• 제목/요약/키워드: bio-polyurethane

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Preparation and Properties of Bio-inspired Waterborne Polyurethanes Containing Different Amount of Paraffin Wax

  • Kim, Hye-Lin;Kim, Ae-Li;Lee, Young-Hee;Kim, Sung Yeol;Park, Cha-Cheol;Rahman, Mohammad Mizanur;Kim, Han-Do
    • 한국염색가공학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.9-19
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    • 2018
  • To prepare bio-inspired antifouling coating materials having similar structure with lotus, self-crosslinkable waterborne polyurethanes emulsions containing paraffin wax (CWPU/P0, 0.25, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, the number indicated the wt% of wax) were prepared by an emulsifier-free/solvent free prepolymer mixing process. The as-polymerized CWPU/P emulsions containing 0 - 1.00wt% of paraffin wax were found to be stable after 4 months, however, CWPU/P emulsions containing 1.50 and 2.00wt% of paraffin wax were unstable within 1 month storage. Considering the stability of emulsions, the optimum paraffin wax content was found to be about 1wt% to obtain stable antifouling coating emulsion material. The surface topology of CWPU/P film samples was characterized by atomic force microscopy (AFM). This study examined the effect of paraffin wax content on the surface roughness, water contact angle/surface energy, water swelling, light transmittance and tensile properties of CWPU/P film samples.

E-textile을 이용한 무선 sEMG 모니터링 컴프레션 바지 설계 (Design of Compression Pants for Wireless sEMG Monitoring using e-textile)

  • 진희재;이효정
    • 한국의류학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.94-107
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    • 2024
  • This study developed compression pants with excellent wearability and signal quality by approaching the design of wireless sEMG monitoring pants from the perspective of technical design, including the evaluation of wearability and the stable wireless transmission of signals through electrode and circuit design, and using e-textiles. An electrode, sewn with silver thread and a circuit stitched in a zigzag pattern using stainless steel wire, were applied. Additionally, polyurethane sealing tape was used to enhance adherence to the skin and reduce electrical resistance. Conductive snaps completed the design, allowing attachment and detachment to the bio-signal acquisition mainboard. Through the subjects' evaluation, it was determined that the final pants were applied with a pattern reduction rate of 25% to provide superior comfort according to different body parts while also minimizing skin irritation around the thigh circuit. The final pants for wireless sEMG monitoring, which demonstrated stable transmission of wireless measurements, was positively evaluated in terms of cognitive acceptability. This study is significant in that it achieved an optimal design by considering both technical aspects and the electrical characteristics of bio-signal monitoring garments, as well as the wearer's perception when designing smart wear.

세그먼트화 폴리우레탄을 이용한 고분자 마이크로 액츄에이터의 개발 및 마이크로 플루이딕스에의 적용 (Development of Polymer Micro-actuator using Segmented Polyurethanes and its Application for the Micro-fluidics)

  • 정영대;박한수;조남주;정해도
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.285-290
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    • 2004
  • Electro-active polymer, one of smart materials, is a new alternative technology, which can get an ultra precision movements and bio-compatibilty. This paper presents the relationship between elastic modulus and maximum deflection as a key property of maxwell stress effects and also presents the relationship between dielectric constant and maximum deflection as a key property of electro-striction effects in disc-type actuators using segmented PU. To induce equation about distributed load of a disc, we use boundary condition of fully clamped circular plate and to obtain design parameters of a micro-fluidics system, CFD simulation is performed.

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방류수 재이용을 위한 합성투과 여재 여과 (Synthetic Permeable Medium Filtration for Secondary Effluent Reclamation)

  • 박기영;맹승규;김기팔;권지향;윤현희;안규홍
    • 상하수도학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.3-7
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    • 2005
  • In the present study a feasibility of a novel filtration process using synthetic for secondary effluent reclamation was investigated. Polyurethane was chosen as a filter medium among tested three media. Compressibility and up-flow velocity were changed to determine the optimum operation for the system. An equation was introduced to express the relationship between the removal efficiency and up-flow velocity. In pilot study, the synthetic medium filtration with compression showed very stable effluent quality without clogging trouble, though the system operated with 3 times higher filtration rate and much longer backwashing interval than conventional systems.

