• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3800-3805
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• 2012

본 논문에서는 도심 열섬현상 방지 및 에너지 효율을 높이기 위하여 적외선 반사율이 30%이상인 건물 내 외장재용 흑색 차열안료 및 도료에 대한 연구를 하였다. 안료는 $Fe_2O_3$과 $Cr_2O_3$의 혼합원료를 $900{\sim}1,200^{\circ}C$에서 소성하여 합성하였으며, 도료는 합성한 안료에 아크릴수지와 기타첨가제를 사용하여 제조하였다. 연구결과, Cr과 Fe을 1:0.9 몰비로 혼합하여 $1,000^{\circ}C$에서 소성한 안료의 발색도가 가장 우수하였고, 차열안료 20%에 분산제 1.5%를 첨가하여 제조한 차열도료로 $125{\mu}m$ 두께의 도막을 형성시켰을 때 적외선 반사가 가장 우수하였다. 차열도료와 일반도료의 표면온도 차이는 $36.5^{\circ}C$로 나타났으며 700~2,500nm 파장대의 적외선 반사율(TSR)은 39.3%로 측정되었다. 또한, 500시간의 내후성 평가에서 색상변화는 거의 나타나지 않았다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.19-28
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• 2011

본 연구에서는 도심지 열섬현상을 완화 시킬 수 있는 아크릴 수지와 차열안료를 혼합한 차열성 포장을 개발하였다. 태양 복사열에 의한 포장체의 온도상승을 모사한 실내 시험으로부터 $60^{\circ}C$의 포장 온도에서 차열성 포장이 $12^{\circ}C$ 이상의 온도 저감 효과를 나타냈다. 이러한 온도 감소 효과는 차열안료의 배합비가 증가함에 따라 증가하였고, 반면에 점도의 증가로 인하여 작업성은 떨어졌다. 이러한 결과로부터 아크릴 수지 대비 차열안료의 최적혼합비율을 15%로 결정하였다. 차열성 포장의 칸타브로 손실률은 일반 배수성 포장의 손실률 1/4 수준으로 골재 비산 저항성이 우수하게 나타났다. 휠트랙킹 시험결과 차열성 포장의 동적안정도가 일반 배수성 포장에 비해 두 배 증가하였다. 차열성 포장재의 높은 부착력으로 인하여 탈리에 의한 손상 가능성은 낮은 것으로 나타났다. 시험 시공 구간에서의 소음도 측정 시험 결과 일반 배수성 포장에 비하여 평균 3.7dB의 소음저감 효과가 있었고, 미끄럼 저항치는 일반 배수성 포장에 비해서 평균 30% 정도 높아 우수한 미끄럼 저항성을 가지는 것으로 판단된다. 투수 시험 결과 차열성 포장의 투수성은 일반 배수성 포장보다 다소 작았으나 국내 배수성 포장 기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.344-347
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• 2012

본 논문에서는 적외선 반사기능을 가지는 황색, 흑색안료를 PVDF, 첨가제와 배합하여 링밀에서 3,000rpm으로 10분간 분산한 후 세라믹 결정구조의 차열도료를 제조하였으며, 도막형성 후 $180^{\circ}C$에서 10분간 건조하여 도료에 대한 표면온도, 내후성(Q.U.V), 적외선 반사율(%)을 평가하였다. 연구결과 황색안료 9%를 첨가하여 $150{\mu}m$ 두께의 도막을 형성시켰을 때, 일반도료와의 표면온도 차이는 $10.1^{\circ}C$, 700~2,500nm 파장대의 적외선 반사율은 40% 이었으며, 흑색안료 9%를 첨가하여 $200{\mu}m$ 두께의 도막을 형성시켰을 때, 표면온도차 $18.8^{\circ}C$, 적외선 반사율 66.7%로 측정되었고, 내후성은 모두 우수하게 나타났다.

• 공업화학
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• 제31권1호
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• pp.43-48
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• 2020

본 연구에서는 침전과 수열처리에 의해 나노입방체와 나노막대구조를 갖는 Fe₂O₃ 나노입자를 합성하였다. Fe₂O₃ 나노 입자 표면에 TiO₂가 20 nm 두께로 코팅된 Fe₂O₃/TiO₂ core-shell (CS) 복합재료를 합성하였다. Fe₂O₃/TiO₂ CS를 화학적 에칭과 열처리에 의해 Fe₂O₃/TiO₂ CS에서 Fe₂O₃/TiO₂ yolk-shell (YS) 형태의 복합재료를 제조하였다. FE-SEM, HR-TEM, XRD 분석을 통하여 Fe₂O₃와 Fe₂O₃/TiO₂ CS 및 Fe₂O₃/TiO₂ YS 안료의 물리적 특성을 측정하였다. 안료를 poly acrylate (PA) 수지에 혼합한 도료들의 일사반사율과 색상변화는 UV-Vis-NIR 분석으로 차열 온도는 실험실에서 제작한 차열 온도 측정기를 통해 측정하였다. Fe₂O₃/TiO₂ YS 적색 안료를 사용한 PA 도료는 우수한 근적외선 반사율을 보였으며, Fe₂O₃ 안료를 사용한 도료에 비해 차열 온도가 13 ℃ 감소하였다.

