• 공업화학
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• 제26권5호
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• pp.587-592
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• 2015

휘발성 유기화합물(Volatile organic compounds, VOCs) 중 톨루엔 가스의 흡착특성을 향상시키기 위하여 불소화 반응을 이용하여 활성탄소를 처리하였다. 이 활성탄소의 기공특성과 표면특성 평가를 위하여 비표면적 측정기와 X선광전자분광법(XPS)을 사용하여 분석하였고, 가스크로마토그래피를 이용하여 톨루엔 가스 흡착능과 제거효율을 고찰하였다. 100 ppm의 톨루엔 가스가 $300cm^3/min$으로 주입될 때, 불소화 처리된 활성탄소의 파과시간이 미처리 활성탄소에 비하여 약 27% 증가하였다. 0.1 g의 불소처리 활성탄소 흡착재는 19 h의 흡착시간 동안 100 ppm 농도의 톨루엔 가스를 모두 제거하였다. 이러한 실험 결과들은 톨루엔과 같은 발암성 물질을 제거하는 처리 기술로 활용될 수 있음을 보여주었다.

• 청정기술
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• 제19권2호
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• pp.184-188
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• 2013

기존 탄화수소계 세정제는 낮은 인화점으로 인하여 화재, 폭발과 같은 문제점을 가지고 있다. 인화점을 높이기 위해 불소가 포함된 난연성 세정제 7종을 개발하였다. 새롭게 합성한 세정제를 한국석유관리원에서 국가산업표준 방법으로 분석하여 물성을 측정하고 세정성 평가를 수행하였다. 물성 측정 결과, 인화점이 탄화수소계 세정제보다 높은 것을 확인하였다. 세정력 평가를 위하여 가로 60 mm, 세로 40 mm 크기의 스테인리스강 기판에 인발유, 아비에트산, 절삭유, 윤활유를 각각 도포하여 합성한 세정제(1~7)에 넣어 침적한 후 세정력을 평가하였다. 최대 5분간 침적하였을 때 인발유는 80~96%, 아비에트산은 82~97%, 윤활유는 86~93% 정도의 높은 세정력을 보였다. 그러나 절삭유에서는 60~87% 정도로 다른 오일보다 낮은 세정력을 보였다. 따라서 약간의 차이는 있지만 대체적으로 우수한 세정력을 보여 산업세정분야에 적용이 가능함을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제20권5호
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• pp.557-560
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• 2009

본 연구에서는 글라스를 $100{\mu}m$ 이하의 두께로 박판화하기 위한 새로운 습식 에칭방법 및 에칭 용액을 검토하였다. $NH_4F$ 또는 $NH_4HF_2$를 주성분으로 황산 또는 질산을 첨가한 경우 에칭 용액의 불산 함유량을 저감하는 데에 효과가 있었다. 혼산 용액의 조성과 온도의 영향을 검토하였으며, 음이온계 계면활성제의 첨가는 에칭반응에 의해 생성되는 슬러지의 부착을 억제해주는 효과가 있었다. 수류 발생부를 가지는 새로운 파일럿 장비를 사용하여 상용 무알칼리 글라스와 소다라임 글라스의 에칭 실험을 실시하였다. $640{\mu}m$ 두께의 무알칼리 글라스를 $45{\mu}m$ 두께로 $500{\mu}m$ 두께의 소다라임 글라스를 $100{\mu}m$ 두께로 박판화하였으며, 에칭 후의 표면 조도는 $0.01{\sim}0.02{\mu}m$를 유지하였다.

• 멤브레인
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• 제21권1호
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• pp.1-12
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• 2011

연료전지용 프로톤 전도성 고분자로서 분지체 함량이 조절된 부분불소계 Sulfonated poly(arylene ether sulfone) 이오노머 블록공중합체막의 합성 및 특성에 관하여 연구하였다. 분지형태의 부분불소계 블록고분자 전해질막 제조를 위해 설폰화 활성이 높은 단량체, 설폰화 활성이 낮은 단량체 그리고 분지체를 합성하였고, 블록형성을 위해 biphenyl계 올리고머를 합성하였다. 분지체의 양에 따른 막 특성변화를 고찰하기 위해, biphenyl계 올리고머와 sulfonyl계 단량체의 몰 비를 4 : 6으로 고정하고 분지체의 함량을 2 mol%까지 늘려가면서 중부가형태의 열중합을 통하여, 다른 분지체의 함량을 가지는 공중합체를 얻었다(BBC-40Bx). 제조된 분지형태의 공중합체들을 chlorosulfonic acid (CSA)를 사용하여 후설폰화(post-sulfonation)하였다(SBBC-40Bx). 제조된 화합물, 단량체, 분지체 및 중합체들은 $^1H$-NMR, $^{19}F$-NMR 및 FT-IR분석을 통하여 성공적으로 합성되었음을 확인하였다. 분지형태의 블록공중합체(SBBC-40Bx)는 분지체의 함량이 증가함에 따라 이온교환능력(IEC), 함수율 및 이온전도도가 증가하는 경향을 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.769-774
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• 2005

