• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권11호
• /
• pp.24-30
• /
• 2018

식물유는 자연 유래 물질로 낮은 가격 및 친환경적이라는 장점으로 최근 다양한 연구가 진행되고 있다. 하지만 식물유 내의 이중결합의 낮은 반응성으로 인해 고분자 합성의 기반 물질로 사용하기 위해서는 반응성이 높은 관능기로 치환하여 사용하는 경우가 많다. Tung oil은 ${\alpha}$-eleostearic acid를 주성분으로 하는데, 이 구조는 3개의 이중결합이 공명구조로 되어있기 때문에 다른 식물유와는 달리 높은 반응성을 보인다. 본 연구에서는 이러한 tung oil을 styrene 및 divinylbenzene 등의 단량체와 양이온 중합을 통해 tung oil의 관능기 치환 과정이 없는 열경화성 수지를 합성하였으며, 각 단량체의 조성이 합성된 열경화성 수지에 미치는 영향을 확인하기 위해 열적 기계적 물성을 측정하였다. 그 결과, tung oil-styrene-divinylbenzene 공중합체는 단일 Tg를 갖는 균일(homogeneous)한 열경화성 고분자를 형성하는 것을 확인하였으며, 기계적 물성의 변화를 통해 tung oil 및 styrene은 soft segment로써 합성된 공중합체에 탄성(elasticity)을 부여하고, divinylbenzene은 hard segment로 작용하여 합성된 공중합체에 취성(brittleness)을 부여하는 것을 확인하였다.

• 멤브레인
• /
• 제29권4호
• /
• pp.223-230
• /
• 2019

본 논문에서는 이산화탄소 친화적인 PBEM-POEM (PBE) 공중합체를 기반으로 고분자 블렌드 분리막을 제조하는 방법을 제시한다. PBE 공중합체는 자유 라디칼 중합 반응을 통해 손쉽게 합성이 가능하며, 이를 상용 고분자인 PEG와 다양한 비율로 혼합하여 이산화탄소/질소 분리막을 제조하였다. 이산화탄소/질소 분리 성능을 테스트한 결과, PEG의 함량이 높을수록 이산화탄소 투과도는 감소하는 반면 이산화탄소/질소 선택도는 크게 증가하는 상충(trade-off) 관계가 나타났다. 그러나 PBE/PEG (9 : 1)과 PBE/PEG (7 : 3)을 비교하면 이산화탄소 투과도는 단지 8.3% 감소한 반면에 질소 투과도는 69.1%나 감소하였다. 따라서 이산화탄소/질소 선택도가 33.8에서 100.3으로 크게 증가하였다. 이것은 PBE 공중합체의 80%를 차지하는 POEM 사슬이 PEG와 상호작용하여 더욱 조밀한 구조가 되었기 때문이며, 이를 FT-IR, XRD, SEM 분석으로 확인하였다. PBE/PEG (7 : 3) 블렌드 막이 가장 최적의 기체 분리 성능을 가졌고, 이산화탄소투과도는 170.5 GPU, 이산화탄소/질소 선택도는 100.3이었다.

• 대한심미치과학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.82-96
• /
• 2018

3D 프린팅은 삼차원 이미지 정보를 이용하여 레이어로 분할한 후 선택한 소재를 적층하여 가공하는 방법을 말한다. 소재를 적층하는 방법에 따라 다양한 종류의 3D 프린팅이 존재하는데 최근 치과분야에서는 SLA방식과 DLP방식으로 광원을 이용한 경화를 통해 적층 가공하는 3D 프린팅이 널리 보급되어 사용되고 있다. 전악 범위의 3D프린팅 치과용 모델은 전통적인 인상 채득으로 제작된 스톤모델보다는 다소 정확성이 부족한 것으로 보고되었으나, 같은 STL파일을 이용하여 4분악 범위를 3D 프린팅한 모델은 밀링 방법으로 가공한 모델보다 정확하였다. 디자인 소프트웨어의 활용도에 따라 보철치료의 진단, 임시 보철물의 제작, 의치의 제작이 가능하였다. 교정에서는 투명 교정 모델과 브라켓 간접 부착을 위한 트레이 제작이 가능하였다. 임플란트 수술에 있어서 CT를 기반으로 한 정확한 위치에 임플란트를 식립하는 가이드 제작에 활용하고 있다. 출력 방식의 발전으로 인하여 3D 프린터의 출력시간이 계속적으로 단축되고 있으며, 이로 인해 치과 진료실 내에서 3D 프린터가 기존의 전통적인 가공 방법을 대체할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권7호
• /
• pp.599-606
• /
• 2019

