• 전기화학회지
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• 제12권2호
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• pp.148-154
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• 2009

대면적 ($150cm^2$) 막전극 접합체(MEA)를 사용하는 직접메탄올연료전지(DMFC)의 내구성과 관련하여, 장시간 운전에 따른 공기극의 열화 현상을 공기극면의 위치별로 고찰하였다. 500시간 동안 정전류 조건으로 운전한 대면적 MEA를 공기극 입구, 중간, 출구의 세 부분으로 분할 하여 각각의 MEA에 대한 성능을 관찰한 결과, 대면적 MEA 운전시 홍수 (flooding) 현상이 심했던 공기극 출구 쪽 MEA의 성능 저하가 두드러졌다. 이는 홍수 현상에 의한 촉매의 열화 및 GDL의 박리에 의한 것으로 판단된다. 이 중 특히 촉매의 열화 현상과 관련하여, 출구 방향으로 갈수록 촉매의 전기화학적 활성 면적의 감소가 관찰되나 이는 촉매 입자의 뭉침 (agglomeration) 현상에 의한 것이라기 보다는 촉매 입자의 용해 (dissolution)와 이동 (migration)으로 인한 촉매의 유실 때문인 것으로 판단된다. 전체적인 성능 감소 및 촉매의 열화 정도는 공기극의 홍수와 직접적인 비례관계가 있으며, 이를 해소하기 위한 물관리 기법 및 분리판 디자인의 개선이 요구된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.105-105
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• 2017

actuator system은 조선, 제철, 석유화학 및 중공업 등 다양한 분야에서 각종 유량 및 공기압 등을 제어하는 밸브에 필수적으로 사용되는 핵심 부픔이다. 최근 유정 개발 등 해양구조물 설치 조절이 복잡화 되면서 본 부품이 해양산업에 사용되는 빈도가 증가하고 있다. 이 경우 본 부품이 염분이 많은 바닷물 또는 주변 환경에 직접 노출되기 때문에 내식성이 매우 엄격하게 관리되고 있다. 본 부품에 부식이 발생할 경우 control system의 작동을 지배하는 구성 품에 부식이 발생하여 actuator로서 기능을 상실하여 오동작이나 설비 가동이 중단되는 사례가 빈번하다. 현재 본 부품의 내식성 향상을 위해서는 금속기 표면에 페인트를 사용하는 방법이 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 이 경우 금속 표면과 도장 면과의 사이에 기포발생이나 이물질 유입 등으로 인한 밀착성이 감소되거나 blister 등으로 인하여 도장 코팅 면이 박리되는 사례가 빈번하다. 이를 방지하기 위해서 최근 고 밀착성 내식용 도장 방법을 적용하고 있으나, 이 방법으로 도장한 부품의 표면에 충격 등으로 인한 결함이 발생할 경우 pitting corrosion 등 급격한 부식이 발생하여 이에 대한 근본족인 대책 수립이 절실한 실정이다. 본 연구에서는 근본적으로 금속기 표면과 밀착성이 우수한 화성피막 용액을 이용하여 희생양극에 의한 내식성을 확보하고, 다양한 용도에 적합한 색상 도료를 화성피말 위에 적용하여 화성피막 층의 보호 및 actuator의 목적에 맞는 도장을 하였다. 희생 양극효과를 극대화 할 수 있는 최적 화성피막 층은 $15{\mu}m$이며 이때 1,000시간 이상의 내식성을 확보하였다. 이 경우 이론적인 내식 수명은 2년으로 추정할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.311-317
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• 2018

아스팔트 콘크리트 포장의 예방적 유지보수방법 중 하나인 표면강화공법의 실내 성능 평가를 수행하였다. 표면강화공법과 아스팔트 콘크리트 포장과의 부착력 평가 결과 미끄럼방지 포장 및 교면방수재료 기준을 상회하는 부착성능을 나타내었다. 윤하중재하실험과 박리저항성, UV저항성 실험을 통해 교통 및 환경하중에 대해 충분한 내구성을 확보할 수 있는 것을 확인하였다. 표면강화공법은 내투수성과 내화학성이 뛰어나 포장내로 수분 침투를 막고 화학물질로부터 포장을 보호할 수 있으며, 노화된 아스팔트 바인더의 재생효과가 있어 재생 아스팔트 콘크리트에 적용하였을 때 재래식 가열 아스팔트 콘크리트 혼합물에 비하여 약 5%의 터프니스를 증가시켰다. 아스팔트 표면강화공법은 아스팔트 콘크리트 포장의 내구성을 향상시킬 수 있는 특성을 갖는 것으로 나타났다.