최근 무기 불소계 공정 부산물의 발생에 따른 환경 오염 문제 해결과 재활용을 위한 노력이 중요한 현안으로 대두되고 있다. 따라서 세계적으로 이러한 목적을 달성하기 위하여 각종 재활용 기술 및 제조 시설 등이 개발되고 있으며, 현재에도 끊임없는 기술 개발의 노력이 시도되고 있다. 이러한 추세에 따라 국내에서도 1990년대 후반부터 인산$(H_3PO_4)$ 및 불산(HF)을 제조하는 공정 중에 액상형태의 부산물로 회수되는 불화규산$(H_2SiF_6)$을 활용하여 안정한 액상형태로 제조되는 규불화염계 화합물이 콘크리트의 강도를 증진시키는 동시에 수밀성 증진 및 경화 후 물성에 긍정적인 영향을 주며, 향후 건설용 혼화재료로써의 새로운 기능성이 제기되고 있다. 본 연구에서는 인산 제조 공정 중에 공정부산물로 회수되는 불화규산$(H_2SiF_6)$을 활용하여 제조된 규불 화염계 복합 조성물을 첨가한 콘크리트의 공학적 특성을 파악하고자 콘크리트의 굳지 않은 특성(유동성, 공기량, 블리딩, 응결시간), 콘크리트의 경화 특성(압축강도, 길이 변화) 및 콘크리트 수밀성에 대하여 검토를 행하였다. 그 결과, 규불화염계 복합 조성물의 첨가하면 시멘트 수화 과정 중에 생성되는 난용성 금속불화물의 충전작용 및 가용성 실리카의 포졸란반응의 복합적 효과에 의해 압축강도가 향상되고 투수율 및 공극률이 크게 감소되어 콘크리트 경화체의 수밀성이 증진되는 것으로 확인되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권8호
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• pp.839-845
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• 2011

산소부화 조건의 $CH_4/O_2/N_2$ 화염에서 트리플루오르메탄의 영향을 조사하기 위해 1기압에서 자유롭게 전파하는 예혼합 화염에 대한 수치해석을 수행하였다. 트리플루오르메탄은 화염속도 감소에 기여하며, 감소의 크기는 화학적 효과보다 물리적 효과에 의해 더 크다. 트리플루오르메탄은 산소부화된 $CH_4/O_2/N_2$ 화염에서 더 많이 첨가되고 소비될 수 있다. 트리플루오르메탄은 주로 $CF_3{\rightarrow}CF_2{\rightarrow}CF{\rightarrow}CF:O{\rightarrow}CO$을 통해 분해되고, 산소부화 화염에서 $CHF_3+M{\rightarrow}CF_2+HF+M$이 중요한 역할을 한다. 억제제가 산소 부화 화염에 첨가함에 따라 활성기 최대 농도의 위치는 상대적으로 낮은 온도로 이동하고, OH의 순생성률은 H의 순생성률보다 높다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.200-208
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• 2012

본 연구는 공단지역 주민들의 환경오염물질에 의한 건강피해를 예방하기 위한 기초연구의 일환으로 수행되었다. 이를 위하여 공단지역 및 대조지역에 대한 토양 중의 환경오염물질과 다환방향족탄화수소화합물(PAHs)의 농도수준 및 분포특성을 조사하였다. 시료채취는 공단지역과 대조지역의 토양을 대상으로 실시하였으며, 토양 중의 중금속, VOCs(휘발성 유기화합물), PAHs 및 PCB(폴리클로리 네이티드비페닐) 등 토양오염물질 농도를 분석하였다. 직접노출군에 속하는 가까운 거리의 송도동, 해도동, 제철동 등은 거리가 먼 장기면에 비하여 비교적 높은 농도를 나타났다. 특히 배출원 주변의 직접노출지역(제철동)이 대조지역(장기면) 보다 오염물질의 농도가 높은 것으로 조사되었다. 토양 중의 중금속 농도는 제1지역 우려기준에 비해 대체로 낮은 것으로 나타났으나, 아연은 전 지역이 제1지역 우려기준(300 mg/kg)의 약 20.8~58.9% 수준으로 비교적 높은 농도를 나타내었다. 불소는 모든 지점에서 기준치 이하로 나타났으나, 직접노출지역인 제철동의 경우 제1지역의 우려기준(400 mg/kg)의 약 74% 수준으로 조사되어, 불소에 대한 모니터링과 배출원 관리가 필요한 것으로 판단된다. 또한, 유기인, PCB, 페놀류와 VOCs인 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌 등은 분석기기의 검출한계 이하로 나타났고, 석유계총탄화수소(TPH)의 경우에는 송도동이 높게 나타났다. 한편, 토양 중 PAHs 화합물의 농도 수준은 18.71~1744.59 ng/g이었으며, 발암가능물질 6종에 대한 PAHcarc의 농도수준은 6.54~695.94 ng/g을 나타내었다. 송도동에서 가장 높은 농도수준을 나타내어, 직접노출지역인 공업단지로부터 근거리 지점에서의 PAHs 농도가 원거리 지점인 간접노출지역보다 비교적 높은 농도를 나타내었다.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.71-76
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• 2012