위험물질에 의한 제조물을 취급하는 설비와 시설은 대부분 고온, 고압으로 공정을 운전을 한다. 이로 인해 화재폭발로 인한 위험성이 증대되고 있다. 특히, 폭발 사고는 석유 화학 가스설비 등 위험물 시설의 가장 주된 위험요인으로 작용하고 있으며, 그 중, 프로필렌은 석유화학 플랜트의 기초 원료 및 첨가 중합반응에 의한 합성물질을 제조하는 현장에서 많이 사용되고 있다. 산소농도의 변화에 대한 폭발범위를 구함으로써 프로필렌을 사용하는 사업장에서 발생 될 수 있는 폭발을 예방하기 위하여 불활성 가스인 $CO_2$를 이용하여 온도와 압력의 변화에 따라 산소농도의 변화에 대한 폭발범위를 구하였다. 온도는 $25^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $200^{\circ}C$로 변화시켜 측정하였으며, 용기 내 압력을 $1.0kgf/cm^2.G$, $1.5kgf/cm^2.G$, $2.0kgf/cm^2.G$, $2.5kgf/cm^2.G$로 $CO_2$를 가압시켜 측정하였다. 폭발한계는 온도, 압력 및 산소농도와 관계가 있으며, 온도와 압력이 높아질수록 최소산소농도는 낮아지고, 산소농도가 낮아질수록 폭발범위는 좁아졌다. 또한, 최소산소농도 이하의 농도에서는 프로필렌의 증기와 점화원이 존재하여도 폭발이 발생하지 않는 것을 알 수 있다.

• 유기물자원화
• /
• 제30권2호
• /
• pp.5-15
• /
• 2022

본 연구에서는 궐련형 담배의 담뱃잎 바이오매스 폐기물을 수거하여 슈퍼커패시터용 활물질로 제조 및 응용하였다. 수거한 담뱃잎 폐기물을 질소 환경에서 다양한 온도(800/850/950℃)로 탄화하였으며, 탄소/산소 성분비(C/O ratio) 분석을 통해 850℃에서 가장 우수한 품질의 탄소 물질이 제조되었음을 확인하였다. 추가적으로 담뱃잎 기반의 탄소 물질에 폴리피롤(Polypyrrole)을 저온중합법을 통해 코팅하여 전기화학적 성능을 향상시켰다. 탄소 물질(CTL-850)과 폴리피롤을 코팅한 탄소 물질(CTL-850/PPy)을 기반으로 한 전극의 전기화학적 성능을 측정한 결과, -1.0-0.0V와 0.0-1.0V의 전위창에서 각각 100.2F g^-1@1 A g^-1과 155.3F g^-1@1 A g^-1의 우수한 비정전용량(Specific capacitance)를 나타내었다. 두 개의 전극을 활용하여 비대칭형 슈퍼커패시터 소자(Asymmetric supercapacitor device)를 제작하였으며, 제조한 비대칭형 CTL-850//CTL-850/PPy 소자는 2.0V의 구동전압 범위와 비정전용량(31.1F g^-1@1 A g^-1)을 가지고 있음을 확인하였다. 또한, 제조한 슈퍼커패시터 소자의 방전을 통해 1.8V의 Red Led를 점등할 수 있음을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 바이오매스를 우수한 성능의 친환경 에너지 저장매체로 활용하는 후속 연구에 대한 방향성을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

