• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제9권4호
• /
• pp.469-477
• /
• 2021

본 연구에서는 해양환경에 노출된 구조물의 내구성과 안전성 저하를 방지하는 셀룰로오스 방오 코팅제에 대한 기본적인 역학 성능을 평가하였다. 셀룰로오스 나노섬유와 AKD 및 폐유리 미분말을 주요 재료로 구성하여 제조하였으며, 접촉각 시험, 건조 시간, 점성 분석, 미세구조 분석을 실시하였다. 셀룰로오스 방오 코팅제를 1회 코팅할 경우 상대적으로 강재 시편에서 높은 소수성능을 발휘하는 것으로 나타났으며, 시멘트 모르타르에서는 AKD 함유량이 증가할수록 접촉각이 증가하는 것이 확인되었다. 3회 코팅시 최대 151.6°의 초소수성을 표면을 확인하였으며, 폐유리 미분말 혼입시 상대적으로 높은 소수성능을 갖는 것이 나타났다. 셀룰로오스와 증류수를 1:1 비율로 제조할 경우 의가소성 유체에 해당하여 코팅제로의 활용에 적합할 것으로 판단되었다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.66-82
• /
• 2017

유기실리콘 계면활성제는 소수성 유기실리콘 그룹에 친수성 극성 그룹이 결합되어 있다. 유기실리콘의 독특한 특성으로 인하여 유기실리콘 계면활성제는 낮은 계면장력, 윤활성, 퍼짐성, 발수성, 열 안정성, 화학적 안정성 때문에 폴리우레탄 폼, 건설재료, 화장품, 페인트잉크, 농약 등 많은 산업분야에 사용되고 있다. 특히 저분자 유기실리콘을 소수기로 한 트리실록산 계면활성제는 낮은 표면장력과 우수한 습윤/퍼짐성 때문에 super wetter/super spreader로서 활용되고 있으나 가수분해에 취약한 단점도 가지고 있다. 트리실록산 계면활성제의 기능향상과 단점개선 등 응용분야에서의 요구사항을 반영하기 위하여 다양한 화학구조를 가진 트리실록산 계면활성제들이 개발되고 있다. 본 총설에서는 소수성 트리실록산 중추로서의 반응성 트리실록산의 합성방법, 반응성 트리실록산을 친수성 그룹과 결합시키는 규소 수소화반응같은 주요 반응방법, 그리고 폴리에테르, 카보하이드레이트, 제미니, 볼라폼, 더블 트리실록산 타입 등 주요 저분자 트리실록산 계면활성제들의 합성방법을 논의한다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.461-477
• /
• 2017

소수성 유기실리콘 그룹에 친수성 극성 그룹이 결합되어 있는 유기실리콘 계면활성제는 유기실리콘의 독특한 특성으로 인하여 낮은 계면장력, 윤활성, 퍼짐성, 발수성, 열 안정성, 화학적 안정성 때문에 폴리우레탄 폼, 건설재료, 화장품, 페인트잉크, 농약 등 많은 산업분야에 사용되고 있다. 특히 소수기로 저분자 실록산을 가지고 있는 유기실리콘 계면활성제는 낮은 표면장력과 우수한 습윤/퍼짐성 때문에 super wetter/super spreader로서 활용되고 있으나 가수분해가 되는 취약한 단점도 가지고 있다. 저분자 실록산 계면활성제의 기능향상과 단점개선 등 응용분야에서의 요구사항을 반영하기 위하여 다양한 화학구조를 가진 저분자 실록산 계면활성제들이 개발되고 있다. 본 총설에서는 반응성 테트라실록산과 다이실록산의 합성방법, 반응성 테트라실록산 또는 다이실록산을 친수성 그룹과 결합시키는 규소수소화반응 같은 주요 합성방법, 그리고 폴리에테르, 카보하이드레이트, 제미니, 볼라 타입 등 구조를 가지는 테트라실록산 계면활성제와 다이실록산 계면활성제들의 합성방법을 논의한다.

