• 한국공작기계학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.194-200
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• 2009

The extruder type is classified as screw type and non-screw type in terms of the extrusion method. The screw type extruder, which is the most frequently used, is classified as the single screw extruder and the multi-screw extruder. They are classified as vertical type and horizontal type in terms of structure; and those for compounding and for forming in terms of function. The single screw extruder is a universal extruder, most of which is suitable for the extrusion forming of thermoplastic resin. The multi-screw(two-screw, three-screw and four-screw) extruder can increase the extrusion power using the engagement of the screw flank. The single screw extruder does not have a good mixing ratio of the raw material and stable extrusion power, while it has low construction cost and operation cost. In this study, the single screw extruder, which has many weak points compared with the multi-screw extruder, was studied. There have been many studies on the single screw extruder, and they led to its significant development. The existing study method, however, had complex analysis processes and required much time. In this study, the CFD was applied to the performance test and analysis of the extruder, and the optimal design condition of the extrusion power for the screw and die of the single screw extruder was found by comparing the analysis results with the actual performance measurement of the single screw extruder.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제19권3호
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• pp.125-131
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• 2007

Biodegradable polymeric blends are expected to be widely used by industry due to their environmental friendliness and comparable mechanical and thermal properties. Poly (lactic acid) (PLA) and poly (butylene succinate) (PBS) are such biodegradable polymers which aim to replace commodity polymers in future applications. Since cost and brittleness of PLA is quite high, it is not economically feasible to use it alone for day to day use as a packaging material without blending. In this study, blends of PLA and PBS with various compositions were prepared by using a laboratory-scale twin-screw extruder at $180^{\circ}C$. Morphological, thermal, rheological and mechanical properties were investigated on the samples obtained by compression molding to explore suitability of these compositions for packaging applications. Morphology of the blends was investigated by scanning electron microscopy (SEM). Morphology showed a clear phase difference trend depending on blend composition. Modulated differential scanning calorimetry (MDSC) thermograms of the blends indicated that the glass transition temperature ($T_g$) of PLA did not change much with the addition of PBS, but analysis showed that for PLA/PBS blend of up to 80/20 composition there is partial miscibility between the two polymers. The tensile strength and modulus were measured by the Instron Universal Testing Machine. Tensile strength, modulus and percentage (%) elongation at break of the blends decreased with PBS content. However, tensile strength and modulus values of PLA/PBS blend for up to 80/20 composition nearly follow the mixing rule. Rheological results also show miscibility between the two polymers for PBS composition less than 20% by weight. PBS reduced the brittleness of PLA, thus making it a contender to replace plastics for packaging applications. This work found a partial miscibility between PBS and PLA by investigating thermal, mechanical and morphological properties.

• 폴리머
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• 제35권2호
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• pp.136-140
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• 2011

니트릴 가교 과불소고무와 과산화물 가교 과불소고무의 내플라즈마 특성을 평가하기 위해 고온상태에서 $NF_3$, $O_2$ 리모트 플라즈마에 노출된 과불소 고무 재질의 오링(O-ring)에 대해 각각의 무게 손실 및 표면 특성을 확인하였다. 이를 위해 컴파운드는 반도체 및 LCD 생산라인에서 적용되고 있는 오링/씰 제조를 위한 전형적인 처방에 맞춰 설계하고 오픈 롤을 사용하여 혼련작업을 실시하였으며, 이후 열프레스로 작업한 후 오븐을 이용한 후가교 공정을 거쳐 최종 오링 형태로 제조하였다. 가교된 과불소고무 오링을 고온 플라즈마 환경에 노출시킨 후 무게 감량 및 표면 특성 변화를 전자 저울 및 주사전자현미경을 사용해 관찰하였다. 그 결과, 과불소고무의 가교타입, 필러 시스템, 플라즈마의 종류에 따라 무게 손실과 표면 상태의 변화가 상당한 수준으로 발생되는 것을 확인하였다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제15권1호
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• pp.5-12
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• 2006

Degradation performance of environmentally friendly plastics that can be disintegrated by combination of sunlight, microbes in soil, and heat produced in landfills was evaluated for use in industries. Two multi-degradable master batches (MCC-101 and MCC-102 were manufactured, separately mixed with polyethylene using film molding machine to produce 0.025 mm thick films, and exposed to sunlight, microbes, and heat. Low- and high-density polyethylene (LDPE and HDPE) films containing MCC-101 and MCC-102 became unfunctional by increasing severe cleavage at the surface and showed high reduction in elongation after 40 days of exposure to ultraviolet light. LDPE and HDPE films showed significant physical degradation after 100 and 120 days, respectively, of incubation at $68{\pm}2^{\circ}C$. SEM images of films cultured in mixed mold spore suspension at $30^{\circ}C$ and 85% humidity for 30 days revealed accelerated biodegradation on film surfaces by the action of microbes. LDPE films containing MCC-l01 showed absorption of carbonyls, photo-sensitive sites, at $1710\;cm${-1}$ when exposed to light for 40 days, whereas those not exposed to ultraviolet light showed no absorption at the same frequency. MCC-101-based LDPE films showed much lower $M_w$ distribution after exposure to UV than its counterpart, due to agents accelerating photo-degradation contained in MCC-101.

