• 제목/요약/키워드: 친수표면

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자연형 하천의 복원에 따른 홍수위 변화와 피해 분석 - 부산시 온천천 대상 - (Analysis of Flood Water Level Change and Flood Hazard by Natural Stream Restoration - On-Cheon Stream in Busan -)

  • 박용운;홍일표
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1187-1190
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    • 2006
  • 최근 급속한 도시화에 따른 토지이용 증가와 토지이용 효율성의 증대는 불투수 표면의 확대, 유역의 조도계수 감소와 함께 유입시간의 단축, 수로망 정비에 의한 첨두유량의 증가, 도달시간의 감소를 발생시켜, 수로의 통수능 증가와 저류량의 급격한 감소 등 전반적인 수문현상의 변화를 가져와 도시 하천유역에 홍수 피해를 빈번히 발생시키고 있을 뿐만 아니라 근시안적인 난개발로 인해 하천 생태계가 파괴되는 등 하천 오염이 갈수록 심각해지고 있다. 근년에 들어 이런 문제 해결을 위해 하천정비시 자연형 개념을 도입하여 공사가 시행되고 있으며 본 연구의 대상하천으로 선정된 온천천이 부산의 그 대표적인 예라 하겠다. 본 연구에서는 자연형 하천의 복원에 따른 홍수위 변화와 피해 분석을 위해 먼저 온천천이 자연형 하천으로 복원되기 이전의 하도 단면과 복원 후 변화된 하도 단면으로 분류하였으며, GIS 기법을 이용해 공간 지형자료를 정량적으로 산출하였다. 하천 복원에 따른 특성 분석을 위하여 부산지방기상청으로부터 수집된 강우자료를 이용하여 확률강우량을 산정한 후 빈도별 홍수량을 산정하였다. 산정된 빈도별 홍수량을 HEC-RAS(River Analysis System) 모형에 적용하여 복원 전.후의 홍수위를 모의한 결과 온천천의 친수공간을 대표하는 주요지점에 대해 안전하다고 판단되었으나 온천천이 시민들의 친수공간으로 이용되고 있는 자연형 하천임을 고려할 때 돌발홍수에 대한 홍수예경보가 반드시 필요하다고 본다.

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CTAB 용액의 미세구조와 유변학적 물성에 대한 첨가제의영향 (Effects of Solubilized Additives on the Microstructure and Its Rheological Properties of CTAB Solutions)

  • 양승만
    • 유변학
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    • 제9권1호
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    • pp.6-15
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    • 1997
  • 계면활성제용액에 서로 다른 기능을 하는 두 종류의 첨가제를 투입하여 미셀의 미 세구조 전이현상을 규명하였다. 양이온 계면활성제는 CMC 이상의 농도에서 2단계의 미세 구조 전이거동을 나타낸다. 우선 구형 미셀은 첨가제의 투입에 의하여 표면에서의 친수성기 간의 반발력이 감소됨으로써 실린더형 또는 디스크형미셀로 전이가 일어난다. 더욱 농도가 증가하면 이방성을 가지는 실린더형 미셀간의 중첩 또는 hooking 현상에 의한 두 번째 전 이가 일어난다. 이때 미셀 용액은 흔히 점탄성을 나타내거나 확연한 비뉴톤성 유체거동을 나타낸다. 본 연구에선 heptanol의 화확구조적 차이가 물성에 나타내는효과를 규명하고 wormlike 미셀을 형성하는 MaSal에 의한 점탄성 거동을 살펴보았다. Heptanol의 화학구조 의 영향을 보면 약친수성기인 OH기가 알킬그룹과 나란하게 존재하여 밀집된 구조를 가지 기 쉬운 primary heptanol이 가장효과적으로 미세구조 전이를 유도함을 관찰하였다. 다른 이성질 hetanol의 경우 secondary heptanol이 teriary heptanol에 비하여 효과적임을 보이지 만 화학재할수 있는 농도범위가 매우 좁아 대부분 영역에서 비뉴톤성거동을 나타냄을 확인 하였다. 즉 NaSal를 사용한 경우 실린더형 미셀이 존재할 수 있는농도범위가 매우 좁아 대 부분 영역에서 비뉴톤성 거동을 나타냄을 확인하였다. 즉 NaSal 이 첨가된 용액은 선형점탄 성거동을 보이며 몰비가 증가함에 따라 scission 과정이 관찰되었다. 또한 몰농도비에 따라 항복응력과 shear thickening 특징을 보이는데 이는 흐름장의 세기에 따라 미세구조 변화가 일어나기 때문이다.

