• 제목/요약/키워드: 가교거동

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팽창재 치환율에 따른 섬유보강 시멘트 복합체의 역학적 특성 (Effects of Expansive Admixture on the Mechanical Properties of Strain-Hardening Cement Composite (SHCC))

  • 이영오;윤현도
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.617-624
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    • 2010
  • SHCC(strain hardening cement composite)의 구성요소 중 섬유는 상당히 중요하며 가교작용에 의해 시멘트 복합체의 파괴양상을 조절 할 수 있고, 섬유의 인장강도, 탄성계수, 형상비와 같은 섬유의 특성은 SHCC 구조물에서의 파괴 거동에 큰 영향을 미치게 된다. 콘크리트의 경우 수축에 따른 균열과 인장강도가 작게 나타나는 대표적인 단점을 가지고 있다. 또한 구조물에서 수축에 따른 균열은 피할 수 없게 되는 간과해서는 안되는 요소로, 팽창재를 사용함에 따라 초기수축균열을 줄여줄 수 있다. 따라서 이 논문에서는 팽창재를 사용한 SHCC의 변형 및 거동에 따른 성능을 평가하기 위하여 수축, 압축, 휨 및 인장 실험을 계획하였으며, 물바인더비 30%, 팽창재 대체량은 8~14%, 섬유의 혼입량은 1.5%를 사용하여 실험체를 계획 하였다. 또한 팽창재와 섬유 사용에 따른 영향을 평가하기 위하여 팽창재를 0, 10% 치환한 Mor 실험체를 계획 하였다. 팽창재를 사용함에 따라 발생한 SHCC의 팽창은 섬유에 의해 억제 되었으며, 팽창재를 사용함에 따라 전반적으로 성능이 향상되었으며, 팽창재를 10% 혼입한 실험체의 경우 가장 적절한 팽창량을 나타내는 것으로 판단된다.

발포온도와 카본블랙 함량이 천연고무 발포체의 가황거동 및 발포특성에 미치는 영향 (Effects of Foaming Temperature and Carbon black Content on the Cure Behaviors and Foaming Characteristics of the Natural Rubber Foams)

  • 최교창;김준형;윤진민;김수연
    • Elastomers and Composites
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    • 제41권3호
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    • pp.147-156
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    • 2006
  • 본 연구에서는 발포체의 가황거동과 발포특성에 발포온도 및 카본블랙 함량이 미치는 영향을 조사하기 위해 카본블랙을 변량 배합하고 $145^{\circ}C$에서 $165^{\circ}C$까지 $5^{\circ}C$ 간격으로 발포하여 천연고무 발포체를 제조하였다. 발포온도 및 카본블랙 함량이 증가함에 따라 $t_{s2}$ 그리고 $t_{90}$의 감소 경향이 관찰되었다. 본 연구에서 천연고무의 발포 가황특성의 최적 온도는 $165^{\circ}C$ 였으며 이때 발포된 천연고무 밀도가 가장 낮은 것으로 확인되었다. $145^{\circ}C$에서 발포된 천연고무발포체의 가교속도지수가 가장 작은 값을 보였다. 발포 천연고무의 발포 및 모폴로지 특성으로부터 발포체의 밀도 특성을 확인할 수 있었다. 고무내부에 생성된 각 발포 격벽의 두께는 발포온도가 증가함에 따라 감소하는 반면 카본블랙 함량 증가와 더불어 증가함을 보였다.

Phthalate계 환경호르몬 제거를 위한 Lactococcus lactis를 함유한 Chitosan Nanoparticles의 제조 (Fabrication of Chitosan Nanoparticles with Lactococcus lactis for the Removal of Phthalate Endocrine Hormone)

  • 윤희수;강익중
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권1호
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    • pp.21-34
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    • 2021
  • 본 연구에서는 Chitosan nanoparticles (CNPs) 와 Lactococcus lactis (L. lac.) 를 흡착제로 사용하여 phthalates의 흡착 실험을 진행하였다. CNPs는 Tripolyphospate (TPP)와의 가교 결합을 통하여 제조되었으며, 제조과정 중에 L. lac.의 도입을 통하여 L. lac.-CNPs를 제조하였다. 모든 흡착제는 Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)을 사용하여 특성을 측정하여 다양한 작용기의 존재를 확인하였다. Adsorption isotherm 과 adsorption kinetic 을 통하여 CNPs, L. lac. 및 L. lac.-CNPs 의 흡착 거동 및 메커니즘을 확인하였다. 모든 입자에 대하여 DBP 및 DEP 의 흡착 거동은 Langmuir adsorption isotherm model 보다는 Freundlich adsorption isotherm model 에 적합하였으며, 이는 입자의 표면이 이질적 (heterogeneous) 라는 것을 의미한다. 흡착 메커니즘은 Pseudo-1st-order model 보다는 Pseudo-2nd-order model 에 적합하였으며, 이는 DBP 및 DEP 의 흡착이 입자 표면의 다양한 작용기들에 의하여 물리적 흡착보다는 정전기적 인력과 수소 결합 등에 의한 화학적 흡착이 지배적임을 나타낸다. 최종적으로, 쉽고 빠른 방법으로 CNPs 및 L. lac-CNPs 의 제조가 가능하며, 유기성 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있는 저비용의 흡착제로서 사용할 수 있음을 확인하였다.

