• 공업화학
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• 제33권3호
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• pp.296-301
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• 2022

UiO-66과 같은 지르코늄 기반 금속유기골격체(Zr-MOFs)는 비표면적이 넓고 선택적 흡착 능력이 뛰어나 전장환경에서 화학작용제 방호 물질로써 주목받고 있다. 하지만 대부분의 금속유기골격체는 약한 금속-유기 리간드 결합과 공극의 존재로 인하여 대기 중에 노출 시 물 분자와의 반응으로 선택적 흡착 성능이 저하되는 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 대표적인 소수성 고분자 물질인 폴리디메틸실록산(PDMS)을 지르코늄 기반 금속유기골격체인 UiO-66 표면에 코팅하였고, 전장환경에서 적용 가능성을 평가하기 위해 고습 환경에서 diisopropyl methylphosphonate (DIMP)와 같은 유사 화학작용제의 흡착 성능 지속성을 코팅 전과 비교하였다. PDMS를 코팅한 UiO-66의 표면 구조와 유기 작용기 분포를 분석한 결과 실리콘이 고르게 도포된 것을 확인하였으며, 접촉각을 측정한 결과 PDMS를 코팅한 UiO-66에서 30° 이상 접촉각이 증가하여 소수성이 증대한 것을 확인하였다. 또한 UiO-66과 PDMS를 코팅한 UiO-66을 흡착제로 사용하여 고습 환경에서 유사 화학작용제인 DIMP의 흡착 성능 지속성을 확인한 결과 PDMS를 코팅한 UiO-66가 기존의 UiO-66에 비하여 높은 DIMP 흡착 성능 지속성을 나타내는 것을 알 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권6호
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• pp.579-587
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• 2015

자기치유성능을 가지고 있는 자기치유제를 함유하고 있는 마이크로 캡슐을 콘크리트 표면의 고분자 매트릭스층에 적용하였다. 메타크릴레이트를 코어물질로 하고 폴리 우레아포름알데히드를 캡슐막 구성물질로 하는 미세캡슐을 고분자 매트릭스 안에 첨가하여 콘크리트 표면에 코팅하였다. 콘크리트 표면에 미세균열이 형성되고 전파될 때, 균열이 전파되는 위치에 있는 캡슐이 파괴되어 치유체가 균열면 사이로 흘러나오게 되고, 균열에 스며든 단량체가 햇빛에 의해 중합반응을 일으켜 균열이 자기치유 되는 현상을 고찰한다. 자기치유성능평가는 흡수성, 투수성 실험 및 광학현미경을 통한 관찰로 확인하였다. 결과적으로 제시된 자기치유시스템은 콘크리트 균열부의 부분적인 복원을 위해 사용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권3호
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• pp.97-103
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• 2023

수분 차단성이 우수한 투명 포장재용 배리어성 필름을 개발하기 위하여, 상온 진공하에서 플라즈마 활성화 표면처리 공정의 전처리 공정을 거친 후에, 나노클레이 분산 적층 코팅층을 형성한다. 접착력 향상을 위한 코팅 공정의 적절한 가교공정과 최적분산공정을 통한 커플링 첨가제를 최적화하는 데 중점을 두었다. 기능성 코팅 박막에 대하여 분석한 결과는 수분 투과도 10 g/m²/24 hrs(ASTM F-1249) 이하, 산소 투과도 30 cc/m²/24 hrs(ASTM D3985) 이하임을 보여주었다. 이는 종래의 무처리 필름의 10배 이상 수분 차단성이 우수한 투명 포장용 표면기능성 코팅박막에 해당됨을 보였다. 아울러, 투명가스 차단 필름의 두께는 0.1 mm 이내이며, 투명가스차단 복합층은 2개의 층으로 구성되었다. PET 박막 계면 특성연구에서, FT-IR의 실험분석에 의하면 R DS 1.125 %에서 반응 활성도가 최적화임을 나타내고 있다.

