• 제목/요약/키워드: 시차 주사 열량계

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닭털로 제조한 접착제의 반응기작 및 경화 특성과 이를 이용하여 제조한 중밀도섬유판의 접착 특성 (Reaction Mechanism and Curing Characteristics of Chicken Feather-Based Adhesives and Adhesive Properties of Medium-Density Fiberboard Bonded with the Adhesive Resins)

  • 양인;박대학;최원실;오세창;안동욱;한규성
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권3호
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    • pp.385-394
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    • 2017
  • 도계부산물인 닭털(CF)의 알칼리 및 산 가수분해물과 폼알데히드계 가교제를 혼합하여 조제한 접착제의 반응기작 및 경화특성을 조사하였다, 또한 이를 적용시켜 제조한 중밀도섬유판(MDF)의 물성 및 폼알데히드 방산량 측정 결과를 토대로 CF 접착제의 목질계 판상재 제조를 위한 분사형 접착제로서 적용 가능성을 확인하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 고형분 함량이 40% 이상인 CF 접착제는 상온에서 점도가 높았으나, $50^{\circ}C$에서 측정한 점도는 $300{\sim}660m{\cdot}Pa{\cdot}s$로 측정되어 낮은 점도를 요구하는 분사형 접착제로 적용이 가능하였다. 적외선 분광기 분석을 통하여 폼알데히드계 가교제의 사용에 따른 methylol기의 부가 및 축합반응을 확인하였다. 시차주사 열량계 분석을 통하여 CF 접착제가 현재 목질계 판상재 제조에 사용되고 있는 요소수지(C-UF)와 비교하여 높은 열압온도 또는 긴 경화시간이 필요한 것으로 조사되었다. 5% NaOH 농도의 수용액에서 가수분해된 CF 가수분해물(이하 CF-AK-5%)과 formaldehyde/phenol 몰비가 2.5인 phenol-formaldehyde prepolymer (PF-2.5)로 조제한 접착제를 사용하고 8분간 열압하여 제조한 MDF에서 높은 휨강도(MOR)와 박리강도(IB)를 보였다. 또한 이 접착제로 제조한 MDF의 MOR과 IB는 대부분의 접착제 조제 및 열압 조건에서 C-UF로 제조한 MDF보다 높았다. 이 측정치를 KS 규격과 비교하였을 때, IB는 모든 조건에서 기준을 상회하였으나, MOR은 CF-AK-5%와 PF-2.5로 조제한 접착제를 사용하고 8분간 열압하여 제조한 MDF를 제외하고 그 기준을 만족하지 못하였으며, 24-TS도 모든 조건에서 기준을 만족하지 못하였다. 그러나 MDF 제조시 보드의 목표밀도를 높이거나 내수성 부여를 위하여 접착제에 첨가하는 wax emulsion의 양을 증가시킬 경우 MOR과 24-TS는 충분히 향상될 것으로 생각한다. 한편, MDF 제조에 있어 CF 접착제의 사용은 폼알데히드 방산량을 크게 감소시켰으며, 따라서 적절한 조건에서 조제된 CF 접착제는 목질계 판상재 제조를 위한 분사형 접착제로서 적용이 가능할 것으로 판단된다.

반응성 유기물 분진의 폭발특성과 열안정성 (Explosion Properties and Thermal Stability of Reactive Organic Dust)

  • 한우섭;한인수;최이락;이근원
    • 한국가스학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.7-14
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    • 2011
  • 20 L 구형 폭발시험장치와 시차주사열량계(DSC)를 사용하여 반응성 유기물 분진의 폭발 및 열분해 특성을 실험적으로 조사하였다. 그 결과 97 % Benzoyl peroxide(BPO), Phthalic anhydride(PA), 1-Hydroxybenzotri azol(HBT)의 폭발하한은 매우 낮은 농도인 10~15 g/$m^3$의 범위로 측정되어 착화위험성이 높은 것으로 나타났다. HBT, PA 및 97 % BPO의 폭발지수는 각각 251, 146, 80 [bar m/s]로서, HBT는 폭발등급 2에 해당한다. 또한 밀폐계 분진폭발의 화염전파 특성을 추정하기 위하여 용기면에의 화염도달시간과 폭발압력을 고려하여 화염전파속도를 예측하였다. 97 % BPO 및 HBT의 열분해 개시온도와 발열량은 각각 $107^{\circ}C$(1025 J/g), $214^{\circ}C$(1666 J/g)로 나타났는데, 이와같이 낮은 열분해 온도와 큰 발열량이 폭발특성에 영향을 주는 것으로 판단된다.