대형오징어와 명태혼합 어묵의 가열겔화시 물성에 영향을 미치는 최적 혼합비 (Optimum Rheological Mixed ratio of Jumbo Squid and Alaska Pollock Surimi for Gel Product Process)

  • 이남걸;유승균;조영제
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.718-724
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    • 1999
  • 본 연구에서는 일반적으로 어묵의 원료로서 가장 많이 사용되고 있는 명태연육을 이용하여 수분함량이 어육연제품의 겔강도에 미치는 영향과 남미산 대형오징어와 명태연육을 이용한 겔강도의 변화형태를 조사하기 위하여 각 수분첨가량에 따른 어묵의 겔강도를 punch test,보수력과 겔강도와의 관계를 비교하며, 색차계를 통한 L값 (명도), a값 (적색도), b값 (황색도), L-3b값 (백색도)을 평가하고 원료에 대한 최적 수분첨가량을 조사하여 현재의 수분첨가방식에서의 개선점 및 활용방안을 제시함으로서 고품질의 탄력 있는 어묵의 가공 및 원료육의 절감효과를 위한 기초자료를 제공 하고자 하였으며, 또한 혼합연육 원료에 각종 기능성 첨가물의 첨가하여 겔 강도에 미치는 영향을 조사하기 위한 기초자료를 제공할 목적으로 남미산 대형오징어와 명태연육혼합육을 혼합비에 따른 배합육의 겔강도를 punch test 등을 통하져 물성변화를 검토하고, 보수력과 겔강도와의 관계를 비교하며, SDS-PAGE를 통한 cross-linking의 측정 및 색차계를 통한 L값 (명도), a값 (적색도), b값 (황색도)을 평가함으로써 전체적인 품질을 판단하여 원료의 대체효과에 대하여 그 가능성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 연구에 사용된 시료육의 최적 고기갈이시간을 조사하기 위하여 식염농도 $2.5\%$농도에서 오징어육의 경우 20분 고기갈이시에 미량이나마 그 값이 최고치를 나타내었으며, 명태육의 경우 변화가 거의 없었으며, $50\%$씩 혼합한 혼합육은 고기갈이 시간에 관계없이 jelly강도 값이 거의 균일하였다. 따라서 본 연구에서는 고기갈이 시간을 오징어육 고기갈이 최적시간인 20분으로 설정하였다. 2. 식염농도 $2.5\%$와 고기갈이시간 20분을 기준으로 하여 혼합육의 혼합비에 따른 젤리강도의 변화를 조사한 결과 오징어육의 비율을 $20\%$까지 했을 때까지는 일정한 젤리강도의 값을 나타내다가 혼합비를 $30\%$로 늘렸을때 거의 $50\%$정도의 젤리강도 저하를 나타내었다. 3. 오징어육의 혼합비를 증가시킬수록 breaking stress는 그 값이 초기부터 감소함을 보였으며, breaking strain의 경우는 명태육과 오징어의 혼합비를 7:3으로 할 때까지는 일정한 값을 유지하였다. 4. 혼합어육의 수분거동을 알아보기 위하여 각각의 혼합비에서 수분함량을 조사한 결과 오징어의 혼합비를 늘려 갈수록 수분함량은 높게 나타났다. 오징어육의 경우 어육과 단백질간의 가교는 크게 형성하지 않는 다는 것을 알 수 있으며 이런 단백질간의 가교형성을 유도시킴이 본 연구의 앞으로 과제라고 할 수 있다. 5. 혼합어육의 혼합비에 따른 수분최적비 ($76\%$)의 실험에서 오징어육의 함량비를 증가시킬수록 breaking stress (g)와 breaking strain (cm)는 급격하게 감소하다가 서서히 완만하게 유지되는 경향을 나타내었다.

