• 공업화학
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• 제28권1호
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• pp.42-49
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• 2017

프탈레이트계 PVC 가소제를 대체하기 위해 식물유 기반 아세틸화 모노글리세라이드(AMG)계 가소제를 합성하여 PVC에 대한 가소성능을 평가하였다. 코코넛 오일과 글리세롤로부터 전이 에스테르화 반응과 아세틸화 반응을 거쳐 AMG-CoCo를 합성하였고 글리세롤 모노올리에이트(GMO)로부터 아세틸화 반응을 통해 AMG-GMO를 그리고 추가적으로 에폭시화 반응을 거쳐 AMG-GMO-Epoxy 합성하고 그 구조들을 확인하였다. AMG계 가소제의 열안정성을 평가한 결과, AMG-CoCo < AMG-GMO < AMG-GMO-Epoxy 순으로 열분해 온도가 높았으며 모두 상용 가소제인 DOP의 열분해 온도보다 높았다. AMG계 가소제를 함유한 PVC의 경우, 인장 신율은 770~810%, 인장 강도는 약 19~22 MPa로 DOP로 가소화된 PVC보다 우수하였다. DMA 분석 결과, AMG-GMO-Epoxy와 PVC는 매우 우수한 섞임성을 보여주었고 AMG-GMO-Epoxy를 50 phr 함유한 PVC의 $T_g$는 $24^{\circ}C$까지 감소하였다. 물에 대한 가소제의 용출 실험 결과, AMG-GMO와 AMG-GMO-Epoxy를 50 phr 포함한 PVC 경우 무게 감소가 약 2%와 1%로 내용출성이 매우 우수함을 알 수 있었다. 따라서 AMG-GMO-Epoxy가 DOP를 대체할 PVC 가소제로 경쟁력이 있다고 할 수 있다.

• 폴리머
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• 제25권4호
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• pp.521-527
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• 2001

폴리카프로락톤 (PCL)/폴리염화비닐(PVC) 블렌드 시스템에서 PCL 조성 5 ~ 23%에 대한 상용성, 기계적 성질과 분자간의 상효작용에 대하여 연구하였다. 유리전이온도(T$_g$) 거동을 토대로 용융 혼합된 블렌드의 상용성을 측정한 결과 분자 수준으로 혼합되었다는 것을 관찰하였으며, PCL의 함량이 증가함에 따라 블렌드의 T$_g$는 낮은 온도 쪽으로 이동하였다. 또한 PCL/PVC 블렌드에 대하여 Fox식을 이용하여 예측한 T$_g$값과 실험에서 측정된 T$_g$값은 잘 일치하였다. 따라서 PCL/PVC 블렌드 시스템은 PCL 함량이 5 ~ 23%에서 무정형 고분자임을 나타낸다. 또한 분자간의 상호작용이 기계적 물성에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 인장 강도, 탄성률 및 항복 강도와 같은 기계적 물성을 측정하여 관찰하였다. 그 결과 탄성률과 항복 강도 값은 PCL 함량이 약 5%에서, 인장 강도 값은 PCL 함량이 11%에서 최대값을 나타내었다. 그리고 PCL 함량 13%이상까지는 인장 강도 값이 순수 PVC보다 높았으며, 신장률은 낮은 값을 나타내었다. 결과적으로 PCL/PVC 블렌드 시스템은 PCL 함량이 약 13%까지 T$_g$값은 내려가고, 인장 강도는 증가하면서 신장률은 감소하는 반가소화 현상을 나타내었다.

• Elastomers and Composites
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• 제37권2호
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• pp.79-85
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• 2002