Differential Scanning Calorimetry (DSC)를 이용한 유리섬유 Bisphenol-A(BPA)계 에폭시 프리프레그의 경화 반응 속도 연구 (Study of the Curing Reaction Rate of a Glass Fiber Reinforced Bisphenol-A (BPA) Epoxy Prepreg by Differential Scanning Calorimetry (DSC))

  • 권현진;박희정;이은주;구상민;김선홍;이기윤
    • Composites Research
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    • 제31권1호
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    • pp.30-36
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    • 2018
  • 본 연구에서는 시차주사열량계(differential scanning calorimetry, DSC)를 이용하여 유리섬유로 보강된 BPA계 에폭시 프리프레그의 경화 거동을 확인하였다. 기지재로 사용된 에폭시 수지의 전체 발열량(${\Delta}H_{total}=280.3J/g$)을 측정하기 위해 승온 실험을 하였다. $110{\sim}130^{\circ}C$ 등온 조건에서 측정된 발열량을 통해 높은 온도 조건일수록 최대 전환율과 최대 반응 속도가 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 에폭시 프리프레그의 자기 촉매 반응을 해석하기 위해 Kamal 방정식을 적용하였으며 높은 온도 조건에서 반응 속도 상수($k_1$, $k_2$)가 큰 값으로 나타났다. 이때 얻어진 반응 속도 상수를 이용해 계산한 이론 추정치와 실험치를 비교한 결과 잘 부합하는 것을 확인하였다. 반응 초기에는 두 값이 유사하나 반응이 최종 단계에서는 반응 속도가 확산에 의해 결정되는 현상으로 인해 반응 속도의 실험치가 이론 추정치보다 더 작은 반응 속도 값을 가짐을 확인하였다.

단백질 가수분해 효소 및 이황화 결합 환원제 처리가 쌀의 이화학적 성질과 호화 특성에 미치는 영향 (Effect of Protease and Disulfide Bond Reducing Agent Treatment on the Physicochemical and Gelatinization Properties of Rice)

  • 김성란;안승요
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제38권6호
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    • pp.554-562
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    • 1995
  • 밥의 식미가 다른 추청벼(자포니카형), 조생통일벼(통일계), IR 36(인디카형)의 세 품종의 쌀을 시료로 하여 단백질 사수분해 효소와 이황화 결합 환원제 처리가 쌀의 이화학적 성질, 호화 특성 및 가용성 탄수화물용출 양상에 미치는 영향에 관하여 실험하였다. 세 품종 쌀의 아밀로오스 함량은 IR 36이 24.56%로 가장 높고 조생통일벼가 20.63%, 추청벼가 20.36%였다. 팽윤력과 용해도는 IR 36이 특히 낮았다. 시차 주사열량계로 조사한 호화 엔탈피와 X-선 회절에 의한 결정성은 IR 36이 가장 컸다. 쌀가루의 단백질을 효소로 가수분해 시켰을 때 가열 중 수분 흡수량이 증가하였고, 쌀에 2-mercaptoethanol 처리를 하였을 때 세 품종 모두 수분흡수 속도가 커지고 수분 흡수량이 증가하였으며 특히 IR 36에서 현저한 증가를 보였다. 아밀로그램의 호화개시온도는 추청벼가 가장 낮고 IR 36이 높았으며 $50^{\circ}C$의 냉각 점도와 setback은 IR 36이 가장 컸다. 효소처리와 2-mercaptoethanol 처리는 아밀로그램의 점도 감소를 초래하여 쌀알 중의 단백질이 전분립의 팽윤을 제한하고 전분립에 강도를 부여하는 것을 알 수 있었다. 효소처리를 한 팔 전분 현탁액에서도 쌀가루만큼 뚜렷하지는 않았으나 아밀로그램의 점도가 감소하였다. 가용성 탄수화물의 분자량 분포는 세 품종간에 차이가 있었다. 추청벼가 용출된 가용성 탄수화물의 양이 가장 많았고, 큰 분자량의 분율이 다른 품종보다 높았다. 단백질 가수분해 효소처리는 쌀가루의 가용성 탄수화물 용출량, 특히 큰 분자량($K_{av}\;0.3$ 이상)의 용출을 증가시켰다. 이 증가량은 IR 36에서 가장 컸고 조생통일벼, 추청벼의 순이었다.