• 한국염색가공학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.30-37
• /
• 2009

Studies on plants such as lotus leaf suggested that dual-scale structure could contribute to super-hydrophobicity. We introduced super-hydrophobicity onto poly(ethylene terephthalate)(PET) fabric with dual-scale structure by assembling $TiO_2$ nano sol. PET fabric was treated with $TiO_2$ sol, water-repellent agent using various parameters such as particle size, concentration. Morphological changes by particle size were observed using field emmission scanning electron microscopy(FE-SEM) and AFM measurement, contact angle measurement equipment. The contact angle of water was about 138.5$^{\circ}$, 125.8$^{\circ}$, 125.5$^{\circ}$ and 108.9$^{\circ}$ for PET fabric coated with 60.2nm, 120.1nm, 200nm and 410.5nm $TiO_2$ particles, compared with about 111.5$^{\circ}$ for PET fabric coated with water repellent. When we mixed particle sizes of 60.2nm and 120.1nm by 7:3 volume ratio, the contact angle of water was about 132.5$^{\circ}$. And we mixed particle sizes of 60.2nm and 200nm by 7:3 volume ratio, the contact angle of water was about 141.8$^{\circ}$. Also we mixed particle sizes of 60.2nm and 410.5nm by 7:3 volume ratio, the best super-hydrophobicity was obtained. In this paper, we fabricated various surface structures to the water-repellent surfaces by using four types of $TiO_2$ nano-particles, and we found that the nanoscale structure was very important for the super-hydrophobicity.

• 한국표면공학회지
• /
• 제44권1호
• /
• pp.32-37
• /
• 2011

Numerical analysis is done to investigate the effect of surface treatment of a toilet on the cleanness. The surface treatment using plasma for the super-hydrophobic surface expects the self-cleaning effect of the toilet seat cover for preventing the droplets with a great quantity of bacteria during the toilet flushing after evacuation. In this study, the fluid analysis in the toilet during the flushing was performed by an ultrahigh-speed CCD camera with 1,000 frame/sec and the numerical modeling. And the spattering phenomenon from the toilet surface during urine was analyzed quantitatively by CFD-ACE+ with a free surface model and a mixed model of two fluids. If the surface tension of the toilet surface is weak, many urine droplets after collision bounded in spite of considering the gravity. The turbulence generated by the change of angle and velocity of urine and the variation of the collision phenomenon from toilet surface were modeled numerically.

• 한국가시화정보학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.49-53
• /
• 2015

Recently, researches for droplet impact phenomena have been faced a new phase in the direction of studying the effect of complex external conditions (e.g. wettability, temperature, morphology, electric field, etc.) for depth understanding and precise controlling in various applications. Hence, here we investigated the electrified droplet impact phenomena, because there were few quantitative researches for electrified droplet impact when we considering many real applications such as electrospray, electrohydrodynamic (EHD) jet printing. To observe interaction effect of surface charge between substrate and droplet simultaneously, micro-droplets with various Reynolds number (Re) and Weber number (We) were dripped on super-hydrophobic surface with existence and nonexistence of electrical surface charge. It shows three kinds of impact behaviors, fully bouncing, partial bouncing, and splashing with different We. Also, charged droplet bounced higher on electrically charged surface than on non-charged surface. Additionally, transition regions of three impact behaviors were classified quantitatively with water hammer pressure value, which means instant pressure inside droplet at the impact moment.

• 센서학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.251-255
• /
• 2019

We propose a two-step lithography process to minimize edge-bead issues caused by thick photoresist (PR) coating. In the conventional PR process, the edge bead can be efficiently removed by applying an edge-bead removal (EBR) process while rotating the silicon wafer at a high speed. However, applying conventional EBR to the production of desired PR mold with unique negative patterns cannot be used because a lower rpm of spin coating and a lower temperature in the soft bake process are required. To overcome this problem, a two-step lithography process was developed in this study and applied to the fabrication of a polydimethylsiloxane (PDMS) film having super-hydrophobic characteristics. Following UV exposure with a first photomask, the exposed part of the silicon wafer was selectively removed by applying a PR developer while rotating at a low rpm. Then, unique PR mold structures were prepared by employing an additional under-exposure process with a second mask, and the mold patterns were transferred to the PDMS. Results showed that the fabricated PDMS film based on the two-step lithography process reduced the height difference from 23% to 5%. In addition, the water contact angle was greatly improved by spraying of hydrophobic nanosilica on the dual-scaled PDMS surface.