2몰% 에틸가지를 포함하는 에틸 가지화 폴리에틸렌[PE(2)]과 에틸렌-프로필렌 몰비가 50:50 으로 같지만 입체규칙성이 다른 랜덤-에틸렌-프로필렌 고무(r-EPR), 교호-에틸렌-프로필렌고무(alt-EPR) 및 이소탁틱-교호-에틸렌-프로필렌 고무(iso-alt-EPR)를 에틸렌-프로필렌 고무의 입체규칙성의 차이에 대한 혼화성과 물성의 차이를 조사하기 위하여 혼합하였다. 혼합된 블렌드의 결정화도는 고무상 EPR 성분의 증가에 따라 감소되었으며, EPR의 입체규칙성이 작을수록, 혼합조성의 증가할수록 감소하였다. 열역학적 interaction parameter(x) 값은 3가지 블렌드 모두 거의 영에 가까운 값을 나타내어 본 블렌드계는 PE(2)의 녹는점 가까이 또는 그 이상에서 상호간 섞일 것으로 판단되었다. 녹는점($T_m$)과 결정화온도($T_c$)의 측정에서부터 세가지 블렌드는 혼합조성과 입체규칙성에 관계없이 직선관계를 보여주어 이 블렌드계의 PE(2)의 용융거동은 주로 희석효과(diluent effect)에 기인함을 알 수 있었다. Small angle light scattering(SALS) 방법에 의한 PE(2)의 spherulite의 크기는 세가지 블렌드계가 EPR의 혼합비 증가에 따라 증가하였으며, 같은 혼합비에서는 r-EPR>alt-EPR>iso-alt-EPR> 순서로 증가하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제37권4호
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• pp.567-573
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• 2005

본 연구에서는 키토산/젤라틴 블랜드 필름의 상용성을 평가하기 위하여 solution casting 방법을 이용하여 필름을 제조하였고, 키토산/젤라틴 블랜드 필름의 분자수준에서 블랜드 조성비율에 따른 유리전이온도의 변화를 측정하였다. 또한 블랜드 필름 제조시 가소제로 사용된 glycerol과 고분자내에 존재하는 수분이 키토산, 젤라틴 및 이들의 블랜드 필름에 미치는 영향을 조사하였다. TGA 분석결과, 젤라틴이 키토산 보다 열적 안정성이 우수하였고, 블랜드 내에서 두 구성고분자의 관능기 사이에 상호작용이 일어나기 때문에 블랜드 된 키토산 필름의 열적 안정성은 수분과 가소제가 첨가되지 않은 순수한 키토산 필름 보다 우수하였다. 또한 수분 및 가소제의 첨가유무에 따라서 고분자 주쇄의 분해개시 온도에는 영향을 미치지 않았다. DMA 분석결과, 키토산/젤라틴 블랜드 필름에서 키토산의 함량이 증가할수록 $T_g$는 변화하였다. 전체적인 tan ${\delta}$ 곡선을 관찰할 때 블랜드 조성비율에 따라 $T_g$는 단일 곡선을 나타내었고, 젤라틴의 함량이 증가함에 따라 $T_g$는 증가하였다. 젤라틴의 히드록시기와 키토산의 히드록시기 또는 아미노기 등의 극성기들 사이의 분자내 및 분자간에 존재하는 강한 상호작용에 의해서 키토산과 젤라틴 고분자들 사이에 우수한 상용성이 나타났다. 또한 키토산, 젤라틴 및 블랜드 필름에서 수분과 가소제는 두 구성고분자의 열적특성에 큰 영향을 미쳤지만, 블랜드의 상용성에는 크게 영향을 미치지 않았다. 따라서 키토산/젤라틴 블랜드 필름을 이용하여 의료부문이나 식품포장 등 다양한 분야에 응용을 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제16권3호
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• pp.35-41
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• 2012

전 세계적으로 주목받는 탄소 포집 및 저장 기술(CCS)은 현재 많은 연구가 이루어져서 대규모 탄소 포집이 가능한 시점에 있다. 이에 대규모 이산화탄소 포집에 적합한 저장 기술 또한 주목을 받고 있는데, 그 중 하나가 이산화탄소 원유 회수증진 공정($CO_2$-EOR)이다. 이는 이산화탄소의 지중저장은 물론 원유 회수를 증가시키므로, 환경적인 측면과 경제적인 측면을 모두 만족시킬 수 있는 방법이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 다공성 매질인 저류층을 통과하는 원유와 이산화탄소 혼합유체의 흐름을 모델링하고, 모델링을 통해 이산화탄소 저장 및 원유 회수 증진의 효과를 보이고자 하였다. 혼합유체를 모델링하기 위해 Darcy-Muskat의 법칙으로부터 확산성, 점도 변화를 추가 고려하여 저류층 내 압력과 포화도를 계산하였고, 수치 해석적 모델링을 위해서 유한체적법(finite volume method)을 이용하였다. 그 결과, 저류층 내 원유와 물, 이산화탄소를 주입했을 경우 각 주입물질별 시간에 따른 압력과 포화도의 변화를 예측할 수 있었고, 이산화탄소 주입 방법이 물을 주입하는 방법보다 원유 회수 측면에서 더 유리한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.76-85
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• 2019