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고인성섬유 복합모르타르를 활용한 고강도 철근콘크리트 외부 보-기둥 접합부의 내진성능평가 (Evaluation of Seismic Performance of High Strength Reinforced Concrete Exterior Beam-Column Joints Using High Ductile Fiber-Reinforced Mortar)

  • 하기주;신종학
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.419-428
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    • 2013
  • 이 연구에서는 고강도 철근콘크리트 외부 보-기둥 접합부의 시공성 및 내진성능을 개선하기 위하여 보-기둥 접합부 영역의 스터럽 및 띠철근 유무에 따라 고인성섬유 복합모르타르를 사용하여 내진성능을 평가하였다. 총 5개의 실험체를 제작하고 실험을 수행하여 내진성능을 평가하였으며, 이 연구의 시험 결과를 근거로 다음과 같은 결론을 얻었다. 기존 고강도 철근콘크리트 내부 보-기둥 접합부의 위험단면 영역을 고인성섬유 복합모르타르로 보강한 결과 재하 전 과정을 통하여 섬유의 가교역할로 인한 균열 분산효과로 인하여 균열 제어 효과가 커서 안정적인 파괴형태 및 내력을 나타내었다. 고강도 철근콘크리트 외부 보-기둥 접합부의 시공성 및 내진성능을 개선하기 위하여 고인성섬유 복합모르타르를 사용하여 보강한 실험체(BCJNSP 시리즈)는 스터럽과 띠철근이 제거 되었음에도 안정적인 이력거동을 나타내었고, 최대내력이 전단보강근이 없는 실험체 BCJNS의 1.09~2.03배로 증가하였다. 그리고 고인성섬유 복합모르타르를 사용하여 보강한 실험체(BCJNSP 시리즈)는 표준실험체 BCJC의 최대내력이 0.92~0.96배로 거의 비슷하였고, 에너지소산능력은 최대 1.62배로 크게 증가하였다.

고인성섬유 복합모르타르를 활용한 고강도 철근콘크리트 내부 보-기둥 접합부의 내진성능 개선 연구 (A Study on Improvement of Seismic Performance of High Strength Reinforced Concrete Interior Beam-Column Joints using High Ductile Fiber-Reinforced Mortar)

  • 하기주;홍건호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.753-760
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    • 2012
  • 이 연구에서는 고강도 철근콘크리트 내부 보-기둥 접합부의 시공성 및 내진성능을 개선하기 위하여 보-기둥 접합부 영역의 스터럽 및 띠철근 유무에 따라 고인성섬유 복합모르타르를 사용하여 내진성능을 평가하였다. 총 6개의 실험체를 제작하고 실험을 수행하여 내진성능을 평가하였으며, 이 연구의 실험 결과를 근거로 다음과 같은 결론을 얻었다. 기존 고강도 철근콘크리트 내부 보-기둥 접합부의 위험단면 영역을 고인성섬유 복합모르타르로 보강한 결과 재하 전 과정을 통하여 섬유의 가교역할로 인한 균열 분산효과로 인하여 균열 제어 효과가 커서 안정적인 파괴형태 및 내력을 나타내었다. 고강도 철근콘크리트 내부 보-기둥 접합부의 시공성 및 내진성능을 개선하기 위하여 고인성섬유 복합모르타르를 사용하여 보강한 실험체($IJNSP_{1.0}$, $IJNSP_{1.5}$, $IJNSP_{2.0}$)는 스터럽과 띠철근이 제거되었음에도 안정적인 이력거동을 나타내었고, 최대내력이 표준실험체의 96~102.8%, 에너지소산능력은 최대 0.99~1.11배로 표준실험체와 거의 비슷한 에너지소산능력을 나타내었다.

MBCA/DMTDA 혼합경화제를 이용한 폴리우레탄 탄성체의 열적 성질 (Thermal Properties of Polyurethane Elastomers Prepared with MBCA/DMTDA Mixture as Curing Agent)

