열유도 상분리법을 이용하여 제조되는 분리막의 구조 변화를 열역학 및 속도론적 관점에서 고찰하였다. Polypropylene과 희석제로서 n-alkanes, n-fatty acids, n,n-bis(2-hydroxyethyl) tallowamine을 model system으로 하였다. 고분자/희석제 system의 상변화의 종류에 따라 다양한 형태의 분리막구조가 얻어졌다. 분리막의 구조에 영향을 미치는 변수로서 고분자/희석제간의 interaction parameter, 희석제의 분자 크기, 용액의 조성, 냉각 조건, 희석제의 결정화 온도 등이며, 각 변수의 역할을 전자현미경을 사용하여 규명하였다. 열유동 상분리법에 의하여 제조된 분리막은 inter-spherulitic 및 intra-spherulitic pore의 이중 구조로 이루어짐을 확인하였다.
치과용 복합 재료의 레진 기질은 주로 2,2-bis[4-(2-hydroxy-3-methacryloyloxy propoxy) phenyl] propane(Bis-GMA)와 이의 점도 감소를 위한 희석제인 triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA)로 구성되어 있다. TEGDMA는 복합 재료의 중합 수축률과 흡수율을 증가시켜 치과용 복합 재료의 사용에 제약 요소로 작용하고 있다. 본 연구에서는 희석제 첨가량을 감소시켜 희석제 첨가에 따른 문제점을 해결하기 위해 diethylene glycol dimethacrylate(DEGDMA)와 ethylene glycol dimethacrylate(EGDMA)를 대체 희석제로 검토하였다. 이들 희석제를 이용하여 치과용 복합 재료를 제조해 특성 변화를 관찰한 결과 기존 소재에 비해 중합 수축를 감소와 기계적 물성의 증가가 관찰되었다. 특히 DEGDMA 혹은 EGDMA를 사용한 경우 평형 흡수율이 감소되어 흡수에 따른 물성 저하가 기존 재료에 비해 감소하였다.
본 연구에서는 비스페놀 A, 에피크로로히트린을 반응시킨 에폭시 기본주제를 중심으로 경화제, 희석제, 충진제, 촉매 등을 배합하여 토목, 건축용 반고체형 에폭시 접착제를 개발하였다. 여기서 특히 에폭시 주제와 희석제의 종류 및 배합비율에 따른 기본 물성, 접착성능 등을 측정하였다. 상온 경화 특성을 측정하기 위하여 경화시 간을 측정한 결과 희석제의 종류와 관계없이 희석제의 양이 증가할수록 경화시간이 증가하고 경화온도도 증가하는 경향을 알 수 있었으며 촉매의 양이 적을 경우가 경화시간이 빠른 것을 알 수 있었다. 또한 경화 시간은 30분 내지 40분 정도로 상온에서 사용할 수 있을 것으로 기대한다. 접착력 시험 결과는 촉매의 양이 적당한 때 가장 좋은 접착력을 나타내고 희석제 중에서 HDGE의 경우가 가장 좋은 접착력을 나타내었고 희식제의 양이 증가할수록 접착력은 증가하였다. 실리카와 철분을 섞어 반고체형 에폭시 접착제를 제조한 경우 기존의 제품보다 우수한 접착력을 나타내었다. 따라서 본 연구에서 개발한 반고체형 접착제는 제조공정 코스트 등에 대한 검토와 함께 제품화하여 토목, 건축 분야의 콘크리트 균열 접착, 볼트와 콘크리트의 접합, 목재의 접합 등에 간편하게 사용될 수 있으며, 배합물질과 비율에 따라 전기전자. 토목건축, 자동차산업 등의 산업용 접착제로서 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 구형으로 전파하는 합성가스-공기 화염의 셀 불안정성에 있어서 헬륨, 이산화탄소, 질소의 희석제 첨가효과에 관하여 실험을 수행하였다. 층류화염속도와 Markstein Length는 여러 희석제 농도와 당량비에서 측정된 쉴리렌 이미지를 분석함으로써 측정하였다. 실험결과 반응혼합물에 희석제를 첨가했을 경우 층류화염속도와 Markstein Length는 두드러진 감소를 보였다. 희석제로 헬륨을 첨가한 합성가스-공기화염에서의 유효 루이스 수는 증가했지만 이산화탄소와 질소를 첨가시킨 혼합물에서는 희석제의 첨가량이 증가할수록 유효 루이스 수는 감소하였다. 또한, 헬륨으로 희석시킨 경우 셀 형성은 현저하게 억제된 경향성을 보였으나 이산화탄소나 질소를 첨가했을 경우 셀 불안정성이 완화되는 효과는 없었다.
참돔 정자의 동결보존에 미치는 희석제와 동해방지제의 효과를 운동성과 생존율로 비교하였다. 300 mM glucose를 희석제로 사용하였을 때 보존 효과가 좋았다. 동해방지제로는 10% dimethyl sulfoxide (DMSO)를 동결보존에 사용하였을 때 해동 후의 운동성과 생존율이 가장 높았다.