• 보존과학회지
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• 제31권1호
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• pp.13-20
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• 2015

목조문화재는 수분의 영향으로 열화의 가속화가 진행되기 때문에 전통적으로 표면을 수분으로부터 차단하기 위해 들기름 및 동유와 같은 유지류를 도포하였다. 그러나 목조문화재에 적합한 유지류 코팅 방법 및 성능에 대한 체계적인 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 천연 유지류 3종과 오일스테인 2종의 목재의 방향별, 공시재의 시간 경과 및 유지류의 중탕 여부에 따른 방수 성능을 평가하여 현장 적용 가능성을 판단하였다. 건전 목재의 섬유방향에서 상온의 천연유지류 코팅제 방수성능은 대조군과 비교하여 약 79.2%를 차단하였으며, 특히 동유는 90.5%의 수분을 차단할 정도로 우수한 성능을 나타냈다. 2년간 실내에서 컨디셔닝을 실시한 경우 유지류의 방수 성능은 약 8.8% 감소하였다. 유지류를 중탕하여 사용할 경우 약 5.0%의 방수 성능이 향상되며, 특히 아마인유는 중탕하여 사용할 경우 약 9.6%의 방수 성능을 개선할 수 있다.

• 접착 및 계면
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• 제4권1호
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• pp.28-34
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• 2003

강철 타이어 코드의 접착력 향상을 위하여 아세틸렌 플라즈마 중합 코팅, 아르곤 에칭+아세틸렌 플라즈마 중합 코팅, 그리고 아르곤 에칭+담채를 이용한 아세틸렌 플라즈마 중합 코팅을 실시하였으며, 접착력은 TCAT시편으로 측정하였다. 플라즈마 중합 코팅된 타이어 코드의 내구성을 고찰하기 위하여 제 1 단계로 아세틸렌 플라즈마 중합 코팅된 타이어코드를 상온에서 1, 3, 5, 10, 15일 동안 방치한 후 TCAT 시편을 제조하여 접착력변화를 측정하였으며, 제 2 단계로는 플라즈마 중합 코팅된 코드로 TCAT 시편을 제조한 후 증류수, 10% NaCl 수용액에서 또는 $100^{\circ}C$ 오븐에서 1, 2, 3, 4주간 노화시키면서 접착력 변화를 측정하였다. SEM/EDX을 이용하여 코드의 파괴표면을 분석하였으며, 황동코팅과 비교 분석하였다. 아르곤 에칭+담채를 이용한 아세틸렌 플라즈마 중합으로 코팅된 강철 타이어 코드의 접착력은 황동코팅된 시편의 접착력과 거의 같은 수준이었다. 타이어 코드의 상온 노화시험에서 황동코팅된 시편이 아세틸렌 플라즈마 중합 코팅된 시편에 비하여 우수 내구성을 보여주었으나, TCAT 시편의 노화에서는 아세틸렌 플라즈마 중합 코팅이 황동코팅에 비하여 우수하거나 비슷한 결과를 보였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권5호
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• pp.501-505
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• 2003

은(Ag) 선재 위에 SrZrO$_3$ 절연 산화물을 졸-겔과 딥-코팅법으로 제조하여 박막표면의 미세균열에 미치는 PVP 함량과 건조조건 영향을 조사하였다. PVP 함량이 증가할수록 박막 두께는 증가하였지만, PVP 함량과 열처리 온도는 박막 표면의 미세균열에 영향을 미치지 못 하였다. 하지만, 낮은 건조온도와 긴 건조시간은 SrZrO$_3$ 박막 미세균열에 영향을 주었다. 그러므로, SrZrO$_3$ 코팅층 표면의 미세조직은 건조조건에 의하여 결정되는 것으로 관찰되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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• pp.231-234
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• 2003

