• Elastomers and Composites
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• 제59권2호
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• pp.51-63
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• 2024

Polypropylene (PP) is a commodity plastic that is widely used owing to its cost-effectiveness, lightweight nature, easy processability, and outstanding chemical and thermomechanical characteristics. However, the imperative to address energy and environmental crises has spurred global initiatives toward a circular economy, necessitating sustainable alternatives to traditional fossil-fuel-derived plastics. In this study, we conducted a series of comparative investigations of bio-based polypropylene (bio-PP) blends with current PP of the same and different grades. An extrusion-based processing methodology was employed for the bio-PP composites. Talc was used as an active filler for the preparation of the composites. A comparative analysis with the current petroleum-based PP indicated that the thermal properties and tensile characteristics of the bio-PP blends and composites remained largely unaltered, signifying the feasibility of bio-PP as a potential substitute for the current PP. To achieve a higher Young's modulus, elongation at break (EAB), and melt flow index (MFI), we prepared different composites of PP of different grades and bio-PP with varying talc contents. Interestingly, at higher biomass contents, the composites exhibited higher MFI and EAB values with comparable Young's moduli. Notably, the impact strengths of the composites with various biomass and talc contents remained unaltered. In-depth investigations through surface analysis confirmed the uniform dispersion of talc within the composite matrix. Furthermore, the moldability of the bio-PP composites was substantiated by comprehensive rheological property assessments encompassing shear rate and shear viscosity. Thus, from these outcomes, the fabricated bio-PP-based composites could be an alternative to petroleum-based PP composites for sustainable automobile applications.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.146-152
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• 2018

본 연구에서는 국내에서 주로 발생하는 소성변형에 대한 아스팔트 혼합물의 성능개선을 위해 분말형 및 액상형 재료를 혼합한 복합 개질제를 이용하였다. 주요 구성 물질은 분말형인 규조토, 운모 및 카본블랙, 액상형 고형분 70% SBR(Styrene-Butanaiene Rubber) 라텍스 등을 이용하였다. 시험에 사용된 2종류의 표층용 혼합물에 대한 인장강도비는 국토교통부(2017) 아스팔트 혼합물 생산 및 시공지침 기준인 0.80 이상을 만족하였다. 복합개질제를 첨가한 경우 건조상태에서의 인장강도 증가효과가 약 14% 이상 나타났다. 휠트레킹 시험 하중에 의한 분당변형속도는 0.07-0.14 정도로 복합 개질제 사용 시 분당 변형속도가 개선되었고, 동적안정도의 경우 295에서 590으로 거의 100% 정도 향상되었다. 또한, 최종 침하량은 11.38mm에서 9.57mm로 저감되었다. 동삼축압축시험을 이용한 소성변형 시험결과, 2단계 구간이 끝나고 3단계 소성변형파괴구간에 진입하는 변형량의 크기는 평균 1.50mm에서 1.76mm,나타났다. 또한, 2단계 구간의 시간당 변형 기울기는 기존 아스팔트 혼합물은 0.007 mm/sec 이고, 복합 개질제를 혼합한 아스팔트 혼합물의 평균기울기는 0.005 mm/sec 정도로 도로포장체가 안정적인 공용성능을 발휘하는 구간에서 교통하중에 의한 소성변형 속도가 상대적으로 작음을 알 수 있다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권4호
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• pp.343-351
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• 2011

유기나노점토와 인화합물을 함유한 우레탄폼 복합체를 합성하고, 폼 생성속도, 밀도, 몰포로지, 열적특성 분석을 수행하였다. 우레탄폼 복합체는 Cloisite 30B가 박리/분산된 폴리아디페이트디올과 폴리에테르-폴리올(f=4.6), PMDI(f=2.5), D-580(phenyl polyoxyalkenyl phosphate)로부터 제조하였다. 발포제로써 cyclopentane과 증류수가 우레탄폼 복합체의 특성에 미치는 영향을 D-580의 농도 0~2.9 wt%에서 측정하였다. 증류수는 cyclopentane 보다 약 30% 빠르게 폼을 형성시켰다. 증류수로 발포한 우레탄폼 복합체의 밀도는 cyclopentane으로 발포한 경우보다 32~34% 낮았다. 증류수로 발포한 우레탄폼 복합체의 cell은 타원형인 반면에, cyclopentane으로 발포한 복합체는 구형의 형상이며, D-580의 함량이 증가함에 따라 cell 직경이 $158{\mu}m$에서 $100{\mu}m$로 감소하였다. Cyclopentane 으로 발포한 우레탄폼 복합체의 $T_g$는 D-580 함량이 증가함에 따라 $77.6^{\circ}C$에서 $56.1^{\circ}C$로 낮아졌다. 증류수로 발포한 우레탄 복합체의 $T_g$는 D-580 함량이 증가함에 따라 높아졌다. Cyclopentane과 증류수로 발포한 우레탄폼 복합체는 모두 $250^{\circ}C$에서 열분해가 시작하였다. Cyclopentane로 발포한 우레탄폼 복합체는 $500^{\circ}C$ 이상에서 열분해속도가 증가하는 2차 열분해 현상이 측정되었다. D-580에 의한 열안정성의 개선 정도는 cyclopentane으로 발포한 복합체에 비하여 증류수로 발포한 우레탄 복합체에서 더 높게 측정되었다.

