• 한국포장학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-11
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• 2018

본 연구에서는 수출 가능한 식품포장재로 pro-oxidant($d2w^{(R)}$)함유 rPP/ZnO 나노컴포지트 유연필름을 제조하였고, 이 산화분해 필름의 기계적 특성과 항균기능을 조사하였다. 산화분해필름은 일정조건의 열과 자외선 처리를 거친 후 특성분석으로 FT_IR, SEM, UTM, GPC를 측정하여 물성변화를 관찰하였다. 카보닐지수와 하이드록실지수에서 열과 자외선에 노출율이 많아질수록 수치는 상승하였다. 표면분석에서는 rPP/$d2w^{(R)}$/ZnO나노컴포지트 필름의 경우 표면이미지가 매끈하여 ZnO의 첨가가 고분자의 상용성을 향상시켰고, 열과 자외선차단효과로 분해를 감소시키는 효과로 작용하였다. 항균력시험에서는 그람음성균은 대장균으로 그람양성균은 황색포도상구균으로 항균력을 측정하였다. 결과로는, ZnO는 시험에 사용한 농도에서 3로그 이상의 미생물 감소율을 나타내었다. 그러나 유연 필름용으로는 ZnO의 농도가 높아질수록 투명도가 떨어지므로 사용에 제한이 있었다. rPP/$d2w^{(R)}$/ZnO가 함유한 시편에서 인장강도는 40% 상승하였고, 신율은 30% 감소되었다. ZnO를 첨가한 경우 기계적 물성상승과 열 안전성과 자외선차단성을 나타내었다. 산화분해능은 열 노출 $70^{\circ}C$ 온도에서 480시간 경과한 후, 자외선 조사로 72시간 노출 이후 시점의 분자량은 수평균분자량이 1,294 g/mol, 무게평균분자량이 5,920 g/mol로 분해되는 결과를 얻었다. 이것으로 UAE 5009:2009, ASTM 6954의 기준에 준한 필름을 제조할 수 있었다. 비교시편과 본 연구에서 제조한 산화분해필름의 분자량이 80.7%와 75.6% 감소한 결과를 얻음으로서, 자연 산화분해됨을 확인하였다. 식품포장재로서 안전성분석에서는 국내법 중 식품접촉플라스틱 폴리프로필렌의 기준에 적합하였다.

• 폴리머
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• 제39권2호
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• pp.317-322
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• 2015

염분차발전은 해수와 담수가 지속적으로 공급되는 곳에 설치된다면 다른 신재생에너지원에 비해 24시간 지속적으로 전력을 생산할 수 있는 시스템이다. 발전량은 물투과도 및 염배제율에 의해 결정되기 때문에, 세포막에 존재하는 물반투과 단백질인 아쿠아포린 분리막을 이용한 압력지연삼투법을 연구하였다. 염으로는 NaCl과 이온선택성 확인을 위하여 $NaNO_3$이 사용되었다. 생체모방형 아쿠아포린 분리막의 물투과량은 2 M 이하의 농도에서 거의 나타나지 않았다. 더욱이, 3 M 이상의 농도에서 유도용액의 농도에 따른 물투과량 차이 및 이온선택도 또한 크게 나타나지 않았다. 따라서 생체모방형 아쿠아포린 분리막은 압력지연삼투 공정에 적용하기 어렵지만, 만약 이를 극복할 수 있는 구조체가 개발된다면 세포에서의 성능치를 기대할 수 있을 것이다.