Vegetable oil은 자연 유래 물질로 낮은 가격 및 친환경적이라는 장점으로 최근 다양한 연구가 진행되고 있다. 하지만 vegetable oil 내의 이중결합의 낮은 반응성으로 인해 고분자 합성의 기반 물질로 사용하기 위해서는 반응성이 높은 관능기로 치환하여 사용하는 경우가 많다. Tung oil은 ${\alpha}$-eleostearic acid를 주성분으로 하는데, 이 구조는 3개의 이중결합이 공명구조 형태로 되어있기 때문에 다른 vegetable oil과는 달리 높은 반응성을 보인다. 본 연구에서는 이러한 tung oil을 styrene 및 divinylbenzene 등의 monomer와 양이온 중합을 통해 tung oil의 관능기 치환 과정이 없는 열경화성 수지를 합성하였으며, 각 monomer의 조성이 합성된 열경화성 수지에 미치는 영향을 확인하기 위해 열적 기계적 물성을 측정하였다. 그 결과, tung oil-styrene-divinybenzene copolymer는 단일 Tg를 갖는 homogeneous한 열경화성 고분자를 형성하는 것을 확인하였으며, 기계적 물성의 변화를 통해 tung oil 및 styrene은 soft segment로써 합성된 copolymer에 elastic한 성질을 부여하고, divinylbenzene은 hard segment로 작용하여 합성된 copolymer에 brittle한 성질을 부여하는 것을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제33권3호
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• pp.94-109
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• 2023

1,3-다이옥솔란은 용매, 전해질 및 시약으로서 화학, 페인트 및 제약 산업에서 광범위한 관심을 받고 있는 화합물이다. 1,3-dioxolane은 주로 독성, 발암성, 폭발성, 자동 인화성이 없으며 다기능성을 가지고 있어, 대부분의 유기 및 수성 용매 조건에서 우수한 용해성을 가져 고분자 전구체로서 사용된다. 최근 몇 년 동안 이 물질은 배가스 및 천연 가스 혼합물에서 CO₂를 분리하기 위한 CO₂ 선택적 고분자 전구체로서 점점 더 많은 관심을 받고 있다. Poly(1,3-dioxolane) (PDXL)은 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)보다 높은 에테르 산소 함량을 가지고 있으며, 이는 극성 에테르 산소 그룹이 CO₂에 대해 강한 친화력을 나타내기 때문에 우수한 막 CO₂/N₂ 분리 특성을 보인다. 따라서 PDXL 기반 분리막은 비극성(N₂, H₂ 및 CH₄) 가스에 대해 탁월한 CO₂ 용해도 선택성을 보인다. 그러나 PEO와 마찬가지로 PDXL의 극성기는 고분자 사슬의 밀집도를 증가시키고 고분자 결정화를 유발하여 기체 투과도를 감소시켜 이에 대한 개선이 필요하다. 이 논문에서는 기체 분리 응용 분야에서 PDXL기반 고분자막의 최근 발전과 한계에 대해 알아보고자 한다. 또한 CO₂ 분리 공정에서 1,3-dioxolane 기반 고분자의 한계를 극복하기 위한 몇 가지 분자 설계방안에 대해 다루어 보기로 한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제52권3호
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• pp.221-233
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• 2024

