• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권11호
• /
• pp.1011-1020
• /
• 2017

본 연구는 실온에서 미처리재와 UNSM처리재, 수소취화재(100 bar, $300^{\circ}C$에서 120 h) 및 이 수소취화재의 UNSM처리재의 스테인리스강 316L 시험편의 재료특성파악을 위한 실험을 실시하였다. 여기서 수소취화재는 기존의 미처리재의 S-N곡선보다 피로강도가 약간 감소하는 경향을 나타내었으며, 수소취화효과는 적게 나타났다. 미처리재에 비해서 UNSM처리재의 피로한도는 약 43.8 % 상승하였고, 수소취화재의 UNSM처리재는 수소취화재보다 약 57.1 % 상승하는 경향을 나타내었다. EBSD에 의한 IQ, IPF 및 KAM 맵에서 UNSM처리 후, 이 처리의 영향을 받는 나노 입자 표면층의 두께는 약 $152{\mu}m$이다. 그러나 세 가지 맵에서 수소취화의 깊이 영향을 정량적으로 평가할 수 없었다. 시험편상에서 발생하는 표면균열은 수소취화의 영향으로 평균입경($35{\mu}m$)보다 작은 균열의 비율이 약 90 %를 차지하였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제41권7호
• /
• pp.518-527
• /
• 2004

본 연구에서는 다공성 알루미나 기판의 기공 형상 개질을 통해서 필터의 집진 효율, 성능 및 내구성 향상을 위한 공정에 대해서 다루었다. 탄화규소 휘스커를 통한 기공 개질을 위해서 모재의 표면뿐만 아니라 기공 내부에까지 균일한 탄화규소 휘스커를 얻고자 화학 기상 침착법(Chemical Vapor Infiltration： CVI)을 사용하여 실험을 진행하였다. 실험결과 증착 온도와 증착 위치 및 입력 기체비와 같은 공정 조건의 변화에 따라 증착 경향에 확연한 차이를 나타내는 것을 알 수 있다. 다시 말해 첫째, 시편의 관찰 위치가 표면에서 내부로 들어갈수록 “반응 기체의 고갈 효과”로 인해 휘스커가 점점 세선화 되는 것을 볼 수 있으며 두 번째로 증착 온도에 따라서 debris, whisker, film등과 같이 증착물의 형상이 변화하게 된다. 이러한 형상의 변화는 여러 가지 물성의 변화를 가져오게 되는데 그 중에서, film이 증착 되는 경우에는 기판의 강도가 박 115.7% 가량 현저하게 증가하는 반면에 비표면적과 기체 투과율은 감소하게 되지만, 휘스커의 경우에는 강도가 95%, 비표면적은 33.5% 정도가 증가하며 기체 투과율 감소를 최소화 할 수 있다. 따라서 다공성 알루미나 기판 내부 기공에 휘스커를 증착 하면 필터로 인한 압력 저하를 최소화하면서 기공의 크기보다 작은 미세 분진들을 걸러 낼 수 있게 되므로 차세대 필터 재료로 기대된다.

• 폴리머
• /
• 제32권1호
• /
• pp.70-76
• /
• 2008

UV 조사방법으로 poly(ethersulfone) PES 막에 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid(BTCA)를 그래프트 공중합하고, 이를 아민화시켜 PES 음이온교환막을 합성하였으며, 이들의 구조 및 특성을 확인하였다. PES 음이온교환막의 그래프트율과 아민화율은 반응 시간에 따라 증가하였으며, 80분에서 최대 134%, 1.20 mmol/g이었다. PES 음이온교환막의 초기 열분해온도는 $400^{\circ}C$로 표면개질반응이 진행됨에 따라 감소하였다. PES 음이온교환막의 접촉각은 아민화율이 증가함에 따라 $68.1^{\circ}{\sim}40.2^{\circ}$로 감소하였으며, 함수율과 이온교환용량은 UV 조사시간이 증가함에 따라 80분까지 선형적으로 증가하였다. 또한 막의 평균 기공의 크기와 비표면적은 PES 막, PES-g-BTCA 공중합체막, PES 음이온교환막의 순이었으며, 평균기공 크기값은 624.8, 359.7, 138.5 ${\AA}$, 비표면적은 10.1, 9.7, 1.7 $m^2/g$이었다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제12권1호
• /
• pp.48-54
• /
• 2003

