적으로 모사 가능하였다.

• 공업화학
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• 제28권2호
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• pp.186-192
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• 2017

본 연구에서는 OIMS90과 NP12 계면활성제 혼합물을 사용하여 물/벙커 C 오일 비율, 계면활성제 농도 및 조성, 유화 시간, 교반 속도 및 시간, 온도 등을 변화시키면서 유중수적형(water-in-oil, W/O) 에멀젼 연료를 제조하였다. OIMS90과 NP12 계면활성제 혼합물을 사용하여 제조한 에멀젼 연료는 벙커 C 오일에 비하여 미세먼지, $NO_2$, CO, $CO_2$ 및 $SO_2$ 등의 연소배기 가스 중의 대기 오염물 방출을 감소시키는데 효과적이며, 특히 계면활성제 조성 OIMS90/NP12 = 4 : 6, 계면활성제 농도 500 ppm, 수분 함량 10%을 사용하여 $80^{\circ}C$에서 제조한 에멀젼 연료가 배기가스 오염물 저감 효과가 가장 큰 것을 확인하였다. 또한 보일러 효율 측정 시험 결과, 에멀젼 연료가 벙커 C 오일과 비교하여 우수한 디젤 엔진 에너지 효율을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권9호
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• pp.909-916
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• 2015

본 연구는 디젤-과산화수소 에멀젼연료의 충돌분무를 대상으로 과산화수소의 혼합비가 증발분무 거동특성에 미치는 영향을 조사하였다. 에멀젼연료의 증발을 위해 온도조절이 가능한 가열판을 사용하여 온도를 $150^{\circ}C$, $200^{\circ}C$ 및 $250^{\circ}C$로 각각 설정하였고, 연료 분사압력을 400bar, 600bar, 800bar 및 1000bar로 설정하여 분사압력이 에멀젼연료의 증발특성에 미치는 영향을 확인하였다. 에멀젼연료의 혼합을 위 한 계면활성제로 span80과 tween80을 9:1의 비율로 혼합하여 에멀젼연료 전체 체적의 3%로 고정하였고 과산화수소의 혼합비율을 EF(Emulsified Fuel)0, EF2, EF12 및 EF22로 설정하여 디젤연료와 혼합하였다. 또한 에멀젼연료 증발 충돌분무의 가시화를 위해 슐리렌방법을 적용하였다. 본 연구의 결과로서 충돌하는 가열판의 온도와 분사압력이 높을수록 에멀젼연료 증발 촉진으로 연료 기상의 확산이 활발해지는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 실제엔진에 에멀젼연료를 사용할 경우 연료 내 과산화수소 증발에 의한 연소실 온도 저하효과와 함께 보다 신속한 혼합기 형성은 엔진배출물의 감소를 일으키는 것으로 기대된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권3호
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• pp.377-392
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• 2012

작은 고체 분체들은 피커링 유화 체계에서 안정화제로 작용하는 것은 이미 알려진 사실이다. 이 연구에서 우리는 알킬실란 처리 $TiO_2$와 n-헥실알코올, 수계로 안정한 피커링 에멀젼을 제조하였다. $TiO_2$ 입자에 의해 안정화된 피커링 에멀젼을 제조하기 위한 최적의 조건은 $TiO_2$ 입자의 양과 수상/유상의 비에 의해 결정된다. 피커링 에멀젼의 형태는 물과 n-헥실알코올에 대한 입자들의 젖음성에 의존된다. 피커링 에멀젼은 $TiO_2$가 5.00 wt%, 오일과 수상의 비가 3 : 7인 경우에 가장 안정하였다. 피커링 에멀젼을 형판으로 하여 무기 전조체를 졸-겔 공정에 의해 다공성 분체들이 합성되었다. 합성된 다공성 분체들은 광학 현미경, SEM, BET, XRD 및 EDS에 의해 확인되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권3호
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• pp.237-243
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• 2015

본 논문은 에멀젼연료(Diesel/$H_2O_2$)에 있어 과산화수소의 혼합비가 혼합연료 액적증발 및 분무거동 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 연료혼합을 위한 계면활성제는 span 80, tween 80을 9:1로 혼합하여 에멀젼연료 총 부피의 3%로 고정 혼합하였다. 또한 과산화수소의 혼합비율은 계면활성제의 혼합비를 고려하여 EF (Emulsified Fuel)0, EF2, EF12, EF22, EF32 및 EF42로 설정하였다. 에멀젼연료 액적의 증발특성을 관찰하기 위해 가열판에 액적 방울을 투하시켜 액적이 증발하는 현상을 산란광 및 쉴리렌기법을 통하여 촬영하였다. 또한 혼합비 변화에 따른 혼합연료의 분무거동특성을 해석하기 위하여 혼합연료 EF0~EF22를 선택하여 $150^{\circ}C$로 유지된 정적용기에서 증발자유분무 거동해석 실험을 실시하였다. 그 결과 과산화수소의 혼합비율이 EF0보다 높은 EF22 에멀젼연료의 자유분무성장이 연료 속에 혼합된 과산화수소의 증발촉진으로 인하여 보다 신속하였다.