• 한국자기학회지
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• 제15권2호
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• pp.67-75
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• 2005

경량 전파흡수체 구현 방안의 하나로 저밀도(약 0.2g/cc) 중공미세구 표면에 수 ${\cal}um$ 두께의 Co 피막을 무전해 도금에 의해 코팅하고, 고주파 전자기 특성 및 전파흡수특성을 조사하였다. Co 도금은 활성화 처리와 도금공정 2단계 과정을 거쳐 시행되었다. 도금공정의 반복에 의해 두께 $2{\~}3\mu$m의 균일한 Co 피막을 얻을 수 있었다. 이 분말을 실리콘 고무와 혼합하여 복합체를 제조하고, 고주파 전자기 물성 및 전파흡수특성을 회로망 분석기로 측정하였다. Co 피막의 강자성 특성 및 전도 특성에 의해 높은 자기손실 및 유전상수를 얻을 수 있었다. 이와 같은 전자기적 특성에 의해 GHz 대역에서 우수한 전파흡수특성(두께 2.0$\~$2.5mm, 전파흡수능 20dB 이상)이 확인되었다. 특히 Co 도금 중공미세구의 밀도(0.84 g/cc)는 페라이트(5.0 g/cc)에 비해 약 1/6에 불과하기 때문에 경량 전파흡수체로서 응용가치가 매우 높음을 제시할 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제39권3호
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• pp.179-185
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• 2004

이소프렌 고무(IR)와 천연고무(NR)가 중량비로 25/75로 혼합된 베이스 고무수지에 카본블랙(CB) 및 가교조제가 섞인 고무복합계의 가황반응 도중의 전기적 성질 변화를 in-situ로 측정하였다. 130, 140, 150, 및 $160^{\circ}C$로 정해진 각각의 가황 반응 온도에서 반응시작 전과 반응도 중의 각각 정해진 시간에서 1Hz에서 10kHz까지의 인가주파수 변화에 따른 체적고유저항 값(P)의 변화를 측정하였다. 가황 반응이 시작되기 전의 초기 P값은 낮은 인가주파수에서는 약 $9.0{\times}10^7\;{\Omega}-cm$의 높은 값으로부터 인가주파수가 높아짐에 따라 급격히 떨어지는 현상을 보이다가 점점 안정화되어 약 $1.0{\times}10^7\;{\Omega}-cm$으로 감쇠되어가는 이중 안정화 패턴의 형태를 보였다. 그러나 초기 P 값의 반응온도에 따른 변화는 온도가 낮아짐에 따라 반응 전보다 반응 후에 1/3 이하로 현저히 낮아지는 현상이 관찰되었고 이와 함께 안정화에 걸리는 주파수 의존도 역시 상대적으로 적어지는 것이 관찰되었다. 관찰된 현상과 해석으로부터 전기적 특성 안정화에 따르는 주파수 의존성은 도체인 전극과 샘플의 계면에서 일어나는 전하의 충-방전 현상과 가황에 따른 샘플 내의 구조변화와 CB의 재배열 등에 의한 전기전도성의 변화로 해석되었다.

• Composites Research
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• 제35권3호
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• pp.127-133
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• 2022

