• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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• pp.533-538
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• 2003

It has been shown that ion implantation produces remarkable improvements in surface-sensitive physical and chemical properties as well as other mechanical properties, in polymers. In this study, ion implantation was performed onto polymer, PC(polycarbonate), in order to investigate surface hydrophilic property through contact angle measurement using distilled water. PC was irradiated with N, Ar, Xe ions at the irradiation energy of $20\;{\sim}\;50keV$ and the dose range of $5{\times}10^{15},\;1{\times}10^{16},\;7{\times}10^{16}\;ions/cm^2$. The contact angle of water has been reduced with increasing fluence and ion mass but increased with increasing implanted energy. The changes of chemical and structural property are discussed in view of infrared spectroscopy and FT-IR, XPS, which shows increasing C-O bonding and C-C bonding. The root mean square of surface roughness examined by means of AFM changed smoothly from 0.387nm to 0.207nm and the change of wettability was discussed with respect to elastic and inelastic collisions obtained as results of TRIM simulation. It was found that wettability of the modified PC surface was affected on change of functional group and nuclear stopping or linear energy transfer(LET, energy deposited per unit track length per ion) that causes chain scission by displacing atom from polymer chains, but was not greatly dependant on surface morphology.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권2호
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• pp.113-120
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• 2019

To investigate surface properties and interception performances of the new modified PVDF membrane coated with Graphene Oxide (GO) and nano-$TiO_2$ (for short the modified membrane) via the interface polymerization method combined with the pumping suction filtration way, filtration experiments of the modified membrane on Humic Acid (HA) were conducted. Results showed that the contact angle (characterizing the hydrophilicity) of the modified membrane decreased from $80.6{\pm}1.8^{\circ}$ to $38.6{\pm}1.2^{\circ}$. The F element of PVDF membrane surface decreased from 60.91% to 17.79% after covered with GO and $TiO_2$. O/C element mass ratio has a fivefold increase, the percentage of O element on the modified membrane surface increased from 3.83 wt% to 20.87%. The modified membrane surface was packed with hydrophilic polar groups (like -COOH, -OH, C-O, C=O, N-H) and a functional hydrophilic GO-polyamide-$TiO_2$ composite configuration. This configuration provided a rigid network structure for the firm attachment of GO and $TiO_2$ on the surface of the membrane and for a higher flux as well. The total flux attenuation rate of the modified membrane decreased to 35.6% while 51.2% for the original one. The irreversible attenuation rate has dropped 71%. The static interception amount of HA on the modified membrane was $158.6mg/m^2$, a half of that of the original one ($295.0mg/m^2$). The flux recovery rate was increased by 50%. The interception rate of the modified membrane on HA increased by 12% approximately and its filtration cycle was 2-3 times of that of the original membrane.

• 공업화학
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• 제5권5호
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• pp.801-807
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• 1994

락토오스 치환 스티렌 단량체, N-(p-vinylbenzyl)-D-lactonamide(VLA)는 락토오스락톤과 p-비닐벤질아민과의 아미드화반응을 따라 제조하였고, 비오틴 치환 스티렌 당량체, N-(p-vinylbenzyl)-biotinamide(VBA)는 비오틴의 카르복실기를 N, N'-dicyclohexylcarbodiimide 존재하에서 N-hydroxysuccinimide와 반응하여 활성화된 비오틴을 제조한 것을 이어서 p-비닐벤질아민과 아미드화시켜 합성하였다 합성한 이들 단량체(VLA와 VBA)의 반응 몰비를 바꿔가면서 라디칼 중합에 의하여 공중합체인 poly(vlnytbenzyl-lactonamide-co-vinylbenzylbiotinamide), p(VLA-co-VBA)을 합성하였고, 67~71%의 수율을 얻었다. 합성된 공중합체들은 친수성의 락토오스 부위와 소수성의 비닐벤질 부위 그리고 소량의 biotin 부위를 함께 갖고 있는 양친매성 중합체였음을 기기분석으로 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권12호
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• pp.113-118
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• 2010

For a present study, woven type carbon fibers were surface-modified by oxygen plasma to improve adhesive strength between carbon fibers and epoxy. The change of hydrophilic properties by the plasma modification was investigated through the contact angle measurement and the calculation of surface energy of carbon fiber due to the oxygen plasma modification. FESEM and XPS analyses were performed to study the chemical and physical changes on the surface of carbon fibers due to the oxygen plasma modification. Pin-on-disk wear tests were conducted under dry condition using unmodified and plasma-modified carbon/epoxy composites to investigate the effect of plasma modification on the wear behavior of woven type carbon/epoxy composites. The results showed that the friction coefficient and the wear rate of plasma-modified carbon/epoxy composites were lower than those of unmodified carbon/epoxy composites, respectively. XPS analysis showed that new functional group of a carbonyl type was created on the carbon fibers by the $O_2$ plasma treatment, which enhanced adhesive strength between carbon fibers and epoxy, leading to improve wear properties

• 폴리머
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• 제24권5호
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• pp.621-628
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• 2000

폴리프로필렌 다공성 분리막은 산, 알칼리에 대한 내화학성이 좋고, 기계적 성질이 우수하며 높은 열적 안정성을 가지고 있으나, 막의 소수성 때문에 일부 영역에만 사용이 제한되고 있다. 따라서 본 연구에서는 소수성 막의 성능을 향상시키기 위해서 방사선 조사에 의한 그라프트 중합법을 사용하여, 친수성 작용기 (-COOH, -OH)를 갖는 acrylic acid (AAc)와 2-hydroxyethyl methacrylate (MEMA)를 도입하였다. 이때 반응시간, 반응온도, 조사량, 간의 첨가 효과, 팽윤현상에 의한 그라프트율의 변화를 조사하였다. 분리막의 기공크기를 분석하는 방법으로 행한 가스투과 실험에서 단량체의 종류와 관계없이 그라프트가 증가함에 따라 가스 투과속도가 감소함을 보였고, 오일 에멀젼 투과실험에서 미개질 폴리프로필렌 막의 오염현상은 크게 발생하였으나, 그라프트 중합 후, 높은 투과속도를 유지하여 막의 친수화 효과가 큰 것으로 나타났다.