CS와 실란의 반응시 생성된 실란올들이 동종간의 반응에 비하여 실리카 표면과의 반응이 진행되는 효과에 따라서, 그리고 실란들의 종류에 따라 경화밀도와 재료특성이 상당히 달라지게 된다. 본 논문에서는 CS/MTMS 졸반응에서 CS의 종류, CS/MTMS의 함량비, 졸의 반응시간 등을 인자로 하여 졸들을 합성하고 겔화된 도막의 물성들을 조사하였다. 그 결과 MTMS의 함량과 비례하여 친수성은 증가하고 표면조도는 나아지는 것을 알 수 있었고 반응시간에 비례하여 친수성은 감소하고 표면조도는 안 좋아지는 것을 알 수 있었다. 그리고 내열성은 MTMS의 함량이 적을수록 좋은 결과를 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.99-99
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• 2013

나노결정질 다이아몬드(Nanocrystalline Diamond: NCD) 박막은 고경도와 낮은 마찰계수를 가지고 있어 초경합금이나 고속도강과 같은 절삭공구 위에 코팅하여 공구의 성능 향상을 도모하려는 노력이 있어 왔다. 그러나 NCD 박막의 잔류응력이 크고, 초경합금과 철계 금속에 NCD가 증착되지 않는다는 문제점이 있다. 따라서 잔류응력 완화와 다이아몬드 핵생성을 위하여 제3의 중간층 재료가 필요하다. 본 연구에서는 W과 Ti을 중간층으로 하여 초경합금(WC-Co)과 고속도강(SKH51)에 NCD 박막을 코팅하고 기계적 특성을 비교하였다. 초경합금 또는 고속도강기판 위에 W 또는 Ti 중간층을 DC magnetron sputter를 이용해 각 1 ${\mu}m$의 두께로 증착하고 그 위에 MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition)를 이용해 NCD 박막을 2${\mu}m$의 두께로 코팅하였다. FESEM을 이용하여 표면과 단면의 형상을 관찰하였고, XRD와 Raman spectroscopy를 통해 NCD 박막의 결정성을 확인하였다. 그리고 tribology test를 실시하여 코팅된 박막의 내마모성을 비교하였으며, Rockwell C indentation test를 이용하여 밀착력을 비교하였다. 초경합금에 적용 시, W이 Ti보다 중간층으로서 더 우수한 것으로 나타났으며 이는 열팽창계수 차이에 의한 잔류응력의 차이에 의한 것으로 여겨진다. 중간층 두께에 따른 박막의 기계적 특성 변화를 알아보기 위해 W 중간층의 두께를 1, 2, 4 ${\mu}m$로 변화를 주었다. 중간층 두께가 2 ${\mu}m$ 이상일 때 박막의 밀착력이 증가되는 것으로 나타났다. 고속도강 위에 같은 방법으로 1 ${\mu}m$의 W 또는 Ti 중간층 위에 2 ${\mu}m$의 NCD 박막을 코팅한 시편들은 초경합금에 코팅한 것과 달리 두 시편 모두 낮은 밀착력을 나타내었다. 열팽창계수 차이에 의한 잔류응력을 완화하기 위해 고속도강에 W/Ti 복합박막을 중간층으로 Ti, W순으로 각각 1 ${\mu}m$ 두께로 증착 후 그 위에 NCD 박막을 2 ${\mu}m$ 두께로 코팅 한 후 특성을 비교하였다. Ti/W 복합 중간층 위에 코팅된 NCD 박막의 밀착력이 W 혹은 Ti 단일 중간층에 코팅된 박막에 비해 우수한 것으로 나타났다. 그러나 실제 공구에 적용하기에는 박막의 밀착력 개선이 요구되며 이를 위해서 더 연구가 필요하다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.185-185
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• 2016

