• 공업화학
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• 제21권5호
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• pp.514-521
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• 2010

Solvent-casting 공정을 통해서 제조되는 전형적인 Proton Exchange Membrane (PEM)과는 달리, 일종의 Bulk-Molding Compounds (BMC) Process와 유사한 공정을 사용하여서 실리카 나노 입자들이 나노 크기로 분산된 PEM을 제조하였다. 즉, 반응성 분산제인 Urethane Acrylate Nonionomer (UAN)와 Styrene, Styrene Sulfonic Acid (NaSS), 실리카 나노입자를 Dimethyl Sulfoxide (DMSO) 단일 용매에 혼합시키고 라디칼 개시제 존재 하에서 Mold내에서 공중합을 수행하면, 표면 특성이 각기 다른 실리카 나노 입자들이 나노 크기로 분산된 Poly(urethane acrylate-styrene-styrene sulfonic acid) random copolymer Membrane 즉 일종의 실리카/고분자 Nanocomposite Membrane이 제조될 수 있었다. 실리카 나노 입자들의 Membrane에서의 분산성은 TEM을 이용하여서 확인할 수 있었다. 제조된 Membrane은 분산된 실리카 나노입자들의 표면 특성에 따라서 각기 다른 수팽윤도 및 수소이온전도도 변화 거동을 나타내었다. Membrane에 친수성 실리카 나노 입자들이 분산된 경우에는, Membrane의 수팽윤도가 다소 증가되었지만 거의 일정한 수소 이온 전도도를 나타내었다. 그러나 Membrane의 메탄올 투과도는 상대적으로 크게 감소되었다. 반면에 Membrane에 분산된 소수성 실리카 나노 입자들이 분산된 경우에는, 수팽윤도는 크게 감소되었지만 수소 이온전도도는 거의 변화하지 않았다. 즉 소수성 실리카 나노입자들은 소수성 도메인에 분산되어서 친수성 도메인이 팽윤되는 것을 억제시키지만 수소 이온전도성에는 영향을 미치지 않기 때문이다. 따라서 membrane의 수팽윤도와 수소이온전도성을 실리카 나노 입자들의 표면 특성을 이용하여서 자유로이 조절이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 흥미로운 것은 실리카 나노 입자를 membrane에 분산시키는 것만으로도 수소 이온 전도성을 유지시키면서 수팽윤도를 현저하게 저하시킬 수 있다는 것이다.

• 폴리머
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• 제36권2호
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• pp.177-181
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• 2012

본 연구에서는 poly(dimethylsiloxane)(PDMS) 기반의 미세유체 시스템을 이용하여 이중 에멀젼을 형성하는 방법을 구현하였다. 반응기 친수성 연속상과 표면 젖음성을 향상시키기 위해 우선 PDMS 표면과 3-(trimethoxysilyl) propyl methacrylate(TPM)간의 졸-젤 반응을 통해 표면에 메타크릴레이트를 유도하였고, 선택적인 영역에 친수성 단량체인 아크릴산과 메타크릴레이트간의 공유결합을 유도하였다. 이를 확인하기 위해 아크릴산과 정전기적 인력 결합을 하는 염료를 통하여 선택적 표면 개질의 성공을 확인하였다. 사용된 유체로는 "spreading coefficient"를 도입하여 시스템 내에서 이중 에멀젼을 형성하는 조건을 예측하여 물과 0.5% w/w sodium dodecyl sulfate 혼합물, 헥사데칸 혼합물(hexadecane; 1% w/w Span80)을 선정하였다. 이를 통하여, 코어 및 쉘의 사이즈가 48.5 ${\mu}m$(CV:1.6%), 65.1 ${\mu}m$(CV:1.6%)인 단분산성 이중 에멀젼을 성공적으로 생성하였고, 유체의 유량 제어를 통하여 함입되는 코어의 개수 조절이 가능함을 보여주었다.

