고무 조성비가 다른 카본블랙으로 보강된 고무 배합물의 가황 특성을 연구하였다. 한 가지 고무로 이루어진 고무 배합물, 두 가지 고무로 이루어진 고무 배합물, 그리고 세 가지 고무로 이루어진 고무 배합물을 실험 대상으로 삼았다. NR/BR과 SBR/BR 배합물 중에서 BR의 함량이 높은 것의 델타토크는 단일 고무 배합물의 경우보다 높다. 삼중 고무 배합물의 델타 토크의 경우에는 세가지 고무의 함량비가 유사할수록 델타 토크가 낮아졌다. 스코치 시간과 적정 가황 시간은 NR이 증가할수록 빨라졌고 SBR이 증가할수록 느려졌다. 가황 속도는 SBR 함량이 증가할수록 느려졌다. 가교 역전(reversion) 현상은 SBR 함량이 증가할수록 감소하였다.
실리카와 카본블랙을 함유한 SBR 배합고무를 대상으로 마찰 및 마모거동을 조사하였다. 인열에너지 이론을 배경으로 설계된 칼날형 마모시험기를 이용하였으며 마찰일의 크기가 SBR 배합고무의 마모속도에 미치는 영향을 평가하였다. 마찰일이 증가할수록 마모속도가 증가하는 power law관계를 확인하였다. 칼날형 마모시험기를 통해 기존의 간헐적 마모손실무게 측정 대신 연속적 마모이동거리 측정이 가능했으며 보다 정확한 마모속도를 결정할 수 있었다.
본 연구에서는 화학적 구조가 다른 thiuram 계 촉진제인 TMTD (tetramethyl thiuram disulfide), thiazole 계 촉진제인 MBTS (2,2-dithiobis(benzothiazole)), sulfenamide 계 촉진제인 CBS (n-cyclohexyl benzothiazyl-2-sulfenamide)를 사용하여 각각의 촉진제가 실리카가 충전된 천연고무의 가황 특성에 미치는 영향을 비교 평가하였다. TMTD는 상대적으로 빠른 가류 속도와 높은 최대 토크값($T_{max}$), 우수한 기계적 물성을 보였고 MBTS는 상대적으로 중간 정도의 가황 시간과 낮은 $T_{max}$, 기계적 물성을 보였다. 마지막으로 CBS는 느린 가황 시간을 나타낸 반면 상대적으로 우수한 $T_{max}$와 기계적 물성을 나타냈다. 유사한 가황 특성 경향은 카본블랙이 충전된 천연고무 컴파운드에서도 찾아볼 수 있었다.
Pt-Fe/carbon black nanocatalysts were prepared by spontaneous reduction reaction of Platinum(II) acetylacetonate and Iron(II) acetylacetonate in a nucleophilic solvent and they were characterized by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analyzer (EDS), thermogravimetric analyzer (TGA), transmission electron microscopy (TEM), Brunauer, Emmett and Teller (BET) surface area analysis and anion exchange membrane (AEM) water electrolysis test station. The distribution of the Pt and Fe nanoparticles on carbon black was observed by TEM, and the loading weight of Pt-Fe nanocatalysts on the carbon black was measured by TGA. Elemental ratio of Fe:Pt was estimated by EDS and it was found that elemental ratio of Pt and Fe was changed in the range of 1:0 to 0:1, and the loading weight of Pt-Fe nanoparticles on the carbon black was 5.95-6.78 wt%. Specific surface area was greatly reduced because Pt-Fe nanocatalysts blocked the pores. I-V characteristics were estimated.
Carbon black is a material in the form of fine black powder obtained by incomplete combustion or pyrolysis of hydrocarbons, and is composed of 90-99% carbon, and the rest is composed of hydrogen and oxygen. In the event of an emergency during the manufacture of carbon black, the generated tail gas should be safely discharged through an emergency line to prevent fire, explosion, and environmental pollution accidents caused by the tail gas. If the pressure continues to rise, the pressure control valve shall operate and the rupture plate shall be ruptured sequentially and the tail gas shall be discharged to the vent stack through the emergency line. As an emergency emission system, even if some untreated substances in the tail gas are released into the atmosphere, they are lighter than air, so it is safe to discharge them to a safe place through the Vent Stack. If the gas pressure is rising or worse, it is discharged from the Vent Stackine, and discharging fuel.