• 공업화학
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• 제27권1호
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• pp.16-20
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• 2016

본 연구에서는 $TiO_2$/마이카 혼성 복합 재료의 합성과 적외선 반사 특성에 관한 연구를 수행하였다. 마이카 입자의 존재 하에 아세트산 수용액에서 titanium isopropoxide의 가수 분해 반응과 축합 반응에 의해 $TiO_2$/마이카 복합 재료를 합성하였다. $TiO_2$/마이카 복합 재료의 열처리($600{\sim}1000^{\circ}C$, 1~3 h)에 의해 마이카 표면에 형성된 비결정성 상의 $TiO_2$은 anatase 상을 거쳐 결정성 rutile 상으로 전환되었으며 열처리 조건에 의해 결정의 크기가 제어되었다. FE-SEM 분석, ED-XRF 분석, XRPD 분석을 통하여 마이카와 $TiO_2$/마이카 복합 재료의 물리화학적 특성을 규명하였다. 확산 반사-근적외선 분광 분석을 통하여 측정한 $TiO_2$/마이카 혼성 복합 재료의 근적외선 범위(780~2,500 nm)에서의 일사 반사율은 88.6%로, 순수한 소성 마이카의 86.6%보다 다소 높았다. 따라서 $TiO_2$/마이카 혼성 복합 재료는 높은 광반사율을 나타내는 차열 도료의 안료로 사용할 수 있을 것이다.

• 한국재료학회지
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• 제25권2호
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• pp.61-67
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• 2015

$Fe_2O_3$ coated plate mica($Fe_2O_3$/mica) for infrared reflectance red pigment was prepared under hydrothermal treatment. $Fe_2O_3$ was perfectly coated on mica via the difference of surface charge between $Fe_2O_3$ and mica particles at pH 3. $Fe_2O_3$/mica was then calcined at $800^{\circ}C$ to stabilize the coated layer on mica. The infrared(IR) reflectance pigments were characterized by X-ray diffraction, FE-SEM, zeta potential, and a UV-Vis-NIR spectrophotometer. In particular, the CIE color coordinate and IR reflectance properties of $Fe_2O_3$/mica pigments were investigated in relation to the thickness variation of the $Fe_2O_3$ layer coated on mica of various lateral sizes. The isolation-heat red paints containing the pigments were prepared and optimized with a thinner, settling agent, and dispersant. Then, the films were made. The thermal property of isolation-heat on these films was observed through the relationship of the IR reflectance value, which was based on the variation of the $Fe_2O_3$ layer's thickness coated on mica and mica's lateral size as IR reflectance pigment. With an increase in IR reflectance on these films, the thermal property of isolation-heat was effectively enhanced.

• 한국재료학회지
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• 제23권12호
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• pp.672-679
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• 2013

$Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ coated on a mica or $TiO_2$/mica surface as infrared reflective blue pigment was prepared by a hydrothermal method. $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$, used as coloring agent, was uniformly coated on mica or $TiO_2$/mica under the optimized condition of a 1.2 : 1 weight ratio between iron(III) chloride hexahydrate and potassium ferrocyanidetrihydrate at the initial pH level of 4.5 at $70^{\circ}C$. The infrared (IR)-reflective pigments were characterized by SEM, Zeta-potenial, FT-IR, and UV-VIS NIR spectrophotometry. Especially the CIE color coordinate and total solar reflectance(TSR) properties of the pigments were investigated in relation to variation of the coating and coated substrate thicknesses. Isolation-heat paint was prepared with 20 wt% blue pigments fully dispersed in acryl-urethane resin and several additives to coat the film uniformly. The films were also measured with CIE color coordinate, TSR, and the surface temperature was recorded by an isolation-heat measuring system. The pigments and films of $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ coated on mica and $TiO_2$/mica showed high TSR values compared with the TSR value of $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ itself. According to the increase of TSR value, the property of isolation-heat is effective. To realize the optimal blue color, we applied the the pigment to $TiO_2$ coated mica(TM(b)) which has blueish interference color. The pigment of $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ coated on TM(b) shows a strong blue color compared with that of $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ coated on $TiO_2$/Mmca(TM(w)), which has a whitish interference color.