  • 안원술
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.670-675
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    • 2016
  • 상온 고상인 MBCA와 액상인 DMTDA의 혼합 조성비에 따른 용융온도 및 용융엔탈피 변화를 DSC 열분석법을 이용하여 살펴보고, 이로부터 MBCA, DMTDA, 및 MBCA/DMTDA 혼합물을 경화제로 사용하여 만들어진 폴리우레탄 탄성체 샘플의 열적 특성을 TGA를 사용하여 관찰하였다. 혼합물에 대한 DSC에서의 용용피크는 단일피크로서 두 화합물이 상용성이 매우 좋음을 나타내었고, DMTDA 조성비가 증가할수록 용융온도는 비선형적으로 감소하여 40/60 MBCA/DMTDA 혼합물의 경우, 용융온도는 약 $60^{\circ}C$까지 낮아짐을 알 수 있었다. 또한 용융엔탈피는 MBCA의 87.3 J/g에 비하여 4.3%에 불과한 3.8 J/g으로 급감하는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 용융혼합물의 결정화는 매우 느리게 진행되는 것을 알 수 있었으며, 이러한 사실은 40/60 MBCA/DMTDA 용융 혼합물이 실온에서 5일이 경과하여도 유동상을 그대로 유지하는 것을 확인함으로서 알 수 있었다. 40/60 MBCA/DMTDA 혼합물을 경화제로 사용하여 제조된 폴리우레탄 탄성체 샘플의 열분해 시작온도는 약 $190^{\circ}C$로서, $400^{\circ}C$이상의 고온 분해 영역을 제외하고는 DMTDA만을 가교제로 사용한 샘플의 열분해 거동과 거의 유사한 것으로 나타났다.

Acetoacetoxy기 함유 아크릴수지와 Allophanate-Trimer에 의한 하이솔리드 도료의 도막물성 (Physical Properties of High-Solid Coatings with Acrylic Resins Containing Acetoacetoxy Group and Allophanate-Trimer)

  • 조혜진;심일우;박홍수;김승진;김성길
    • 폴리머
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    • 제30권3호
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    • pp.230-237
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    • 2006
  • 단량체로 methyl methacrylate, n-butyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate와 도막물성 향상 및 가교밀도를 극대화시켜 줄 관능성 단량체인 acetoacetoxyethyl methacrylate (AAEM)를 반응시켜 4원공중합체인 고형분 80%의 아크릴수지 (HSA-98-20, HSA-98-0, HSA-98+20)를 합성하였다. AAEM 성분이 함유된 아크릴수지의 점성도는 $1420\sim5760cps$, 수평균분자량 $2080\sim2300g/mol$, 다분산도 $2.07\sim2.19$ 및 전환율 $88\sim93%$이었다. 고형분 80%인 아크릴수지와 이소시아네이트 경화제를 상온에서 경화시켜 하이솔리드 도료(HSA-98-20C, HSA-98-0C, HSA-98+20C)를 제조하고 도막시편을 제작하여 각종 물성 시험을 수행한 결과, 제조된 하이솔리드 도료내에 AAEM 도입 전후의 도막물성이 비교실험에서 AAEM 도입후에 내마모성과 내용제성이 증진됨으로써 자동차 상도용 도료에의 적용이 가능케 되었다. 또한 점탄성 측정에 의한 도막의 경화거동에서 HSA-98+20C > HSA-98-0C > HSA-98-20C의 순서로 경화가 빨리 진행됨으로써, 유리 전이 온도 값의 증가함에 따라 경화속도가 빨라짐을 알 수 있었다.

열화시간에 따른 폴리에틸렌 파이프의 기계적 물성 거동 (Mechanical Property Behaviors of Polyethylene Pipe due to Thermal-Degradation)

  • 원종일;최길영
    • 폴리머
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    • 제33권5호
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    • pp.446-451
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    • 2009
  • 신뢰성 평가 시험법인 RS M 0042에 따라, 열화시간 경과에 따른 선형저밀도 폴리에틸렌 파이프의 신뢰성 평가를 수행하였다. 열화시간이 증가함에 따라, 인장강도는 250일 열화시점까지 비례적으로 증가하였고, 경도는 비교적 미소한 증가를 보였으며, 연신율은 점진적으로 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 열화시간이 증가함에 따른, 결정화도의 증가와 열산화에 의한 가교밀도의 증가, 사슬 전단 및 사슬 운동성의 감소 등에 기인한 것으로 판단된다. 장기정수압시험 결과는 초기의 연성파괴에서 차후 취성파괴로 전환되는 시점이 존재함을 확인하였다. 산화유도시간 측정은 선형저밀도폴리에틸렌 파이프의 열산화 정도를 관찰하기 위해 도입되었다. 측정 결과는 250일 이후 선형저밀도폴리에틸렌 파이프에 첨가된 산화방지제가 거의 고갈되었음을 보여준다. $100^{\circ}C$ 열화 조건에서 산화방지제의 잔존량을 계산할 수 있는 실험식을 열화시간의 함수로 표현하여 제안하였다. 적외선분광분석 결과는 열화된 선형저밀도폴리에틸렌 파이프 표면상에 카르보닐 및 하드록실 관능기가 증가하였음을 보여준다. 이는 선형저밀도폴리에틸렌 표면의 탄화수소 그룹의 산화가 국부적으로 발생하였음을 나타낸다.

