• 제목/요약/키워드: 에너지 수지

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에폭시/나일론6 블랜드의 경화 동력학 및 열안정성에 관한 연구 (Studies on Cure Kinetics and Thermal Stability of Epoxy/Nylon 6 Blend)

  • 김동규;김관우;한웅;곽이구;김병주
    • 공업화학
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    • 제26권5호
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    • pp.538-542
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    • 2015
  • 본 연구에서는 epoxy (Diglycidylether of bisphenol-A, DGEBA)에 대한 nylon 6의 혼합비가 각각 0, 10, 20, 30, 40 wt%로 블랜딩한 혼합 수지를 시차 주사 열량계(DSC)와 열 중량 분석(TGA)을 사용하여 경화 동력학 및 열안정성에 관하여 연구하였다. 실험 결과, nylon 6의 함량이 증가함에 따라 최대 발열 온도($T_{max}$)가 낮아지며, 경화 활성화 에너지($E_a$) 값은 감소하였다. 이는, nylon 6의 함량이 증가함에 따라 DGEBA와 결합이 빠르게 이루어져 최대 발열 온도에 영향을 미친다고 판단된다. DGEBA/nylon 6의 TGA 분석 결과 nylon 6의 함량이 증가할수록 열안정지수($A^*{\cdot}K^*$) 및 적분 열분해 진행 온도(IPDT)에 입각한 열안정성이 증가하였다. 이러한 결과는 내열성이 우수한 nylon 6가 DGEBA와 결합하여 DGEBA/nylon 6 내부에 유입되는 열을 흡수하고, 열전달 및 확산을 제어하여 열안정성 인자들의 값이 증가되는 것으로 판단된다.

아지드화 폴리에피클로로히드린 고무/스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 블렌드로부터 에너지함유열가소성탄성체 제조 (Energetic Thermoplastic Elastomers from Azidated Polyepichlorohydrin Rubber (Az-PECH)/ Styrene Acrylonitrile Copolymer (SAN) Blends)

  • 최명찬;장영욱;노시태;권정옥;김동국;권순길
    • 공업화학
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    • 제20권4호
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    • pp.375-380
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    • 2009
  • 폴리에피클로로히드린 고무(PECH)의 염소기를 높은 분해열을 갖는 아지드기(-$N_3$ )로 치환시켜 아지드화 PECH (Az-PECH)를 제조한 후 이를 열가소성수지인 스티렌-아크릴로니트릴(SAN)과 고무/플라스틱 비율이 무게비로 80/20, 70/30, 60/40이 되도록 블렌딩하고, 제조된 블렌드 필름의 상용성, 기계적물성 및 탄성복원력을 평가하였다. Az-PECH의 $N_3$기 치환도가 50% 이하인 블렌드의 경우 단일 유리전이온도를 나타내어 상용성 블렌드임을 알 수 있었으며, 고무함량이 클수록 블렌드의 우수한 유연성과 탄성복원력을 나타내었다. $N_3$ 치환도가 75%인 블렌드에서는 상분리가 일어나며 유연성과 탄성복원력이 상용성 블렌드에 비해 저하되었다. 상용성을 갖는 블렌드들은 모두 고무특성과 함께 반복적인 가열성형이 가능한 전형적인 열가소성탄성체임을 확인하였다 또한, PECH의 $N_3$ 치환도가 크고, $N_3$기를 갖는 고무함량이 큰 블렌드일수록 연소시 더 큰 불꽂을 발생시키는 것을 관찰할 수 있었다.

