• 공업화학
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• 제31권2호
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• pp.193-199
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• 2020

식기세정용 세정제의 조성에 따른 오일(O) 및 세정수용액(W)의 계면의 물성에 미치는 영향을 조사하였으며 계면물성에 따른 세정효과를 검토하였다. 또한 각 조성에 따른 식기표면에 오염된 오일의 세정력과 세척 헹굼 후 오염물 및 세척제의 잔류성에 대한 평가를 하였다. 본 연구에서 사용된 세정제의 조성에 있어서 고체표면에 오염된 오일의 제거는 세척액/오일/고체 간의 계면물성과 깊은 관련이 있었으며, 특히 전진 및 후진 동적접촉각에 크게 의존하였다. 전진 및 후진접촉각이 동시에 낮은 경우에 세정액의 침투성이 매우 커서 고체표면에 오염된 오일의 제거효과가 높았으며 세척 후 오염물의 잔류가 거의 없었다. O/W의 계면장력이 작을수록 오염된 오일의 유화가 잘 되었으며 계면장력이 높을수록 유화가 잘 이루어지지 않았다. 그러나 본 연구에서는 유화효과는 세척력에 크게 영향을 미치지 못하였으며 특히 낮은 계면장력을 갖는 세정제의 경우 세척 후 세정제 물질이 피세척물의 표면에 잔류하는 문제점이 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.46-53
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• 2009

본 연구에서는 비이온 계면활성제 $C_{12}E_5$ 수용액과 비극성 탄화수소 오일 시스템에 대한 상평형 및 동적 거동 실험을 수행하였다. 온도를 증가시킴에 따라 oil-in-water(O/W) microemulsion(${\mu}E$)이 excess 오일상과 평형을 이루는 2상 영역으로부터 middle-phase ${\mu}E$이 excess water, excess 오일상과 각각 평형을 이루는 3상 영역을 거쳐서 water-in-oil(W/O) ${\mu}E$이 excess 물상과 평형을 이루는 2상으로 전이되었다. 또한 탄화수소 오일의 사슬 길이가 증가할수록 상전이 온도가 증가하였다. O/W ${\mu}E$이 존재하는 낮은 온도 조건에서는 비극성 오일의 종류와 상관없이 오일이 계면활성제 마이셀에 의하여 가용화되어 시간에 따라 크기가 선형적으로 감소하였다. 한편 middle-phase ${\mu}E$을 포함한 3상이 형성되는 조건에서는 매우 낮은 계면장력으로 인하여 오일이 수용액 상에 빠른 속도로 가용화되었고 작은 drop 형태로 유화되었다. 반면에 W/O ${\mu}E$의 2상을 형성하는 온도에서는 과포화로 인하여 일어나는 자발적 유화 현상과 물과 계면활성제의 오일상으로의 확산으로 인한 오일의 크기가 증가하였다. 비극성 탄화수소 오일과 계면활성제 수용액 사이의 시간에 따른 계면장력을 $25^{\circ}C$에서 측정한 결과, 탄화수소 오일의 사슬 길이가 증가함에 따라 평형에서의 계면장력 값과 평형에 도달하는데 소요되는 시간이 모두 증가하였다.

• 공업화학
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• 제20권5호
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• pp.473-478
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• 2009

본 연구에서는 $C_{10}E_5$ 비이온 계면활성제 수용액과 비극성 탄화수소 오일 시스템에 대한 상평형 및 동적 거동 실험을 수행하였다. 온도를 증가시킴에 따라 oil in water (O/W) microemulsion (${\mu}E$)이 excess 오일상과 평형을 이루는 2상 영역으로부터 middle-phase ${\mu}E$이 excess water, excess 오일상과 각각 평형을 이루는 3상 영역을 거쳐서 water in oil (W/O)${\mu}E$이 excess 물상과 평형을 이루는 2상으로 전이되었다. 또한 탄화수소 오일의 사슬 길이가 증가할수록 상전이 온도가 증가하였다. O/W ${\mu}E$이 존재하는 낮은 온도 조건에서는 비극성 오일의 종류와 상관없이 오일이 계면활성제 마이셀에 의하여 가용화되어 시간에 따라 크기가 선형적으로 감소하였고, 가용화 속도는 탄화수소 오일의 사슬 길이를 증가시킴에 따라서 감소하였다. 한편 middle-phase ${\mu}E$을 포함한 3상이 형성되는 조건에서는 매우 낮은 계면장력으로 인하여 오일이 수용액 상에 빠른 속도로 가용화되었고 작은 drop 형태로 유화되었다. 반면에 W/O ${\mu}E$의 2상을 형성하는 온도에서는 과포화로 인하여 일어나는 자발적 유화 현상과 물과 계면활성제의 오일상으로의 확산으로 인한 오일의 크기 증가가 관찰되었다. 비극성 탄화수소 오일과 계면활성제 수용액 사이의 시간에 따른 계면장력을 $25^{\circ}C$에서 측정한 결과, 탄화수소 오일의 사슬 길이 증가에 따라 평형에서의 계면장력 값과 평형에 도달하는 데 소요되는 시간이 모두 증가하였다.