• 보존과학회지
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• 제28권2호
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• pp.153-164
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• 2012

반구대암각화의 주암면은 열변성을 받아 혼펠스화된 암갈색 셰일이 주류를 이룬다. 이 암석의 표면은 일정 깊이의 풍화층(평균 공극률 25%)을 형성하고 있으며 신선한 면(평균 공극률 0.4%)과 광물조성 및 화학조성의 차이를 보인다. 암각화가 새겨지기 이전부터 현재까지 발생한 주암면의 손상된 영역은 약 23.8%로 산출되었다. 또한 박리가 발생한 면적은 전체면적의 약 1.2%를 차지하는 것으로 나타났다. 색도측정 결과, 암각화의 주암면은 생물학적 및 화학적 훼손요인에 의해 백색 및 황색도가 증가한 것으로 확인되었다. 암각화 주암면의 초음파속도는 평균 2,582m/s로 측정되었다. 이는 2003년도의 값보다 감속한 것으로, 특히 암각화 하부 영역에서 물성이 감소한 것으로 나타났다. 암각화 암반을 구획하여 사면안정성을 분석한 결과, 1구역과 2구역은 평면, 전도 및 쐐기파괴에 의한 위험성이 존재하는 것으로 나타났다. 3구역은 전도파괴의 위험성이 높은 것으로 확인되는 등 암각화 및 주변암반은 구조적으로 불안정성을 갖는 것으로 나타났다. 3차원 영상분석을 통해 암각화 하부에 있는 공동부위를 모델링하였다. 이 자료를 토대로 공동부위의 안정에 적합한 지질공학적 보강공법이 도입된다면 암각화를 보다 효과적으로 보존할 수 있을 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.467-472
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• 2011

본 연구에서는 천연물을 이용한 기능성 섬유를 제조하기 위하여 미처리 및 불소화 일라이트를 첨가하여 일라이트/PP 복합섬유를 용융방사로 제조하고 그 물리적 특성을 고찰하였다. 복합필라멘트 형성 시 층상구조를 가지는 일라이트의 윤활특성으로 순수 PP 필라멘트에 비해 복합필라멘트의 직경이 감소하는 현상이 나타났으며, 불소화의 효과로 인한 계면 친화성 향상 및 분산성 향상으로 불소화 일라이트/PP 복합필라멘트의 직경이 순수 PP 필라멘트의 2/3 정도로 감소하였다. 미처리 및 불소화 일라이트 모두 일라이트/PP 복합필라멘트의 열안정성을 향상시키는 효과가 있는 것으로 확인되었다. 또한, 미처리 일라이트/PP 복합필라멘트는 연신 공정을 거칠 때 절사가 발생하여, 복합섬유로서 활용될 수 없었으나, 불소화 일라이트/PP 복합필라멘트는 연신 후 순수 PP 필라멘트와 비슷한 인장강도를 가지고, 50% 정도 증가한 탄성률을 가지는 것으로 보아 복합섬유로서 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 일라이트/PP 복합필라멘트를 형성 시, 불소화를 통하여 일라이트/PP간의 계면 친화성이 향상되고 고분자 내 분산성은 향상이 되었으나, 층간 결합력이 강한 비팽윤성 일라이트 고유의 성질로 인하여 일라이트의 박리나 PP의 일라이트 내 층간삽입이 충분히 발생하지 않은 것으로 보아 나노복합체가 아닌 마이크로 복합체를 형성하는 것으로 여겨진다.

• 공업화학
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• 제34권4호
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• pp.444-449
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• 2023

전자 기기의 소형화, 집적화 및 박형화에 따라 인쇄회로기판 제조 시 미세한 회로 패턴이 요구되고 있다. 기존의 인쇄회로기판은 dry film resist를 이용한 photolithography 법을 적용하여 주로 제조하지만, 미세 회로 패턴 구현을 위해서는 정밀한 마스크 설계 및 고가의 노광장비 등이 필요하다는 한계점이 있다. 이에 따라서 최근에는 dry film resist를 대체하여 미세 회로 패턴 형성에 유리한 광경화형 잉크를 직접인쇄 공정을 통해 인쇄회로기판의 회로 패턴을 형성하는 연구들이 관심받고 있다. 광경화형 잉크를 통한 회로 패턴 형성을 위해서는 동박과의 밀착성, 패턴 형성 과정에서의 에칭 저항성, 박리 특성의 제어가 필수적이다. 본 연구에서는 광개시제 종류 및 함량이 다른 여러 광경화형 잉크를 제조하고 이들의 광경화 거동을 분석하였다. 또한, 광경화형 에칭 레지스트 잉크로의 적용성 평가를 위해 에칭 저항성, 박리성, 밀착성 등을 분석하였다.