가염 PP/PET 혼방사의 염색성 및 견뢰도 평가 (Evaluation of fastness and dyeing property for dyeable PP/PET blended yarn)

  • 용석준;이범수;조항성;황혜선;남승일;육지호
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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    • pp.91-91
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    • 2011
  • 폴리프로필렌(PP)은 고결정성 범용수지로서 염색성, 내열성, 촉감 등의 문제로 의류용 소재로는 부적합하여 초기에는 카펫용 섬유로서 가염형 폴리프로필렌 섬유가 상업화 되었지만 성공하지는 못하였다. 그 후, 섬유 산업도 의류용 외의 산업자재, 생활 자재 분야 등이 성장함에 따라, 폴리프로필렌 섬유의 수요가 확대되었다. 최근들어 스포츠 액티브 의류가 일반의류 트렌드로 들어오면서 기능성 섬유가 요구되고 이 분위기에 맞춰 다시 한번 폴리프로필렌 섬유의 의류화가 요구되는 시점이 되었으며 섬유중 에너지 소비량이 가장 적고, 쉽게 재용해할 수 있으며 소각시 유해 가스발생량이 매우 적은 특징등이 있기 때문에 지구 환경보호의 입장에서 폴리프로필렌 섬유가 재검토되고 있다. 이번 실험은 분산염료를 이용하여 농도별, 온도별, 시간별, 후처리시 시간과 온도의 변화로 가염 PP/PET 섬유의 염색특성을 알아보기 위해 실험 진행하였다. 실험에 사용되는 시약은 1급으로, $CH_3COOH$, NaOH, $Na_2S_2O_4$이며, 조제는 분산제, 정련제를 사용하였다. 먼저 온도별 실험에서 $40^{\circ}C$에서 승온하여 각각 $100^{\circ}C$, $110^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $130^{\circ}C$에서 온도에 따라 염색되는 정도를 알아보았다. 가장 높은 흡진을 보이는 온도에서 각각 40min, 50min, 60min, 70min 염색 유지시간 실험을 하여 염색이 안정되는 시간을 측정하였다. 위의 실험 결과 최적의 조건으로 염색농도에 따른 Build up 실험을 진행하였다. 가염 PP/PET 섬유는 일반 Polyester처럼 $120{\sim}130^{\circ}C$에서 가장 높은 염색농도 값(K/S)을 보인다. 또한 $130^{\circ}C$에서의 유지시간에서는 50 min 이상 진행시 더 이상의 흡진이 없거나, 염료의 탈락이 있음을 알수 있다. Build up 실험에서는 8.0%까지 실험하였지만, 결과는 그 이상농도를 사용하여도 염색은 가능함을 알 수 있었다. 후처리에 대한 실험에서 염료에 따라 차이가 있지만 크게 영향을 받지 않는 것으로 보이며, 제품성 평가 결과를 보면 후처리를 했을 경우 견뢰도가 우수한 것을 알 수 있었다.

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폴리머 침투콘크리트의 재료특성과 휨부재의 비선형 파괴해석 (Material Properties of Polymer-Impregnated Concrete and Nonlinear Fracture Analysis of Flexural Members)

  • 변근주;이상민;최홍식;노병철
    • 콘크리트학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.97-107
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    • 1994
  • 폴리머 침투콘크리트는 경화된 보통 콘크리트에 폴리머 침투제를 침투시켜 제조되는 신소재의 폴리머-콘크리트 복합체이다. 본 연구는 아크릴계 열가소성수지를 이용한 폴리머 침투콘크리트를 개발하고 폴리머 침투콘크리트 휨부재의 거동평가를 위한 재료모델, 구조해석 과정과 구조해석 프로그램을 개발하는데 목적이 있다. 본 연구는 크게 두 부분으로 구성된다. 첫 번째 단계에서는 결정성 고분자모노머인 methyl methacrylate(MMA)를 대상으로 침투성, 반응성, 열적 안정성 및 물성개선 효과를 종합적으로 분석하여 폴리머 침투제의 구성비와 제조공정을 정립하고, 본 연구의 실험자료로부터 폴리머 침투콘크리트의 제 강도특성, 파괴인성, 파괴에너지, 응력-변형률 관계 및 인장연화 관계를 보통 콘크리트의 압툭강도와 휨강도, 폴리머 함유율, 부재깊이, 초기 인공균열깊이 등의 함수로 각각 실험공식을 도출한다. 두 번째 단계에서는 MMA계 폴리머 침투콘크리트 구조부재의 하중단계별 탄성거동, 극한거동 및 인장연화거동을 해석하기 위한 구조해석 프로그램을 개발하고, 연구결과의 타당성과 적용성을 입증하기 위하여 폴리머 침투콘크리트의 제조공정, 제 실험공식 및 구조해석 프로그램은 실측거동을 잘 반영하고 있으므로 제한된 범위내에서 MMA계 폴리머 침투콘크리트 구조부재의 제조, 물성평가 및 거동해석에 적용 가능한 것으로 사료된다.