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언더필용 에폭시 수지 조성물의 경화 및 유변학적 거동 (Curing and Rheological Behavior of Epoxy Resin Compositions for Underfill)

  • 김윤진;박민;김준경;김진모;윤호규
    • Elastomers and Composites
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    • 제38권3호
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    • pp.213-226
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    • 2003
  • Imidazole 촉매의 종류에 따른 bisphenol-F계 에폭시 (Diglycidyl ether of bisphenol-F)/nadic methyl anhydride 수지 시스템의 경화 및 유변학적 거동이 시차주사열량계 (differential scanning calorimeter)와 회전 점도계를 사용하여 연구되었다. 경화반응기구를 분석하기 위해서 몇 개의 등온경화온도에서 등온시험이 수행되었다. Bisphenol-F계 에폭시/anhydride 조성물의 경화곡선은 전환량이 $20{\sim}40 %$일 때 최대 값을 보이는 자체촉매반응을 나타내었다. 속도상수($k_1,\;k_2$)는 온도 의존성을 가지나 반응차수 (m+n)는 온도 의존성이 없었으며, 반응차수는 거의 3으로 계산되었다. 촉매의 종류에 따라 두 개의 반응기구를 가지고 있었다. G'-G" crossover 방법을 통해 겔화 시간을 측정하였으며, 이 결과로부터 활성화에너지를 구하였다. 용융 실리카를 첨가한 조성물의 유변학적 거동으로부터 온도와 충전제 함량에 따른 겔화 시간의 대수 변화가 직선적인 관계를 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 고충전된 에폭시 수지 조성물은 전형적인 준소성 거동을 보였으며, 최대충전밀도가 클수록 점도는 낮아졌다.

수용성 페놀-포름알데히드 수지의 열안정성 및 경화거동 (Thermal Stability and Cure Behavior of Waterborne Phenol-Formaldehyde Resin)

  • 윤성봉;김진우;조동환
    • 접착 및 계면
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    • 제7권1호
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    • pp.16-22
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    • 2006
  • 본 연구에서는 페놀수지 SMC 제조에 사용되는 수용성 레졸형 페놀-포름알데히드 수지의 열안정성과 경화 발열반응 피크의 변화에 미치는 경화온도 및 경화시간의 영향을 열중량분석기와 시차주사열량계를 사용하여 조사하였다. 수용성 페놀-포름알데히드 수지의 중량감소는 주로 $200^{\circ}C,\;400^{\circ}C$ 그리고 $500^{\circ}C$ 부근에서 세 단계로 발생하였다. 경화된 수지의 $750^{\circ}C$에서 탄화수율은 약 62%~65%이었다. 수용성 페놀수지의 열안정성은 경화온도와 경화시간이 증가할수록 증가하였다. 경화시 발열반응은 약 $120^{\circ}C{\sim}190^{\circ}C$ 사이에서 진행되며, 발열피크의 최대점은 약 $165^{\circ}C{\sim}170^{\circ}C$ 사이에서 관찰되었다. 발열반응 곡선의 형태와 발열피크의 최대점은 주어진 경화온도와 경화시간에 의존하였다. 경화되지 않은 수지에 포함되어 있는 $H_2O$ 및 휘발성분을 제거하기 위하여 경화 또는 성형 전에 적어도 $100^{\circ}C$ 이상에서 약 60분 이상의 열처리가 요구되었다. $130^{\circ}C$에서 120분 동안의 경화는 수용성 페놀-포름알데히드 수지의 발열피크를 사라지게 하며, $180^{\circ}C$에서 60분 동안이 후경화는 수지의 열안정성을 더욱 향상시켜 주었다.