• 접착 및 계면
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• 제2권4호
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• pp.24-31
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• 2001

용융 흐름성이 다른 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)을 에틸렌-프로필렌 고무(EPR) 또는 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 고무(EPDM) 및 카르복실산 그룹을 갖고 있는 에틸렌 공중합체와 이축 압출기로 용융 혼합한 후 사출성형으로 고분자 블렌드 시편을 제조하였다. 제조된 블렌드의 기계적 특성과 시편의 두께 방향에 따른 모폴로지 변화를 조사하였으며 적외선 분광법(ATR-IR)을 이용하여 표면에서의 카르복실산 그룹의 상대적 피크 크기를 비교하였다. 단면의 모폴로지 조사에서 중앙부에는 PP 연속상에 고무 도메인이 골고루 혼합되어 있지만 표면쪽은 PP가 층을 이루고 있는 경사구조가 관찰되었다. PP의 흐름성이 클수록 블렌드의 인장강도 및 충격강도가 작아졌으며 EPR보다 EPDM을 고무성분으로 사용한 PP계 블렌드가 PP의 흐름성에 대한 영향을 적게 받았다. 또한 PP의 흐름성이 클수록 카르복실산 그룹이 표면에 많이 존재하였다.

• 한국재료학회지
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• 제21권12호
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• pp.685-689
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• 2011

The goal of this investigation was to produce a zirconia-family black ceramics that has enhanced functionality and reliability. Color zirconia ceramics have been produced by adding pigments. Pigments cause structural defects within zirconia and result in a drop in physical properties. Using environmentally friendly rice husk, we produced a black zirconia that is free of structural defects. In optimal firing conditions for black zirconia the calcining temperatures of the molding product are changed from $400^{\circ}C$ to $1200^{\circ}C$, and the firing temperatures are changed from $1400^{\circ}C$ to $1600^{\circ}C$. Color of testing the specimens was analyzed using Ultraviolet (UV) spectroscopy. Scanning Electron Microscope (SEM), EDAX (EDX), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analyses were carried out in order to examine impregnation properties and crystal phases. Universial Test Machine (UTM) was used to measure the flexual strength as well as the compressive strength. From experimental results, it was found that in optimal firing conditions the sample was calcined from $1000^{\circ}C$ to $1500^{\circ}C$. Commission internationalde I'Edairage (CIE) values of manufactured black zirconia color were $L^*$ = 29.73, $a^*$ = 0.23, $b^*$ = -2.68. The bending strength was 918 MPa and the compressive strength was 2676 MPa. These strength values are similar to typical strength values of zirconia, which confirms that carbon impregnation did not influence physical properties.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제39권4호
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• pp.265-269
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• 2014

Objectives: To evaluate the effect of different ultrasonic tip designs on intraradicular post removal. Materials and Methods: The crowns of forty human canine teeth were removed, and after biomechanical preparation and filling, the roots were embedded in acrylic resin blocks. The post spaces were made, and root canal molding was performed with self-cured acrylic resin. After casting (Cu-Al), the posts were cemented with zinc phosphate cement. The specimens were randomly separated into 4 groups (n = 10), as follows: G1 - no ultrasonic vibration (control); G2 - ultrasonic vibration using an elongated cylindrical-shaped and active rounded tip; G3 - ultrasonic vibration with a flattened convex and linear active tip; G4 - ultrasonic vibration with active semicircular tapered tip. Ultrasonic vibration was applied for 15 seconds on each post surface and tensile test was performed in a Universal Testing Machine (Instron 4444 - 1 mm/min). Results: G4 presented the highest mean values, however, with no statistically significant difference in comparison to G3 (p > 0.05). G2 presented the lowest mean values with statistically significant difference to G3 and G4 (p < 0.05). Conclusions: Ultrasonic vibration with elongated cylindrical-shaped and active rounded tip was most effective in reducing force required for intraradicular post removal.

• 접착 및 계면
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• 제15권1호
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• pp.14-21
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• 2014

본 연구에서는 이축압출기와 사출기를 사용하여 폴리유산(PLA)와 폴리부틸렌숙시네이트(PBS) 수지의 함량비를 달리하여 PLA/PBS 블랜드를 제조하고, 그들의 기계적, 열적 특성 및 모폴로지를 조사하였다. PLA/PBS 블랜드의 굴곡강도, 굴곡탄성률, 인장강도 및 인장탄성률과 같은 기계적 특성, 그리고 용융거동, 동역학적 열특성 및 열안정성과 같은 열적 특성이 PLA와 PBS 함량비에 크게 의존하였다. 그러나 PLA/PBS 블랜드의 열변형온도는 PLA 또는 PBS 함량 변화에 크게 영향을 받지 않았다. 또한 PLA/PBS 블랜드의 파단면은 PBS 함량이 증가함에 따라 brittle 양상으로부터 ductile 양상으로 변화되었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권7호
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• pp.83-89
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• 2019