Simple Preparation of Diaphorase/Polysiloxane Viologen Polymer Modified Electrode for Sensing NAD and NADH

  • Song, Ji-Eun;Hong, Zhenyu;Nagarale, Rajaram Krishna;Shin, Woon-Sup
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제2권3호
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    • pp.163-167
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    • 2011
  • Nicotinamide adenine dinucleotide, $NAD^+$, and its reduced form, NADH, play important roles as coenzymes in many enzymatic reactions. Electrochemical methods for $NAD^+$ or NADH detection or generation are drawn attention because it can provide the simple and low cost platform with fairly good sensitivity. In this study, the polysiloxane viologen polymer/diaphorase/hydrophilic polyurethane (PSV/DI/HPU) modified electrodes were simply prepared and demonstrated for bio-electrocatalytic $NAD^+$ sensors. The electrodes were co-immobilized with diaphorase and polysiloxane viologen polymer as an electron mediator followed by the overcoating with HPU membrane. The mixture of the enzyme and the electron mediator was well stabilized within HPU membrane and exhibited good reversibility and stability. The sensitivity was 0.2 $nA{\cdot}{\mu}M^{-1}$ and the detection limit was 28 ${\mu}M$ with a response time of 50 s ($t_{90%}$). The capability for NADH sensor was also observed on the PSV/DI/HPU electrode.

High Photocatalytic Activity of Gd2O2S:Tb Modified Titanium Dioxide Films

  • Kim, Bum-Goo;Lee, Hak-Guen;Kim, Hee-Sung;Kim, Young-Soon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권3호
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    • pp.675-678
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    • 2009
  • $Fe_2O_3,\;Ag_2O,\;CaWO_4$ and $Gd_2O_2S$:Tb loaded on titanium dioxide photocatalysts (P25, Degussa) were prepared by a calcination. Their composite films containing water-born polyurethane used as a material for immobilization were obtained by spray coating technique. The photocatalytic activity of the titanium dioxide films was characterized by decrease of UV-vis absorption spectra for methylene blue and gas chromatography for photocatalytic decomposition of formaldehyde diluted in water. It was shown that the $Gd_2O_2S$:Tb modified titanium dioxide films had good photocatalytic properties and followed the first-order kinetic model with regard to photocatalytic decoloration of methylene blue. Especially in formaldehyde photodegradation experiment, decrease rate of concentration of the titanium dioxide films with $Gd_2O_2S$:Tb modifying was about 35% larger than that of the unloaded titanium dioxide film.

식물공장형 아쿠아포닉스 시스템에서 배지 종류에 따른 딸기 잎의 무기이온 함량과 생육 특성 (Leaf Mineral Contents and Growth Characteristics of Strawberry Grown in Aquaponic System with Different Growing Media in a Plant Factory)

