• Carbon letters
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• 제18권
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• pp.11-17
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• 2016

Monolithic carbon foams with hierarchical porosity were prepared from polyurethane templates and resol precursors. Mesoporosity was achieved through the use of soft templating with surfactant Pluronic F127, and macroporosity from the polyurethane foams was retained. Conditions to obtain high porosity materials were optimized. The best materials have high specific surface areas (380 and 582 m² g^-1, respectively) and high electrical conductivity, which make them good candidates for supports in sensors. These materials showed an almost linear dependence between the potential and the pH of aqueous solutions.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권5호
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• pp.463-466
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• 2011

Wet foams formed through direct foaming were stabilized using various concentrations of amiphiphilic particles that could control pore size and porosity. These porous materials showed moderate strength upon compression with high porosity. Bubble size and wet foam stability were tailored by amphiphile concentration, particle concentration, contact angle, and pH of the suspension to obtain crack-free porous solid after sintering. Closed and open pores were obtained with sizes of 30~300 ${\mu}m$ and porosities of over 80%.

• KSBB Journal
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• 제18권5호
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• pp.412-417
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• 2003

각 샘플의 공극사이즈 (PPI)에 따른 미생물 고정화 능의 관계는 대체로 공극의 크기가 줄어들수록 미생물 고정화 량이 증가하는 경향을 보여주었다. 일반적으로 공극의 크기가 작을수록 비표면적이 증가하기 때문에 미생물 고정화 능이 증가할 것으로 사료되지만, 본 실험에서는 각 시편의 표면적을 측정 한 것이 아니고, 각 시편의 질량을 기준으로 미생물 점착량을 산출하였기 때문에 이와 같은 결과를 나타낸 것으로 사료된다. 특히 폴리우레탄 오픈 셀의 경우 담체의 PPI가 커질 경우 일반적으로 그 단위 부피당 표면적은 증가되지만, 단위 질량당 표면적은 이에 비례하여 증가하지 않음을 시편 관찰을 통하여 확인하였다. 따라서 이와 같은 이유로 인하여 각 시편의 PPI에 대한 점착율의 경향성은 발견하기 어려웠다. 각 시편의 비표면적 (단위질량당 표면적)을 실험을 통하여 결정한 후, 각 시편의 단위 면적 당 미생물 고정화 율을 산출한 결과, 단위 면적당 고정화 된 미생물의 수는 PPI 증가에 따라서 오히려 감소하였다. 따라서, 겉보기 밀도를 비롯하여 유실율, 점착율의 실험을 통한 모든 결론을 종합하여 고려해볼 때 45 PPI 담체가 가장 우수한 것으로 나타났다. 또한 고분자의 표면처리를 통해 미생물 점착율을 증가시킬 수 있다는 것을 실험으로 확인할 수 있었다. 특히 PEI 처리 담체의 경우 건조 무게의 증가량이 미처리 담체에 비하여 약 3 배정도 향상되는 것을 알 수 있었다. 또한 플라즈마 처리 실험 결과에서 알 수 있듯이 폴리우레탄 폼 담체에 미생물의 점착율이 플라즈마 표면처리에 의해 표면 친수도의 향상으로 인하여 증가되었다. 미생물의 점착율은 플라즈마 처리를 했을 때 가장 증가했고, Chitosan 처리를 한 경우를 제외하고 PEI를 처리했을 때도 처리하지 않았을 때보다 증가했다. 본 실험을 통하여 미생물 고정화 실험을 통하여 각 PPI별로 폴리우레탄 담체의 미생물 고정화 능력의 차이를 비교할 수 있음을 알았다. 따라서 앞으로의 실험은 고정화된 미생물을 현미경 관찰을 통하여 확인하고, 플라즈마 처리 후 미생물의 화학적 고정화(공유결합이나 이온결합체 형성을 통한 고정화 과정에서의 관능기 및 미생물의 유실이 없는 미생물 고정화)를 통한 미생물 고정화 율의 증가 방법을 개발하는데 주안점을 두고자 한다 한편, 다른 형태의 고분자나 미생물 종류를 달리하여 본 연구를 확장시킴으로써 환경 및 생물 산업에 유용한 소재로 사용되는 최적의 미생물 고정화 담체를 개발할 수 있으리라 사료된다.