석유화학공장의 염화수소 누출사고를 통한 대기벤트 시스템의 안전성 향상 방안 (A Study on the Safety Improvement in a Venting System from the HCl Release Accident of a Petrochemical Company)

  • 마병철;이근원;임지표;김영철
    • 한국가스학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.38-43
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    • 2012
  • 이 논문은 2008년 5월 H석유화학에서 발생한 염화수소 누출사고에 대한 염화수소 누출량 및 피해범위를 정량적으로 산정하고 예방대책을 제시하는데 그 목적이 있다. 염화수소 Column의 안전밸브를 통해 누출된 양은 안전밸브 배출용량, 이상상태방정식 및 기계적 에너지 수지 식을 사용하여 계산한 결과, 최소한 76.8 kg의 염화수소가 누출된 것을 알 수 있었다. 또한, PHAST 등의 프로그램을 활용하여 안전밸브 설치 지점(높이 24 m)으로 부터 약 350 m 떨어진 곳에서의 염화수소 농도를 예측한 결과, 지표면 누출로 가정하여 계산하는 ALOHA 및 K-CARM 프로그램에서는 각각 304 ppm과 1,700 ppm로 예측되었고 누출 높이에서의 지표면 값을 계산하는 PHAST 프로그램에서는 1 ppm 이하로 예측되었다. 위 결과는, 사고당시 염화수소가 안전밸브를 통해 최소 76.8 kg이 누출되었고 누출지점으로부터 약 350 m 떨어진 곳에 있던 근로자들이 1 ppm 이하의 농도의 HCl 가스에 폭로되었음을 말해준다. 또한, 이러한 사고를 예방하기 위해서는 염화수소와 같은 독성물질은 스크러버 등을 거쳐 세정 후 안전하게 대기로 배출(방출) 시켜야 한다는 사실을 제시한다.

신뢰도 민감도 지수를 이용한 복합배전계통 내 초전도한류기의 최적 위치에 관한 연구 (An Optimal Location of Superconducting Fault Current Limiter in Distribution Network with Distributed Generation Using an Index of Distribution Reliability Sensitivity)

  • 김성열;김욱원;배인수;김진오
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.52-59
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    • 2010
  • 지속적인 전력수요 증가에 따라 대단위 발전설비가 증설되고 있다. 특히, 국제적인 친환경 기조에 따라 배전계통 내에 신재생 에너지를 기반으로 하는 분산전원이 급속히 확산되고 있다. 또한, 전력공급의 신뢰도 향상 및 계통 운영의 유연성을 위해서 배전계통이 망상 형태로 점점 복잡해지고 있는 실정이다. 이러한 변화는 사고시의 고장전류 크기를 증가시킨다. 따라서, 앞으로 고장전류는 현재 설치된 차단기의 차단 한계용량을 넘어설 것으로 예상된다. 이를 위한 해결책으로 보호설비의 교체나 용량증대 등을 들 수 있다. 하지만, 기술적 경제적인 측면을 고려해 볼 때 초전도한류기가 그 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 초전도한류기의 최적 위치를 선정하는 기법을 제안한다. 최적 위치는 초전도한류기의 복합배전계통 내 설치 위치에 따른 설비별 고장전류의 저감에 기초해 설비별 고장율을 재산정하고 이를 통한 수용가별 신뢰도 향상을 신뢰도 민감도 지수를 이용하여 산정한다. 또한, 수지형 계통 및 망상형 계통에 제안한 초전도한류기의 최적 위치 기법을 적용함으로써 그 타당성을 입증하였다.