• 한국표면공학회지
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• 제37권1호
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• pp.5-12
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• 2004

The enhancement of adhesion for Cu film on polycarbonate (PC) surface with the $Ar/O_2$ gas plasma treatment and dc-bias sputtering was studied. The plasma treatment with this reactive mixture changes the chemical property of PC surface into hydrophllic one, which is shown by the variation of contact angle with surface modification. The micro surface roughness that also gives the high adhesive environment is increased by the $Ar/O_2$ gas plasma treatment. These results were observed distinctly from the atomic force microscopy (AFM). The negative substrate dc-bias effect for the Cu adhesion on PC was also investifated. Accelerated $Ar^{+}$ lons in sheath area of anode bombard the bare surface of PC during initial stage of dc bias sputtering. PC substrate. therefore, has severe roughen and hydrophilic surface due to the physical etching process with more activated functional group. As dc-bias sputtering process proceeds, morphology of Cu film shows better step coverage and dense layer. The results of peel test show the evidence of superiority of bias sputtering for the adhesion between metal Cu and PC.C.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.124-131
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• 2021

국제정치와 세계경제의 이슈가 되고 있는 '탄소중립'에 대한 선언이 전 세계적으로 이어지면서, 석유 기반 고분자를 생분해가 가능한 천연고분자로의 대체 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 천연고분자 중에서도 세계에서 가장 많은 양을 차지하고 있는 나노셀룰로오스를 대체재로 제안하였다. 실란커플링제인 Glycidoxypropyl Trimethoxysilane (GPTMS)를 이용한 결정형 나노셀룰로오스의 표면작용기개질반응으로 하이브리드 나노셀룰로오스(hybrid nanocellulose, HNC)를 제조하였고, 저밀도폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE)과 함께 필름을 형성하였다. 친수성인 결정형나노셀룰로오스의 표면작용기개질반응을 확인하기 위해 소수성으로 바뀌는 것을 푸리에 변환 적외선 분광분석(fourier transform infrared spectrophotometer, FT-IR)과 친수/친유화도를 측정하였으며, 하이브리드 나노셀룰로오스를 적용한 고분자 복합체의 물성 확인을 위해 친수/친유화도, 인장강도, 투명도를 확인하였다. 석유기반 고분자와의 상용성은 pH 14에서 반응한 HNC가 LDPE 대비 1 wt%일 때, 인장강도와 투명도가 가장 우수하며, 결과적으로 실란커플링제를 이용한 나노셀룰로오스의 표면작용기개질이 가능하고 석유 기반 고분자와의 높은 상용성으로 인해 탄소중립을 위한 화석연료의 사용량을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

• 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.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제28권1호
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• pp.36-41
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• 2000

목재는 2-메타크릴로일옥시에틸 이소시아네이트(MOI)와 $50-60^{\circ}C$에서 촉매존재하에서 매우 쉽게 반응하였다. 적외선 분광분석을 통하여, 목재가 MOI와 우레탄결합($1715cm^{-1}$)를 형성하고 있을 뿐만 아니라, 올레핀구조의 탄소간 이중결합 ($1635cm^{-1}$)이 존재하고 있음이 밝혀졌다. 도입된 메타크릴산기는 다른 비닐모노머와의 그래프트공중합시 반응시점으로 작용할 것이다. 또한 MOI처리목재는, MOI와의 반응에 의해 친수성이던 목재의 표면이 소수화되어 접촉각이 증대되는 결과를 낳았다. X선광전자분광분석(XPS)의 결과, 목재의 표면부위의 대부분은 MOI에 의해 개질되었음을 밝혀졌다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제40권6호
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• pp.687-693
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• 2002

폴리이써설폰 막(polyethersulfone membrane, PES)을 Ar, $NH_3$ 플라즈마로 표면 처리하고, 처리 전후의 변화를 관찰하였다. Ar 플라즈마로 처리하였을 때 O/C의 비율이 증가하며 친수성기의 도입이 확인되었고 $NH_3$ 플라즈마로 처리하였을 때 아민, 아미노기가 도입되었다. 또한 폴리이써설폰 막의 흡습성이 유지될 경우, 플라즈마 처리에 의해 표면에 형성된 극성 작용기들과 $CO_2$와의 내부반응이 증가하였다. 이로 인해 $N_2$에 비하여 $CO_2$의 용해 선택성이 증가하였고 투과도와 선택도가 동시에 향상되는 효과를 나타내었다. 플라즈마 처리된 폴리이써설폰 막에서 $CO_2$의 투과도와 ${\gamma}$(actual separation factor)에 대한 최적조건은 Ar 플라즈마 처리의 경우 10 W-2 min에서 각각 $13.19{\times}10^{-10}cm^3(STP)cm/cm^2{\cdot}s{\cdot}cmHg$와 20.12이며, $NH_3$ 플라즈마 처리의 경우 50 W-2 min에서 $15.40{\times}10^{-10}cm^3(STP)cm/cm^2{\cdot}s{\cdot}cmHg$와 20.06를 얻었다.