• 폴리머
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• 제32권2호
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• pp.183-188
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• 2008

무기 점도증진제를 도입한 고내상 에멀션 중합법에 의해 고강도의 열린 기공을 갖는 미세구조 발포체를 제조하였다. 오일상 점도증진제로 유기화 점토를 사용하였고 수용상 점도증진제로는 무처리된 친수성 점토인 천연 몬모릴로나이트를 사용하였다. 고내상 에멀션의 유변물성은 오일상 점도증진제의 농도와 교반속도가 증가할수록 증가하였는데 이는 연속상 점도와 분산상 점도간의 경쟁과 전단력의 증가를 반영하여 액적의 크기를 감소시켰기 때문이었다. 점도증진제 농도에 따른 액적의 크기 변화는 캐필러리 수와 점도비 사이의 무차원 해석으로 설명할 수 있었다. 고내상 에멀션을 중합하여 제조한 발포체를 대상으로 파괴 강도 및 압축 탄성률로 표현되는 압축 물성을 측정하여 비교하였다. 본 연구에서 제조한 미세기공 발포체 중에서 반응성 작용기를 지닌 유기화 점토를 도입한 발포체의 경우 우수한 압축 물성을 보여 주었다. 이는 유기화 점토가 폴리스티렌 매트릭스 내에 박리된 형태로 존재하여 나노복합 발포체를 이루기 때문으로 사료된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제27권1호
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• pp.37-43
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• 2020

The Fe-22wt.%Cr-6wt.%Al foams were fabricated via the powder alloying process in this study. The structural characteristics, microstructure, and mechanical properties of Fe-Cr-Al foams with different average pore sizes were investigated. Result of the structural analysis shows that the average pore sizes were measured as 474 ㎛ (450 foam) and 1220 ㎛ (1200 foam). Regardless of the pore size, Fe-Cr-Al foams had a Weaire-Phelan bubble structure, and α-ferrite was the major constituent phase. Tensile and compressive tests were conducted with an initial strain rate of 10^-3/s. Tensile yield strengths were 3.4 MPa (450 foam) and 1.4 MPa (1200 foam). Note that the total elongation of 1200 foam was higher than that of 450 foam. Furthermore, their compressive yield strengths were 2.5 MPa (450 foam) and 1.1 MPa (1200 foam), respectively. Different compressive deformation behaviors according to the pore sizes of the Fe-Cr-Al foams were characterized: strain hardening for the 450 foam and constant flow stress after a slight stress drop for the 1200 foam. The effect of structural characteristics on the mechanical properties was also discussed.

• Elastomers and Composites
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• 제36권1호
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• pp.52-60
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• 2001

발포체의 물성은 발포체의 밀도, 사용된 폴리머의 기계적 물성과 열린 셀(open cell) 함량, 셀 크기, 셀 크기 분포, 셀 형태, 격벽의 두께 등을 포함하는 셀 구조에 의존하며 이러한 발포체의 밀도는 사용된 폴리머의 종류와 가교제의 농도, 발포제의 농도 그리고 가공 기술 및가공 조건 같은 다양한 원료물질과 가교조건에 영향을 받는다. Ethylene vinyl acetate coplymer (EVA) 발포체는 가교 발포체로서 가교속도와 발포제의 분해속도에 의해 발포특성에 영향을 받으며 이에 따라 발포체 물성에도 영향을 미친다. 본 연구에서는 가공 온도인 $155^{\circ}C$에서의 시간에 따른 발포제의 분해 속도 차이와 이에 따른 발포특성과 발포체의 물성에 대한 영향을 평가하였다. 발포제 분해 속도가 보다 느린 경우, 발포제 분해속도가 빠른 경우와 비교하여 낮은 밀도를 보여주었으며, 우수한 충격흡수성을 나타내었고 발포체의 셀 크기는 보다 균일하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권7호
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• pp.555-559
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• 2004

폴리실록산 고분자의 자가 발포과정을 이용하여 세라믹 다공질체를 제조하였다. 고분자가 가교반응을 하는 과정에서 발생하는 물과 알콜 증기를 이용하면 고분자 용융액 내에 기공을 형성할 수 있다. 세라믹 다공질체 내의 기공의 크기와 모양은 고분자 용융액의 점도에 따라 크게 달라진다. 충진제인 A1$_2$O$_3$ 함량이 증가하면 기공 크기는 감소하며 이는 A1$_2$O$_3$의 입자크기가 감소하여도 비슷한 양상을 보였다. 고분자 용융액의 점도는 고분자의 가교반응정도에 따라서도 영향을 받는다. 발포 전에 13$0^{\circ}C$에서 열처리를 하면 점도는 증가하며 다공질체의 기공 안정성은 증가한다. 제조된 세라믹 다공질체의 밀도와 압축강도는 발포과정에서의 승온속도에 따라 다른 값을 보였다.