• 청정기술
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• 제14권1호
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• pp.61-68
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• 2008

연료전지기술은 환경적으로 유해한 오염물질을 발생시키지 않으려, 높은 에너지 밀도를 가지는 청정에너지기술이다. 특히 고분자전해질 연료전지(Polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)는 넓은 응용분야로 인해 최근 큰 관심을 받고 있으며, 폭넓은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 단위전지 내 연료극(anode) 및 공기극(cathode) 촉매 층을 대상으로 고분자전해질연료전지의 운전시간 경과에 대한 성능변화 및 안정성을 예측하는 모델링을 수행하였다 촉매층에서 발생하는 단위전지의 주요한 성능감소 원인으로 연료극에서의 일산화탄소 피독 현상을 고려하였다. 전지의 장기간 운전모델링 결과 연료극에 공급되는 기체 내의 일산화탄소 비율이 클수록 단위전지성능의 안정성이 크게 감소되는 것으로 나타났다. 또한 장기 운전시 공기극의 느린 산소환원반응과 백금의 용해와 소결에 의해 전지의 성능이 감소되는 것으로 나타났다. 이들을 극복하는 방안으로 연료극에 공급되는 수소의 비율을 높이고 공기극의 촉매층 내에 있는 백금양을 높이는 것을 제안하고자 한다.

• 폴리머
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• 제33권6호
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• pp.537-543
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• 2009

고분자의 직접불소화는 불소분자 기체와 비활성 기체의 비균일 반응으로 이루어진다. 일반적으로 불소화는 단순한 공정으로 이루어지며, 불소화된 고분자들은 우수한 차단 특성과 화학적 안정성이 향상된다. 본 연구에서는 폴리설폰(polysulfone, PSf) 치밀막을 직접 불소화법을 이용하여 막의 표면에 불소를 도입하고자 하였으며, 이때 불소의 농도와 불소화 시간 변화에 따른 기체 투과도와 선택도의 변화를 관찰하였다. 불소화된 막의 물리/화학적 특성을 확인하기 위하여 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), 접촉각, atomic force microscopy (AFM)를 실시하였다. 기체투과도 실험을 통하여 불소농포가 증가함에 따라서 질소, 산소 이산화탄소, 헬륨의 투과도가 감소하였으며, 질소에 대한 산소, 이산화탄소, 헬륨의 선택도가 향상되었다.

• 폴리머
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• 제38권6호
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• pp.760-766
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• 2014

종래의 역상 현탁중합 방법을 개선하여 서방성 재료로 적합한 비드형 고흡수성 수지를 제조하고 그것의 물리적 특성을 관찰하였다. 단량체로 아크릴산과 아크릴 아마이드를, 가교제로는 N,N-메틸렌 비스아크릴 아마이드를 사용하였다. 단량체 수용액의 점도는 하이드록시에틸셀룰로오스(HEC)로 조절하였고 분산안정제로 에틸셀룰로오스와 폴리부타디엔계를 조합하여 사용하였고, 분산상으로는 혼합용매를 사용하여 단량체 수용액과 비중을 유사하게 조절하여 사용하였다. 제조된 비드의 주사전자현미경(SEM) 분석결과, 입자의 표면에 수십 nm 직경의 기공들이 존재함을 확인하였다. 비드 입자의 크기는 단량체 수용액의 점성을 조절함에 따라 $500{\sim}3000{\mu}m$ 범위의 크기 분포를 보였다. 비드의 흡수량 및 흡수속도는 입자크기에 반비례하였으며 1 g 수지가 5시간 동안에 흡수하는 최대 수분량은 평균 170~200 g이었다. 한편, 이러한 흡수량은 수용액의 pH 변화에 의존하였으며 pH 5~11 범위에서 최대의 흡수량을 보였으며, NaCl과 $MgCl_2$ 염이나 에탄올과 프로필렌글리콜의 농도 증가에 따라서는 흡수량이 급격하게 저하되었다. 흡수 후 방출 거동을 관찰한 결과 상온에서 700시간으로 서방성 재료로 사용가능성을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제47권4호
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• pp.297-309
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• 2012

