• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제1권1호
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• pp.46-50
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• 1996

In order to design industrial scale reactors and proceises for multi-phase biocatalytic reactions, it is essential to understand the mechanisms by which such systems operate. To il-lustrate how such mechanisms can be modeled, the hydrolysis of the primary ester groups of triglycerides to produce fatty acids and monoglycerides by lipased (glycerol-ester hydrolase) catalysis has been selected as an example of multiphase biocatalysis. Lipase is specific in its behavior such that it can act only on the hydrolyzed (or emulsified) part of the substrate. This follows because the active center of the enzyme is catalytically active only when the substrate contacts it in its hydrolyzed form. In other words, lipase acts only when it can shuttleback and forth between the emulsion phase and the water phase, presumably within an interphase or boundary layer between these two phases. In industrial applications lipase is employed as a fat splitting enzyme to remove fat stains from fabrics, in making cheese, to flavor milk products, and to degrade fats in waste products. Effective use of lipase in these processes requires a fundamental understanding of its kinetic behavior and interactions with substrates under various environmental conditions. Therefore, this study focuses on modeling and simulating the enzymatic activity of the lipase as a step towards the basic understanding of multi-phase biocatalysis processes.

• Elastomers and Composites
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• 제57권3호
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• pp.100-106
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• 2022

Waterborne polyurethane-acrylate(WPUA) dispersions were prepared by surfactant-free emulsion polymerization in a two-step process. In the first step, polytetrahydrofuran, isophorone diisocyanate, dimethylol proponic acid, and 2-hydroxyethyl methacrylate were used to synthesize a vinyl-terminated polyurethane prepolymer. In the second step, styrene, methyl methacrylate, butyl acrylate, and different multi-functional crosslinkers were copolymerized. 1,6-hexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, and pentaerythritol tetraacrylate were used as the crosslinkers, and their effect on the mechanical and thermal properties of WPUA was investigated. Overall, as the number of functional groups of the cross-linker increased, the gel fraction improved to 79.26%, the particle size increased from 75.9 nm to 148.7 nm, and the tensile strength was improved from 5.86 MPa to 12.40 MPa. In thermal properties, the glass transition temperature and decomposition temperature increased by 9.9℃ and 18℃, respectively. The chemical structures of the WPUA dispersions were characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy. The synthesized WPUA has high potential for applications such as coatings, leather coatings, adhesives, and wood finishing.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권9호
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• pp.571-577
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• 2017

본 연구는 수치해석 기법을 활용하여 오일샌드 플랜트에 사용되는 다상유동분리기의 다양한 유입구 형상에 따른 효율 분석에 관한 연구이다. 본 연구에 사용된 유수분리기(FWKO, Free-water knockout)는 유량 $15,89m^3/d$(100 bbl/d), SOR(Steam-to-Oil Ratio) 3.5의 값을 가지며 Stokes 이론을 기반으로 설계되었다. 모듈화를 위하여 두 개의 유수분리기를 병렬 연결하였고 이에 따른 유입구 형상 최적화를 수행하였다. 유입구를 통해 유입되는 비투멘 에멀젼은 $150^{\circ}C$, 50 bar이며, API는 17의 값을 갖는다. 유수분리공정의 평균체류시간은 물과 오일이 95% 분리되는 시간으로 정의하였다. 다상유동의 밀도차에 의한 중력분리과정을 모사하기 위하여 유한체적법(VOF, Volume Of Fluid)과 상차분모델(DPM, Discrete Phase Model)을 조합하여 활용하였으며 준과도(Pseudo-transient) 해석기법을 활용하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권4호
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• pp.511-516
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• 2005

본 실험에서는 다중 유화법과 calcium chloride를 사용한 가교반응에 의해 향오일이 함유된 키토산 마이크로캡슐을 제조하였고, 향오일의 농도와 교반속도 변화에 따른 마이크로캡슐의 특성을 조사하였다. 마이크로캡슐의 크기와 형태는 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰하였다. 실험 결과, 마이크로캡슐의 평균 입자크기는 교반속도가 증가함에 따라 작아지는 것을 확인할 수 있었다. 키토산 마이크로캡슐에 대한 심물질의 함입은 FT-IR에 의해 $1,460cm^{-1}$와 $2,960cm^{-1}$에서 향오일의 특정 피크를 통하여 확인하였다. 또한, 마이크로캡슐의 향오일 방출 거동을 살펴보기 위해 UV/vis. 흡광광도법으로 흡광도를 측정하여 방출 거동을 관찰하였다. 향오일의 방출 거동은 향오일 농도의 경우 함유량이 증가할수록 방출량은 증가하였고 pH의 경우 pH가 감소할수록 방출량은 증가하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.87-92
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• 2002

