• Title/Summary/Keyword: Polymer Composite

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역삼투막 표면에 폴리비닐알코올 코팅을 통한 파울링 현상 감소연구 (Studies on the Fouling Reduction through the Coating of Poly (vinyl alcohol) on Polyamide Reverse Osmosis Membrane Surfaces)

  • 김일형;지은희;임지원;정성일
    • 멤브레인
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    • 제22권4호
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    • pp.272-279
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    • 2012
  • 본 연구에서는 폴리아마이드 역삼투 복합막 표면에 중성 친수성 고분자인 poly (vinyl alcohol) (PVA)를 코팅한 후 모델 오염물질인 bovine serum albumin (BSA), humic acid (HA), sodium alginate (SA)에 대하여 파울링 개선 효과가 있는지를 알아보고자 하였다. 고분자의 파울링 유도를 위해 모델 오염물질인 BSA, HA, SA 등이 100 ppm으로 용해된 공급원액을 2, 4, 8 atm 조건에서 PVA 코팅된 막과 코팅되지 않은 막에 대하여 파울링 실험을 수행한 결과. 압력이 증가함에 모든 오염물질에 대해서 파울링은 심화되었다. 파울링 심화 현상은 BSA > HA > SA의 순으로 일어났으며, PVA가 코팅된 막에 대해 파울링 개선효과는 HA > BSA > SA의 순으로 나타났다. 전자현미경 사진 결과에서도 같은 경향을 보여주고 있다. 결국, PVA가 코팅된 역삼투막은 어느 경우에서나 파울링 개선효과는 뚜렷하게 있었으며 HA의 경우에서 가장 두드러졌다.

Experimental and numerical disbond localization analyses of a notched plate repaired with a CFRP patch

  • Abderahmane, Sahli;Mokhtar, Bouziane M.;Smail, Benbarek;Wayne, Steven F.;Zhang, Liang;Belabbes, Bachir Bouiadjra;Boualem, Serier
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제63권3호
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    • pp.361-370
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    • 2017
  • Through the use of finite element analysis and acoustic emission techniques we have evaluated the interfacial failure of a carbon fiber reinforced polymer (CFRP) repair patch on a notched aluminum substrate. The repair of cracks is a very common and widely used practice in the aeronautics field to extend the life of cracked sheet metal panels. The process consists of adhesively bonding a patch that encompasses the notched site to provide additional strength, thereby increasing life and avoiding costly replacements. The mechanical strength of the bonded joint relies mainly on the bonding of the adhesive to the plate and patch stiffness. Stress concentrations at crack tips promote disbonding of the composite patch from the substrate, consequently reducing the bonded area, which makes this a critical aspect of repair effectiveness. In this paper we examine patch disbonding by calculating the influence of notch tip stress on disbond area and verify computational results with acoustic emission (AE) measurements obtained from specimens subjected to uniaxial tension. The FE results showed that disbonding first occurs between the patch and the substrate close to free edge of the patch followed by failure around the tip of the notch, both highest stress regions. Experimental results revealed that cement adhesion at the aluminum interface was the limiting factor in patch performance. The patch did not appear to strengthen the aluminum substrate when measured by stress-strain due to early stage disbonding. Analysis of the AE signals provided insight to the disbond locations and progression at the metal-adhesive interface. Crack growth from the notch in the aluminum was not observed until the stress reached a critical level, an instant before final fracture, which was unaffected by the patch due to early stage disbonding. The FE model was further utilized to study the effects of patch fiber orientation and increased adhesive strength. The model revealed that the effectiveness of patch repairs is strongly dependent upon the combined interactions of adhesive bond strength and fiber orientation.

수용성과 지용성 항고지단백혈증제에 대한 Xanthan Gum 기재에서의 경피투과 (Transdermal Permeation of Xanthan Gum Bases on the Water-soluble and Lipophilic Antihyperlipoproteinemic Drugs)

