• 접착 및 계면
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• 제4권3호
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• pp.33-40
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• 2003

본 연구에서는 이관능성 에폭시 (diglycidyl ether of bisphenol A. DGEBA)와 Polyetherimide(PEI) 블랜드를 Amime계 경화제인 DDM을 이용하여 경화를 시켰으며, PEI의 함량 변화가 순수 에폭시 수지의 열적특성과 파괴인성에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 경화된 시편의 열적특성은 DSC에 의한 열분석을 통해 Kissinger 식을 이용하여 경화 활성화 에너지 ($E_a$)를 구하였고, 파괴인성은 크랙성장의 저항을 나타내는 임계응력세기 인자 ($K_{IC}$)을 측정하여 알아보았다. 시편의 파단특성은 주사전자현미경 (SEM)을 통해 조사하였으며, 기계적 계면특성을 알아보기 위해 contact angle로 표면자유에너지를 측정하였다. 실험 결과 DGEBA/PEI 블랜드계의 $E_a$, $K_{IC}$는 PEI 함량이 7.5 phr에서 최대값을 보였다. 이는 PEI 도입에 따른 치밀한 네트워크 구조가 증가했기 때문으로 판단되어 진다. 또한 DGEBA/PEI 블랜드계의 표면자유에너지는 $K_{IC}$와 유사한 경향을 보였으며, 이는 에폭시의 하이드록실기와 PEI의 imide 그룹 사이의 수소결합에 의해 극성요소가 증가되었기 때문으로 판단되어진다.

• 청정기술
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• 제18권1호
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• pp.57-62
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• 2012

폴리비닐알코올(PVA)을 증류수를 사용하여 용액으로 만든 후, 소수성을 가지는 비닐트리에톡시실란(VTEOS)을 이용하여 개질하였다. 실란으로 개질된 PVA 용액에 폴리아크릴산(PAA)을 함량별로 넣어 제조하였다. 다양한 PAA 함량에 따라 제조된 필름으로 열적-기계적 성질, 접촉각, 수분 투과율, 산소 투과율을 측정하였다. 필름의 유리 전이 온도는 비닐트리에톡시실란으로 개질한 경우 약간 높아졌으나, PAA의 함량에 따른 변화는 크게 나타나지 않았다. 비닐트리에톡시실란으로 개질된 PVA/ PAA 필름의 인장 강도는 9.48~10.72 $kg/mm^2$으로 PVA와 큰 차이가 나지 않았다. 비닐트리에톡시실란으로 개질된 PVA와 PAA의 비율이 90/10인 필름의 경우 팽윤도 198%, 용해도 10%로 측정되어 PVA에 비하여 내수성이 개선되었음을 확인할 수 있었다. 또한, 비닐트리에톡시실란으로 개질된 PVA와 PAA의 비율이 90/10인 필름(두께 2.5 ${\mu}m$)을 PET 필름(두께 50 ${\mu}m$) 위에 코팅하여 제조된 필름의 수분 투과율과 산소 투과율은 각각 11.04 $g/m^2/day$와 3.1 $cc/m^2/day$로 측정되었다.

• Composites Research
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• 제18권2호
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• pp.20-29
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• 2005

수지의 유리 전이화 온도$(170^{\circ}C)$ 이상에서 복합재 연소관의 굽힘 변형 및 강도를 평가하기 위해 재료의 비선형성과 연속 파손 모드가 고려된 유한요소해석모델이 제시되었고, 해석 모델의 타당성 입증을 위해 연소관과 동일 제작 공법과 적층을 가진 굽힘 시험편을 이용한 4점 굽힘 강도 시험이 수행되었다. 또한 비교해석을 위해 고온에서 복합재 재료물성 시험이 수행되었다. 수지의 유리 전이화 온도 이상에서 수지 관련 재료 물성이 현저하게 저하됨에 따라, $200^{\circ}C$에서 굽힘 시험편의 굽힘 강성은 상온 기준으로 약 $70\%$, 굽힙 강도는 약 $80\%$의 저하율을 나타내었다. 파손 모드가 수지의 유리 전이화 온도 이하에서 바닥 면의 $90^{\circ}$층수지 균열로 시작하여 시편 중앙의 층간 분리로 이어지는 연속 파손모드였으나, 유리천이온도 이상에서는 시편 표면층의 섬유 압축 파손으로 변화되었다 해석을 통해 연속 파손 모드가 잘 구현되었고, 예측한 굽힘 강도와 강성이 시험 견과와 좋은 일치를 보였다