비표면적이 큰 혼합 활성탄과 전도도가 높은 전도성고분자 폴리피롤을 이용하여 낮은 임피던스와 높은 에너지밀도를 가지는 새로운 형태의 슈퍼커패시터를 제조하였다. 전극 활성물질로 활성탄 BP-20과 MSP-20을 사용하였고, 전기 전도도를 높이기 위하여 활성탄에 전도성 개량제 카본블랙(Super P)과 2-naphthalenesulfonic acid(2-NSA)로 도핑된 전도성 고분자 폴리피롤을 첨가하였다. 용액상태의 유기 결합제 poly(vinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene) [P(VdF-co-HFP)/NMP]에 전극 소재들을 혼합시켜 전극을 제조하였다. 실험 결과 최적의 전극 배합비는 78(MSP-20: BP-20=1 : 1) : 17 (Super P : Ppy=10:7) : 5 [P(VdF-co-HFP)] wt%이었다. 폴리피롤이 7 wt% 첨가된 단위셀의 비정전용량은 28.02 F/g, DC-ESR은 $1.34{\Omega}$, AC-ESR은 $0.36{\Omega}$, 에너지밀도는 19.87 Wh/kg, 동력밀도는 9.77 kW/kg이었다. 500회 충 방전 실험 후 초기 정전용량의 80%를 유지하여 사이클 특성이 우수하였다. 폴리피롤을 첨가함으로써 낮은 내부 저항, 슈도용량(pseudo capacitance)의 발현, 낮은 전하전이저항 및 빠른 반응속도에 의하여 급속한 충 방전이 가능하였다. 그리고 활성탄의 흡탈착에 의한 비패러데이 용량과 폴리피롤의 산화 환원에 의한 슈도용량의 복합현상 때문에 비정전용량이 높게 나타났다.
유기화 클레이(organically modified layered silicates)가 보강된 SBR 나노 복합체를 라텍스법(latex method)에 의해서 제조하였다. 유기화 MMT는 dodecylamine으로 유기화한 DA-MMT와 dimethyldodecylamine으로 유기화한 DDA-MMT의 두 가지를 제조하였다. 유기화 클레이의 층간거리와 분산도를 확인하기 위하여 XRD와 TEM촬영을 하였다 Na-MMT, DA-MMT, DDA-MMT의 XRD 회절 패턴을 분석한 결과 Na-MMT는 $2{\theta}=7.2^{\circ}$로써 층간거리가 $12.3{\AA}$, DA-MMT는 $2{\theta}=5.1^{\circ}$로 층간거리가 $17{\AA}$를 나타내었으며, DDA-MMT의 경우, 회절 피크는 $2{\theta}=4.8^{\circ}$로써. 층간거리는 $18.4{\AA}$으로 나타났다. 이는 DDA-MMT와 DA-MMT가 각각 5 phr 첨가된 SBR 나노 복합체의 TEM 결과에서도 확인할 수 있었다. SBR 나노 복합체에 filler system (carbon black/silica/OLS)을 적용 후 시편을 제조하였다. 제조된 시편의 동적 점탄성 평가 (DMTA)는 $-20^{\circ}C{\sim}80^{\circ}C$ 사이에서 이루어졌으며, loss factor (tan $\delta$)의 거동을 확인하였다. 그 결과, 타이어 트래드용 컴파운드를 대상으로 할 경우, 카본블랙과 실리카의 혼용비가 35:25일 때, 빗길 제동특성과 연비특성을 대변하는 $0^{\circ}C$와 $50{\sim}60^{\circ}C$에서의 tan $\delta$가 가장 우수함을 알 수 있었다. 또한 이 시스템에 실리카의 일정 부분을 DDA-MMT($0{\sim}10phr$)로 대체할 경우, $0^{\circ}C$의 tan $\delta$값은 높아지는 반면, $50{\sim}60^{\circ}C$의 tan $\delta$값은 감소하였다.