• 공업화학
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• 제21권1호
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• pp.98-103
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• 2010

저압 플라즈마와 대기압 플라즈마를 사용하여 폴리카보네이트를 처리한 후 표면 개질 효과를 접촉각 측정을 통하여 비교 분석하였다. 플라즈마 처리 전의 폴리카보네이트의 탈이온수의 접촉각은 $82.31^{\circ}$이었으나 플라즈마 처리 후의 최소 접촉각은 산소 분위기의 저압 플라즈마에서 $9.17^{\circ}$의 최소 접촉각을 얻을 수 있었다. 플라즈마 방전 전력과 반응기체의 유량 증가에 따른 접촉각의 변화는 크지 않았으나 지속적으로 감소하는 특성을 보였다. 플라즈마 처리 후 경과시간에 따라 접촉각의 증가 현상을 보여 플라즈마 처리 후 후속 공정은 가급적 빨리 진행하는 것이 표면에너지 증가에 따른 효과를 이용하는데 효율적이다. 표면 화학결합 분석에서 산소분위기의 플라즈마 처리는 표면에 상대적으로 많은 극성 작용기를 형성하였다. 전반적으로 폴리카보네이트의 표면 개질에서 저압 산소플라즈마를 사용하여 처리하는 것이 대기압 플라즈마보다 효과적으로 친수성 표면을 만들 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제39권3호
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• pp.8-14
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• 2002

본 연구는 고분자 재료의 표면열화 발생 및 진행경로를 해석하기 위한 일환으로 열, 자외선 및 방전에 의한 열화를 각각 임의로 모의하여 접촉각 특성을 측정하여 열화 발생메커니즘을 해석하였으며, 특히 기존의 열화 연구와 달리 화학적 측면과 정전적 측면을 연계시킨 상관적 특성분석을 수행하였다. 표면활성화 상태를 측정한 접촉각 변화에 있어서, 일반적인 고분자의 표면은 73$^{\circ}$~91$^{\circ}$의 약소수성을 나타낸다. 그러나, 방전처리 및 350 nm 이하의 자외선 파장에 노출된 표면은 13.8$^{\circ}$ 및 20$^{\circ}$로 급격한 친수화를 나타내었고, 열처리 및 430~500nm 파장의 가시광 파장에 노출된 표면은 90$^{\circ}$와 80.1$^{\circ}$의 최대 접촉각 상승을 보이며 소수화를 나타냈다.

• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제27권12호
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• pp.1321-1326
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• 2005

낙동강 원수의 경우 소수성 물질이 43%, 친수성 물질이 39%, 반친수성 물질이 18%를 차지하고 있는 것으로 나타났으며, 소수성 물질을 세분화하여 조사한 결과 fulvic acid는 62%, humic acid는 38%로 나타났으며, 또한, 카르복실기는 64%, 페놀기는 36%를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 친수성 물질을 세분화하여 조사한 결과 HPI-N이 44%, HPI-C가 56%를 차지하고 있었다. 친수성 유기물질 중 HPI-C에 비하여 HPI-N이 막 오염을 더욱 많이 유발하였으며, 소수성 유기물질에서는 HA가 FA에 비하여 막 오염을 더 많이 유발하였으며, 작용기에 따른 막 오염 현상을 살펴보면 카르복실기의 경우 페놀기에 비하여 투과 flux 감소가 크게 나타나고 있다. 공극의 크기가 커질수록 공극 속으로 전달되는 고분자 유기물이 많이 발생하며 이러한 고분자 유기물이 공극을 막아버리는 현상에 의하여 투과 flux 감소가 발생하는 것으로 나타났다. 또한 공극의 크기가 상대적으로 큰 막의 경우 투과되는 양이 공극이 작은 막 보다 상대적으로 많기 때문에 운전초기에 많은 양의 유기물이 막으로 전달되어 막의 표면과 공극에 흡착되어 막의 공극의 크기가 커짐에 따라 투과 flux 감소가 크게 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.275-282
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• 2009