• Elastomers and Composites
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• 제34권1호
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• pp.20-30
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• 1999

본 연구는 용융법에 의한 폴리아미드 6,6(PA 6,6)과 에틸렌-프로필렌 고무(EPM) 및 무수 말레인산 그라프팅 EPM(EPM-g-MA)과 블랜딩시 탄성중합체 함유량 변화에 따른 이성분 PA 6,6/ EPM[EPM-g-MA] 블랜드물과 EPM:EPM-g-MA 조성비(wt%) 변화에 따른 삼성분 PA 6,6/ EPM/EPM-g-MA 블랜드물을 제조하여 블랜드물 내 탄성중합체의 평균 입자크기, 입자 형상 및 분포 등의 변화를 분석하고 이에 따른 블랜드물의 기계적, 열적 특성변화를 고찰하였다. 본 연구결과, 이성분 블랜드물 중 PA 6,6/EPM-g-MA 블랜드물은 PA 6,6/EPM 블랜드물에 비하여 EPM-g-MA의 평균 입자크기와 분포, 충격강도 및 상대결정화도 등이 향상되었고 PA 6,6/ EPM-g-MA 블랜드물 중 가장 큰 충격강도의 향상을 보인 PA 6,6/EPM-I-MA(70/30) 블랜드물은 폴리아미드 6,6의 충격강도에 비하여 약 25배 향상되었으며 상대결정화도는 약 7배 증가하였다. 그리고 삼성분 블랜드물 중 조성비가 70:15:15(PA 6,6 :EPM:EPM-g-MA)일 때 블랜드물 내탄성중합체 평균 입자크기는 $0.56{\mu}m$이면서 고른 입자분포를 얻을 수 있었을 뿐만 아니라 이러한 블랜드물의 충격강도는 제조된 모든 블랜드물의 충격강도에 비하여 가장 높았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.530-537
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• 2014

수분은 제품의 물리적 변화, 미생물 성장, 화학적 반응을 일으켜 품질을 저하시키는 주요 요인이 된다. 본 연구는 기능성 포장 필름으로 응용하기 위하여 수분을 흡착력이 우수한 폴리아크릴산 나트륨 염(polyacrylic acid partial sodium salt, PAPSS)을 선상저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 고분자 수지에 함침된 수분 흡착 기능을 가진 복합 필름을 제조하였다. 제조한 수분 흡착 복합 필름은 PAPSS 물질 입자가 LLDPE 고분자 매트릭스에 잘 분포되어 있음을 확인하였다. 또한 PAPSS 첨가량이 증가됨에 따라 필름의 투명도가 저하되었다. 고분자에 첨가되는 PAPSS 물질의 증가는 복합 필름의 인장강도와 신장률 값이 감소됨을 확인할 수 있었으나 각각 0.5, 1, 그리고 2% PAPSS 필름들 간에는 큰 유의적 차이를 보이지 않았다. 반면 4% PAPSS 함침 필름은 다른 농도로 PAPSS 물질이 함침된 필름과 비교하여 인장강도 및 신장률 값의 급격한 감소를 나타냈다. PAPSS 함량의 증가는 필름의 산소 및 수분 투과도 값이 감소됨이 관찰되어 고분자에 PAPSS 첨가는 필름의 가스 차단의 개선을 나타냈다. PAPSS 함침 필름들은 상대적으로 높은 습도 환경 조건에서 우수한 수분 흡착율을 나타내는 것을 확인하였으며, 특히 4% PAPSS 함침 필름이 다른 PAPSS 농도 함침 필름들에 비하여 높은 수분 흡착율을 보였다. $25^{\circ}C$ 조건에서 필름 샘플의 수분 흡착 등온 곡선에 가장 적합하게 묘사되는 최적의 모델 방정식은 GAB 모델로 나타냈다. PAPSS 첨가는 고분자 필름의 결정화 및 녹는 온도 변화에 영향을 보였으나, 열중량 변화에는 큰 차이가 없이 안정된 열적 특성을 나타냈다.

