주사슬에 방향족 고리와 펜타메틸렌 그룹을 포함하고 있는 반유연성 폴리에스터가 direct polycondensation 에 의하여 합성되었다. 합성된 중합체의 구조는 $^1H$-NMR과 FT-IR에 의해, 상전이거동에 대해서는 DSC, TGA 및 직교된 편광현미경에 의하여 관찰되었다. 합성된 중합체의 고유점성도 ($\eta_{inh}$)는 0.46에서 1.30 dL/g 사이의 값으로 측정되었고, 분자사슬 중 강직사슬그룹의 선형성이 클수록 용융전이온도 ($T_m$)는 높았으며, 용해도 조사에 사용된 유기용매에 대한 용해도는 감소되었다. 그리고, 중합체들 중 P-H, P-mH, P-4H는 넓은 비등방성 영역에서 열방성 네마틱 액정상을 나타내었으나 P-R, P-C, P-2B는 액정상을 나타내지 않았다.
금속 알콕사이드인 CuCo-glycerate 나노구의 용매열합성 과정을 통해 단분산된 Cu-Co 이중 금속 황화물 계층적 중공 구조의 나노구($CuCo_2S_4$ HMHNSs)를 합성하는데 성공하였다. 이 반응 메커니즘에서 용매열합성 온도와 보조 계면활성제인 glycerol의 양은 CuCo-glycerate 나노구의 형태를 최적화하는데 중요한 역할을 한다. 또한 $CuCo_2S_4$ HMHNSs는 glycerate와 황 이온 간의 음이온 교환 반응을 통해 10시간의 최적화된 황화 반응 조건하에서 성공적으로 합성되었다. 최종적으로 합성된 물질의 구조적, 화학적 특성은 SEM, TEM, XRD와 전기화학적 특성 평가에 의해 확인되었다.
본 연구에서는 에폭시 수지를 시료로 선정, 5 종의 배합비로 제작한 시편에 대해 절연 파괴 실험을 하여 얻어진 데이터를 수명 평가나 파괴 통계에서 주로 활용하는 와이블 분포식을 이용, 임의의 허용 파괴 확률에서의 허용인가 전계값을 추정, 안전성을 판단하기 위해 경년 열화데이터의 통계 처리 방법을 제안하였다. 그 결과, 경화제 비율이 증가하면 에폭시 경화물의 에스터화로 인해 가교 밀도가 증가함으로써 저온에서의 파괴 강도가 높아졌으며, 유리 전이 온도(Tg) 영역인 11$0^{\circ}C$ 부근에서는 분자 운동이 활발해짐으로써 급격히 파괴 강도가 저하하였다. 또한, 충진제를 첨가한 경우 접합 계면에 전자가 가속되어 전반적인 파괴 강도는 무충진에 비해 낮게 나타났으며, 실란 처리를 한 경우에는 계면 접합 상태가 개선되어 충진제만을 첨가한 시료보다 좋은 절연성을 나타냈다. 와이블 분포의 분석으로 부터 기기 절연의 허용 파괴 확률을 0.1 % 이하로 낮추기 위해서는 허용인가 전계값이 21.5 ㎹/cm 이하가 되어야함을 알 수 있었다.
변성기용 절연 재료로 사용되는 에폭시 수지를 시료로 선정, 5종의 배합비로 제작한 시편에 대해 절연 파괴 실험을 하며, 얻어진 데이터를 와이블 분포식을 이용, 경년 열화(經年劣和) 데이터의 통계 처리 방법을 제안하였다. 경화제 비율이 증가하면 에폭시 경화물의 에스터화로 인해 가교 밀도가 증가함으로써 저온에서의 파괴 강도가 높아졌으며, 유리 전이 온도(Tg) 영역인 11$0^{\circ}C$ 부근에서는 분자 운동이 활발해짐으로써 급격히 파괴 강도가 저하하였다. 또한, 충진제를 첨가한 경우 접합 계면에 전자가 가속되어 전반적인 파괴 강도는 무충진에 비해 낮게 나타났으며, 실란 처리를 한 경우에는 계면 접합 상태가 개선되어 충진제만을 첨가한 시료보다 좋은 절연성을 나타냈다. 와이블 분포의 분석으로부터 기기 절연의 허용 파괴 확률을 0.1% 이하로 낮추기 위해서는 허용인가 전계값이 21.5 MV/cm 이하가 되어야함을 알 수 있었다.
본 연구에서는 화재로부터 가장 효과적인 소화설비로 평가받고 있는 스프링클러 시스템에 대해 화재 시뮬레이션과 수리계획법에 기반을 한 최적 배치방법을 제안하였다. 사례연구로, $5.2m(L){\times}5.4m(W){\times}2.4m(H)$ 크기의 일반 주거지 형태를 대상공간으로 설정하고, 부주의로 폴리우레탄 소재의 소파에 불이 인화되어 화재가 전이되는 시나리오를 구성하였다. 그리고 스프링클러의 종류와 개수에 따른 소화속도, 온도변화, 표면 열방출률을 시뮬레이션을 통해 분석하고, 공간 균등배분 방법으로 설치된 스프링클러의 설치비와 화재 피해액의 정형화를 바탕으로, 수리계획법을 이용하여 최적 소화성능의 스프링클러 배치시스템을 얻을 수 있었다.