• 폴리머
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• 제39권2호
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• pp.293-299
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• 2015

전기 전도성을 갖는 발포체를 개발하기 위해 고내상 에멀젼(HIPE) 중합법으로 폴리스티렌(PS)/폴리도파민-탄소나노튜브(PDA-CNT) 미세기공 발포체를 제조하여 발포체의 모폴로지 및 전기 전도도를 고찰하였다. 전도성을 부여하기 위한 나노충전제로 CNT를 사용하였는데 수분산성과 HIPE의 안정성을 향상시키기 위하여 CNT 표면을 친수성인 PDA로 개질한 PDA-CNT를 사용하였다. PDA-CNT는 분산성이 우수하여 첨가량을 높여 HIPE를 구성할 수 있었고 전도성이 향상된 발포체를 제조할 수 있었다. 제조한 미세기공 발포체는 기공이 상호 연결된 구조의 모폴로지를 보여 주었다. PDA-CNT의 함량 증가에 따라 HIPE의 항복응력 및 저장 탄성률은 증가하였고 제조된 발포체의 기공 크기는 작아졌다. 전기적 임계점을 보여주는 PDA-CNT 함량은 대략 0.58 wt%였고 PDA-CNT 함량을 5 wt% 첨가했을 때의 전기 전도도는 $10^{-3}S/m$를 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제21권6호
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• pp.314-319
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• 2011

Melt foaming method is one of cost-effective methods to make metal foam and it has been successfully applied to fabricate Mg foams. In this research, AZ31 Mg alloy ingot was used as a metal matrix, using AlCa granular as thickening agent and $CaCO_3$ powder as foaming agent, AZ31 Mg alloy foams were fabricated by melt-foaming method at different foaming temperatures. The porosity was above 41.2%~73.3%, pore size was between 0.38~1.52 mm, and homogenous pore structures were obtained. Microstructure and mechanical properties of the AZ31 Mg alloy foams were investigated by optical microscopy, SEM and UTM. The results showed that pore structure and pore distribution were much better than those fabricated at lower temperatures. The compression behavior of the AZ31 Mg alloy foam behaved as typical porous materials. As the foaming temperature increased from $660^{\circ}C$ to $750^{\circ}C$, the compressed strength also increased. The AZ31 Mg alloy foam with a foaming temperature of $720^{\circ}C$ had the best energy absorption. The energy absorption value of Mg foam was 15.52 $MJ/m^3$ at a densification strain of 52%. Furthermore, the high energy absorption efficiencies of the AZ31 Mg alloy foam kept at about 0.85 in the plastic plateau region, which indicates that composite foam possess a high energy absorption characteristic, and the Vickers hardness of AZ31 Mg alloy foam decreased as the foaming temperature increased.

• 폴리머
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• 제28권5호
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• pp.412-425
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• 2004

팽창 흑연을 포함한 NBR/GTR 발포체를 제조하고, 이들의 난연특성 및 발포특성에 팽창 흑연이 미치는 영향을 조사하였다. 고무재료로 NBR만을 사용한 경우 팽창 흑연 30 phr, 폐타이어 고무분말 (GTR)을 포함한 경우 팽창 흑연 10 phr 범위 내에서, 발포특성에 있어서는 팽창 흑연을 사용하지 않은 경우와 유사한 셀 구조 및 첨가제 분산을 가짐을 알 수 있었다. 한계 산소 지수 (LOI) 분석 결과 팽창 흑연의 함량이 증가함에 따라 LOI가 증가함을, 콘칼로리미터 분석 결과 LOI분석 결과와 유사한 경향성을, 즉 LOI가 증가함에 따라 열방출속도 (HRR), 총열방출량 (THR) 등이 감소함을 알 수 있었다. 또한 상기한 조성 내에서 우수한 난연특성을 즉, 낮은 열방출속도, 총열방출량, 유효연소열 (EHC) 등을 가짐을 알 수 있었다. 연기밀도에 있어 콘칼로리미터 분석에서의 A-COY와 유사한 경향성을, TGA 분석에 있어 LOI 및 콘칼로리미터 분석결과와 대체적으로 유사함을 알 수 있었다.