연간 250,000 톤 정도 생산되는 패각을 이용하여 악취제거기능을 갖는 폴리에틸렌 필름을 제조하기 위해, 패각 표면의 탄산이온을 바탕으로 양이온 또는 양이온성 계면활성제의 이온교환에 의한 표면흡착 및 이에 따른 표면 극성 변화를 통해서 악취제거능을 부여하였다. 패각 표면의 개질은 앙이온성 계면활성제로서 DTAB(n-dodecyltrimethylammonium bromide), CTAB(n-cetyltrimethy-lammonium bromide), 그리고 DHAB(n-dihexadecyldimethylammonium bromide)를 사용하였다. 또한 앙이온의 금속으로는 $Ce^{3+}$ , $Mg^{2+}$ , $Al^{3+}$ 를 이용하여 계면활성제의 이온교환방법으로 표면을 개질하였다. 표면 개질된 패각 분말을 이용하여 LDPE라 패각 기준 20 wt% 마스터배치(masterbatch, MB)를 제조한 후 다시 LDPE와 섞어서 패각 기준 3, 5, 10 wt%의 폴리에틸렌필름을 제조하였다. 생산된 필름의 규격은 폭 40 cm, 두께 40 $mu extrm{m}$ 이었다. 제조된 패각 필름에 대한 기계적 물성 측정 결과 패각의 첨가로 인한 기계적 물성의 큰 저하는 관찰되지 않았으며, 순수 폴리에틸렌 필름 대비 80% 이상의 물성을 유지하였다. 악취제거능은 양이온성 계면활성제로 개질된 패각 필름이 시험된 모든 종류의 악취에 대하여 가장 우수한 악취 흡착 제거능을 보여주었으며, 개질되지 않은 패각 필름도 비교적 우수한 악취제거능을 보여주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제44권2호
• /
• pp.160-165
• /
• 2006

니켈 분말을 이용하여 제조된 다공성 니켈 지지체 위에 팔라듐-구리-니켈 합금 수소 분리막을 제조하였다. 다공성 니켈 지지체는 열적안정성과 수소취성에 강한 모습을 나타내었으며, 다공성 니켈 지지체에 기존의 습식 방식인 염산에 의한 표면 전처리 방식을 건식 방식인 플라즈마 표면개질로 대체하였다. 다공성 니켈 지지체의 기공을 매립하기 위해 전해도금방식으로 $2{\mu}m$의 두께로 코팅하였으며, 그 후 니켈 도금된 지지체 위에 스퍼터 방식으로 팔라듐을 $4{\mu}m$, 구리를 $0.5{\mu}m$의 두께로 코팅하였다. 이와 같이 제조된 시편을 $700^{\circ}C$에서 1시간 구리 리플로우를 통해 미세기공이 없는 매우 치밀한 팔라듐-구리-니켈 합금 분리막을 제조하였다. 그 결과 팔라듐-구리-니켈 합금 수소분리막은 다공성 니켈지지체와 좋은 접착성을 가지고 있으며 수소-질소 혼합가스에서 무한대의 분리도 값을 나타내었다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.197-200
• /
• 2004