견피브로인의 응용가능성을 높이기 위하여 대표적인 생체고분자인 히아론산을 이용하여 견피브로인/히아론산 브렌드 필름을 제조하였으며 구조 및 열 특성을 살펴보았다. 1. 적외선 분광분석 결과 견피브로인과 히아론산 두 고분자 사이에는 수소결합 등의 상호작용이 존재하지 않는 것으로 나타났다. 또한 브렌드 필름내에 존재하는 실크피브로인은 EDC 에탄올 용액처리에 의하여 $\beta$-sheet 구조로 전이되었다. 2. 견피브로인/히아론산 브렌드 필름에서 견피브로인과 히아론산 각각의 열분해 흡열피크와 발열피크 온도에는 큰 변화가 없었으나, 열분해 피크의 폭이 넓어지는 것으로 봐서 실크 피브로인과의 브렌드 또는 EDC 처리에 의하여 열분해 반응이 매우 복잡한 환경하에서 진행되고 있음을 알 수 있었다. 3 견피브로인/히아로산 브렌드 필름은 자기 중량 대비 평균 70배의 수분을 흡수하였다.
2-phenylethylarenesulfonates와 피리딘과의 아세토니트릴 용매중에서의 반응속도를 40∼60${\circ}C$, 1 ~ 2,000 bar에서 전기 전도도법으로 측정하였다. 반응속도는 온도가 높아지고 압력이 커짐에 따라 증가하였으며 아세톤 용매내에서 benzyl benzenesulfonate와 파라딘과의 반응속도보다 느렸다. 2-phenylethyl m-nosylate의 활성화 부피${\Delta}V^{\neq}$와 활성화 엔트로피 TEX>${\Delta}S^{\neq}$는 benzenesuflonate보다 음의 값으로 컸다. 따라서 본 반응의 2-phenylethyl계가 전이 상태에서 벤질계보다 $S_N2$성이 크다고 추정된다. Hammett도시한 결과는 압력의 증가에 따라 값이 감소하여 $S_N2$성이 증가하였다. 이들의 모든 결과로 부터 고압하에서의 본 반응은 $S_N2$메카니즘으로 진행되며 압력의 증가는 $S_N2$반응성을 더욱 조장하였다.
염화벤질류와 피리딘사이의 반응을 DMF 용매내에서 반응시켜 반응온도를 $40^{\circ}$와 $50^{\circ}C$로 하고, 압력은 여러 압력으로 변화시켜 속도 상수를 구하였다. 이들 상수로 부터 활성화부피, 활성화압축율 계수, 활성화엔탈피, 활성화자유에너지를 구하였다. ${\Delta}V^{\neq}$와 ${\Delta}{\beta}^{\neq}$의 값은 모두 음이며, ${\Delta}H^{\neq}$는 양의 값을 ${\Delta}S^{\neq}$는 큰 음의 값을 얻었다. 이러한 사실로 부터 치환체 및 압력에 따른 초기상태와 전이상태를 비교 검토하여 이 반응은 이분자 반응임을 추정할 수 있다.
폴리디아세틸렌(polydiacetylene, PDA)은 자기조립된 디아세틸렌(diacetylene) 단량체의 광중합에 의해 만들어진다. 디아세틸렌 단량체들이 조직적으로 배열되면 254 nm의 자외선 노광에 의해 1,4-첨가 중합이 일어나 고분자 주사슬에 이중결합과 삼중결합이 교대로 존재하는 폴리디아세틸렌이 만들어진다. 폴리디아세틸렌 수용액은 일반적으로 약 640 nm에서 최대흡수파장을 지니는 청색을 띠게 되며 여기에 온도나 pH의 변화, 다른 물질의 결합 등 외부 자극에 의해 약 550 nm의 최대 흡수 파장을 띠는 적색으로 색 전이가 일어나게 된다. 본 연구에서, 우리는 고체상 펩티드 합성을 이용하여 PCDA(10,12-pentacosadyinoic acid) 리포좀의 표면에 양이온성 올리고펩티드를 도입하였다. 또한 다양한 몰 비율로 리포좀 수용액을 제조하여 동물 세포에 트랜스펙션한 결과, 향상된 유전자 전달 효율과 낮은 독성을 보이는 것을 확인하였고, PCDA의 특성을 이용하여 세포에 처리 후 세포 관련 비표지 형광을 관찰하였다.
브롬화벤젠썰포닐류 (R-C$_{6}$H$_4$SO$_2$Br, R=p-MeO, p-$CH_3$, p-H, p-NO$_2$등)의 할로겐 교환반응을 무수 아세톤 중에서 행하고 두 온도에서의 반응속도항수를 구함으로써 활성화 파라메타들을 아울러 결정하였다. 친핵자의 강도는 강한 전자흡인 치환기를 가졌거나 약한 전자공여 치환기를 가진 유도체에 대하여는 Cl->I-$\geq$Br-의 순위였으며, 강한 전자공여 치환기의 유도체에 대하여는 I-$\geq$Cl->Br-의 순위임을 보았다. 하메트(Harnmett)점시는 치환기를 가진 염화벤젠쎌포닐류에서와 유사하게 약간 위로 볼록한 특징을 보였는데 이것은 치환기를 가진 염화벤질류의 할로겐 교환반응의 그것이 아래로 오목함을 보이는 것과는 대조적이었다. 한편 브롬화벤젠썰포닐과 브롬화리티움 사이의 할로겐 교환반응 속도를 여러용매에서 측정한 결과 반응속도가 큰 순서는 ($CH_3$)$_2$CO>$CH_3$CN》MeOH이었다. 속도항수와 활성화파라메타들을 염화벤젠쎌포닐류에 대한 것과 비교하였으며 치환기효과, 용매효과 등에서 얻은 결과들을 전이상태의 구조적 특징으로 설명하고 반응기구를 논의하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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