Lignin, a prominent constituent of woody biomass, is abundant in nature, cost-effective, and contains various functional groups, including hydroxyl groups. Owing to these characteristics, they have the potential to replace petroleum-based polyols in the polyurethane industry, offering a solution to environmental problems linked to resource depletion and CO₂ emissions. However, the structural complexity and low reactivity of lignin present challenges for its direct application in polyurethane materials. In this study, Kraft lignin (KL), a representative technical lignin, was fractionated with ethanol, an eco-friendly solvent, and mixed with conventional polyols in varying proportions to produce polyurethane films. The results of ethanol fractionation showed that the polydispersity of ethanol-soluble lignin (ESL) decreased from 3.71 to 2.72 and the hydroxyl content of ESL increased from 4.20 mmol/g to 5.49 mmol/g. Consequently, the polyurethane prepared by adding ESL was superior to the KL-based film, exhibiting improved miscibility with petrochemical-based polyols and reactivity with isocyanate groups. Consequently, the films using ESL as the polyol exhibited reduced shrinkage and a more uniform structure. Optical microscope and scanning electron microscope observations confirmed that lignin aggregation was lower in polyurethane with ESL than in that with KL. When the hydrophobicity of the samples was measured using the water contact angle, the addition of ESL resulted in higher hydrophobicity. In addition, as the amount of ESL added increased, an increase of 7.4% in the residual char was observed, and a 4.04% increase in Tmax the thermal stability of the produced polyurethane was effectively improved.

• 설비공학논문집
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• 제19권1호
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• pp.94-131
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• 2007

A review on the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigerating Engineering in 2004 and 2005 has been done. Focus has been put on current status of research in the aspect of heating, cooling, air-conditioning, ventilation, sanitation and building environment. The conclusions are as follows. (1) Most of fundamental studies on fluid flow were related with heat transportation of facilities. Drop formation and rivulet flow on solid surfaces were interesting topics related with condensation augmentation. Research on micro environment considering flow, heat, humidity was also interesting for comfortable living environment. It can be extended considering biological aspects. Development of fans and blowers of high performance and low noise were continuing topics. Well developed CFD and flow visualization(PIV, PTV and LDV methods) technologies were widely applied for developing facilities and their systems. (2) The research trends of the previous two yews are surveyed as groups of natural convection, forced convection, electronic cooling, heat transfer enhancement, frosting and defrosting, thermal properties, etc. New research topics introduced include natural convection heat transfer enhancement using nanofluid, supercritical cooling performance or oil miscibility of $CO_2$, enthalpy heat exchanger for heat recovery, heat transfer enhancement in a plate heat exchanger using fluid resonance. (3) The literature for the last two years($2004{\sim}2005$) is reviewed in the areas of heat pump, ice and water storage, cycle analysis and reused energy including geothermal, solar and unused energy). The research on cycle analysis and experiments for $CO_2$ was extensively carried out to replace the Ozone depleting and global warming refrigerants such as HFC and HCFC refrigerants. From the year of 2005, the Gas Engine Heat Pump(GHP) has been paid attention from the viewpoint of the gas cooling application. The heat pipe was focused on the performance improvement by the parametric analysis and the heat recovery applications. The storage systems were studied on the performance enhancement of the storage tank and cost analysis for heating and cooling applications. In the area of unused energy, the hybrid systems were extensively introduced and the life cycle cost analysis(LCCA) for the unused energy systems was also intensively carried out. (4) Recent studies of various refrigeration and air-conditioning systems have focused on the system performance and efficiency enhancement. Heat transfer characteristics during evaporation and condensation are investigated for several tube shapes and of alternative refrigerants including carbon dioxide. Efficiency of various compressors and expansion devices are also dealt with for better modeling and, in particular, performance improvement. Thermoelectric module and cooling systems are analyzed theoretically and experimentally. (5) According to the review of recent studies on ventilation systems, an appropriate ventilation systems including machenical and natural are required to satisfied the level of IAQ. Also, an recent studies on air-conditioning and absorption refrigeration systems, it has mainly focused on distribution and dehumidification of indoor air to improve the performance were carried out. (6) Based on a review of recent studies on indoor environment and building service systems, it is noticed that research issues have mainly focused on optimal thermal comfort, improvement of indoor air Quality and many innovative systems such as air-barrier type perimeter-less system with UFAC, radiant floor heating and cooling system and etc. New approaches are highlighted for improving indoor environmental condition as well as minimizing energy consumption, various activities of building control and operation strategy and energy performance analysis for economic evaluation.