  • 이석우;임윤택;공승대;황성규;이우윤
    • KSBB Journal
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    • 제16권3호
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    • pp.253-258
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    • 2001
  • 항고지단백혈증제제를 이용한 경펴투과제제흘 제조하고자 기 재로서 xathan gum을 사용하여 약물의 함량 및 투과 촉전제에 따라서 경피투과체제를 제조하고 경피투과 항고지단백혈증제의 가능성 등을 연구하였다. 기재로 사용한 xanthan gum의 체 타전위를륜 측정하여 응결, 침전이 나타나는 등천점으로부터 제타전위 값의 차이가 나타나 있으므로 피부와 접촉시 연고제제외 석출 가능성이 없다는 것을 확인할 수 있었다. 각각의 지용성과 수용성 항고지단백혈증제제를 함유한 정피투과제제를 사용하여 진행된 투과 실험에서는 자용성인 clofibrat$\xi$의 투파속도가 현저하게 빠르게 나타났는데 이는 지용성인 피부 각질과의 친화 즉 lipophilicity를 증가시킴으로써 지용성인 clofibrate의 경피투과를 촉진시키는 것이라 생각된다. 지용성 경피투과제제에 투과촉진제를 첨가했을 경우, 그렇지 않은 경우에 비해 lag time파 투과속도가 빠르게 나타냈다. 특히 PEG 600을 사용했윤 경우가 가장 빠른 투과속도흘 나타냈고 글리세린, 올레산의 순오로 투과속도의 증가를 나타냈다. PEG 600븐 다른 투과촉진제보다 지용성 약물인 clofibrate에 대해 피부내의 지방과 단백겔의 유동성(fluidity) 과 피부 각질의 lipophilicity를 증가시컴으로서 각질로의 약물분배를 촉진한다고 생각된다.

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탄소섬유/Si/SiC 및 탄소섬유/탄소/SiC 복합재의 기계적 물성 (Mechanical Properties of Carbon Fiber/Si/SiC and Carbon Fiber/C/SiC Composites)

  • 신동우;박삼식;김경도;오세민
    • Composites Research
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    • 제12권3호
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    • pp.8-16
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    • 1999
  • 탄소직포/탄소/SiC 복합재는 탄소직포/탄소 프로폼을 SiC의 유기전구체인 polycarbosilane에 다중함침 열처리하여 제조하였다. 더불어 탄소 섬유의 분율과 배열 형태가 다른 두 가지 종류의 저밀도 탄소/탄소 복합재 즉, 탄소직포($\thickapprox$55 vol%)/탄소 복합재와 chopped 탄소섬유($\thickapprox$40 vol%)/탄소 복합재를 $1700^{\circ}C$ 진공 분위기에서 용융 실리콘과 반응결합하여 고밀도의 탄소섬유/Si/SiC 복합재도 제조하였다. 이 반응 결합 공정 이전 각 밀도가 1.6g/$cm^3$인 탄소직포/탄소 복합재와 1.15g/$cm^3$인 chopped 탄소섬유/탄소 복합재는 반응결합 후 그 밀도가 각각 2.1g/$cm^3$로 증가하였다. 제조한 복합재는 전형적인 섬유강화 복합재의 파괴거동을 보였으며 반응결합 후 밀도와 stiffness 그리고 탄성 한계 강도 등은 모두 현저히 증가하였다. 3점 곡강도와 인장 시험으로 기계적 물성을 비교평가하였다. 탄소직포/탄소 복합재와 chopped 탄소섬유/탄소 복합재의 곡강도에 대한 인장 강도의 비는 약 1/3이었다. 탄소직포/Si/SiC 복합재의 밀도는 2.06g/$cm^3$, 최대 곡강도는 ~120 MPa, 탄성한계 응력은 ~80 MPa를 나타내었다.

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영상처리를 이용한 사이징 제거 상태 측정 알고리즘과 전자파 차폐 성능을 갖는 탄소 섬유 개발 (Measurement Algorithms of Sizing removed state using Image Process And Development of Carbon fibers with Electromagnetic shielding Performance)

  • 조준호;전관구
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.95-101
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    • 2017
  • 본 논문에서는 복합재료로 만들기 위한 전처리 단계에서 수행한 사이징 제거 상태를 영상처리 알고리즘을 적용하여 수치적으로 나타내었고, 전자파 차폐 성능을 높이기 위해서 건식 공정 방식으로 니켈도금 탄소섬유를 제작하였다. 탄소섬유 제조에서 폴리머 종류로 감싸져 나온 사이징은 건식 코팅을 위해서는 제거해야 한다. 사이징이 제거된 상태를 주사 전자현미경(scanning electron microscope, SEM)으로 촬영한 이미지에서 탄소 섬유의 규칙적인 패턴, 즉 상관성을 구함으로써 수치적인 값으로 나타낼 수 있다. 사이징의 제거 방식은 용액, 압축 공기와 용액과 압축공기(하이브리드)로 제거한 SEM 영상에 대하여 제안된 방법을 적용한 결과 하이브리드 방식이 우수함을 확인 할 수 있었다. 그리고 사이징이 제거된 스프레딩 탄소 섬유 롤을 롤투롤 스퍼터 방식으로 니켈도금 탄소 섬유를 제작할 수 있었다. 제작된 30um, 40um과 100um 니켈코팅 탄소섬유에 대해서 전자파 차폐 성능을 측정하였다. 한국산업기술시험원에서 100um 니켈코팅 탄소섬유의 전자파 차폐 성능을 평가한 결과 최저 66.7(dB)에서 최고 73.2(dB)의 전자파 차폐 성능을 보였다. 이것은 구리의 전자파 차폐율과 유사하여 EV/HEV자동차의 케이블로 사용될 수 있다.