• 공업화학
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• 제23권5호
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• pp.433-439
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• 2012

본 연구에서는 도데실 글리시딜 에테르와 아미노에탄올을 반응시킨 후 디메틸 설페이트로 4급화시켜 분자 내에 2개의 라우릴기, 3개의 히드록실기를 가진 양이온 계면활성제 BHMAS (N,N-bis-(3'-n-dodecyloxy-2'-hydroxypropyl)-N-methyl-2-hydroxyethylammonium methyl sulfate)를 합성하였고, 생성물의 분자구조는 $^{1}H-NMR$, FT-IR 등의 기기분석을 통하여 확인하였다. 합성한 계면활성제의 CMC (critical micelle concentration)는 $9.12\;{\times}\;10^{-4}$ mol/L이며, CMC에서의 표면장력은 28.71 mN/m이었다. Maximum bubble pressure tensiometer를 사용하여 동적 표면장력을 측정한 결과, 공기와 수용액의 계면이 계면활성제 단분자에 의하여 포화되는 데 비교적 오랜 시간이 소요되었다. 1 wt% 계면활성제 수용액과 n-decane 사이의 계면장력은 0.045 mN/m이며, 평형에 도달하는 데 약 5 min의 시간이 소요되었다. 합성된 계면활성제의 흡착 특성이 매우 우수하였으며, 합성한 양이온 계면활성제가 섬유표면에 효과적으로 흡착되어 유연효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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• pp.557-560
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• 2006

The contact angle of a meniscus and a droplet can be controlled by using electrowetting phenomena. We investigated the dynamic aspect of electrowetting for an oil-electrolyte interface formed inside a closed glass tube. A step input voltage is applied and the subsequent motion of the interface is recorded by a high-speed camera. A kind of capillary instability is observed near the three-phase contact line, which could degrade the reliability of device utilizing electrowetting such as electrowetting liquid lens. The dynamics of interface motion for different input voltages and the fluid viscosities are analyzed and discussed based on the experimental results.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.219-225
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• 2014

본 연구에서는 보조계면활성제 첨가가 n-octane, n-decane, n-dodecane 등의 탄화수소 오일의 가용화에 미치는 영향에 관하여 살펴보았다. 탄화수소의 가용화 속도는 보조계면활성제로 첨가한 알코올의 사슬 길이와 첨가량이 증가함에 따라 증가하였으며, 특히 사술 길이가 비교적 긴 알코올을 첨가하는 경우, 탄화수소 오일의 가용화 속도가 크게 증가하였다. 이는 1-butanol과 같이 짧은 사슬을 가진 수용성 알코올을 첨가할 경우에는 첨가한 대부분의 알코올이 수용액상에 존재하여 탄화수소 오일의 가용화에 큰 영향을 주지 못하는 반면에, 1-hexanol이나 1-octanol과 같이 비교적 사슬길이가 긴 알코올을 보조계면활성제로 첨가한 경우에는 첨가한 대부분의 알코올이 마이셀 상에 위치하여 마이셀을 보다 flexible한 packing을 갖게 함으로써, 가용화를 용이하게 한 것으로 생각된다. 가용화 속도 실험 결과는 spinning drop tensiometer를 사용하여 탄화수소 오일과 계면활성제 수용액 사이의 동적 계면장력을 측정한 결과와 동일한 경향을 나타내었다. 즉, 첨가한 알코올의 사슬 길이가 증가할수록 평형에서의 계면장력 값은 감소하며, 또한 계면장력 값이 평형에 도달하는 시간은 감소하였다.

• 공업화학
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• 제20권1호
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• pp.15-20
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• 2009

본 연구에서는 고분자 비이온 계면활성제 Pluronic L64 ($EO_{13}PO_{30}EO_{13}$) 마이셀에 의한 옥탄의 가용화에 관한 실험을 수행하였다. Oil drop contacting 실험을 이용하여 옥탄 오일을 계면활성제 마이셀 용액에 주입한 후 시간에 따른 옥탄 오일의 크기를 측정하여 가용화 속도를 결정하였다. 가용화 속도는 초기 오일 drop의 크기에 상관없이 일정하게 나타났으며, 계면활성제 농도에 따라 거의 선형적으로 증가함을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 Pluronic L64 마이셀에 의한 옥탄의 가용화는 diffusion-controlled 메커니즘이 아닌, interface-controlled 메커니즘을 따르는 것을 확인할 수 있었다. Spinning drop tensiometer를 이용한 dynamic interfacial tension은 계면활성제 농도를 8, 9, 10 wt%로 증가시킴에 따라 각각 $2.59{\times}10^{-2}$, $2.45{\times}10^{-2}$, $2.13{\times}10^{-2}mN/m$으로 감소하는 것을 알 수 있었다. 평형에 도달하는 데 걸리는 시간은 계면활성제 농도에 따라 감소하지만 그 차이가 매우 작았으며, 약 7 min 이내에 평형에 도달하는 것을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.24-30
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• 2009