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Sulfonated Polyetherimide 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of Sulfonated Polyetherimide)

  • 김완주;최남석;최중구;김인철;김종호;탁태문
    • 멤브레인
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    • 제9권1호
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    • pp.10-16
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    • 1999
  • 본 연구에서는 pellet 상태의 polyetherimide (PEI)를 carbon tetrachloride(CCl4)와 1 ,2-dichloro-ethane (DCE) 의 부피비 5:1 하에서 PEI를 불균일한 상태로 유지시키고, chlorosulfonic acid (CSA)를 이용하여 PEI의 표면을 sulfonation 시킴으로써 , 음이온성을 띠며 친수성이 향상된 sulfonated polyetherimide (SPEI)를 제조하였다. 불균일한 상태가 유지되면서 가장 적합한 sulfonation 반응조건은 PEI: CSA 의 1 : 1 mole ratio, 온도 $10^{\circ}$, 3 시간이었다. 이온교환용량이 0.2~1.2meq/g을 갖는 SPEI를 합성할 수 있었고, FT-IR 측정을 통하여 sulfonic acid peak가 1020$cm^{-1}$ 와 1170$cm^{-1}$부근에서 관찰되었다. 분자량 분포는 sulfonation을 시킴으로써 좀 더 넓게 나타났고, 접촉각 측정을 통하여 친수성이 향상되었음을 확인하였다.

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불화규소 아크릴레이트 RGP 콘택트렌즈의 플라즈마 표면처리 효과 (The Effects of Plasma Surface Treatment on Fluorosilicone Acrylate RGP Contact Lenses)

  • 장준규;신형섭
    • 한국안광학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.207-212
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    • 2010
  • 목적: 불화규소 아크릴레이트 RGP 콘택트렌즈(Boston EO, Boston XO)를 공기 중에서 플라즈마로 처리하여 표면의 성분, 형상, 습윤성의 변화를 연구하였다. 방법: 성분과 결합구조는 X-선광전자분광분석기(XPS), 형상과 거칠기는 원자현미경(AFM)으로 관찰하였으며, 습윤성의 변화는 접촉각을 측정하여 평가하였다. 결과: 플라즈마 처리에 의해 표면에서 불소는 크게 감소하고, 산소와 실리콘은 증가하였다. 산소를 포함하는 친수성기(C-O, Si-O)가 증가하고, 소수성인 표면이 감소하였으며, 접촉각이 증가하였다. 그러나 불소의 치환으로 생성된 C-O는 습윤성을 증진하지 않았다. 결과: 플라즈마 처리한 다음 6개월이 지나면 표면조성에는 큰 변화가 없으나, 접촉각이 다시 증가하였다. 결론: 불소의 함량이 높은 RGP 콘택트렌즈의 플라즈마 처리에 의한 습윤성 증가는 활성화된 표면과 Si-O의 증가, 소수성 표면의 감소에 의한 것으로 판단된다.

옥타데실트리클로로실란 코팅에 의한 실리콘 표면 특성 변화 (Surface Characteristics of Silicon Substrates Coated with Octadecyltrichlorosilane)

  • 유희재;김수경;김진홍;강호종
    • 폴리머
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    • 제27권6호
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    • pp.555-561
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    • 2003
  • 미세전자기계 시스템에 사용되는 실리콘 기판의 표면 특성 조절을 위하여 옥타데실트리클로로실란 (OTS)을 실리콘에 자기조립 단분자층 (SAMs)으로 형성시켜, 코팅 조건 및 코팅 용액 조성에 따른 표면특성 변화를 살펴보았다. OTS와의 솔-젤 반응을 위하여 실리콘 표면을 sulfuric peroxide mixture (SPM) 용액으로 처리한 결과, 실리콘 표면에 -OH기가 형성되어 친수성이 증가됨을 알 수 있었으며 상온에서 황산의 비가 85%인 SPM 용액에서 솔-젤 반응을 위한 최적의 산화막이 형성됨을 알 수 있었다. SPM 처리에 의하여 발현된 실리콘 표면의 -OH기는 솔-젤 반응에 의하여 OTS의 -CI와 반응하여 Si-O 화학결합을 형성하며 이에 따라 표면은 소수성으로 변화됨을 확인할 수 있었다 이 때 코팅 온도 및 시간 그리고 용액의 조성은 솔-젤 반응에 영향을 미쳐 SAMs표면의 소수성을 조절하는 인자로 작용하였다.