감촉 및 광학적 요소는 파우다 파운데이션에 있어서 매우 중요한 요소이다. 이러한 감촉과 광학적인 요소를 동시에 만족하는 분체에 관심을 가지고 다양한 소재 및 제조방법을 연구 중에 바륨설페이트를 기본 입자로 하는 복합화 된 분체를 개발하게 되었다. 바륨설페이트는 입자의 모양이 매우 넓고 표면의 굴곡이 없는 판상으로 감촉면에서 부드러운 사용성과 균일한 부착 특성을 나타내며 굴절율도 피부보다 약간 높은 수준으로 인위적이지 않고 자연스러운 광학적 특성을 나타내고 있다. 그러나 파운데이션에서 요구되는 광학적 특성인 자외선 차단능력이나 커버력, 블루밍 효과에 있어서는 기대수준에 못 미치는 것을 알 수 있었다. 이러한 특징은 파우다 파운데이션에서 사용되는 대부분의 분체에 있어서 공통적으로 나타나는 특성으로 감촉적인 측면(소프트, 밀착력 등)과 광학적 측면(커버력, 자외선 차단력 등)을 동시에 만족하는 분체가 극히 드문 것을 알 수 있다. 본 연구에서는 이러한 점을 극복하고자 감촉적인 측면에서 우수한 바륨설페이트를 모입자로 하고 자외선 차단능력과 블루밍에서 우수하나 자체의 응집력이 강하고 사용감이 거친 특징을 나타내고 있는 티타늄디옥사이드를 자입자로 하여 복합화하려 하였다. 이때 중요 요소로 복합화 되는 티타늄디옥사이드의 함량에 따라 복합안료의 감촉적인 측면과 분산력 등이 민감하게 달라지는 것을 알 수 있었다. 이에 패널을 이용하여 복합안료의 사용성에 영향을 미치지 않는 수준의 함량을 결정하여 복합화 처리했으며, 사용자가 피부에 도포시 발생되는 피지나 땀에 대한 변색과 사용감을 고려하여 피지나 땀에 강한 발수, 발유 능력을 나타내며 부드러운 감촉의 디메치콘으로 복합안료를 코팅 처리하여 복합분체를 만들게 되었다. 이렇게 만든 복합분체(barium sulfate/TiO$_2$/dimethicone)를 패널을 이용한 테스트와 기기를 이용한 테스트를 실시하여 효과를 검증하게 되었다.

• 폴리머
• /
• 제33권6호
• /
• pp.537-543
• /
• 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.

• 한국지역지리학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.121-134
• /
• 1998

본 연구에서는 위성영상과 GIS를 이용하여 금호강유역(琴湖江流城)의 유역특성인자(流域特性因子) 주제별로 데이터베이스화하여 수문특성자료(水文特性資料)를 산출하였다. 토지에 대한 정량적인 정보를 제공해 주는 위성영상(衛星映像)처리를 통한 토지이용도 작성은 금호강유역(琴湖江流城)과 같이 광범위한 유역(流域)의 토지이용자료를 분석하는데 매우 효율적이며, 또한 대량의 지표자료의 정확한 분석이 가능하고 이를 다른 주제도와 중첩함으로써 공간적인 주제간의 통계적 연산의 가능성을 확인할 수 있었다. 또한 GIS를 이용한 유역특성인자(流域特性因子)의 분석은, 기본도에서 주제별로 tracing하는 과정은 효과적이지 못하나, 일단 수치화 하여 데이터베이스화하면 상이한 주제도와의 중첩분석과 속성자료와의 상관분석이 가능하므로, 유역(流域)관리와 유역(流域)의 지표공간 분석에 매우 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다. 특히 지표면 변화에 대한 자료의 수정 및 갱신이 용이하며 유역(流域)에 대한 인문사회 속성자료와의 상관분석으로 보다 신속하고 정확한 유역특성자료(流城特性資料)의 추출 및 보다 효율적인 유역(流城)관리 방안을 구축할 수 있을 것이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 1998년도 추계학술발표회 초록집
• /
• pp.19-20
• /
• 1998