In the conventional casting and forging method, there is a disadvantage that a mold is an essential addition, and a production cost is increased when a small quantity is produced. In order to overcome this disadvantage, a metal 3D printing production method capable of directly forming a shape without a mold frame is mainly used. In particular, overseas research has been conducted on various materials, one of which is a metal printer. Similarly, domestic companies are also concentrating on the metal printer market. However, In this case of the conventional metal 3D printing method, it is difficult to meet the needs of the industry because of the high cost of materials, equipment and maintenance for product strength and production. To compensate for these weaknesses, printers have been developed that can be manufactured using sand mold, but they are not accessible to the printer company and are expensive to machine. Therefore, it is necessary to supply three-dimensional casting printers capable of metal molding by producing molds instead of conventional metal 3D printing methods. In this study, we intend to reduce the unit price by replacing the printing method used in the sand casting printer with the FDM method. In addition, Ag paste is used to design the output conditions and enable ceramic printing.

• 한국포장학회지
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• 제24권2호
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• pp.65-71
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• 2018

생산자 책임 재활용제도(EPR)의 재활용의무대상 품목은 포장재군에 따라 종이팩, 유리병, 금속캔, 합성수지포장재 구분되어질 수 있다. 폐종이팩의 경우 압축된 종이팩을 해리하여 폴리에틸렌 필름 및 기타 이물질을 분리하고 세척, 분쇄, 건조과정을 거쳐 화장지 원단으로 제작한 후 다양한 화장지로 가공 생산하고 있다. 그러나 알루미늄 호일이 첩합된 종이팩은 재활용 공정 중 잔유물이 발생하여 화장지의 품질을 저해하고 제품 편의성을 위해 부착된 마개, 스트로우와 같은 새로운 성형구조의 제품들은 재활용 공정에서 수작업의 과정을 추가하여 재활용 수율을 낮추는 문제점이 있다. 유리병은 재사용과 재활용으로 구분가능하며 재사용은 주류, 음료병들이 대상이고 재활용은 1회용 유리병이나 깨진 유리병을 대상으로 하고 있다. 유리병 재활용은 폐유리병 회수 과정, 이물질 제거, 색상별 분류, 파쇄, 원료화 과정을 거쳐 제병업체에 공급되며, 철금속성분 제거, 저비중 물질 제거 등을 제외하고 대부분 수작업에 의존한다. 유리병은 무색 계열, 갈색 계열, 녹색 계열의 색상이 주를 이루고 있으며 재활용 과정에서 주된 3색 이외의 색상의 경우 재생원료의 품질을 저해시키는 원인이 되고 있다. 합성수지 라벨의 다량 접착제와 병의 직접 인쇄는 잉크의 색상에 의하여 품질저하가 발생하며, 유리병에 사용되는 플라스틱 마개 또한 재활용 공정에서 이물질 제거과정을 어렵게 한다. 금속캔은 자동선별기를 통해서 철캔과 알루미늄캔을 분류한 후 압축하여 용광로를 통해 철, 알루미늄으로 재생산된다. 재활용 공정에서 가공육 알루미늄 캡의 플라스틱 뚜껑은 선별이 어렵기 때문에 플라스틱 뚜껑을 사용하지 않거나 분리 배출할 수 있는 방안이 필요하며 금속캔 또한 금속이 아닌 마개, 라벨이 재활용 공정에서 수작업 공정을 추가로 필요하게 하고 있다. 합성수지 포장재 중 복합재질의 경우 선별된 압축품을 파쇄한 뒤 용융성형을 통한 물질 재활용, 열분해를 통한 유화, 압축성형을 통한 고형연료 제조단계를 통해 재생제품을 생산하며, 단일 합성수지는 자력선별, 풍력선별, 비중선별 등 다양한 방법을 통해 선별공정을 거처 압축, 파쇄, 세척, 용융압출, Pellet 형태의 재생 원료를 만드는 물질 재활용 과정을 거친다. 종이, 금속 라벨, 복합재질 리드 등은 합성수지 재활용에 문제를 발생시키는 요인으로 비중 1미만의 비수분리성 접(참)착식 라벨의 경우가 이에 해당한다. 이 연구를 통해 종이팩, 유리병, 금속캔, 합성수지의 재활용 공정 모두 재활용 대상과 다른 물질의 유입이 재활용공정을 방해하거나 재활용 비용, 시간을 증대시키고 있음을 확인하였다. 각 포장재별로 종이팩 포장재의 스트로우를 비롯한 합성수지 성형구조물과 금속과 유리병 포장재의 이물질을 포함한 라벨과 마개 및 잡자재 그리고 합성수지 포장재의 금속, 종이 복합재질이 이에 해당하였다. 따라서 재활용 산업의 활성화를 위해서는 제품이나 포장재의 설계 단계에서부터 재활용에 용이한 재질 구조가 요구되어지며, 정부차원의 지원과 관련 법 제도 개선이 필요하다.