• Composites Research
• /
• 제35권3호
• /
• pp.127-133
• /
• 2022

폴리프로필렌은 가교폴리에틸렌을 대체할 수 있는 차세대 고전압 전력케이블 절연체로써 큰 주목을 받고 있다. 하지만, 폴리프로필렌은 탄성률이 크고 충격에 취약하여 단독으로 절연체로 사용될 수 없고, 중합 단계에서 고무상이 혼재된 공중합체 형태로 주로 활용된다. 본 논문에서는 내충격성 폴리프로필렌, 폴리올레핀 탄성체, 그리고 프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체의 용융 혼합을 통해 연성의 폴리프로필렌계 블렌드를 제조하였다. 폴리프로필렌 기재를 유지하면서도 다량의 탄성체 상들을 지니는 적정 비율의 3성분계 블렌드를 개발하였고, 탄성체 상들의 도입에 의해 폴리프로필렌의 탄성률을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 25도 및 -40도에서의 충격강도 및 연신율을 크게 증가시킬 수 있었다. 또한, 동적기계분석을 통해 가교폴리에틸렌이 기계적 물성을 손실하는 100도 이상의 온도에서도 3성분계 블렌드는 고체 형태를 유지할 수 있는 범위의 저장탄성률을 나타내었다. 뿐만 아니라, 3성분계 블렌드는 30 kV/mm의 직류 전압 인가 하에서 공간전하를 효과적으로 억제시키는데 유리한 것으로 나타났다.

• 접착 및 계면
• /
• 제23권2호
• /
• pp.44-52
• /
• 2022

에폭시 수지는 높은 유리전이 온도 (T_g; glass transition temperature)와 우수한 물성에도 불구하고 높은 가교밀도로 인해 순간적인 충격에 쉽게 파괴되는 단점을 가지고 있다. 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 폴리프로필렌 글리콜 (PPG; poly(propylene glycol)) 구조 기반의 diamine 물질인 Jeffamine D 2000과 프로필렌 카보네이트 (PC; propylene carbonate)의 개환중합으로 폴리올을 합성하고 이를 이용하여 우레탄 변성 에폭시를 합성하였다. 합성한 우레탄 변성 에폭시의 특성은 FT-IR, ¹H-NMR로 확인하였고 접착제로서 내충격성 향상 정도를 확인하기 위해 시중에서 사용되고 있는 비스페놀계 에폭시인 DGEBA (diglycidyl ether bisphenol A)와 경화제, 경화촉진제와 배합하여 우레탄 변성 에폭시 접착제를 만들고 전단강도, 인장강도, 충격강도 실험을 통해 우레탄 변성 에폭시의 특성을 분석하였다. 그 결과 DGEBA와 우레탄 변성 에폭시의 비율이 8:2 일 때, 접착제 내 수소결합에 의한 최적의 시너지 효과로 향상된 기계적 물성을 달성할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제61권1호
• /
• pp.32-38
• /
• 2023

본 연구에서는 리튬 이온 배터리 용 음극활물질인 실리콘의 사이클 안정성 및 율속 특성을 개선하기 위해 도파민이 코팅된 실리콘/실리콘카바이드/카본(Si/SiC/C) 복합소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. Stöber 법에 CTAB을 추가하여 CTAB/SiO₂를 합성한 후 열 흡수제로써 NaCl을 첨가한 마그네슘 열 환원법을 통해 Si/SiC 복합소재를 제조하였으며, 도파민의 중합반응을 통해 탄소코팅을 하여 Si/SiC/C 음극소재를 합성하였다. 제조된 Si/SiC/C 음극소재의 물리적 특성 분석을 위해 SEM, TEM, XRD와 BET를 사용하였으며, 1 M LiPF₆ (EC : DEC = 1 : 1 vol%) 전해액에서 리튬 이온 배터리의 사이클 안정성, 율속 특성, 순환전압전류 및 임피던스 테스트를 통해 전기화학적 특성을 조사하였다. 제조된 1-Si/SiC는 100사이클, 0.1 C에서 633 mAh/g의 방전용량을 나타냈으며, 도파민이 코팅된 1-Si/SiC/C는 877 mAh/g으로 사이클 안정성이 향상된 것을 확인할 수 있었다. 또한 5C에서 576 mAh/g의 높은 용량과 0.1 C/0.1 C 일 때 99.9%의 용량 회복 성능을 나타내었다.