산화물의 금속 전구체인 $Ce(OH)_4$를 희석제인 NaCl과 함께 기계적으로 분쇄하여 나노 크기의 일차입자를 제조하고, 분쇄한 전구체 분말은 희석제와 함께 열처리를 하여 나노 결정립의 $CeO_2$를 합성하였다. 희석제는 전구체의 분쇄시 분말의 재응집을 억제하여 분쇄효율을 증진시켰을 뿐만 아니라 열처리 중에는 일차입자 성장과 응집을 억제하여 열처리 온도와 시간에 따라 일차입자의 크기 뿐만 아니라 응집체으 크기도 제어할 수 있었다. 열처리 중 희석제는 고온에서 전구체 표면에서 치밀화 되어 일차입자 성장과 응집체 형성의 확산장벽으로 작용하는 것으로 판단되며 열처리 후 증류수에 쉽게 용해되어 $CeO_2$ 나노 입자 제조에 효과적이었다. 일차입자와 응집체의 크기 및 결정성은 희석제의 농도, 열처리 온도와 시간에 의존하는 것으로 확인 되었다.
Seed 중합 방법에 의하여 단분산성 다공의 폴리아크릴로니트릴-에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (PAN) 고분자 마이크로 겔이 제조되었다. PAN 마이크로 겔의 물리적인 특성을 모노머/seed와 희석제/모노머의 비율, 가교제의 농도 및 희석제의 종류에 따라 연구하였다. PAN 마이크로 겔의 입도 분포는 모노머/seed의 비율이 50 이하 일 때 단분산성을 나타냈으며, 가교제의 농도가 증가할수록 입자 내부의 미소 구체 (microsphere)의 크기가 작아져 더욱 밀집된 형태를 나타내기 때문에 입자의 비표면적이 증대되었다. 또한 희석제로 톨루엔을 사용하고 희석제/모노머의 비율이 1.0일 때 입자표면의 세공이 가장 발달되었다.
본 연구에서는 headspace-solid phase microextraction(HS-SPME)-GC/MS법을 이용하여 PVC 벽지의 원자재에서 방출되는 TVOC를 분석하여 기여도를 평가하였다. 시료로 사용한 원자재는 6종으로 희석제, 안정제, 가소제, 충전제, 발포제와 PVC 레진이다. 각 원자재 시료를 22 mL 바이알에 9 mL씩 취한뒤 $100^{\circ}C$에서 1시간동안 평형을 이룬 다음 $75{\mu}m$ Carboxen-PDMS 화이버로 $25^{\circ}C$에서 1시간 흡착하여 GC/MS로 분석하였다. 정성결과 toluene, ethylbenzene 그리고 xylene과 같은 방향족 화합물과 acetone, methoxyacetone, 2-butanone 등의 케톤류와 nonane, decane, undecane 등의 알켄류가 검출되었다. 그 밖에도 ethanol, butanol 등의 알콜류와 알데히드류 등이 검출되었다. TVOC 방출량은 희석제 $54.20{\mu}g/g$, 안정제 $32.88{\mu}g/g$, 가소제 $0.50{\mu}g/g$, PVC 레진 $0.88{\mu}g/g$, 발포제 $0.22{\mu}g/g$, 충전제가 $0.11{\mu}g/g$로 나타났다. 각 원자재의 TVOC 방출량과 배합비를 고려한 TVOC 기여도는 희석제 0.708, 안정제 0.129, PVC 레진 0.115 순으로 높게 나타났다. 따라서 희석제와 안정제, PVC레진의 질적인 개선을 통해 TVOC 방출량을 줄이는 노력이 필요하다. 또한 본 연구에서 개발한 HS-SPME-GC/MS 방법은 원자재의 TVOC 분석에 유용하게 사용될 것으로 생각된다.
희소 한우인 칡소의 정액 동결을 위해서 레시딘을 기본 희석제로 하는 AndroMed와 Tris-egg yolk extender를 사용하여 정자의 생존율과 활력 조사를 위해서 본 연구를 수행하였다. AndroMed 희석제를 사용하였을 때 생존율과 활력은 $73.4{\pm}11.2%$와 $67.9{\pm}14.6%$의 결과를 보였다. 그리고 Tris-egg yolk extender의 경우는 각각 $89.7{\pm}19.8%$와 $78.4{\pm}18.7%$ 결과를 보여 생존율에서는 Tris-egg yolk 희석제가 AndroMed 희석제를 사용하였을 때보다 유의적으로(p<0.05) 높은 결과를 보였다. 그러나 활력에서는 유의적인 차이를 보이지 않았으나 Tris-egg yolk 희석제에서 높은 경향을 보였다. 정액의 동결을 위해서 평형 시간에 따른 정자의 활력 조사를 위해서 육안적 방법과 CASA 프로그램 방법으로 조사를 실시한 결과, 처음 2시간부터 20시간까지 평형을 유도한 결과 육안적 방법보다는 CASA 프로그램 분석 방법의 결과 높은 수치를 확인할 수 있었다. AndroMed와 Tris-egg yolk extender 두 종류의 희석제로 사용된 동결 정액 사용으로 체외수정란을 생산 결과로서 분할율은 유의적인 차이를 보이지 않았으나(81.7% vs. 82.2), 배반포 발달율에서는 29.6% vs. 42.3%로서 Tris-egg yolk 희석제를 사용하였을 때 유의적으로(p<0.05) 높은 발달율을 보였다. 이러한 결과를 볼 때 희소 한우 품종인 침소 정액 동결을 위해서 Tris-egg yolk 희석제 사용이 동결된 정자의 생존율과 수정 능력 개선으로 실제적인 인공수정과 체외수정란 생산 및 가축유전자원 보존을 위해서도 효과적일 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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