본 연구에서는 CFRP 보강근과 고강도콘크리트의 부착강도에 미치는 보강섬유의 표면처리 방법의 효과를 평가하였다. 표면을 친수성 물질로 코팅된 구조용 PVA 섬유 및 기하학적 변형으로 변형된 절곡형 폴리올레핀계 구조용 합성섬유를 보강섬유로 사용하였다. 섬유의 표면처리 방법에 따른 고강도콘크리트의 강도특성을 평가하기 위하여 압축강도 실험을 실시하였다. 고강도콘크리트와 CFRP 보강근 사이의 부착특성은 직접 부착강도시험을 의하여 평가하였다. 시험 결과는 섬유의 표면처리 방법은 고강도콘크리트와 CFRP 보강근 사이의 부착거동에 영향을 미쳤다. 또한 고강도콘크리트에 섬유의 첨가는 할렬균열의 발생 및 성장을 조절함으로써 고강도콘크리트와 CFRP 보강근 사이의 부착거동, 부착강도 및 상대부착강도의 증가시켰다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.274-281
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• 2009

음이온중합기구으로 나이론 6와 나이론공중합체를 합성하였다. 나이론탄성체는 카프록락탐과 이소시아네이트로 활성화된 폴리올을 음이온중합기구을 통해서 공중합을 하였다. 전기방사공정으로 제조된 나이론과 나이론공중합체는, FE-SEM으로 구조를 분석한 결과, 100$\sim$180 nm의 직경을 갖는 나노섬유들로 이루어진 다공성 부직포였다. DSC와 ATR FT-IR을 이용하여 결정화거동 및 구조를 분석하였다. 인장실험을 한 결과 나이론은 나이론탄성체에 비해서 인장강도는 크고, 신율은 감소된다. 결정영역인 PA블록과 무정형인 PE블록으로 된 나이론공중합체인 나이론 탄성체는 PE블록 비율이 클수록 인장강도는 낮아지고 신율은 증가된다. $O_2$와 $N_2$를 반응기체로 한 상압플라즈마로 전기방사된 나이론과 나이론탄성체의 부직포표면을 개질한 결과, 개질된 부직포표면은 표면개질 전보다 더 친수성을 보였으며 반면에 $CH_4$를 반응기체로 사용한 상압플라즈마로는 부직포표면을 개질하면 부직표면은 소수성을 나타내었다.

• 접착 및 계면
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• 제2권3호
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• pp.1-8
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• 2001

${\gamma}$-APS (${\gamma}$-aminopropyltriethoxysilane)로 표면처리된 천연제올라이트와 에폭시 수지 복합 재료의 표면 자유 에너지, 인상강도 및 계면 모폴로지에 대해 연구하였다. 표면처리하지 천연제올라이트의 표면 자유에너지 성분 중에서 무극성 성분인 Lifshitz-van der Waals 성분, ${\gamma}{\frac{LW}{SV}}$는 $19.22mJ/m^2$이었고, 극성 성분인 Lewis acid-base 성분, ${\gamma}{\frac{AB}{SV}}$는 $15.27mJ/m^2$이 있다. ${\gamma}$-APS의 처리농도가 증가함에 따라 ${\gamma}{\frac{LW}{SV}}$값은 증가하였지만 ${\gamma}{\frac{AB}{SV}}$는 감소하였으며, 이는 ${\gamma}$-APS의 소수성 성분인 알킬기의 영향이 친수성 기인 아민이나 수산기의 영향보다 커지기 때문이다. 인장강도와 Young율은 ${\gamma}$-APS 처리에 의해 개선되었으며, SEM 분석에 의해 계면특성이 향상되었음을 확인하였다.

• 접착 및 계면
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• 제20권2호
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• pp.66-70
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• 2019

소수성 폴리프로필렌 섬유의 표면을 상압 플라즈마 공정을 이용하여 표면처리하였다. 친수성으로 개질된 섬유를 수용성 폴리비닐프롤리돈 (poly(N-vinylpyrrolidone, PVP) 코팅액에 딥코팅하여 PVP 막을 형성하였다. 섬유 표면에 코팅된 PVP 막은 15 kGy 선량의 전자 빔 조사를 통해 가교되어, 폴리프로필렌 섬유의 표면이 PVP 하이드로젤로 균일하게 코팅된 것을 확인하였다. PVP 하이드로젤 코팅막의 두께는 코팅액의 농도를 조절하여 제어할 수 있었다. 단계적인 표면처리, PVP 코팅, 그리고 하이드로젤 막의 형성에 따른 특성은 접촉각, 전자현미경, 광학현미경 등을 통해 분석되었다.