At present, the polymer-modified mortars are used as high-performance as well as multi-functional materials in the construction industry. The purpose of this study is to synthesize polymer to modify in cement mortars and make test samples to understand pore size distribution. This paper deals with the effect of monomer ratio on the typical properties of polymer-modified mortars using Methylmethacrylate-Butyl Acrylate(MMA/BA) latexes synthesized through emulsion polymerization. From the results, we knew that the pore volume of polymer-modified mortars using Methylmethacrylate-Butyl Acrylate latexes at bound MMA contents of 70 and 60 percent is 7.5-75cm$^3$/g and the fine pore volume is increased with an increase in the polymer-cement ratio. The total pore volume of polymer-modified mortars using MMA/BA latexes is linearly reduced with an increase in the bound MMA content and increased in the polymer-cement ratio.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-12
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• 2016

이 연구는 슈크로오스디스테아레이트(Sucro-DS)를 사용하여 친수형 O/W 에멀젼을 만들고, 이 에멀젼의 드로플렛(droplet)은 다중층의 구조를 가지는 액정생성에 관한 것이다. Sucro-DS의 물리화학적 특성을 알아보았고, 이를 이용한 유화성능에 대하여 연구하였다. 액정을 형성하기 위하여 3wt%의 Sucro-DS, 5wt%의 글리세린, 5wt%의 수쿠알란, 5wt%의 카프릭/카프릴릭트리글리세라이드, 3wt%의 세토스테아릴알코올, 1wt%의 글리세릴모노스테아레이트, 78wt%의 정제수의 혼합계에서 안정한 다중층의 라멜라구조가 형성됨을 알 수 있었다. 이를 응용하여 불안정한 활성물질을 봉입한 크림을 만드는 방법에 대하여 기술하였다. 또한, 이 기술을 이용한 크림의 보습효과에 대하여 연구하였다. 인체 임상시험을 통한 피부개선효과에 대하여 연구한 결과를 보고한다. Sucro-DS 를 사용하여 안정한 액정상을 생성하는 pH 범위는 5.2~7.5 에서 안정한 액정구조를 유지하고 있었다. 액정의 안정성이 우수한 농도는 3wt%의 베헤닐알코올을 함유할 경우의 경도는 13kg/mm,min 이었다. 동일 함량의 점도는 25,000mPas/min 이었다. 유화제의 영향에 대하여 실험한 결과, Sucro-DS 의 농도는 5wt%가 적합하였고, 안정한 액정의 입경분포는 4~6mm 이었다. 이를 현미경분석을 통하여 관찰하였고, 3 개월동안 액정변화의 안정성은 $4^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $45^{\circ}C$에서 안정함을 알 수 있었다. 임상시험으로, 바르기 전의 보습력은 $13.4{\pm}7%$ 이었다. 액정이 형성되지 않은 크림의 보습력은 $14.5{\pm}5%$로 바르기 전보다는 약 8.2% 보습력이 상승하였다. 반면, 액정크림의 경우 $19.2{\pm}7%$로, 도포 전보다는 43.3%보습력이 상승하였다. 응용분야로 Sucro-DS 유화제를 사용한 액정크림, 로션, 아이크림 등 다양한 제형개발이 가능하고, 화장품산업은 물론 의약품산업 및 제약산업에서 피부외용제의 유화기술로 폭넓게 응용이 가능할 것으로 기대한다.

• 폴리머
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• 제34권6호
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• pp.534-539
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• 2010