폴리우레탄 표면의 광화학적 공유결합을 이용한 새로운 LK 고정화 방법에 관한 연구 (A novel method with photochemical reaction for LK immobilization on the polyurethane surface)

  • 김현정;;심재희;유규하;김종원;;민병구
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 춘계학술대회
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    • pp.91-96
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    • 1996
  • 광반응을 이용하여 fibrinolytic 활성을 보이는 LK (lumbrokinase)를 생체재료인 PU (polyurethane) 표면에 고정화하는 방법에 관하여 연구하였다. 먼저 PU표면에 amino 작용기를 도입하기 위하여 side chain 작용기로 phenylazide 와 amino작용기를 갖는 AzPhPAL을 이용하였으며 광반응은 266nm 이상의 UV light을 약 1분간 조사시키는 방법을 이용하였다. LK를 amino작용기가 유도된 PU 표면에 공유결합시키기 위하여 amide결합 형성시 사용되는 수용성 carbodiimide인 EDC를 이용하였다. ESCA측정시, AzPhPAL으로 공유결합시킨 경우 반응하지 않은 PU표면에 비하여 N/C가 0.1717로, LK 고정시 S/C가 0.0043로 증가된것을 알 수 있었다. 이것으로부터 AzPhPAL과 LK가 PU표면에 공유결합된 것을 확인할 수 있었으며 static contact angle 측정으로 표면개질된 PU표면이 소수성에서 친수성으로 변화된 것을 확인 할 수 있었다. 또한 공유결합된 LK의 활성을 확인하기 위하여 fibrin plate test를 실시하였는데 그 결과 고정화된 후에도 LK의 활성이 존재함을 알 수 있었다.

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전자빔 전조사를 이용한 Polyvinylidene Fluoride 다공막의 친수화 개질 (Hydrophilic Modification of Porous Polyvinylidene Fluoride Membrane by Pre-irradiating Electron Beam)

  • 최용진;이성원;서봉국;김민
    • 멤브레인
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    • 제21권2호
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    • pp.118-126
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    • 2011
  • 본 연구에서는 소수성 표면의 막을 친수화시키는 방법으로 기존의 방법(브렌딩, 화학적처리 및 post-irradiation에 의한 광조사법)의 단점을 극복하기 위해 주고분자에 전자빔을 전조사하는 방법을 제안하였다. 본 연구 제조공정은 4부분으로 구성되며 첫째로 주고분자를 전자빔을 이용하여 수증기 및 공기조건하에서 전조사함으로써 친수기를 도입하는 전구체의 제조공정, 이를 이용하여 도프을 제조하는 도프용액 제조공정, 도프용액을 부직포 위에 캐스팅 하는 캐스팅 공정, 마지막으로 비용매에 침적하여 응고시켜 분리막을 형성시키는 분리막 제조공정으로 이루어진다. 이렇게 제조된 분리막은 기존의 친수화 방법을 통하여 얻어진 다공 분리막에 비하여 보다 균일한 형태의 친수화가 가능하며, 제조공정의 단순화를 꾀할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이를 수행하기 위해 소수성 고분자인 polyvinylidene f1uoride (PVDF)를 75~125 K Gray 범위 선량의 전자빔 (electron beam, EB) 조사하여 전구체를 제조하였다. 제조된 전구체는 FTIR, EDS, DSC 등에 의해 친수기의 도입 및 도입경로를 확인한 결과, 하이드록실기가 친수성기로 도입되었고, 도입경로로는 주쇄의 탈수소화 반응경로에 의해 이루어진 것으로 추론 할 수 있었다. 제조막의 친수화는 접촉각 측정을 통하여 평가하였다.(pristine PVDF로 제조된 막의 접촉각은 약 $62^{\circ}$ 125 K Gray-PVDF로 제조된 막의 접촉각은 $13^{\circ}$). 또한 제조된 PVDF 다공막의 다공성도를 수은압입측정을 통하여 평가하였으며 SEM 이미지를 통하여 몰폴로지 및 표변 공경싸이즈를 관찰하였다. 그들의 결과는 전자빔의 선량이 높게 조사된 PVDF전구체를 사용한 막일수록 공경의 크기 및 다공도(pristine PVDF : 82%, 125 K Gray-PVDF : 63%)가 감소되고 있음을 나타내었다. 순수 투과실험에서도 동일한 경향을 나타내어 pristine PVDF의 경우는 892 LMH, 125 K Gray-PVDF의 경우는 355 LMH의 결과를 얻었다.

화학적 친수성 처리율에 따른 재생 PET 섬유와 시멘트 복합재료와의 계면 인발 특성 (Interfacial Pullout Characteristics of Recycled PET Fiber With Hydrophilic Chemical Treatments in Cement Based Composites)