ESCA를 이용한 노화된 종이의 표면 변화 특성 관찰

  • 양봉숙;김형진;조병묵;오정수
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2000년도 추계학술발표논문집
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    • pp.139-139
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    • 2000
  • 종이는 제조 후 시간의 경과에 따라 노화가 야기되기 시작하며 이에 수반되는 현상으로서 종이의 기계적 강도 손실 및 종이의 색 변화를 들 수 있다. 종이의 노화 현상은 주로 빛, 열, 대기 오염물질, 미생물, 곤충 및 화학약품 등의 외부 인자들에 의해 종이 내에서의 가수 분해 또는 산화작용을 발생시키며 이는 종이의 폭넓은 이용올 제한하는 중요한 원인이 되고 있다. 종이의 노화기작은 주로 산 가수분해 및 산화작용 그리고 가교결합 둥으로 해석되고 있다. 이는 종이의 주 구성요소인 셀룰로오스의 수산기가 반웅하여 카르보닐기를 형성하면 서 저분자화 되거나 산소에 의해 산화되면서 저분자화 되어 종이의 강도적 손실이 일어난다 고 보고되고 있으며 종이의 황색화(Yellowing) 현상은 주원인이 종이에 잔존하고 있는 리그 년이 빛과 열에 의해 반응하여 산화됨으로써 야기된다고 설명되고 있다. 즉, 열이나 자외선 및 가시광션의 조사로 인한 셀룰로오스 및 기타 종이 구성물의 산화에 의해 종이가 퇴색되 거나 강도가 저하되는 현상이 일어나게 된다. 특히 이러한 노화 거동은 상온의 경우에서는 펄프와 종이의 황색화가 천천히 일어나지만 옹도가 점차 올라갈수록 그 속도는 빨라진다. 종이가 노화되면서 일어나는 산화반용은 주로 대기 중의 산소와 접촉하기 쉬운 표변에서부 터 발생하기 쉽다. 열처리를 통해 표면에서의 산화 작용은 촉진되고 종이의 구성원소의 결 합에 화학적 변화가 야기된다. 이를 분석하기 위해서 모든 원소가 독특한 결합에너지를 가 지고 있다는 것에 착안 시료 표면에 특정 x-선 및 전자빔을 입사하여 방출하는 광전자의 에너지를 측정함으로써 시료 표면의 조성 및 화학적인 결합상태를 알 수 있는 ESCA ( (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)를 이용하였다 .. ESCA는 주로 표면 원소의 규 명 및 정량분석과 화학결합 상태의 정성, 정량 분석, 깊이에 따른 원소의 농도 분포 분석, 고분자화합물의 특성 조사, 표면 원소의 화학결합에 따른 전자상태 연구 둥에 활용되 고 있 다. 즉, 종이가 노화되면서 원소들 사이에 변화되는 결합을 이러한 에너지 분석에 의해 원소 정성분석 또는 정량분석을 하고자 하였으며, 이를 분석하여 열처리 시 종이 표면에서 일어 나는 변화를 구명하고자 하였다. 이에 따라 본 연구에서는 종이의 노화를 가속화시키는 빛, 대기오염물질, 및 기타 다른 인 자들은 배제하고 열 만을 가해 노화의 진행속도를 높인 후, 노화 진행 시 종이 표변에 일어 나는 산화작용 및 가수분해를 표면 분석 장치인 ESCA를 이용하여 종이의 주 구성원소인 탄소와 산소가 열처리 시 변하는 에너지를 측정하였다. 또한 카르복실기 정량과 종이의 pH 측정 및 X -ray Diffractometer를 이용하여 결정화도를 측정하였다. 본 연구의 결과, 시간의 경과에 따라서 탄소의 결합에너지는 분포가 C-H에서 COO-, 또는 C=O로 달라짐으로써 종 이가 산화되고 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 이 결합에너지 분포의 변화가 펄프의 종류 에 따라서 다르게 이동함으로써 제조된 시트의 표면 산화반응이 서로 다르게 일어나고 있음 을 알 수 있었으며, 이는 사용한 펄프의 화학 조성분의 차이에 기인한 것이라 사료된다.

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