본 연구에서는 고분자 비이온 계면활성제 Pluronic L64($EO_{13}PO_{30}EO_{13}$) 마이셀에 의한 n-decane, n-undecane, n-dodecane의 가용화 실험을 수행하였다. Oil drop contacting 실험을 이용하여 탄화수소 오일을 계면활성제 마이셀 용액에 주입한 후 시간에 따른 탄화수소 오일의 크기를 측정하여 가용화 속도를 결정하였다. 가용화 속도는 초기 오일 drop의 크기에 상관없이 일정하게 나타났으며, 탄화수소 오일의 탄소수(alkane carbon number, ACN)가 증가함에 따라 감소하고 계면활성제 농도에 따라 거의 선형적으로 증가함을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 Pluronic L64 마이셀에 의한 n-decane, n-undecane, n-dodecane의 가용화는 diffusion-controlled 메커니즘이 아니라 interface-controlled 메커니즘을 따르는 것을 확인할 수 있었다. 또한 turbidimeter를 이용하여 측정한 가용화도(equilibrium solubilization capacity, ESC)는 ACN에 따라 감소하나, 계면활성제 농도와 가용화 속도 증가에 따라 모두 증가하였다. Spinning drop tensiometer를 이용하여 dynamic interfacial tension을 측정한 결과, ACN이 증가함에 따라 평형에 도달하는 데 걸리는 시간과 평형에서의 장력 값이 모두 증가하였으나 계면활성제 농도에 따라서는 감소하였다.

• 접착 및 계면
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• 제6권2호
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• pp.13-20
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• 2005

환경 친화적인 자연섬유 강화 고분자 복합재료의 계면 전단강도는 총체적인 기계적 물성을 조절하는데 매우 중요한 역할을 수행한다. Ramie와 Kenaf 섬유 강화 에폭시 복합재료의 계면 전단강도는 최종 물성을 위한 최적 조건을 찾아내기 위해 미세역학시험법과 비파괴 음향방출시험을 이용하여 평가했다. Ramie와 Kenaf 섬유의 동적 접촉각을 측정했고, 계면 접착에서 젖음성과 상호 관련시켜서 해석하였다. Ramie와 Kenaf 섬유의 기계적 물성은 단섬유 인장시험을 통해 조사했고, 통계학적으로 uni-와 bimodal Weibull 분포를 통해서 분석하였다. Ramie와 Kenaf 섬유에 대한 실제 신장율의 clamping 효과의 영향도 평가할 수 있었다. 두 가지의 다른 미세파괴 형상은 섬유다발과 단섬유 복합재료로부터 오는 축방향의 debonding과 섬유상의 fracture는 인장과 압축하중하에서 관찰할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.969-979
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• 2012

본 연구에서는 보조계면활성제 첨가가 nonylphenol ethoxylate (NP) 계면활성제, 물, 탄화수소 오일의 3성분으로 이루어진 시스템의 평형 및 동적 거동에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험에서 사용한 펜탄올, 옥탄올, 데칸올 등의 보조계면활성제는 모두 소수성 첨가제로 작용하였으며, 소수성 증가 효과는 알코올의 사슬 길이 증가 및 첨가량 증가에 따라 증가하였다. 계면활성제 시스템이 친수적인 조건에서는 비극성 오일의 종류에 상관없이 시간에 따라 오일의 크기가 감소하였으며, 마이셀 용액에 의한 탄화수소 오일의 가용화는 diffusion-controlled 메커니즘이 아닌, interface-controlled 메커니즘을 따름을 확인할 수 있었다. 반면에 소수성 조건에서는 과포화로 인하여 일어나는 자발적 유화 현상과 물과 계면활성제의 오일상으로의 확산으로 인한 오일의 크기 증가가 관찰되었다. 비극성 탄화수소 오일과 계면활성제 수용액 사이의 시간에 따른 계면장력 측정 결과는 동적 거동 실험결과와 일치하는 경향을 나타내었다. 한편 middle-phase 마이크로에멀젼을 포함한 3상이 형성되는 조건에서는 매우 낮은 계면장력으로 인하여 오일이 수용액 상에 빠른 속도로 가용화되었고 작은 방울 형태로 유화되었다.