  • 원종필;박찬기;김윤정;박경훈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.333-339
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    • 2007
  • 본 논문은 재생 PET 섬유와 시멘트 복합재료와의 부착 성능을 향상시키고자 친수성 물질인 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌을 이용하여 친수성 처리 효과를 평가하였다. 실험 변수는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌의 농도 0%, 5%, 10%, 15% 및 20%를 고려하였다. 부착 실험은 ICI SF-8에 따라 dog bone 공시체를 이용하였으며 부착강도 및 인발 에너지를 평가하였다. 실험 결과 부착 거동, 부착강도 및 계면 인성은 무수말레인산의 농도가 증가할수록 증가하는 효과를 보여주었다. 특히 15%에서 가장 큰 효과를 발휘하였으며 농도가 20%가 되면 오히려 부착성능이 감소하였다. 이는 재생 PET 섬유의 표면은 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌의 농도가 15% 이상이 되면 전체적으로 완벽하게 코팅이 가능하나 20% 코팅시에는 코팅 부분에서 부분적으로 균열이 발생하여 이를 통하여 부착하중 작용시 균열 부분을 통한 파괴가 발생하기 때문이다. 섬유 표면의 미소 구조 관찰에서 무수말레인산의 농도에 따른 재생 PET 섬유와 시멘트 복합재료와의 부착력 향상 메커니즘을 확인할 수 있다.

천연유기물질의 특성과 막의 종류에 따른 막오염 메카니즘 분석 (Effects of Membrane Size and Organic Matter on Membrane Fouling)

  • 정철우;손희종
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.1046-1054
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    • 2006
  • 낙동강 매리원수의 경우 HPO가 42.9%, HPI가 39.3% 및 TPI가 17.8%를 차지하고 있는 것으로 나타났다. HPO를 세분화한 결과에서 HPO-FA와 HPO-HA의 구성비는 62%와 38%로 나타났고, HPO-car과 HPO-phe로 분류하였을 경우는 HPO 중에서는 각각 64%와 36%를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 또한, HPI를 세분화하여 조사한 결과, HPI에 대한 함량은 HPI-N이 44%, HPI-C가 56%를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 분리된 NOM을 이용한 막 오염 평가에서 공극 크기가 100 kDa 이상인 막에서는 HPI-N이 가장 막 오염을 많이 유발하는 NOM으로 나타났고, 다음으로 HPO-car, HPO-HA, HPO-FA, HPI-C, HPO-phe 순으로 나타났다. 또한, 10 kDa 막에서는 HPI-N, HPI-C, HPO-HA, HPO-car, HPO-FA, HPO-phe 순으로 막 오염을 많이 유발하는 것으로 나타났다. 100 kDa 막의 경우 친수성 NOM에 비하여 소수성 NOM에서 상대적으로 $K_s$, $K_i$, $K_c$ 값이 크게 나타났으며 소수성 NOM의 경우 막 공극 내부와 막 공극 표면에서 막 오염을 유발하는 것으로 나타났다. 특히 HPI-N과 HPO-car가 막의 공극 내부에서 막 오염을 일으키는 주요 NOM으로 작용하고 있었다. 10 kDa 막의 경우 소수성 NOM에 비해 친수성 NOM 중 HPI-N이 상대적으로 주된 막 오염 물질로 나타났다. 100 kDa 이상의 공극이 큰 막에서는 소수성 계열의 NOM이 막의 공극내부에서 막 오염을 유발하는 것이 주된 막 오염 메카니즘이었으며, 10 kDa 정도의 공극이 작은 막의 경우 친수성 계열의 NOM이 막 표면에서 막 오염을 유발하는 것이 주된 막 오염 메카니즘이었다. 투과 flux 감소에 대한 NOM의 분자량 분포 영향을 살펴본 결과, 전반적으로 2,000 g/mol 이하의 분자량 범위에서 90% 이상의 분포범위를 나타내고 있어 투과 flux 감소에 대한 유기물 분자량 크기분포의 영향은 없는 것으로 나타났다.

유도 결합형 저온 플라즈마 처리에 따른 폴리카보네이트 표면 특성 변화 (Influence of Inductively Coupled Plasma on Surface Properties of Polycarbonate)

  • 원동수;이원규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권3호
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    • pp.355-358
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    • 2010
  • 유도 결합 저온 플라즈마를 사용하여 폴리카보네이트 시료를 처리한 후 표면 특성 변화를 분석하였다. 표면 거칠기는 플라즈마 공정조건에 상관없이 표면 처리 후에 모두 증가하였으나, 산소 분위기에서 플라즈마 처리했을 때 가장 크게 증가하였다. 표면의 화학 결합 분석에서 플라즈마 처리 전 시료의 산소 함량이 산소 플라즈마 처리 후에 43% 증가하여 표면에 친수성 극성기의 형성이 촉진되었다. 공정 변수 중, 처리 시간에 따른 접촉각 변화는 산소 분위기에서 가장 낮은 접촉각 $9.17^{\circ}$을 얻을 수 있었고, 방전 전력의 증가는 같은 처리 시간에서 빠르게 접촉각의 감소를 보여 플라즈마 표면처리 시간을 단축시키는 효과를 주었다. 그러나 방전기체 유량의 증가에 대한 접촉각 변화에 대한 영향성이 크지 않았다.