나노보강제의 하나인 아연 메타아크릴레이트 (ZMA)로 보강된 천연고무(NR)/부타디엔고무(BR) 블랜드에 발포제 함량을 달리하여 적용하여 발포거동을 관찰하였다. ZMA 첨가에 따라 전반적인 발포고무의 물성은 향상되었지만, 발포입자크기, 밀도, 발포도 등 발포입자의 모폴로지에는 크게 영향을 미치지 않았다. 발포제의 함량에 따라 발포고무의 기계적 물성은 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 발포제 함량 증가에 따라 발포도가 증가하였고, 이는 발포고무의 밀도감소로 나타났지만, 발포입자의 크기나 분산성은 크게 영향을 받지 않았다. 고함량 스티렌-부타디엔 고무(HSBR)의 영향도 함께 조사하였다. HSBR 함량 증가에 따라 발포입자의 크기는 작아졌고 분산성은 향상되었다. 발포고무는 대변형에서 에너지 흡수성이 뛰어난 것으로 나타났다.

• 폴리머
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• 제26권5호
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• pp.691-700
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• 2002

항암제가 함유된 생분해성 고분자 디바이스를 이용한 국소전달요법은 종양 부위에 고농도로 약물을 전달시킬 수 있는 이유로 약물의 효율성을 증가시킬 수 있다. 1,3-bis(2-chloroethyl)-1-nitro-sourea (BCNU, carmustine)는 뇌종양 치료를 위하여 가장 일반적으로 사용되는 화학요법적 약물이다. 표적 부위까지 항암제를 효과적으로 전달하기 위한 이식제의 설계는 중요한 인자이다. 본 연구에서 약물의 방출경향을 조절하기 위해서 생분해성 웨이퍼의 첨가제와 다양한 제형 변화로부터 BCNU의 방출패턴을 조사하였다. 각각 3.85, 10, 20 및 30%의 BCNU를 함유한 PLGA 웨이퍼를 다양한 형태(직경 3, 5 및 10 mm, 두께 0.5, 1 및 2 mm)로 직접 압축성형법에 의해 제조하였다. 생체외 방출실험에서 BCNU 함유 PLGA 웨이퍼로부터 약물 방출거동은 웨이퍼의 포기 약물 함유량, 무게, 직경, 두께, 부피, 표면적 및 PLGA 분자량뿐만 아니라 첨가제의 종류와 같은 다양한 변수로 조절했다. 웨이퍼로부터 약물의 방출은 BCNU 함유량 및 염화나트륨 (NaCl)과 폴리엔비닐피롤리돈 (PVP)이 증가할수록 촉진되었다. 또한, BCNU가 함유된 PLGA 웨이퍼의 무게와 형태변화에 대한 조사를 통하여 다양한 기하학적 인자들과 첨가제의 효과를 고찰하였다.

• 폴리머
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• 제28권3호
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• pp.211-217
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• 2004

메톡시 폴리(에털렌 글러콜)과 생분해성 폴리에스테르 계열의 카프로락톤 그러고 락타이드로 구성된 블록 공중합체를 수용액 상에서 온도에 따른 솔-젤 전이 현상을 연구하였다. 폴러(에틸렌 글리콜)-폴리카프로락톤 (MPEG-PCL)은 HCI${\cdot}Et_{2}O$촉매 존재 하에서 실온에서 반응 용매로서 메틸렌클로라이드를 사용하여 카프로락톤기 개환을 통하여 합성되었다. 또한, 폴리(에틸렌 글리콜)-폴리(락틱 에시드) (MPEG-PLLA)는 촉매로서 stannous octoate를 사용하여 톨루엔에서 115${\circ}C$에서 중합을 실시하였다. 합성된 블록 고분자는 $^1$H-NMR, IR 그리고 GPC 뿐만 아니라 수용액상에서의 온도 감응성 상전이 형상을 관찰함으로써 그 특성을 분석하였다. 소수기의 사슬길이가 증가함에 따라 솔-젤 전이 온도가 증가하였고 상전이 곡선은 낮은 농도로 급격한 기울기의 증가가 일어났다. 인체온도에서 젤 형성을 확인하기 위하여, 각각의 블록 공중합체 MPEG-PCL과 MPEG-PLLA를 수용액에 20 wt% 농도로 준비하여 쥐에 주입한 후 신체에서의 젤 형성을 확인하였다. 본 연구를 통하여 블록 공중합체가 약물과 단백질의 주사형 이식형제제 등의 생체용 재료로서 가능성을 가지고 있음을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제13권3호
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• pp.162-173
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• 2003

