• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권4호
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• pp.255-262
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• 2013

본 연구에서는 연속체 이론을 배경으로 하며 일반적으로 많이 사용되는 Navire-Stokes방정식이 아닌 입자의 확률분포를 배경으로 하는 Boltzmann 방정식을 이용하여 자유수면을 포함하는 유동을 해석하는 전산시뮬레이션 코드를 개발하였다. 댐 붕괴시뮬레이션에 적용하여 코드의 검증을 수행하였으며, 기존의 실험 및 계산결과와 비교함과 동시에 격자볼츠만 시뮬레이션의 특성을 분석하였다. 공학적 응용을 위해서 임의 형상의 물체가 존재시에 자유수면 시뮬레이션도 수행하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권2호
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• pp.360-367
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• 2016

A windowless spallation target can provide a neutron source and maintain neutron chain reaction for a subcritical reactor, and is a key component of China's nuclear waste transmutation of coupling accelerator and subcritical reactor. The main issue of the windowless target design is to form a stable and controllable free surface that can ensure that energy spectrum distribution is acquired for the neutron physical design when the high energy proton beam beats the lead-bismuth eutectic in the spallation target area. In this study, morphology and flow characteristics of the free surface of the windowless target were analyzed through the volume of fluid model using computational fluid dynamics simulation, and the results show that the outlet cross section size of the target is the key to form a stable and controllable free surface, as well as the outlet with an arc transition. The optimization parameter of the target design, in which the radius of outlet cross section is $60{\pm}1mm$, is verified to form a stable and controllable free surface and to reduce the formation of air bubbles. This work can function as a reference for carrying out engineering design of windowless target and for verification experiments.

• 폴리머
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• 제37권3호
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• pp.373-378
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• 2013

폴리카보네이트(PC) 필름을 유연기판으로 사용하기 위해서는 $SiO_x$ 증착에 의한 베리어 특성 개선이 필요하며 이때 베리어 층과 PC 계면 접착력이 매우 중요하다. 본 연구에서는 언더 코팅, UV/$O_3$ 및 저온 플라즈마와 같은 다양한 표면 처리 방법에 의하여 PC 필름 표면을 개질하여 표면의 물리적 화학적 변화가 증착된 베리어 층 계면 접착력에 미치는 영향을 살펴보았다. 표면 처리 전의 PC 필름은 표면 거칠기 및 표면 에너지가 매우 낮아 $SiO_x$ 베리어 층과의 접착력이 현저히 떨어짐을 알 수 있었다. PC 필름을 저온 플라즈마로 표면 처리한 결과, 표면의 거칠기 증가와 극성 관능기 생성에 의하여 극성 표면 에너지가 향상되는 반면 UV/$O_3$ 처리의 경우, 표면 거칠기 변화 없이 표면에 생성된 극성 관능기에 의해 극성 표면 에너지가 증가됨을 알 수 있었다. 이러한 표면의 변화는 베리어층과 PC 기판의 계면 접착력 증가에 기여함을 알 수 있었다. 표면 처리 방법으로 언더 코팅을 사용하는 경우 표면에 에너지를 가하지 않아도 코팅제의 아크릴산과 $SiO_x$의 접착력 향상에 의하여 PC 필름과의 계면 접착력이 증가되며 유무기 하이브리드 다층 구조에 의한 베리어 특성 개선이 함께 일어남을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제36권3호
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• pp.338-343
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• 2012

콘텍트렌즈용 하이드로젤의 계면 특성의 이해를 위해 단백질 흡착 현상을 열역학을 바탕으로 연구하였다. 다른 습윤성을 갖는 $1{\times}1mm^2$ 크기의 하이드로젤을 알부민(bovine serum albumin, BSA)용액에 1시간 동안 침지시킨 후 남아있는 BSA 용액의 농도를 Bradford assay로 정량하였다. 모든 하이드로젤로의 단백질 흡착량은 단백질 농도가 증가함에 따라 계면 흡착량이 증가하며 Langmuir 곡선의 형태를 보였다. 또한 계면과 용액내의 단백질 농도비($P$), 계산된 흡착 Gibbs free energy는 하이드로젤 재료의 친수성도가 증가함에 따라 증가하였다. 표면에너지와 단백질 흡착량 상관관계를 이해하여 콘택트렌즈 재질로의 단백질 흡착현상의 물리화학적 해석이 가능함을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제43권2호
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• pp.113-123
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• 2008

에폭시 수지는 우수한 접착력, 높은 강도, 내크리프성, 내열성, 내화학성을 나타내는 열경화성 고분자이지만, 매우 깨지기 쉬우며 균열성장에 대한 낮은 저항성을 보여 낮은 충격강도를 보인다. 그러므로 본 연구에서는 에폭시 수지에 carboxyl-terminated butadiene acrylonitrile (CTBN) 및 amine-terminated butadiene acrylonitrile(ATBN)을 변량 첨가하여 에폭시 수지의 낮은 충격강도를 향상시키고자 한다. 에폭시/CTBN, 에폭시/ATBN복합체의 충격강도(impact strength)가 큰 값을 나타낼 때 표면자유에너지(surface free energy)의 비극성 값 또한 가장 큰 값을 보였으며, 반면에 인장강도와 유리전이온도는 감소함을 보였다. CTBN 및 ATBN을 각각 15 phr 첨가한 에폭시 복합체가 높은 표면자유에너지와 충격강도를 보였다. 결론적으로 액상고무의 첨가로 에폭시 수지의 취성을 향상시켰으며, 에폭시/CTBN보다는 에폭시/ATBN복합체의 물성이 더 우수하다고 사료된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제18권9호
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• pp.958-961
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• 1997