• 폴리머
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• 제38권1호
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• pp.54-61
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• 2014

Bombyx mori silk fibroin(SF)과 블렌드 필름을 만들기 위하여 키토산에 1,3-propanesultone을 반응시켜 수용성 sulfobetaine chitosan(SCs)을 제조하였다. 여러 가지 비율의 SF/SCs 블렌드 필름을 B. mori SF와 SCs의 수용액을 혼합하여 제조하였다. 수용액으로부터 얻어진 SF/SCs 블렌드 필름의 구조와 형태 변화는 분광학적 및 열적 분석을 통해 규명하였다. SF와 SCs의 혼합 비율에 따른 인공 피부나 화상치료 목적의 비이오재료로서의 물리적 및 기계적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. X-선 분석으로 두 생체고분자 사이에 좋은 친화성을 보여주고 있음을 알 수 있었으며 기계적 성질도 SCs의 함량이 증가하면 크게 증가하였다. $37^{\circ}C$에서 phosphate buffered saline solution 용액 중에서 in vitro 분해 실험을 8주 동안 시행한 결과 46.4%가 분해됨을 알 수 있었다. MC3T3-E1 세포에 의한 독성 실험 결과 무독성을 나타내 주었으며, 3일의 배양 후 SF/SCs 필름의 상대 세포 수는 최적화된 tissue culture plastic보다 약간 낮게 나타남을 알 수 있었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.145-151
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• 2021

Ti Gr4에 TPS 법을 이용하여 HA 코팅을 수행하여 코팅층에 대한 물리적특성 및 생체적합성을 판단하여 의료용 부품으로서의 활용성에 대한 평가를 하였다. 직경 25mm Ti Gr4 합금 시험편을 기계가공 후 #120, #400, #1,000 샌드페이퍼 및 바렐 연마로 표면을 연마를 하여 ASTM F1185-88로 HA 코팅은 한 후 HA 코팅층의 두께, 표면조도, 강도 및 접착력 측정 시험과 세포독성 시험을 하였다. Ti Gr4에 대한 HA 코팅 결정도는 75.51%, Ca/P 비는 1.67의 값을 얻을 수 있었다. HA 코팅층의 두께는 Ti 소재의 표면거칠기가 거칠수록 증가하고, 코팅의 강도 및 접착력은 시험장치의 지그 형상, 에폭시 성분, 크로스헤드 속도 등에 따라 변화가 있을 것으로 예측된다. 세포독성 시험은 Grade 3의 반응성으로 적합한 것으로 나타났다. 본 실험 결과 TPS에 의한 Ti Gr4 소재의 HA 코팅 두께 향상과 골융합을 촉진이 가능할 것으로 확인되어 인체삽입용으로 상용화가 가능할 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제31권2호
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• pp.115-124
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• 2020

지속가능한 플라스틱 산업은 크게 사용 후에 물과 이산화탄소로 분해되어 환경에 악영향을 주지 않는 생분해성 플라스틱과 대기 중의 탄소자원으로 광합성된 바이오매스로부터 전환된 원료를 사용하여 탄소 중립을 실현하는 바이오매스 기반 플라스틱으로 나누어진다. 그중 산업의 새로운 방향으로 바이오매스 기반 엔지니어링 플라스틱(EP) 및 천연 나노섬유를 이용한 강화 나노복합소재가 각광받고 있다. 이들 소재는 천연자원을 활용한다는 친환경성의 이점 외에도 석유계 플라스틱보다 뛰어난 차별화된 고기능성을 부여하여 고부가가치 플라스틱 시장에서의 경쟁력을 가진다. 대표적 바이오매스 기반 단량체인 isosorbide와 2,5-furandicarboxylic acid로부터 제조되는 폴리에스터, 폴리카보네이트 소재는 석유계 대비 높은 투명성, 기계적 특성, 열안정성, 기체 차단성 등으로 산업화의 선두에 있다. 더 나아가서 연속사용온도 150 ℃ 이상의 슈퍼 EP 소재에도 적용될 수 있는 가능성을 보였다. 나노셀룰로오스, 나노키틴 등의 자연계 나노섬유의 표면 친수성, 다관능기를 활용한 in situ 중합법을 이용하여 기존에 보고된 바 없는 기계적 물성 향상을 최소한의 나노필러 함량으로 이루어내었다. 본 총설에서 다루는 바이오매스 기반 tough-플라스틱은 환경이 요구하는 탄소 중립, 소비자가 요구하는 고기능성, 산업이 요구하는 접근성을 모두 만족함으로써 석유계 플라스틱을 대체해 나갈 것으로 기대한다.