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저장 중 건오디박 첨가 빵의 품질 특성 (Storage Quality Characteristics of Bread Added with Dried Mulberry Pomace)

  • 김현정;신숙경;김미리
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권12호
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    • pp.1972-1980
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    • 2013
  • 본 연구는 항산화능이 높으나 버려지는 오디박을 건조시킨 후 분쇄하여 분말 형태로 모닝빵에 첨가(1, 3, 5%)하여 $4^{\circ}C$에서 7일간 저장하면서 품질 특성 및 노화 특성을 분석하였다. 또한 관능평가를 통해 기호도를 알아보고, 건오디박 모닝빵에 적절한 건오디박 첨가의 배합과 제빵의 최적조건을 제시하고자 하였다. 저장일이 증가할수록 수분함량은 유의적으로 감소하고 무게도 감소하였으나, 건오디박을 첨가한 모닝빵의 수분함량은 건오디박 첨가량이 증가할수록 수분함량의 감소 정도가 대조군에 비해 낮았다. 명도는 건조 오디박의 첨가량이 증가할수록 감소하였고 저장일이 증가할수록 증가하였다. 적색도는 건조 오디박의 첨가량이 증가할수록 증가하였고 저장일이 증가할수록 감소되었다. 황색도는 건조 오디박의 첨가량이 증가할수록 감소하였고 저장일이 증가할수록 감소했다. 조직감 중 경도는 저장기간이 경과됨에 따라 높아졌으나 건오디박 첨가량이 증가할수록 경도의 증가폭은 적었다. 이를 통해 노화됨에 따라 전분조직의 변화로 인해 빵의 경도가 단단해지는 것을 건오디박이 막아주는 것을 확인하였다. 탄력성은 저장기간이 증가할수록 낮아지고 건오디박을 첨가할수록 낮아지는 경향을 나타냈지만 유의적 차이는 없다. 응집력은 저장기간이 증가할수록 낮아지고 샘플 간의 유의적 차이는 나타나지 않았다. 시차주사열량계로 측정한 결과, 건오디박 첨가량이 증가할수록 엔탈피가 감소하여 대조군에 비하여 노화도가 감소되어 오디박 첨가가 빵의 노화를 지연시키는 효과를 확인했다. 관능검사 결과 기호도에서 외관의 색, 맛, 향은 3% 건오디박 첨가군이 가장 높았다. 조직감은 0일에는 대조군이 가장 높았고 5일부터는 3% 건오디박 첨가군이 가장 높았다. 전반적인 기호도와 구입의사는 저장 0, 1, 3일에 1% 건오디박 첨가군이 가장 높았고 저장 5, 7일에는 3% 건오디박 첨가군이 가장 높았다. 강도검사 결과 건오디박을 첨가할수록 색과 오디향, 오디맛의 강도가 높게 나타났으며, 이와 반대로 조직감의 강도는 건오디박의 첨가량이 증가할수록 낮아지는 것을 볼 수 있다. 이상의 연구를 통해 모닝빵 제조 시 건오디박의 첨가는 수분 보지력을 높여 수분함량 변화를 최소화하고, 조직이 변화되는 것을 막아 경도에서 단단함을 보완하는 것이 가능한 것으로 보인다. 또한 관능검사에서 가장 기호도가 높았던 건오디박 3% 첨가군이 가장 바람직한 제조방법으로 사료된다.

수정된 증발법을 이용하여 제작된 주석 나노입자의 녹는점 강하에 관한 연구 (Study on the Melting Point Depression of Tin Nanoparticles Manufactured by Modified Evaporation Method)

  • 김현진;백일권;김규한;장석필
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권8호
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    • pp.695-700
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    • 2014
  • 본 논문에서는 수정된 증발법을 이용하여 제작된 주석(Sn) 나노입자의 녹는점 강하 특성에 대한 연구를 진행하였다. 이를 위해 대량생산이 가능한 수정된 증발법을 이용하여 10nm 급 주석 나노입자를 제조하였다. 주석 나노입자 표면의 산화 방지를 위하여 Benzyl Alcohol 을 기본유체로 사용하였으며, 제작된 주석 나노입자의 형상과 입자크기를 알아보기 위하여 투과전자현미경(TEM)을 사용하였다. 제작된 나노입자의 녹는점은 시차주사열량계(DSC)를 통해 측정하였으며, 광전자분광분석기(XPS)를 사용하여 제작된 주석 나노입자의 성분 분석을 진행 하였다. 주석 나노입자의 녹는점은 주석의 녹는점인 $232^{\circ}C$보다 44% 감소한 $129^{\circ}C$로 측정되었다. 녹는점 측정 결과는 Gibbs-Thomson 식 및 Lai 의 식과 비교하였으며, 그 결과 Lai의 식이 실험결과를 잘 예측함을 확인할 수 있었다.

