• 한국광물학회지
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• 제27권3호
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• pp.149-158
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• 2014

손상된 석조문화재 보존을 위한 다양한 강화제가 개발되고 있다. 강화제의 종류에는 에폭시계, 이크릴계, 이소시아네이트계, 알콕시실란계 등이 있다. 본 연구에 사용된 강화제는 1T1G_5 wt 0.08 %로 T (TEOS: Tetraethyl Orthosilicate)와 G (GPTMS: 3-Glycidoxy propyl trimethoxy silane)로 알콕시실란계이다. 강화제 처리 결과 처리 전 쇼어경도값이 낮은 높아지며, 색도 변화는 강화제 처리 후 초기에는 약간 어두워지지만 시간이 지남에 따라 원래의 밝기로 환원된다. 초음파 속도 변화는 강화제 처리 후 초기에는 증가하지만 시간이 지남에 따라 약간 감소하여 일정하게 유지된다. 초음파 속도 증가에 대한 효율은 풍화가 많이 진행되어 초음파 속도가 느린 암석일수록 강화효율이 높다.

• Composites Research
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• 제13권4호
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• pp.54-66
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• 2000

탄소섬유/에폭시 복합재료의 계면 및 미세파괴 물성을 인장 fragmentation과 압축 Broutman 두 시험법과 음향방출 시험을 이용하여 평가하였다. Maleic anhydride polymeric coupling agent와 amino-silane를 각각 전기증착법 및 dipping을 통하여 섬유표면에 적용하였다. 두 coupling agents를 사용한 섬유와 기지간의 계면전단강도는 인장 및 압축 두 시험에서 모두 미처리와 비교하여 큰 증가를 나타내었다. 인장시험 동안에, 원추모양의 섬유파단과 기지의 cracking 그리고 부분적인 interlayer failure로 이루어진 전형적인 미세파괴 형태가 발생하였다. 이에 비하여, 압축시험에서는 부러진 섬유의 끝에서 대각선 방향이 슬립거동이 관찰되었다. 주어진 두 힘의 하중상태에서 섬유의 파단은 항복점 전후 부근에서 일어났다. 음향방출분포는 인장에서 섬유표면 처리와 미처리의 두 조건에서 미세파괴 신호가 잘 분리되었으며, 한편, 압축에서는 signal이 다소 중복되어 나타났다. 이는 탄소섬유의 인장력/압축력 간의 파괴에너지 차이에 기인한다고 고려된다. 탄소와 basalt 섬유복합재료의 섬유파단 waveform의 최대 voltage는 압축보다 인장시험에서 상당히 크게 나타났으며, 이들은 음향방출시험으로 파괴에너지 차이를 명확히 비교 및 확인할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제25권4호
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• pp.332-342
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• 2015

본 연구는 역삼투막의 막오염을 해결하기 위하여 실란-에폭시 층을 형성시킨 다층 표면개질법을 이용하여 역삼투막의 내오염성을 향상시키고자 하였다. Sol-gel법을 이용하여 Octyltrimethoxysilane (OcTES)을 막 표면에 가교를 통해 고분자화 하였으며 n = 8인 OcTES의 알킬기가 자발적인 self-assembly를 통하여 막 표면에 가지구조를 형성시켰다. 그 위에 ethylene glycol diglycidyl ether (EGDE)의 ether기를 ring-opening을 통해 막 표면에 친수성을 부여하여 역삼투막의 내오염성을 향상시키고자 하였다. FE-TEM, AFM을 이용하여 막의 단면 및 표면구조 분석을 하였고 막 표면의 ridge and valley 구조와 OcTES, EGDE의 다층 표면개질로 인한 bridge 구조를 확인하였으며, 거칠기의 증가를 통해 막 표면의 가지가 잘 형성되었음을 확인하였다. XPS를 통하여 막 표면의 화학구조에 대한 관찰과 표면개질이 잘 이루어졌음을 확인하였으며, contact angle 분석을 통해 표면개질막의 표면에 친수성이 부여되었음을 확인하였다. EGDE 표면개질 조건 최적화를 진행한 결과 EGDE 농도는 0.5 wt%, ring-opening 온도는 $70^{\circ}C$가 가장 적합하였고, 내오염성 실험 결과 및 막오염지수(MFI)는 SUL-H10, $PA-OcTES_{1.0}$, $PA-OcTES_{1.0}-EGDE_{0.5}$이 68.7, 60.4, 5.4 ($10E-8hr/mL^2$)로 나타나 다층 표면 개질막의 내오염성이 매우 향상되었음을 확인할 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제25권3호
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• pp.293-298
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• 2009

Polyvinyl butyral (Butvar) 원재와 silane계 첨가제를 iso-propyl alcohol에 용해시킨 도자기 복원용 메움제를 제조하였다. 이는 원하는 정도로 경도의 조절이 가능하고 접착 강도와 전단 강도에서 매우 우수한 결과를 나타내었으며 충진성, 수축성, 도색성 등에서도 일반적으로 사용되는 에폭시계 메움제와 같은 결과들을 나타내고 있었다. 특히, 현재 일반적으로 사용되는 에폭시계 메움제의 문제점인 황변 현상과 복원 가역성을 해결함으로서, 도자기의 복원의 항구성과 지속적인 안정성을 부여할 수 있을 것으로 보인다. 또 본 메움제를 이용하여 삼천사지 분청사기를 복원하였으며 복원 후, 이를 재 용해하여 메움제를 완벽히 제거하는 과정을 통하여 복원의 가역성도 보이고자 하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.159-162
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• 2000