폴리프로필렌은 가교폴리에틸렌을 대체할 수 있는 차세대 고전압 전력케이블 절연체로써 큰 주목을 받고 있다. 하지만, 폴리프로필렌은 탄성률이 크고 충격에 취약하여 단독으로 절연체로 사용될 수 없고, 중합 단계에서 고무상이 혼재된 공중합체 형태로 주로 활용된다. 본 논문에서는 내충격성 폴리프로필렌, 폴리올레핀 탄성체, 그리고 프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체의 용융 혼합을 통해 연성의 폴리프로필렌계 블렌드를 제조하였다. 폴리프로필렌 기재를 유지하면서도 다량의 탄성체 상들을 지니는 적정 비율의 3성분계 블렌드를 개발하였고, 탄성체 상들의 도입에 의해 폴리프로필렌의 탄성률을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 25도 및 -40도에서의 충격강도 및 연신율을 크게 증가시킬 수 있었다. 또한, 동적기계분석을 통해 가교폴리에틸렌이 기계적 물성을 손실하는 100도 이상의 온도에서도 3성분계 블렌드는 고체 형태를 유지할 수 있는 범위의 저장탄성률을 나타내었다. 뿐만 아니라, 3성분계 블렌드는 30 kV/mm의 직류 전압 인가 하에서 공간전하를 효과적으로 억제시키는데 유리한 것으로 나타났다.

• 치위생과학회지
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• 제13권1호
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• pp.97-104
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• 2013

본 연구는 치과재료의 유해인자로부터 치과종사자들의 진료실내의 유해인자로부터 노출을 최소화시키기 위해 치과종사자들의 치과수복재료인 아말감과 레진에 대한 안전성 관리행동에 대해 설문을 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 치과용 아말감과 레진 종류에 따른 사용여부는 아말감 85.8%, 컴포지트 레진은 100%, 아크릴 레진과 트레이용 레진은 각각 97.8%, 95.7%를 사용한다고 응답하였다. 치과용 아말감과 레진의 유해성에 대한 인식은 치과용 아말감은 95.2%, 레진의 유해성에 대한 인식은 36.5%가 잘 알고 있다고 응답하였다. 2. 레진 사용 시 안전성에 관한 관리 행동사항은 4점 척도로 점수가 높을수록 안전성에 관한 관리 행동이 낮은 것을 의미하고 전체평균은 1.99로 조사되었으며 안전성 행동의 실천성이 가장 낮은 항목은 평균 2.50으로 '레진 취급 시 실내공기를 환기시킨다'가 나타났으며 '치과재료를 사용 시 관리지침서에 주의사항을 숙지한다'는 1.04로 안전성 관리행동이 가장 양호하게 나타났다. 3. 치과용 아말감 사용 시 안전성에 관한 관리 행동은 평균이 1.83이며 안전성 관리행동이 가장 낮게 나타난 항목은 평균 2.89로 '아말감 취급 시 환자에게 러버댐을 장착한다', '아말감 사용 후 실내공기를 환기시킨다'가 2.78이며 치과용 아말감 사용 시 안전성 관리 행동이 가장 잘 되는 항목은 '남은 아말감은 뚜껑이 있는 용기에 보관한다'가 1.40, '아말감 사용 후 폐기물 처리법에 의해 처리한다'는 1.42로 나타났다. 4. 일반적인 특징에 따른 치과용 아말감과 레진 사용 시 안전성 관리 행동의 결과 아말감은 모든 특징에서 유의성을 나타냈으며 레진은 직장 내 직위와 근무경력이 통계적 유의성을 나타냈다(p<0.05). 아말감에 대한 안전성 관리행동은 연령이 20~25세가 2.06으로 높은 연령대보다 저조하였으며 학력은 고졸, 전문대졸, 대졸이 각각 2.38, 1.97, 1.77로 나타나 학력이 높은 대상이 양호한 결과를 나타냈다. 근무장소는 종합병원(대학병원)이 1.69로 실천성이 가장 양호했다. 직장 내 직위는 아말감과 레진이 각각 수석치과위생사가 1.84, 1.68로 안전성 관리행동이 좋게 나타났으며 경력은 아말감인 경우 1~3년이 1.89, 10년 이상 1.96, 레진은 10년 이상이 1.67로 나타나 경력은 대체적으로 높은 경 우 실천성이 높았다. 5. 치과용 아말감 및 레진의 사용 시 안전성 관리행동과 일반적인 특징과의 상관관계에서 아 말감과 통계적으로 유의하게 상관관계를 나타낸 일반적인 특징은 학력(p<0.05)과 직장 내 직위(p<0.05)이며 레진 사용 시 안전성 관리행동과 통계적 유의성을 나타낸 일반적인 특징은 연령(p<0.05)과 직장 내 직위(p<0.05)로 나타났다. 이상의 결과를 볼 때 치과의료기관 종사자들에게 치과재료 취급 시 재료에 대한 유해성 교육이 지속적으로 전달되어야 하며 주의사항을 꼭 숙지하여 안전성 관리행동이 올바르게 이루어짐으로 친환경적인 근무환경을 만들고 유해한 화학물질부터 치과종사자들의 건강을 예방하는 데 적극 노력하여야 할 것이다.