Linze-Donawitz 가스로부터 일산화탄소(CO) 분리를 위한 흡수 및 흡착공정에 대한 기술경제성 비교 (Techno-economic Comparison of Absorption and Adsorption Processes for Carbon Monoxide (CO) Separation from Linze-Donawitz Gas (LDG))

  • 임영일;최진순;문흥만;김국희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권3호
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    • pp.320-331
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    • 2016
  • 제철소에서 부생되는 LDG (Linze Donawitz gas) 가스는 일산화탄소(CO)를 60% 이상 포함한다. LDG로부터 CO를 고순도로 분리하는 2가지 공정을 고려하였다: COSORB와 CO-PSA (pressure swing adsorption). 이 연구의 목적은 기술경제성평가(TEA: techno-economic analysis)를 통하여 이 두 공정 중 어떤 공정이 더 경제성이 높은 지를 결정하는 하는 것이었다. TEA의 기술적 측면에서는 초기투자비(TCI: total capital investment)와 총생산비용(TPC: total production cost)을 추정하기 위하여 먼저 공정흐름도(PFD: process flow diagram)를 완성하고, 물질 및 에너지 수지식을 계산한 후, 장치 종류 및 크기를 결정하였다. TEA의 경제성 측면에서는 투자회수율(ROI: return on investment) 및 투자회수기간(PBP: payback period)과 같은 경제성 판단기준을 산출하였고, ROI와 PBP에 가장 큰 영향을 주는 인자들을 찾기 위하여 민감도 분석을 수행하였다. CO-PSA 공정은COSORB 공정 보다 더 높은 ROI와 더 낮은 PBP로 인하여 경제적 우위를 보여주었다. CO의 가격은 ROI와 PBP에 가장 큰 영향을 주는 인자로 파악되었다.

가연성 건설폐기물의 자원화 제고를 위한 방안 (A Study on the Promotion of Combustible Construction Waste Recycling)

  • 박지선;이세현
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.89-95
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    • 2009
  • 현행 "건설폐기물의 재활용 촉진에 관한 법률" 시행령 별표1에서는 다양한 성상으로 배출되는 건설폐기물의 종류를 17가지로 구분하고 이중 제17호의 혼합폐기물은 건설폐토석을 제외한 나머지 15가지 성상의 건설폐기물중 둘 이상의 건설폐기물이 혼합된 것으로 정의하고 있다. 이중 폐콘크리트, 폐아스콘과 같은 건설폐재류는 대부분이 순환골재와 같이 재활용되고 있으며 폐금속과 같은 유가성 자재류는 대부분 분리 판매되어 2차 제품 제조등에 활용되고 있다. 그러나 폐목재, 폐합성수지, 폐섬유 등과 같은 가연성 폐기물의 경우 발열량이 높고 인체에 해로운 중금속 함유량이 적어 RDF나 RPF와 같은 에너지 연료로 활용이 가능하지만 상당량이 혼합폐기물 형태로 배출되어 단순 소각 및 매립되고 있는 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 단순하게 외관상의 분류만을 고려하여 설정한 현행 "건폐법"과는 달리 최초 발생단계에서부터 최종처리까지 건설폐기물의 흐름을 보다 효율적으로 제어할 수 있도록 건설폐기물의 분류를 크게 가연성, 불연성, 가연성 불연성 혼합, 기타 등으로 분류하였다. 가연성 폐기물의 경우 기존의 소각 폐기물을 중심으로 폐목재, 폐섬유 등 기존의 소각 폐기물을 중심으로 분류를 하고 불연성은 재활용이 원활한 건설폐재류와 기타로 구분, 혼합건설폐기물은 발생 자체부터 서로 다른 물질이 결합되어 있어 분리 자체가 어려운 폐기물을 대상으로 하였다. 또한 이상에서 폐기물은 지정폐기물을 제외하고 모든 기타 폐기물로 분류하도록 하였으며 기본적으로 건설현장에서 발생하는 폐기물은 1차적으로 가연성, 불연성, 혼합폐기물로 분류하여 배출하는 시스템이 되도록 폐기물의 분류를 실시하였다.