황해산 대하(Penaeus chinensis)의 계군분석을 위한 미토콘드리아 DNA 분석 (Mitochondrial DNA Analysis of the Fleshy Prawn (Penaeus chinensis) for Stock Discrimination in the Yellow Sea)

  • 황규린;이영철;장정순
    • 한국수산과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.88-94
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    • 1997
  • 황해 서식 대하(P. chinenesis) 각 개체군의 유전 구조를 파악하기 위하여 미토콘드리아 DNA(mtDNA)를 추출한 후 BamHI등 15종의 제한효소를 이용한 제한효소 절편 다형 현상 (Restriction Fragment Length Polymer-phisms; RFLPs)을 분석하였으며 보리새우 (P. japonicus)와의 염기 치환 정도를 비교하기 위하여 일본 나가사키 1 집단의 절편 양상도 함께 분석하였다. 한국의 대천, 진도, 나로도 집단과 중국의 발해, 청도 집단 등 5개 집단을 분석한 결과, 대하에서는 3종의 haplotype이 발견되었으나 5개 집단 모두가 하나의 haplotype에 의해 지배되고 있는 것으로 나타났다. 나타난 변이는 2종류로 Cla I과 Pvu II 인식부위가 부가된 변이가 청도와 나로도 집단에서 출현하였을 뿐 전 집단에 대한 나머지 13종의 제한 효소 절편 양상은 모두 동일한 것으로 나타났다. 이와 같은 결과에서 보면 황해산 대하의 각 집단 사이에는 활발한 유전자 교류가 있는 것으로 판단되며, 3개 계군에 대한 지금까지의 구분은 재검토되어야 할 것으로 판단된다. 대하와 보리새우의 mtDNA 공통절편을 이용한 p 값에 의한 염기치환은 $13.7\%$ 정도인 것으로 나타났으며, 제한 효소별 절편의 크기를 비교한 결과 대하의 mtDNA의 크기는 평균 16.44kb였고 보리새우는 약 16.31kb였다.

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스프레이 건조법을 이용한 PMMA/TiO2 다공성 입자 제조 및 특성 연구 (Preparation of Porous PMMA/TiO2 Microspheres by Spray Drying Process)

  • 백동현;이현석;강래형;김용진;이존환;최성욱
    • 대한화장품학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.1-7
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    • 2016
  • 본 연구에서는 분무 건조 공정을 이용하여 다공성 PMMA 입자 내부에 $TiO_2$ 나노입자가 고르게 함침된 유/무기 복합분체를 제조하여, $TiO_2$의 은폐력은 그대로 유지하면서도 다공성 구조체로 피지를 흡유하여 지속성을 증대시키는 메이크업 화장품 소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 끓는점이 다른 두 가지 공용매(디클로로메탄 및 헥산올)의 비율과 고분자의 농도 조절을 통해 입자크기와 기공크기를 제어할 수 있었으며, $TiO_2$ 나노입자를 제조된 시료의 전체 무게 대비 74.6 wt%까지 함침 시킬 수 있었다. SEM 이미지 분석을 통하여 복합분체의 다공성 구조를 확인하였고, 절단면 이미지를 통하여 내부에 $TiO_2$ 나노입자가 균일하게 함침 되어 있는 것을 관찰하였다. EDX 매핑으로 Ti 원소가 복합분체의 내부에 전체적으로 분포하고 있음을 확인하였다. Porosimetry 분석으로 기공사이즈 및 공극률을 측정하였으며, $TiO_2$ 나노입자를 함침하고 있음에도 불구하고 50% 이상의 공극률을 유지하여 흡유량이 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다. 결론적으로, $TiO_2$ 나노입자가 PMMA입자의 내부에 잘 분산되어 있어서 가시광선의 반사율을 증가시킴으로써 피부의 결점을 커버하는 성능이 개선되었음을 확인하였다.

친수성 에폭시를 사용하여 FRP 시트로 보강된 슬래브의 휨거동 평가 (Flexural Performance of Slabs Strengthened by Fiber-Reinforced Polymer Sheet with Hydrophilic Epoxy)