고농도 안료 분산용 매스터 배취 제조를 위해 방향족 및 지방족형 폴리에스테르 공중합체들을 에스테르화 반응 및 중축합반응의 두 단계 반응으로 합성하였으며 이들을 안료 없이 PET에 블렌드하였을 때 열적성질과 유변학적 특성의 변화를 조사하였다. GPC 분석결과 합성된 폴리에스테르 공중합체는 $M_n{\approx}30000g/mol$, $M_w{\approx}65000g/mol$의 분자량을 가졌고, DSC 분석결과 $90{\sim}150^{\circ}C$의 $T_m$을 가졌으며 $^1H$-NMR 분석결과 공단량체 공급비와 공중합체내 조성비가 거의 일치하였다. 합성된 공중합체 중 $90{\sim}120^{\circ}C$의 $T_m$을 갖는 방향족, 지방족 폴리에스테르 공중합체, 그리고 표준시료인 SPA를 각각 PET와 용융 블렌드 하였으며 DSC 분석결과 상용성이 있음을 확인하였다. 그리고 이들의 전단속도 변화에 따른 용융점도의 변화를 조사하였는데 방향족 폴리에스테르 공중합체의 경우 PET내 폴리에스테르 공중합체의 함량이 증가할수록 용융점도가 증가하였으며, 지방족 폴리에스테르 공중합체와 표준시료 SPA의 경우는 이와 반대의 경향을 나타내었다. 카아본 블랙 dry color의 분산시간에 따른 체적저항은 방향족 폴리에스테르 공중합체가 가장 큰 값을 보였으며 이로부터 방향족 폴리에스테르 공중합체가 가장 적합한 분산제임을 알았다.
본 연구에서는 로켓 모타의 추진제 점화 특성을 살펴보기 위하여 혼합형, 복기 및 니트라민 추진제를 대상으로 압력 변화에 따른 점화지연시간을 아크 이미지를 이용하여 측정하였다. 추진제 표면의 반사에너지를 측정하기 위하여 광섬유 표면반사계를 사용하였다. 추진제 점화성은 복기 추진제 > 혼합형 추진제 > 니트라민 추진제 순으로 나타났으며, 니트라민 추진제 점화에 가장 큰 점화 에너지가 필요했으나 압력이 $75{\sim}400$ psia 범위로 상승함에 따라 니트라민 추진제의 점화 지연 시간은 급격히 감소하였다. 카본 블랙, ZrC 및 WC 등의 소량의 오페시화이어를 첨가함으로써 추진제 표면의 흡수도를 증가시킬 수 있었다.
Black carbon (BC) aerosols were monitored at the KIST site ($37.603^{\circ}N$, $127.046^{\circ}E$) and Cheonan-KOREATECH site ($36.766^{\circ}N$, $127.281^{\circ}E$) during the pre KORea-US Air Quality Study (KORUS-AQ) campaign using a couple of Muliti Angle Absorption Photometers (MAAP). BC mass concentrations were presented as $2.14{\pm}1.06{\mu}g/m^3$ and $0.94{\pm}0.60{\mu}g/m^3$ at KIST site (Seoul) and KOREATECH site (Cheonan), respectively. BC mass concentrations measured at KIST and KOREATECH sites from 22:00 on May 22 to 12:00 on May 23, 2015 showed 80% and 72% higher than average BC mass concentrations measured during campaign period, respectively. It indicates both sites could be influenced by a remote source. Similar patterns of BC concentrations between two sites from 20:00 to 24:00 on June 6, 2015 implies that the BC could be transported into both sites and then be stagnant inside the Korean Peninsula. Diurnal variation of BC in weekdays and weekends were also presented for the KIST and KOREATECH sites. Morning rush hour peak was observed at KIST site located in metropolitan area though no distinct morning rush hour peak was not observed at KOREATECH site located in a suburban area. This study revealed transport pathways of BC near the Korean Peninsula using back-trajectory analysis of BC measured both in a metropolitan area and in a suburban area.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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