• 공업화학
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• 제34권5호
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• pp.522-528
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• 2023

반도체 제조공정인 다이싱 공정용 점착 테이프를 제조하기 위해 다양한 개수의 광 반응기를 갖는 화합물을 합성하였고 아크릴 공중합체에 도입하여 UV 경화형 아크릴 점착제를 제조하였다. 합성된 광반응성 화합물(f = 2 또는 3)의 구조는 NMR을 이용하여 확인하였다. 광반응성 화합물(f = 1~3)은 우레탄 반응을 통해 아크릴 점착제의 곁가지로 도입되었고, FT-IR 측정을 통해 UV 경화형 아크릴 점착제가 성공적으로 합성되었음을 확인하였다. UV 조사 전 후의 박리강도 변화는 실리콘 웨이퍼를 기재로 하여 평가되었으며, UV 조사 전 점착제의 높은 박리강도(~2000 gf/25 mm)가 UV조사 후 크게 감소(~5 gf/25 mm)하였다. 다 관능성 광 반응기가 도입된 점착제의 점착력 감소 효과가 가장 컸으며 FE-SEM을 통한 표면 잔류물 측정 결과, UV 조사 후의 표면 잔류물도 매우 낮은 수준(~0.2%)으로 관찰되었다.

• 공업화학
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• 제26권4호
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• pp.458-462
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• 2015

전도성 고분자인 poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrene sulfonate) (PEDOT/PSS)의 투명한 필름을 제조하기 위해서는 바인더의 사용이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 poly(vinyl alcohol) (PVA), poly(vinyl pyrrolidone) (PVP) 및 PSS를 바인더로서 검토하여 그 특성을 비교하였다. PEDOT/PSS 필름의 형성 여부는 기본적으로 바인더를 포함하는 코팅액의 표면장력 값에 의존하였다. PSS 또는 PVP를 바인더로 사용하였을 때는 필름이 형성되지 않거나 필름이 기재로 부터 쉽게 박리되는 현상이 나타났다. 그러나 PVA를 단독으로 사용하거나 또는 PSS 및 PVP를 PVA와 혼합하여 사용하면 투명하며 균일한 표면저항 값을 나타내는 대전방지 필름을 얻을 수 있었다. 필름의 접착력 및 장기 보관 안정성 등을 종합적으로 판단하면, PEDOT/PSS의 대전방지용 필름을 제조하기 위한 바인더로서는 PVA와 PSS의 혼합물이 최적인 것으로 나타났다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.35-50
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• 2012

$900^{\circ}C$이상 초고온 He-gas 분위기 또는 용융불화염 (molten salts, FLINAK) 환경에서 사용될 VHTR(Very High Temperature Reactor)의 IHX(Intermediate heat exchanger)용 열수송 구조재료로 가장 가능성이 높은 합금인 Inconel 617 및 Hastelloy X 상에 습식화학적, 물리적기상합성법(Vacuum arc-plasma과 RF magnetron sputtering) 및 pack cementation에 의한 표면개질 및 마이크로 초내열(refractory ceramics) 코팅층(TiN, TiCN, TiAlN, $Al_2O_3$, $TiO_2$)을 형성시켰다. 고온 장기사용 시 문제가 될 수 있는 고온에서의 조직변화, 미세구조와 상(phase)형성, 고온 부식 및 그에 따른 마모(wear resistance) 손상 등 이들 소재의 내열, 내식 및 내마모 물성을 개선하는 연구를 수행하였다. TiAlN 박막의 경우 공기분위기에서 N이 분해되나 치밀한 산화물($TiO_2/Al_2O_3$ layer)을 형성하여 내식성 있는 보호피막을 형성함으로 기판과의 열팽창 계수로 인한 박리가 발생하지 않아 보호피막으로 적합하였다. Pack cementation법에 의한 aluminiding(Al-Ni합금)도 He 및 공기분위기에서 고온물성의 저하를 가져오는 $Cr_2O_3$의 생성을 충분히 억제하고 있었으며 He 및 air 분위기에서 사용이 가능한 박막으로 여겨진다. 내열 및 내식성에 대한 실험을 종합한 결과, 공기분위기에서 사용할 수 없는 박막은 He-gas 및 FLINAK(LiF-NaF-KF) 용융염 분위기에서도 사용할 수 없었으며, He-gas, FLINAK 및 air 분위기에서 모두 사용이 가능한 박막으로는 Inconel 617에서는 $(TiO_2-)Al_2O_3$, TiAlN 및 Al-Ni이었고 Hastelloy에서는 Al-Ni 및 $Al_2O_3$가 가장 적당하였다.

• 암석학회지
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• 제24권3호
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• pp.181-191
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• 2015

경복궁 근정전 박석은 눈부심과 미끄럼 방지 및 배수 등을 고려한 판상의 바닥 포장석재다. 이 영역의 박석은 이방성을 갖는 중립질 흑운모화강암으로 조성되었으며, 미약한 미르메카이트 조직을 보이는 것이 특징이다. 고문헌을 토대로 박석의 채석지점을 탐색하여 양자의 동질성을 분석하였으며, 박석의 운송과정을 해석하였다. 이 결과, 박석과 석모도 낙가산 일대의 화강암은 암상, 구성광물, 조직 및 지구화학적 특징이 거의 동일하였다. 박석에 대한 석역은 치석 및 운송 용이성, 물자 및 인력의 부담을 최소화하기 위해 석모도의 화강암 박리돔이라는 물리적 풍화특성을 활용하여 판상의 석재를 조달한 것으로 해석된다.