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탄소섬유 강화 에폭시 수지 복합재료의 열안정성 및 기계적 계면특성에 미치는 SiC 표면처리 영향 (Effect of Surface Treated SiC on Thermal Stability and Mechanical Interfacial Properties of Carbon Fiber/Epoxy Resin Composites)

  • 박수진;오진석;이재락;이경엽
    • Composites Research
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    • 제16권3호
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    • pp.25-31
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    • 2003
  • 본 연구에서는 화학적 표면처리에 따른 탄화규소(SiC)의 표면특성 변화가 탄소섬유강화 에폭시 복합재료의 열안정성 및 기계적 계면물성에 미치는 영향을 조사하였다. 표면처리된 탄화규소의 표면특성은 산ㆍ염기도와 접촉각 측정을 통하여 알아보았으며, 열안정성은 TGA를 이용하여 조사하였다. 제조한 복합재료의 기계적 계면물성은 ILSS와 임계세기인자($\textrm{K}_{IC}$), 그리고 critical strain energy release rate($\textrm{G}_{IC}$)를 통하여 고찰하였다. 실험 결과 산 처리된 SiC(A-SiC)는 미처리된 SiC(V-SiC)나 염기처리된 SiC(B-SiC)에 비하여 산도가 증가하였다. 접촉각 측정 결과, 화학적 표면처리는 극성요소의 증가에 기인하는 SiC의 표면자유에너지를 증가시켰다. 이와 같은 물성들은 양극산화로 향상되어졌는데, 이는 좋은 젖음성이 최종 복합재료의 섬유와 매트릭스 사이의 계면결합력을 증가시키는데 중요한 역할을 하기 때문인 것으로 사료된다.

가속도계와 신체활동일기를 이용한 초등학생 축구선수 남녀의 신체활동수준, 신체활동 패턴 및 에너지소비량 비교 (Comparison of Physical Activity Level, Physical Activity Pattern and Energy Expenditure in Male and Female Elementary School Soccer Players using Accelerometer and Physical Activity Diary)

  • 안해선;최수지;이모란;이정숙;김은경
    • 대한지역사회영양학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.529-542
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    • 2017
  • Objectives: The purpose of this study was to compare the physical activity level (PAL), the physical activity pattern and the energy expenditure in male and female elementary school soccer players using the accelerometer and the physical activity diary. Methods: Twenty-five (male 11, female 14) elementary school soccer players (9-12 years) participated in this study. During their daily activities, they wore an accelerometer for seven days (five weekdays and two weekend days) and completed the physical activity diary for three days (two weekdays and one weekend day). PAL was calculated by using the physical activity diary and three equations (Pate Preschool, Freedson Children, and Freedson) were used to calculate the intensity of physical activity and energy expenditure from the counts of accelerometer. Results: The average of physical activity by day of the week, CPM (Counts Per Minute) and METs (Metabolic Equivalents) were significantly higher in males ($723.3{\pm}149.2CPM$, $2.07{\pm}0.18METs$) compared to females ($505.6{\pm}119.9CPM$, $1.79{\pm}0.20METs$), but there was no significant difference in PAEE (Physical Activity Energy Expenditure) between the two groups (males: $15.5{\pm}9.1kcal/day$, females: $11.5{\pm}6.0kcal/day$). During weekdays, physical activity intensity was significantly higher in males compared to females at lunch time and training time than at other times. In both genders, the PAL was higher during weekdays (males 1.98, females 1.89) compared to weekend (males 1.62, females 1.61) (p<0.05). Conclusions: Our study observations suggest the necessity to develop an accelerometer equation for accurately evaluating the physical activity of elementary school athletes.