  • 주현진;한선진;조해창;이득행;김강수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.85-94
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    • 2016
  • 이 연구에서는 철근콘크리트 구조물 보강의 결합재로서 기존의 에폭시 재료가 가지는 한계를 극복하기 위하여 개발된 실라놀기를 이용한 친수성 화학 그라우트재(hydrophilic chemical grout using silanol, HCGS)를 소개하고 FRP 시트 보강공법을 적용한 슬래브 부재의 휨 실험을 수행하였다. 보강공법이 적용되지 않은 기준실험체, 슬래브와 FRP 시트를 기존의 에폭시로 부착한 실험체, 그리고 HCGS를 적용하여 시트를 부착한 실험체를 각 1개씩 총 3개의 슬래브에 대한 실험연구를 수행하였다. 또한, FRP 시트로 휨 보강된 슬래브 부재의 해석에 적합하도록 계면 수평전단력을 고려할 수 있는 휨 거동 해석모델을 개발하였다. 해석모델로 실험체들의 거동을 평가한 결과, 보강 실험체들은 휨 파괴 시점 전까지 완전합성에 매우 근접한 거동을 나타내는 것으로 평가되었으며, 특히, HCGS를 적용한 보강 실험체는 기존 에폭시의 한계를 극복하는 특성을 가지면서도 에폭시를 적용한 실험체와 유사한 휨 보강 성능을 나타내었다.

Single Lap 전단시험을 적용한 자가치료제의 접착성능 평가 (Evaluation of Bond Performance of Self-Healing Agents Using Single lap Shear Test)

  • 윤성호;박희원;허광수
    • Composites Research
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    • 제17권4호
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    • pp.40-46
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    • 2004
  • 본 연구에서는 single lap 전단시험을 통해 자가치료제와 촉매의 혼합비율 및 경화온도가 자가치료용 폴리머 복합재에 적용되는 자가치료제의 접착성능에 미치는 영향을 조사하였다. 자가치료세로는 DCPD (dicyclopentadiene), ENB(5-ethylidene-2-norbornene), DCPD와 ENB가 혼합된 경우를 고려하였으며 촉매로는 bis(riclohexylphosphine) benzyllidine rethenium (IV) dichloride Grubbs' catalyst를 사용하였다. 이때 DCPD에 대한 촉매의 혼합비율은 1.0wt%와 0.5wt%, ENB에 대한 촉매의 혼합비율은 0.lwt%, DCPD와 ENB의 혼합액에 대한 촉매의 혼합비율은 0.5wt%를 적용하였으며 경화온도는 $25^{\circ}C$, $60{\circ}C$, $80^{\circ}C$를 고려하였다. 연구결과에 따르면 DCPD의 경우 안정화된 접착강도를 얻기 위해서는 많은 양의 촉매와 긴 경화시간이 요구되었다 ENB의 경우는 DCPD의 경우에 비해 촉매의 혼합비율이 낮아도 빠른 경화반응을 얻을 수 있었지만 경화시간이 증가함에 따라 접착전단강도는 DCPD와는 달리 최대 값에 도달하였다가 점차 감소하면서 안정화되는 양상을 나타내었다. DCPD와 ENB의 혼합액 경우도 ENB와 유사한 경화거동을 나타내며 DCPD에 대한 ENB의 혼합비율이 높을 수록 경화반응이 빨라지는 양상을 얻을 수 있었다. 아울러 경화온도가 높을수록 집착전단강도는 증가되며 안정화된 평탄부에 도달하는 경화시간은 짧아짐을 알 수 있었다

HIPS 복합재의 전기적 및 마모 특성에 미치는 다중벽 탄소나노튜브의 영향 (Effects of Multi-walled Carbon Nanotubes on Electrical and Wear Characteristics of High Impact Polystyrene Composites)

  • 정연우;김경식;이현우;정만우;이재혁;김재현;이학주;김광섭
    • Tribology and Lubricants
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    • 제31권3호
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    • pp.95-101
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    • 2015
  • Carbon nanotubes (CNTs) are widely used in polymer composites as filler materials to enhance various characteristics of the composites because of their remarkable mechanical, electrical, and thermal properties. In this study, we investigate the effects of MWCNTs on the electrical and wear characteristics of high-impact polystyrene (HIPS) composites, and compare the results with the effects of carbon black (CB). The HIPS composites are classified as Bare-HIPS, MWCNT-HIPS composites containing 2, 3, 4, and 5 wt% MWCNTs, and CB-HIPS containing 17 wt% CB. Electrical characteristics are evaluated by measuring the surface resistance using a 4-point probe. Wear characteristics are evaluated using the reciprocating wear test, and a chrome steel ball with a curvature of 6.3 mm is used as the counterpart. The results show that the addition of MWCNTs or CB can improve the electrical and wear characteristics of HIPS composites. In the case of MWCNT-HIPS composites, surface resistance, friction coefficient, and specific wear rate decrease as the concentrations of MWCNTs increase. Moreover, the addition of MWCNTs is more effective in improving the electrical and wear characteristics of HIPS composites compared to the addition of CB. To fabricate the HIPS composite with appropriate electrical and wear characteristics, more than 4 wt% MWCNTs is added to HIPS.