폴리아닐린(polyaniline, PANI)과 도판트인 camphorsulfonic acid(CSA), dodecyl benzene sulfonic acid(DBSA)와 의몰비 변화에 따라 가상 n형 PANI을 제조하였다. FT-IR측정으로부터 도핑유무를 확인하였고, indium thin oxide(ITO)에 코팅하여 제조한 전극에 대해, 순환전압전류법과 교류임피던스법을 이용하여 도판트의 영향을 조사하였다. FT-IR과 순환전압전류법으로부터, 제조된 전극이 양이온의 도핑-탈도핑이 일어나는 가상 n형의 특성을 가짐을 확인하였다. 순환전압전류법에서 산화-환원 피크전류값은 PANI/DBSA에 비하여 PANI/CSA가 약 5 배정도 더 큰 결과를 보였다. 교류임피던스법으로부터, 두 전극 모두 이상적인 Randles의 등가회로와 유사한 거동을 보였다. 전하이동저항은 PANI/CSA에서 $1.14~1.09 k{\Omega}$으로 거의 일정한 값을 보였고, PANI/DBSA는 DBSA 몰 비에 증가에 따라 $27.73{\sim}8.37K{\Omega}$으로 감소하여 나타났다. 이중층용량 또한 PANI/CSA는 $13.47{\sim}14.59 {\mu}F$으로 거의 일정하였으나, PANI/DBSA는 DBSA 몰 비 증가에 따라 $0.49{\sim}l.20 {\mu}F$으로 증가를 보였다. 결과적으로 PANI/CSA의 전기적 특성이 더 좋았으나, 도판트의 몰 비 증가에 따른 특성은 PANI/CSA 전극은 거의 일정하였고, PANI/DBSA 전극은 전기적 활성이 좋아짐을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.275-282
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• 2021

Maleic anhydride (MA)와 divinylbenzene (DVB)을 개시제인 di(tert-butyl-perxoyisopropyl)benzene (PK-14)과 함께 이축 압출기에서 용융 그래프팅 반응을 통해 상용화제인 high-molecular-weight maleic anhydride-grafted polylactic acids (HMMA-g-PLA)를 제조하였다. 제조된 HMMA-g-PLA의 특성을 분석하기 위해 Fourier transform infrared (FTIR), Melt index (MI), 그리고 역적정을 실시하였다. HMMA-g-PLA는 DVB의 함량이 증가함에 따라 MA의 그래프팅율은 증가하나 MI는 감소하였는데, DVB의 도입으로 PLA의 𝛽-scission 반응이 억제되어 분자량이 증가되었기 때문이다. HMMA-g-PLA를 사용한 PLA기반 합성목재(wood-plastic composites, WPCs)는 matrix인 PLA에 보강재인 목재와 무기 충전재인 talc를 첨가하여 일축 압출기로 용융 블렌드하였다. 상용화제인 HMMA-g-PLA가 도입된 WPCs는 도입되지 않은 WPCs와 비교하여 더 높은 굴곡강도 및 충격강도를 보였다. 이것은 Scanning electron microscope (SEM) 분석을 통해 HMMA-g-PLA의 첨가로 PLA와 목분과의 계면 결합력이 우수해졌기 때문인 것을 알 수 있었다. 하지만 HMMA-g-PLA의 함량이 높을 때는 WPCs의 기계적 물성을 악화시켰다. 이는 도입된 HMMA-g-PLA 상용화제의 분자량이 PLA 고분자 수지보다 더 낮아 기계적 물성을 감소시킨 것으로 판단하였다.