라텍스 블렌딩 기법을 이용하여 폴리스티렌(PS)/다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 나노복합재료를 제조하여 나노튜브 길이에 따른 나노복합재료의 유변학적 특성을 고찰하였다. 나노복합재료 제조에 사용된 단분산 PS 입자는 무유화제 유화중합으로 제조하였고, MWCNT는 불순물 제거와 분산성 향상을 위해 표면개질 과정을 거친 후 사용하였다. 최종적인 나노복합재료는 단분산 PS 입자와 개질한 MWCNT를 초음파 교반조에서 분산시킨 후 동결건조 과정을 거쳐 제조하였다. 나노복합재료의 MWCNT 함량과 나노튜브 길이에 따른 유변학적 특성은 소진폭 진동 전단유동을 부과시켜 평가하였다. 본 연구에서 고찰한 PS/MWCNT 나노복합재료는 MWCNT의 함량이 증가할수록, 나노튜브 길이가 길수록 유변물성 향상 효과가 뚜렷하였다. 이는 MWCNT 함량이 증가할수록 나노복합재료의 유변학적 특성이 액체적 특성에서 점차 고체적 특성으로 변화하기 때문이며, 나노튜브 길이가 길수록 네트워크 구조를 달성하는 임계 농도가 작아지기 때문인 것으로 판단된다.

• 폴리머
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• 제33권5호
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• pp.452-457
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• 2009

다중벽 탄소나노튜브 및 전도성 고분자인 PEDOT으로 이루어진 하이브리드 나노재료를 제조하였다. 다중벽 탄소나노튜브 표면에 처리반응을 수행함으로써 -Br 특성기를 갖는 다중벽 탄소나노튜브를 제조하였으며, 이를 중합반응의 개시제로 사용하였다. 이와 함께 MMA를 사용하여 촉매와 리간드 존재 하에서 원자이동 라디칼중합 공정을 수행함으로써 다중벽 탄소나노튜브 표면에 PMMA가 공유결합된 나노복합체를 제조하였다. 미니에멀젼 중합공정을 통하여 제조된 PS 수용성 에멀젼에 EDOT과 산화가를 투입하여 산화중합을 수행함으로써 core-shell 구조를 갖는 PEDOT/PS 나노입자를 제조하였다. 실란화합물로 표면 처리한 silica 입자를 PEDOT:poly(styrene sulfonate) (PSS) 수용성 분산액에 투입한 후 표면화학 반응과정을 수행함으로써 silica 외벽에 PEDOT:PSS가 코팅된 나노입자를 제조하였다. 하이브리드 나노재료들은 TEM, FE-SEM, TGA, EDX, UV 그리고 FT-IR 등을 사용하여 분석되었다.

• 폴리머
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• 제35권5호
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• pp.451-457
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• 2011

라텍스 기법으로 제조한 폴리스티렌(PS)/다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 나노복합재료의 라텍스 입자 크기에 따른 유변학적, 전기적 물성을 고찰하였다. 나노복합재료는 무유화제 유화중합과 분산중합으로 합성한 단분산 PS 입자에 MWCNT를 초음파 분산시킨 다음 동결건조 과정을 거쳐 제조하였다. PS/MWCNT 나노복합재료는 MWCNT 함량이 증가할수록 점차 네트워크 구조를 형성하여 저장 탄성률, 복소 점도 및 전기 전도도가 급격하게 증가하였다. MWCNT 함량에 따른 저장 탄성률 및 복소 점도 증가 효과는 라텍스 입자 크기가 큰 경우 더욱 뚜렷하였다. 입자 크기에 따른 전기적 물성은 MWCNT 함량에 따라 상이한 경향을 보여 주었는데, 함량이 적은 경우 작은 입자로 제조한 나노복합재료가 높은 전기 전도도를 보여 주었으나 함량이 증가할수록 큰 입자의 경우가 높은 값을 보여 주었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.66.2-66.2
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• 2011

A polymer-based multi-walled carbon nanotube (MWCNT) field emission device was fabricated from a composite dispersion of MWCNTs and waterborne polymethyl methacrylate (PMMA). The waterborne PMMA synthesized through the emulsion polymerization method was added to minimize the reagglomeration of dispersed MWCNTs with surfactants in water, and increase the adhesion between the and the substrate. The field emission properties of the fabricated device were optimized by adjusting the density of the emitter and the adhesion between the MWCNTs and the substrate. These were done by controlling the polymer concentration added to the MWCNT dispersion, as well as the amount of spray coating on the substrate. The results confirm the successful fabrication of a polymer-based MWCNT field emission device with a low field of 1.07 $V/{\mu}m$ and a good electric field enhancement factor of 2445. The device was fabricated by adding 0.8 mg/mL of polymer solution to the MWCNT dispersion and applying 20 cycles of spray coating. Application of this same MWCNT/polymer composite solution to a flexible polymer substrate also resulted in the successful fabrication of an electric field emission device with uniform emission and long time stability.