기능성 어육단백질의 젤화 특성과 산업적 응용-1. 가열변성 중 화학결합에 미치는 pH의 영향 (Gelation Properties and Industrial Application of Functional Protein from Fish Muscle-1. Effect of pH on Chemical Bonds during Thermal Denaturation)

  • 정춘희;김진수;진상근;김일석;정규진;최영준
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.1668-1675
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    • 2004
  • 근원섬유단백질과 알칼리 용액으로 처리하여 회수한 단백질의 가열 중 ANS 소수성의 변화, IR스펙트럼의 변화, SH기의 변화, 전기영동상의 변화 및 엔탈피의 변화로 비교하여 회수 단백질의 가열 변성기구를 조사하였다. 갈고등어와 냉동 꼬마민어의 근원섬유단백질은 가열 온도의 상승과 더불어 소수성 잔기가 외부로 노출되고 소수성 상호작용은 6$0^{\circ}C$ 부근에서 최대로 일어나지만, 근형질 단백질을 포함하는 회수단백질은 근원섬유 단백질과 ANS 소수성에서 차이를 보였다. pH가 증가함에 따라 1636 $cm^{-1}$ /에 해당하는 peak가 증가하였다. 반응성 SH기와 총 SH기 수의 차이는 pH 7.0과 pH 10에서 비교적 큰 것으로 나타났다. SDS-PAGE 상에서 pH가 상승함에 따라 myosin heavy chain의 중합체가 확인되었다. 알칼리 공정으로 제조한 회수 단백질을 시차주사열량계로 분석한 결과, 회수 단백질은 33.1,44.3 및 65.5$^{\circ}C$에서 전이 온도가 나타나며, myosin의 변성 에 해당하는 온도인 51.7$^{\circ}C$의 peak는 보이지 않았다. 회수 단백질의 가열 젤은 극단적 인 pH 처리에 의한 $\alpha$-helix 구조의 $\beta$-sheet 구조 전환, 가열에 의한 S-S 결합의 형성과, myosin heavy chain 중합체 형성에 의한 것으로 보인다.

백미의 저장온도에 따른 이화학적 성질의 변화 (Effects of storage temperatures on the physicochemical properties of milled rice)

  • 김성곤;조은자
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제36권3호
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    • pp.146-153
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    • 1993
  • 백미를 $4{\sim}30^{\circ}C$에서 3개월 저장하는 동안 수분흡수 속도 상수값과 부피증가 속도 상수값은 저장기간이 길어짐에따라 직선적으로 감소하였으며, 그 정도는 저장온도가 높을수록 현저하였고, 동일 온도에서는 부피증가 속도 상수값의 감소 정도가 컸다. 수분흡수의 활성화 에너지는 저장온도 $25^{\circ}C$를 전후하여 달랐고, 저장온도 $4{\sim}25^{\circ}C$에서는 저장 1.5개월까지, 저장온도 $25{\sim}30^{\circ}C$에서는 저장 2개월까지 크게 증가하였고 그 후에는 증가폭이 원만하였다. 쌀알의 경도는 저장 중 저장온도가 높을수록 더욱 증가하였다. 취반 속도 상수값은 저장시간의 경과에 직선적으로 감소하였으며 $4^{\circ}C$에서 보다 $20^{\circ}C$ 저장에서 크게 감소하였고, $20^{\circ}C$ 이상에서는 감소율이 크지 않았다. 취반의 활성화 에너지값도 저장기간의 경과에 따라 증가하였으며 저장 1.5개월에서 가장 크게 증가하였다. $4^{\circ}C$에 저장한 쌀은 색도의 변화가 없었으나 $20^{\circ}C$ 이상에서는 b(황색도)값이 증가하였다. 쌀가루의 아밀로그라프에 의한 최고점도는 저장시간과 온도가 높아짐에 따라 증가하였고, 시차주사열량계로 측정한 호화 엔탈피는 감소하였다.

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