  • 최수현;김민경;정영애;윤서아;최은영
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.122-131
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    • 2023
  • 본 연구는 식물공장형 아쿠아포닉스 시스템에서 배지 종류에 따른 딸기 잎의 무기이온 함량과 생육 특성을 관찰하고자 수행되었다. 양어는 비단잉어(Cyprinus carpio) 12마리(총어체중, 2.0kg)를 수조(W 0.7m × L 1.5m × H 0.45m, 472.5L)에 367.5L 물을 채운 후 입식하였고 5.44kg·m-3 밀도로 사육하고 딸기 모종 34개체는 시스템 상단의 재배 베드(W 0.7m × L 1.5m × H 0.22m)에 구멍을 낸 아크릴판(140×60mm, Ø80)을 설치하고 난석, 하이드로볼 그리고 폴리우레탄 스폰지를 채운 네트포트에 정식하였다. 재배기간 동안 수조액의 pH는 4.9-7.6, EC는 0.24-0.91dS·m-1 범위를 보였다. 수조액의 NO3-N은 수경재배 표준 배양액보다 약28% 낮고 K, Fe, B은 각각10배, 27배, 3.8배 낮았으나 딸기 잎의 무기이온 함량은 적정 수준을 보였으며 스펀지 처리구에서 난석과 하이드로볼 처리구보다 낮았다. 수조액 슬러지의 유기물 함량(OM), 질소(N), 인(P), 칼륨(K)의 함량이 각각61.5, 5.72, 8.92, 0.24%였다. 정식 후 81DAT에 측정된 엽면적, 엽수, 지상부 생체중과 건물중은 하이드로볼 처리에서 유의적으로 높았고, 개체당평균 과실수는 난석과 하이드로볼에서 스펀지보다 유의적으로 많았지만 과실 생체중과 건물중은 처리별 유의차가 없었다. 본 연구의 결과를 종합해보면, 아쿠아포닉 시스템에서 난석이나 하이드로볼 배지는 폴리우레탄 스펀지보다 수조액의 슬러지 비료성분을 가용화하는 데 효율적인 것으로 판단된다.

QRD 마이크로파를 이용한 식물공장용 배지의 멸균 효과 (Effect of the Nematode Sterilization of Nursery Medium using QRD Microwave in the Plant Factory)

  • 김진현;김태욱;이근우;하유신;이재현;김경민
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.100-107
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    • 2013
  • 본 연구에서 사용한 QRD(Quadratic Residue Diffusor) 마이크로파는 일반적인 마이크로파와 달리 파장의 위상차를 변화시켜 균일한 살균을 유도할 수 있어 저전력으로 효과를 높일 수 있는 새로운 기술로 알려져 있다. 따라서 친환경적이고 에너지 소비가 적은 QRD 마이크로파를 이용하여 식물공장에 이용되고 있는 배지를 멸균할 수 있는 가능성에 대한 기초적인 연구를 수행하여 얻은 결과는 아래와 같다. 마이크로파의 조사 출력에 따른 배지의 외적변형은 배지 내의 수분의 함유량과 마이크로파 출력을 2~8kW까지에서 우레탄스폰지와 암면은 외적변형이 전혀 일어나지 않은 것으로 확인되었다. 그러나 PDA고체배지는 2kW 출력에 60초와 180초에서는 배지가 녹지 않았고, 그 외 처리에서는 전부 배지가 녹았다. Bacillus sp.와 Burkholderia sp.에서 마이크로파의 조사 출력과 처리시간에 따른 균주 표면 온도는 차이가 나타났다. 마이크로파의 조사 출력과 처리시간에 따른 균주 멸균 실험은 마이크로파의 출력 2kW에서 시간과 관계없이 Bacillus sp.와 Burkholderia sp.는 모두 자라고 있는 것을 확인하였고, 마이크로파의 출력 6kW에서는 Burkholderia sp.의 60초 처리를 제외한 모든 실험구에서 멸균되었으며, Bacillus sp.는 모든 실험구에서 사멸되었다. 마이크로파의 출력 8kW에서 시간과 관계없이 Bacillus sp.와 Burkholderia sp.는 모두 멸균되었음을 확인하였다. 균주를 각각의 배지에 오염시킨 후 마이크로파를 처리한 배지 내의 온도는 처리시간 60초 지난 뒤에는 우레탄스폰지와 암면배지에서의 온도가 $100^{\circ}C$ 이상으로 유지되어 대체로 60초 부터 멸균이 가능한 것으로 판단되었다. 따라서 식물공장내에 가장 문제가 되고 있는 Bacillus sp.와 Burkholderia sp.는 본 실험에서 사용된 QRD 마이크로파로 충분히 멸균될 수 있을 것이라 판단된다.