Interfacial and microfailure properties of carbon fiber/epoxy matrix composites were evaluated using both tensile fragmentation and compressive Broutman tests with acoustic emission (AE). Amino-silane and maleic anhydride polymeric coupling agents were used via the dipping and electrodeposition (ED), respectively. Both coupling agents exhibited higher improvements in interfacial shear strength (IFSS) under tensile tests than compressive cases. However, ED treatment showed higher IFSS improvement than dipping case under both tensile and compressive test. The typical microfailure modes including fiber break, matrix cracking, and interlayer failure were observed during tensile test, whereas the diagonal slippage in fiber ends was observed during compressive test. For both the untreated and treated cases AE distributions were separated well under tensile testing. On the other hand, AE distributions were rather closer under compressive tests because of the difference in failure energies between tensile and compressive loading. Under both loading conditions, fiber breaks occurred around just before and after yielding point. Maximum AE voltage fur the waveform of carbon or basalt fiber breakage under tensile tests exhibited much larger than those under compressive tests.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권10호
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• pp.2461-2468
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• 2000

In this paper, single fiber pull-out test is used to measure the interfacial bonding shear strength of $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory alloy composite with temperature. Fiber and matrix of $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory alloy composite are respectively $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory alloy and epoxy resin. To strengthen the interfacial bonding shear stress, various surface treatments are used. They are the hand-sanded surface treatment, the acid etched surface treatment and the silane coupled surface treatment etc.. The interfacial bonding shear strength of surface treated shape memory alloy fiber is greater than that of surface untreated shape memory alloy fiber by from 10% to 16%. It is assured that the hand-sanded surface treatment and the acid etched surface treatment are the best way to strengthen the interfacial bonding shear strength of $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory composite. The best treatment condition of surface is 10% HNO$_3$ solution in the etching method to strengthen the interfacial bonding shear strength of $Ti_{50}-Ni_{50}$ shape memory alloy composite.

• 보존과학회지
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• 제26권3호
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• pp.325-334
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• 2010

이 연구에서는 석조문화재 강화제의 처리 효과를 정량적으로 규명하기 위해 화강석분과 포틀랜드시멘트를 이용하여 강도가 낮은 인공 다공질 시료를 제작하고, 여기에 4종의 알콕시실란계 강화제와 아크릴수지, 에폭시수지 등 상업화 된 6종의 강화제를 적용하여 처리 전과 후의 특성을 비교 분석하였다. 실험 결과, Silres BS OH 100은 밀도 및 표면 경도 향상에 효과적이며, 발수성의 SS-101과 친수성의 Site SX-RO는 염풍화에 대해 향상된 내구성을 보였다. Araldite 2020은 물리적 기능 향상에 가장 효과적이나, Syton HT-50 및 Paraloid B72는 낮은 침투율로 인해 표면 일부에 처리효과가 집중되어 전체적으로는 풍화에 취약한 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권3호
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• pp.254-258
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• 2006

휘발성 유기화합물을 제거하는 허니콤 흡착제의 제조 성분인 무기질 섬유에 흡착력이 뛰어난 제올라이트를 화학 결합시켰다. 무기질 섬유를 염산, 황산 또는 플루오르화 수소산 등으로 처리하여 표면의 불순물을 제거하여 제올라이트의 접합 능력을 향상시켰다. 무기질 섬유와 제올라이트의 표면에 매달은 클로로프로필, 아미노프로필 또는 에폭시기 등을 서로 반응시켜 두 물질을 화학 결합시켰으며, 연결 화합물로 고분자 폴리에틸렌이민을 사용하기도 하였다. 결합상태는 전자현미경으로 관찰하였고, BET 표면적 분석을 통하여 제올라이트 접합량을 유추하였다. 폴리에틸렌이민을 사용하면 제올라이트를 무기질 섬유에 많이 결합시킬 수 있었다.

• 유변학
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• 제11권1호
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• pp.34-43
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• 1999

수지 이동 성형공정에서 섬유직조가 수지에 의해 함침될 때 발생하는 기공 또는 나쁜 젖음성은 최종 성형품의 물성 저하에 심각한 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 수지이동 성형공정에서의 이러한 문제점을 극복하기 위한 기초 데이터를 제공하기 위하여, 실란 커플링제를 사용한 섬유의 표면 개질이 수지의 유동특성과 수지와 섬유 사이의 젖음성 및 기공함량에 미치는 영향을 조사하였다. 빔 형태의 금형을 대상으로 에폭시 수지와 평직형태의 유리섬유를 사용하여 미시적인 유동가시화 실험 및 경화실험을 수행하였다. 섬유의 표면을 개질함으로써 수지와 섬유 사이의 동적 접촉각이 감소하고 위킹속도는 증가한 것으로 나타났으며, 이러한 결과로부터 본 연구에서 사용한 화학적 표면개질이 섬유직조의 젖음성 및 미시적 흐름 거동을 향상시킬 수 있는 중요한 요인임을 확인할 수 있었다. 또한 수지의 높은 온도와 낮은 침투 속도는 동적 접촉각을 감소시키기 위한 중요한 가공 변수임을 알 수 있었다. 그러나 섬유직조의 투과성은 표면을 개질하였을 경우 오히려 감소하였는데, 이는 젖음성의 향상으로 인하여 수지와 섬유 사이의 접촉시간의 증가에 기인하는 것으로 생각된다. 마지막으로 경화공정을 통해 제조된 시편의 기공 함량을 측정 비교한 결과, 표면개질은 수지이동 성형공정에서의 기공형성에도 중요한 변수로 작용하여, 수지와 섬유 사이의 젖음성을 향상시키고, 최종 성형품의 기공함량을 감소시킴을 확인할 수 있었다.