The compatibility and the surface structure of blends of poly(styrene-co-acrylonitrile) (SAN) with either poly(methyl methacrylate) (PMMA) or hydrolyzed PMMA (H-PMMA) were studied in terms of film thickness, interaction, and surface free energy difference on the basis of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), attenuated total reflection Fourier transform IR spectroscopy and atomic force microscopy. The XPS measurement showed that the surface enrichment of (PMMA/SAN) blends with different AN contents of SAN and with different carboxyl acid contents of PMMA was dependent on the molecular interaction, the surface free energy difference between components and the sample preparation history. It was found that the compatibility of H-PMMA and SAN was reduced with increasing carboxyl acid content of PMMA.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권3호
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• pp.392-403
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• 2013

For the analysis of radiating noise problems in medium-to-high frequency ranges, the Energy Flow Boundary Element Method (EFBEM) was developed. EFBEM is the analysis technique that applies the Boundary Element Method (BEM) to Energy Flow Analysis (EFA). The fundamental solutions representing spherical wave property for radiating noise problems in open field and considering the free surface effect in underwater are developed. Also the directivity factor is developed to express wave's directivity patterns in medium-to-high frequency ranges. Indirect EFBEM by using fundamental solutions and fictitious source was applied to open field and underwater noise problems successfully. Through numerical applications, the acoustic energy density distributions due to vibration of a simple plate model and a sphere model were compared with those of commercial code, and the comparison showed good agreement in the level and pattern of the energy density distributions.

• 폴리머
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• 제30권5호
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• pp.391-396
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• 2006

플라스마 표면처리는 접착력, 친수성, 소수성 등과 같은 고분자의 표면 특성을 개질시키기 위하여 사용되고 있다. 플라스마를 이용하여 표면을 처리하게 되면 고분자의 전체적인 물성은 유지한 채 표면의 특성만을 변화시키는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 다양한 가스를 사용한 플라스마를 이용하여 상업용 Polyarlide66 (PA66) /polyphenylene(PPE) 고분자의 표면의 접착력 향상을 위해 표면 유기물 제거와 친수성으로 개질을 시도하였다. 플라스마 처리 공정 변수인 공정 파워, 처리 시간, 가스 종 들을 변화시키면서 표면을 개질하였으며 PASS/ PPE 고분자의 친수성 개질을 확인하기 위하여 접촉각 및 표면 자유에너지 변화를 측정하였다. 또한 유기물 제거를 FTIR 분석을 통하여 확인하였다. 플라스마를 이용한 표면처리 결과, 공정 파워 100 W, 처리 시간 2분, 아르곤/산소 공정가스에서 가장 낮은 접촉각(73도에서 14도)과 가장 높은 표면 자유에너지 ($44.20 mJ/m^2$에서 $50.03 mJ/m^2$)를 나타내었다.

• Elastomers and Composites
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• 제52권4호
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• pp.257-265
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• 2017

In this work, CR (Chloroprene Rubber) was emulsified by phase-inversion emulsification with nonionic surfactants (NP-1025, LE-1017, and OP-1019) and an anionic surfactant (SDBS; sodium dodecylbenzenesulfonate), and its stabilization was investigated through a study of its adsorption characteristics, zeta potential, and flow behavior. As the amount of the mixed surfactant increased, the droplet size decreased, resulting in the increase of viscosity. In particular, a CR emulsion with a lower absorbance in the UV spectrum exhibited the highest zeta potential. The results of this experiment showed that the CR emulsion prepared using (LE-1017) and SDBS was the most stable. In this study, calcium hydroxide and aluminum hydroxide were added to enhance the mechanical properties of the CR emulsion, and the relationship between tensile strength, tear strength and surface free energy were investigated. The tensile and tear strengths of the CR emulsion incresed as the amount of calcium hydroxide and aluminum hydroxide increased. The highest tensile and tear strengths and surface free energy were observed for additions of 1.0% calcium hydroxide and 0.80% aluminum hydroxide, respectively. It was concluded that the interfacial bonding strength was improved by the even dispersion of calcium hydroxide and aluminum hydroxide in the CR emulsion.

• Fibers and Polymers
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• 제1권2호
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• pp.76-82
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• 2000

A series of random copolyesters having various compositions were synthesized by bulk copolymerization of bishydroxyethyl terephthalate (BHET) with 1,4-cyclohexane dimethanol (CHDM) or dimethyl isophthalate (DMI). CHDM and DMI content was less than 10 wt%. For the synthesized copolyesters, isothermal crystallization rate, melting behavior, and equilibrium temperature were investigated by calorimetry and by Avrami and Hoffman-Weeks equation. Crystalline lattice and morphology were studied by WAXD and SEM. Regardless of the composition, the value of the Avrami exponent was about 3, which indicates that crystallization mechanism of the copolyester was similar to those of PET homopolymer. Incoporation of CHDM or DMI units in PET backbone decreased the crystallization rate of the copolyesters. Surface free energy of copolyesters was evaluated using the newly proposed equation. The value of surface free energy was about 189$\times$$10^{-6}$/$J^{2}$/$m^{4}$ regardless of comonomer contents. This result is in good agreement with that of PET homopolymer.