오버레이용접에 의한 표면개질기술(Weld Surfacing or Hardfacing Technology)은 내식성, 내 마모성, 또는 내열성을 갖는 합금의 용접재료를 모재 표면에 균일하게 용착(오버레이:Ovedayer)시킴으로써 목적하는 재료의 표면성질을 향상시키는 표면처리의 한 방법이으로써 1922년 Stoody가 Steel Tube에 Cr합금 분말을 충진한 용접봉을 제조하여 석유시추용 회전드릴의 선단 표면을 오버 레이 용접시켜 내마모성을 획기적으로 개선시킴으로써 이루어 졌다. 초기 오버레이 용접기술은 발전설비I 제철설비I 시벤트설비, 그리고 제지설비 등 주로 설비 부품들의 표면부 내마모성을 개선시키는 방향으로 주로 연구 개발이 이루어졌으나, 기술개발의 진전으로 탈황설비 둥의 표면부 내식성 향상, 연속주조롤 표면부의 내산화성, 내열피로성, 내마모 성 향상 둥을 위해 점차 산업전반에 널리 이용되고 있으며, 설비의 고도화 및 장수명화가 요구되 면서 본 기술의 중요성 또한 점차 부각되고 있다. 그림 1은 연강의 모재 위에 셀프쉴드플럭스코어드와이어(Self-Shield Flux Cored Wire:SS-FCW, 이하 55-FCW라 기술함)를 사용하여 오버레이 용접올 하는 장면을 도식적으로 나 타낸 것이다. 모재와 전극재인 용접봉(S5-FCW) 사이에서 아크가 발생되고, 아크열에 의해서 용접 봉 및 모재 일부가 용융되면서 모재 표면에 새로운 오버레이 표면층이 형성된다. 통상 오버레이 층의 1층 두께는 2-6mm 내외이며, 단층 혹은 다충 오버레이를 자유롭게 실시한다. 오버레이층의 물성은 아크열에 의한 모재로의 용입정도에 따라 1층부에서는 모재의 영향을 크게 받지만 오버레 이충 수가 증가된 3층부에서 부터는 전적으로 용접봉의 성분에 좌우된다. 사진 1은 연강(55-41)의 모재위에 크롬탄화물이 다량 함유된 고크롬 탄화물형 내마모재가 오버 레이된 내마모 복합강판 (wear plate)의 단면 미세조직 사진으로써 모재부와 오버레이충을 함께 보여주고 있다. 모재와 오버레이 충간의 경계면은 모재 일부가 용융된 후 웅고하면서 형성됨으로 인해서 도금이나 용사층과는 달리 매우 견고하게 결합되어 있다. 따라서 계면부의 탈락이라는 문 제점은 거의 없어 심한 응력을 받는 기계구조물 및 부품에도 본 기술은 널리 적용되고 있다. 그리고 사진 1에서 알 수 있는 바와 같이 모재와는 전혀 상이한 재료를 자유로이 선택하여 표면 유효층 일부만 오버레이시키며I 주조 및 단조가 불가능한 재료까지도 표면부에 오버레이 시킴으로 서 부품 및 설비의 제조에 있어 재료비의 절감과 제품의 수명이 획기적으로 개선될 수 있다. 그리고 최근에는 도금 빛 용사 둥과 같은 표면처리를 할 경우임의 소재 표면에 도금 및 용 사에 용이한 재료를 오버레이용접시킨 후 표면처리를 함으로써 보다 고품질의 표면층을 얻기위한 시도가 이루어지고 있다. 따라서 국내, 외의 오버레이 용접기술의 적용현황 및 대표적인 적용사례, 오버레이 용접기술 및 용접재료의 개발현황 둥을 중심으로 살펴봄으로서 아직 국내에서는 널리 알려지지 않은 본 기 술의 활용을 넓이고자 한다.

• 전기화학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.69-78
• /
• 2019

리튬 금속 음극은 낮은 환원 전위, 고에너지 밀도로 인해 흑연을 대체할 차세대 음극재로 재조명 받고 있다. 하지만, 충방전시 리튬 금속 표면에서의 반복적인 산화/환원 반응에 의해 리튬 덴드라이트가 형성되며 이로 인해 수명특성이 급격하게 저하되고 더 나아가 내부 단락(Internal Short-circuit)과 같은 안전성 문제로 인해 상용화되기에는 어려운 실정이다. 이를 해결하기 위해 본 연구 그룹에서는 리튬 금속에 미세 패턴을 형성하여 전류 밀도를 제어함으로써 덴드라이트 형성을 제어하였으나, 고전류밀도에서는 리튬 덴드라이트의 형성을 완벽하게 제어할 수는 없었다. 본 연구에서는 미세 패턴화된 리튬 금속 전극에 전해질 첨가제 Vinylene Carbonate(VC)를 도입하여 고율 충방전 시 미세 패턴화된 리튬 금속 전극의 덴드라이트 형성 억제를 극대화하고자 하였다. 미세 패턴화된 리튬 금속 전극과 VC 첨가제의 시너지 효과로 인해 높은 전류 밀도에서의 리튬 덴드라이트가 비교적 치밀하게 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 이로 인해 300사이클 동안 88.3%의 용량유지율을 보였으며, 기존의 미세 패턴화된 리튬 금속 전극에 대비하여 수명특성이 약 6배 이상 향상된 것을 확인할 수 있었다.