아크릴계 수지(resin)에 인조 흑연과 탄소나노튜브(carbon nanotube)를 1:1 비율로 혼합한 충전제(filler)와 용제(solvent) 및 기타 첨가제(additives)를 혼합하여 방열도료를 제조하여 수직방향 열전도도를 상온에서 평가하였다. 충전제의 함량을 1, 2, 5 중량 %로 변화시키며 원료들을 준비하여 교반기로 혼합한 뒤 3단 롤 밀(three roll mill)로 분산공정을 진행하여 3 종류의 도료를 제조하였다. 제조한 도료를 가로 11 mm, 세로 11 mm, 두께 0.4 mm의 Al 5052 알루미늄 기판에 스프레이 코팅 방식으로 도포한 후 $150^{\circ}C$에서 30분 동안 열경화 건조 과정을 거쳐 샘플을 제작하였다. 측정 시료의 형상은 대략적으로 Fig. 1과 같다. 열전도도는 식 $k={\alpha}{\cdot}C_p{\cdot}{\rho}$를 사용해서 계산된다. 여기서 k는 열전도도($W/m{\cdot}K$), ${\alpha}$는 열확산계수($mm^2/s$), $C_p$는 비열($J/kg{\cdot}K$), ${\rho}$는 밀도($g/cm^3$)를 나타낸다. 열확산계수는 독일 NETZSCH 사의 Laser Flash Analysis 장비(모델명 LFA 457)를 사용하여 측정하였는데, 기판 뒤쪽에서 레이저를 조사하고 도료층 전면에서 적외선 온도센서를 통해 시간에 따른 온도 상승곡선을 구한 후, 두 물체의 계면에서의 접촉 열저항(contact thermal resistance)을 감안하여 장비에 내장되어 있는 소프트웨어로 열확산계수가 계산된다. 비열은 같은 회사의 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 200 F3 장비를 사용해 측정했으며, 밀도는 부피와 질량을 측정한 값을 이용하여 계산하였다. 도료를 도포하지 않은 bare Al plate에 대해서는 쉽게 열확산계수, 비열, 밀도를 측정하여 열전도도를 구할 수 있다. 도료가 코팅된 샘플에 대해서는 도료층을 일부 떼어내 비열을 측정하고, 밀도를 구한 후, 도료층의 열전도도가 2-layer 법으로 장비 내장 소프트웨어로 계산된다, 이때 Al 기판의 열확산계수, 비열, 밀도는 미리 측정한 bare Al plate의 값을 적용하였다. 실험 결과를 Table 1에 정리하였다. 흑연과 탄소나노튜브를 혼합한 충전제를 함유한 아크릴 복합체 박막에서 측정된 열전도도는 보통 고분자 재료의 열전도도 값의 상한 영역에 육박하는 값이며, 충전제 함량이 증가할수록 열전도도가 증가하는 경향을 보이고 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권11호
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• pp.1067-1074
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• 2001

수팽윤성 점토로서 벤토나이트(BEN), 유기금속 비누계 건조제, 아크릴계 바인더 및 코팅첨가제들을 배합하여 서로 성분이 다른 자동산화 건조형 수성코팅제(WBC-1, WBC-2, WBC-3, WBC-4) 4종류를 제조하였다. 제조한 수성코팅제(WBC)의 용액점도, 고형분, 유동학적인 성질 및 자동산화 건조성을 조사하였다. 또한 주조된 WBC 필름의 열안정성, 투명성 및 내수성을 측정하였고, WBC 필름의 표면형상을 주사탐침현미경으로 조사하였다. BEN이 포함된 WBC-2, WBC-3 및 WBC-4는 전단력에 따라 요변성이 나타남으로서 WBC의 저장안정성이 우수하였다. 자동산화형 WBC의 건조성은 건조제가 Mn/Zn/Ba=1/2/3의 비로 혼합되었을 때, 6$0^{\circ}C$에서 5초로서 최대치를 나타내었다. 또한 BEN이 포함된 WBC 필름의 초기분해온도와 투명성은 시판 WBC(MC-21W)의 필름보다 32.2~54.7$^{\circ}C$와 5.1~8.6%의 범위로 증가하였고, WBC 필름의 내수성은 MC-21W