• 구강회복응용과학지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.9-20
• /
• 2023

목적: 하악 부분 무치악 모형에서 pick-up type 인상용 코핑을 사용한 개방형 인상 채득법과 transfer type 인상용 코핑을 사용한 폐쇄형 인상 채득법, 개방형 인상 채득법에서 pick-up type 인상용 코핑 고정 재료에 따른 인상 채득 정확성을 비교 하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 하악 부분 무치악 모형의 좌측 구치부에 직경 4.5 mm, 길이 11.5 mm의 임플란트 고정체 두 개 식립 후 3D 프린터를 이용하여 개방형 개인 트레이 30개 폐쇄형 개인 트레이 10개를 제작하였다. 제작한 개인 트레이를 이용하여 PN군: 개방형 인상 채득법(non-splint), PG군: 개방형 인상 채득법(splint GC pattern resin), PH군: 개방형 인상 채득법(splint Herifix), TN군: 폐쇄형 인상 채득법으로 나누어 각 군당 10회씩 총 40회의 인상 채득을 진행하였다. 인상채득 후 석고 모형을 제작하여 모델 스캐너로 스캔 후 역설계 프로그램으로 스캔오차를 측정하여 95% 유의수준으로 평가 하였다. 결과: 폐쇄형 인상 채득법 TN군이 개방형 인상 채득법 PN군 보다 더 낮은 오차값을 보였다. 개방형 인상 채득법(splint)에 사용된 인상용 코핑 고정 재료 간의 비교 결과에서는 PH군에서 가장 낮은 오차값을 보였으며 PN군, PG군 순으로 정확한 인상 채득 정확성을 보여주었다. 결론: 임플란트 인상 채득 방법이나 인상용 코핑의 연결 고정 유무에 따른 각 군 간의 정확성에 유의한 차이는 없다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제38권3호
• /
• pp.176-183
• /
• 2023

홍삼의 일반적인 가공법인 물과 주정 혼합용매로 추출 여과하여 농축액으로 제조 시 증숙 등의 가열처리에 의해 가수분해되거나 중합반응이 일어나게 되어 현재 기능성이 밝혀진 30여 가지 주요 진세노사이드 외 극미량인 200여종의 진세노사이드가 검출되고 있어서, 오히려 홍삼 본래의 기능성 규명과 효능 구현을 복잡하게 만들고, 추출 횟수를 거듭할수록 떫은맛이 강해지는 등 건강기능식품으로서 부정적인 영향을 배제하기 위하여 저온(40℃ 미만)에서 1차만 추출한 홍삼농축액을 제조한 결과 수율은 고형분 66-77% 정도에서 26-30%를 나타내어 기존의 연구 결과인 40.47±0.47% 보다 현저히 적은 수율을 나타내었고, 동결건조 분말의 진세노사이드 함량분석시험을 진행한 결과 시료 18종 전체에서 진세노사이드 34종이 검출되었고, 특히 홍삼 지표성분 3종인 Rb₁, Rg₁, Rg₃ 합계는 42.48 mg/g으로 시판 홍삼제품의 환산량 9.0 mg/g과 8.7 mg/g 보다 4-5배 많았다. 본 시료는 진한 홍삼의 향취와 함께 면역력 증진 등 6가지 기능발현에 9-25%의 소량 복용으로 1일 복용량이 유의성 있게 작아서 복용의 편의성과 함께 제품의 보관, 유통에 장점이 있는 것으로 판단된다.