해조류 및 따개비 등의 해양 생물에 의한 선박 및 해양 구조물 표면의 생물오손(biofouling)은 선박 운영비를 증가시키고 구조물을 유지, 보수하는데 어려움을 가져왔다. 본 논문에서는 이러한 생물오손 방지 또는 생물오손 제거(fouling-release)를 향상시키는 방안으로 불소계 화합물인 perfluoropolyether (PFPE)를 이용하여 해양 생물의 표면 점착을 억제하는 방법이 연구되었다. 우선 생물오손을 예측할 수 있는 지표로서 물방울 접촉각이 측정되었다. 아민그룹으로 처리 된 친수성 표면이 갖는 $46.7^{\circ}$의 물방울 접촉각이 PFPE 처리 후 $64.5^{\circ}$로 상승하여 표면의 혐수성이 증가하였다. 이로 인해 초기에 따개비 포자 및 해양 미생물의 점착이 친수성 카르복실 표면과 비교시 약 15% 억제되었다. 또한 표면 코팅시 평탄면이 형성되어 PDMS로 처리된 표면 굴곡이 있는 표면보다 점착된 미생물의 제거가 용이하였다. 이러한 점착 억제 특성은 물리화학적 방법을 통해 측정된 물성들과 비교, 분석되었으며, 표면에 점착된 미생물의 염색을 통한 형광도 측정을 통해 표면 점착도가 정량적으로 분석되었다. PFPE가 갖는 가공의 용이성과 저독성 특성으로 인해 PFPE는 향후 단기간 생물학적 방오염이 필요한 해양 구조물 이외에 단백질 점착 억제가 요구되는 의료용 장비 등에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제13권1호
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• pp.28-33
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• 2007

본 연구에서는 variable volume view cell이 장착된 상평형 장치를 사용하여 고압 상태의 다양한 용매 내에서 고분자인 Poly(methylmethacrylate) (PMMA)의 구름점(cloud point)를 측정하였다. 이때 사용된 용매는 chlorodifluoromethane (HCFC-22), dimethylether (DME), 1,1,1-trifluoroethane (HFC-143a), 1,1-difluoroethane (HFC-152a), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a) 이였으며, 이들 용매에 $CO_2$를 첨가한 $HCFC-22+CO_2$와 $DME+CO_2$의 이성분계 혼합용매에서 $CO_2$의 조성 변화가 PMMA의 상거동에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 결과 PMMA는 HCFC-22에서는 340K, 5MPa 정도의 가장 낮은 온도 압력 조건에서부터 잘 용해되었으며 DME에서는 300K, 28MPa 정도의 비교적 낮은 온도 압력 범위에서 잘 용해되었으나, 그 밖의 불소화합물인 HFC-143a, HFC-152a, HFC-134a에서는 423.15K, 160MPa의 높은 온도 및 압력범위에서도 전혀 용해가 일어나지 않았다. 또한, PMMA+HCFC-22 혼합물에 $CO_2$를 첨가한 $PMMA+HCFC-22+CO_2$계의 경우는 LCST (lower critical solution temperature)의 상거동을 보였으나 PMMA+DME 혼합물에 $CO_2$를 첨가한 $PMMA+DME+CO_2$계의 경우는 UCST (upper critical solution temperature)의 상거동을 보였다. $CO_2$ 혼합용매 내에서 cloud point 압력은 동일한 온도에서 첨가되는 $CO_2$의 양에 비례하여 급격히 높아지는 것을 관찰할 수 있었고, 이로부터 PMMA를 SAS (supercritical antisolvent) 법에 의해 미세입자화 할 경우 $CO_2$가 DME와 HCFC-22에 대한 역용매로 사용될 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 $CO_2$의 농도를 변화시킴으로써 PMMA의 cloud point를 자유롭게 조절할 수 있다는 것을 알 수 있었다.