3-Azidopropane-1,2-diol로 쇄연장된 GAP/PTMG 폴리우레탄의 상거동 (Phase Behaviors of the GAP/PTMG Polyurethanes Chain Extended with 3-Azidopropane-1,2-Diol)

  • 김형석;유종성;권정옥;김정수;이동선;노시태;장영욱;김동국;권순길
    • 공업화학
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    • 제21권4호
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    • pp.377-384
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    • 2010
  • 에너지 함유 쇄연장제인 3-azidopropane-1,2-diol (AzPD)로 쇄연장된 에너지 함유 폴리우레탄의 특성을 고찰하기 위하여 비교연구법을 수행하였다. 이를 위하여 AzPD, 1,4-BD, 또는 1,5-PD 쇄연장제를 갖는 poly(glycidyl azide)/poly(tetramethylene oxide)계 에너지 함유 세그멘티드 폴리우레탄(energetic segmented polyurethane, GAP/PTMG ESPU)을 dimethyl formamide (DMF) 용매에서 합성하여 상거동을 고찰하였다. 상거동은 fourier transform infrared.attenuated total reflection spectroscopy (ATR FT.IR), differential scanning calorimetry (DSC), 및 dynamic mechanical analysis (DMA)를 이용하여 분석하였다. ATR FT.IR spectrum 분석결과 7일 경과 시편의 GAP/PTMG AzESPU의 수소결합하지 않은 C=O 분율이 0.5로 각각 0.44 및 0.41인 GAP/PTMG BDESPU 및 GAP/PTMG PDESPU 보다 높았고, 제조 후 60일 경과 시편의 경우 0.26~0.29의 범위로 큰 차가 없었다. 제조 후 7일 경과 GAP/PTMG AzESPU 시편의 DMA curves는 무정형 고분자의 거동과 유사하였으며, GAP/PTMG BDESPU과 GAP/PTMG PDESPU는 고무평탄구간과 연성 흐름 구간을 갖는 점탄성 거동을 나타냈다. 그러나, 제조 후 60일 경과 GAP/PTMG AzESPU의 DMA curves는 GAP/PTMG PDESPU와 같이 고무평탄구간과 연성 흐름 구간을 갖는 점탄성 거동을 나타냈다. ATR FT-IR, DSC 및 DMA 분석을 이용한 상거동 고찰로부터 AzPD로 쇄연장된 GAP/PTMG ESPU는 1,4-BD 또는 1,5-PD로 쇄연장된 GAP/PTMG ESPU보다 구성성분간의 상혼합이 잘 이루어지나 적절한 조건에서 상형평에 도달되면 GAP/PTMG PDESPU와 유사한 TPE의 점탄성 거동을 나타냈다.

PAC를 이용한 하수의 고도처리공정에서의 인 제거 (Phosphorus Removal from Advanced Wastewater Treatment Process Using PAC)

  • 박완철;이미애;성일화
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.96-102
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    • 2014
  • 강화된 수질기준 이하로 인을 제거하기 위해, 혐기조, 무산소조와 Bio-clod와 다공성 폴리우레탄 여재가 충진된 접촉 산화조로 구성된 생물학적 고도처리 공정을 대상으로 PAC (Poly aluminium chloride, 10.4% as $Al_2O_3$)적용 시 인제거의 효율을 검토하였다. 접촉산화조 유출수를 대상으로 Jar-test를 실시하여 최적 PAC 주입농도를 15 mg/L로 선정 후, 2차 침전조 전단에 PAC를 주입하여 응집 침전 후 상등수를 분석하였다. PAC 주입 후 BOD와 COD의 제거율의 경우 각각 96.1%와 88.8%로, 주입 전의 95.4%와 72.4%로 효과가 크지 않았으나, TP의 제거율은 97%로 주입 전의 71.6%에 비해 18.4% 향상됨을 알 수 있었다. 특히 SP 제거율은 응집제 주입 전 59.5%에서 주입 후 98.6%로 분석되어, PAC의 적용으로 SP 제거가 가능함을 알 수 있었다. 실험기간 동안의 유출수의 TP농도는 0.13 mg/L 이하로, 추가적인 총인처리시설 설치 없이도 수질기준 준수가 가능하였다.