• 소성∙가공
• /
• 제19권2호
• /
• pp.73-78
• /
• 2010

Recently, many researches on the development of super-hydrophobic surface have been concentrated on the fabrication of nano-patterned products. Nano-patterned mold is a key to replicate nano-patterned products by mass production process such as injection molding and UV molding. The present paper proposes the new fabricating method of nano-patterned mold at low cost. The nano-patterned mold was fabricated by electroforming the anodic aluminum oxide membrane filled with UV curable resin in nano-hole by capillary phenomenon. As a result, the final mold with nano-patterns which have the holes with the diameter of 100~200 nm was fabricated. Furthermore, the UV-molded products with clear nano- patterns which have the pillars with the diameter of 100~200nm were achieved.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.94-94
• /
• 2018

무인자동차 및 전기자동차 등 전장부품 및 메인보드에서의 오염 방지와 전자파에 의한 신호 간섭 현상에 따른 기기의 오작동을 방지하고자 MWCNT의 clustering 및 tangling현상을 활용하여 self cleaning 기능을 갖는 super hydrophobic 표면과 high aspect ratio에 의한 percolation 현상을 활용하여 전자파 차폐를 위한 낮은 표면저항을 만족하는 복합 재료로 구성된 코팅에 관하여 연구하였다. 이를 위해 isopropyl alcohol(IPA)을 용매로 산처리 한 MWCNT와 무기바인더, 불소계 실란을 첨가하여 초음파 분산을 함으로써 코팅액을 제조하였다. 이를 full cone nozzle type, 흡상식 스프레이 조건으로 알루미늄 시편위에 스프레이 코팅 후 열경화 하여 접촉각측정기로 측정 결과 $160^{\circ}$이상의 초발수 표면과 Low Resistivity Meter로 표면저항을 측정한 결과 $10^3{\Omega}/cm^2$ 이하의 낮은 코팅막을 구현하였으며 내구성 실험을 위한 항온항습 장비로 $80^{\circ}C$의 내열테스트 및 80%와 $80^{\circ}C$조건하에서의 내습테스트 결과 표면에 이상 없음을 확인하였고 열전도율 측정을 위해 밀도 측정 결과 $2.68g/cm^3$, 비열 측정 결과 $0.85J/g^{\circ}C$가 열확산율 측정결과 $88.64mm^2/s$가 측정 되었으며 밀도, 비열, 열확산율을 곱한 값인 $201.9W/m{\cdot}K$의 열전도를 갖는 코팅막을 구현하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.78-78
• /
• 2018

전기 아연도금은 철강의 내식성을 향상시키기 위한 희생양극으로 사용되어 왔다. 이러한 아연 도금층의 내식성은 그 아연에 의하여 부식으로부터 보호받는 철강 소재의 수명과 직결됨에 따라 아연 도금층의 성능 특히 부식저항성을 높이는 연구는 소재 수명 뿐만이라 성능의 유지하는데 있어서 매우 중요하다. 본 연구에서는 전기 아연 도금층에 표면에너지가 낮은 물질인 테플론을 얇게 코팅함으로써 발수성 표면을 구현하였다. 발수성 표면은 물에 대한 젖음성이 매우 낮기 때문에 부식 저항성이 높은 것으로 알려져 있는데, 이는 표면의 거칠기를 제어함으로써 그 효과를 극대화 할 수 있다. 본 연구에서는 특히 전기 아연 도금의 후처리로 알려진 인산염 처리를 이용하여 전기 아연 도금층의 표면형상 구조를 제어하였다. 그리고 그 표면에 테플론을 코팅함으로써 초발수 성질을 구현하였고, 이를 통해 아연 도금층의 내식성 향상에 대하여 분석하였다. 그 결과, 인산염처리에 의하여 표면형상의 구조가 거칠어질수록 테플론 코팅 후 접촉각과 물방울의 이동성은 증가하였다. 이는 표면형상에 의해서 공기층이 물방울 아래에 고립되어 있다는 것을 의미하고, 이러한 공기층으로 인하여 아연 도금층의 내식성은 크게 증가하였다.