• 한국주조공학회지
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• 제38권5호
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• pp.103-110
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• 2018

코발트기 주조용 초내열합금 X45를 이용하여 다양한 형태의 열처리에 따른 미세조직과 기계적 특성의 변화에 대하여 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 합금의 응고 시 결정립계와 수지상간 경계를 따라 Cr이 다량 함유된 조대한 $M_{23}C_6$ 탄화물과 W과 Co의 함량이 높은 $M_6C$ 탄화물이 형성되어 있었고, $1274^{\circ}C$에서 용체화 처리하면 대부분의 탄화물이 용해되었다. $1150^{\circ}C$에서의 용체화 처리 동안 일부 결정립계 탄화물이 용해되지만 공정탄화물 근처에서 새로운 탄화물의 석출이 일어났다. $927^{\circ}C$와 $982^{\circ}C$에서 시효처리만 했을 때 용체화 처리 후 시효처리 한 시편 보다 공정 탄화물 근처에서 석출되는 탄화물의 양이 많았고, 크기가 작았다. 2) $1150^{\circ}C$에서 용체화 처리한 후 시효처리 하면 경도의 증가가 뚜렷하지 않으며, $927^{\circ}C$와 $982^{\circ}C$에서 시효처리만 했을 때 다량의 매우 미세한 탄화물의 석출에 의하여 경도의 증가 폭이 더 컸다. 상온 항복강도는 $927^{\circ}C$에서 시효처리 했을 때 가장 컸지만 인장강도와 연신율은 $982^{\circ}C$에서 12시간 시효처리 했을 때 가장 컸다. 고온 크리프 특성은 $982^{\circ}C$에서 12시간 시효처리 했을 때 가장 우수하였다. 3) 장시간 고온 노출 되는 동안 탄화물의 석출과 성장이 일어났고, 8000시간 고온에서 노출시킨 시편에서는 수지상 중심부에도 탄화물이 석출되어 크리프 파단 수명이 증가하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제6권4호
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• pp.543-550
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• 2011

Conductive SiC-$ZrB_2$ composites were produced by subjecting a 40:60 (vol%) mixture of zirconium diboride (ZrB2) powder and ${\beta}$-silicon carbide (SiC) matrix to spark plasma sintering (SPS). Sintering was carried out for 5 min in an argon atmosphere at a uniaxial pressure and temperature of 50 MPa and $1500^{\circ}C$, respectively. The composite sintered at a heating speed of $25^{\circ}C$/min and an on/off pulse sequence of 12:2 was denoted as SZ12L. Composites SZ12H, SZ48H, and SZ10H were obtained by sintering at a heating speed of $100^{\circ}C$/min and at on/off pulse sequences of 12:2, 48:8, and 10:9, respectively. The physical, electrical, and mechanical properties of the SiC-$ZrB_2$ composites were examined and thermal image analysis of the composites was performed. The apparent porosities of SZ12L, SZ12H, SZ48H, and SZ10H were 13.35%, 0.60%, 12.28%, and 9.75%, respectively. At room temperature, SZ12L had the lowest flexural strength (286.90 MPa), whereas SZ12H had the highest flexural strength (1011.34 MPa). Between room temperature and $500^{\circ}C$, the SiC-$ZrB_2$ composites had a positive temperature coefficient of resistance (PTCR) and linear V-I characteristics. SZ12H had the lowest PTCR and highest electrical resistivity among all the composites. The optimum SPS conditions for the production of energy-friendly SiC-$ZrB_2$ composites are as follows: 1) an argon atmosphere, 2) a constant pressure of 50 MPa throughout the sintering process, 3) an on/off pulse sequence of 12:2 (pulse duration: 2.78 ms), and 4) a final sintering temperature of $1500^{\circ}C$ at a speed of $100^{\circ}C$/min and sintering for 5 min at $1500^{\circ}C$.