• 융복합기술연구소 논문집
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• 제13권1호
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• pp.23-28
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• 2023

Crosslinked spherical polystyrene particles with a particle diameter of 200-500 ㎛ were synthesized by using suspension copolymerization of styrene and divinylbenzene, and the effect of divinylbenzene content, poreforming agent on their spherical formation, thermal stability, specific surface area, and carbonization characteristics were examined. The spherical copolymer beads were collapsed during carbonization up to 45% of divinylbenzene content. Toluene was used as pore-forming agent since it is more soluble in monomer phase rather than dispersion media during suspension polymerization, and the specific surface area and total pore volume increased with content of pore-forming agent.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권2호
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• pp.37-45
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• 2023

국내 유통되고 있는 배달식품용 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리스티렌 기구류가 안전하게 관리되고 있는지 파악하기 위해 배달식품용 기구류를 수거하여 중금속 이행량(납, 카드뮴 및 비소)을 조사하였다. 모니터링에 사용된 시료는 용기, 뚜껑, 컵, 테이블용 기구, 파우치, 포장재로 총 6개의 품목으로 구성되어 있으며, 폴리프로필렌 51건, 폴리에틸렌 21건, 폴리스티렌 32건으로 총 104건이었다. 「식품용 기구 및 용기·포장 공전」의 시험법에 따라 식품모사용매로는 4% acetic acid를 사용하였고, 총 104건의 시료를 가혹조건인 100℃로 통일하여 용출한 것을 시험용액으로 하여 ICP-MS를 이용하여 납, 카드뮴 및 비소를 분석하였다. 납, 카드뮴 및 비소의 직선성은 결정계수(R²) 값이 0.9999 이상의 우수한 직선성을 보였으며, 납, 카드뮴 및 비소의 검출한계는 각각 0.001 ㎍/L, 0.001 ㎍/L 및 0.001 ㎍/L이었고, 정량한계는 각각 0.002 ㎍/L, 0.003 ㎍/L 및 0.003 ㎍/L로 나타났다. 또한, 정확성 및 정밀성은 JRC 가이드라인에서 제시하고 있는 기준을 만족하였다. 중금속 이행량 결과를 살펴보면, 총 104건의 시료에서 검출된 납, 카드뮴 및 비소의 이행량은 평균 0.009-0.260 ㎍/L로 「식품용 기구 및 용기·포장 공전」에서 설정된 용출규격인 1,000 ㎍/L 대비 매우 낮은 수준이었고, 기준·규격을 초과하는 시료는 없었다. 이를 통하여 현재 유통되고 있는 배달식품용 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리스티렌 기구류의 중금속 함량이 안전한 수준으로 관리되고 있음을 확인하였다. 본 연구 결과는 배달식품용 기구류의 중금속 이행량 관리에 대한 과학적 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제31권1호
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• pp.83-87
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• 2008

본 연구의 목적은 고체물등가팬텀을 사용하여 절대흡수선량을 측정할 때 물등가깊이에 비례되는 측정값을 보정하기 위한 보정인자를 구하는데 있다. 10MV X-선 빔에 대하여 백색폴리스티렌팬텀과 물팬텀에서 측정의 조건들은 선원 대 전리조 중심까지의 거리를 SAD 100 cm로 고정하였고, 조사면 크기(field size)는 각각 $10{\times}10\;cm^2$, $20{\times}20\;cm^2$를 사용하였으며, 깊이는 각각 2.3 cm, 5 cm, 10 cm, 15 cm를 사용한 것이다. 두 개의 팬텀에 대하여 분당 400 MU의 출력을 갖는 선형가속기로부터 100 MU의 전달로 각각의 조사면 크기와 깊이들에서 3번 측정으로 취득된 전리의 평균값을 측정값으로 얻었다. 이 실험으로부터 보정인자와 TPR에서 퍼센트 편차는 각각 0.97%, 0.53% 이하를 얻었다. 따라서, 고체물등가팬텀을 사용한 절대흡수선량 측정 시에는 보정인자와 TPR에서 퍼센트 편차를 사용하여 보정을 행하면 높은 정확도를 얻을 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권2호
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• pp.17-21
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• 2007

밀도가 높고 주기적으로 배열된 실리콘 나노점이 실리콘 기판위에 형성 되었다. 실리콘 나노점을 형성하기 위해 사용된 나노패턴의 지름은 $15{\sim}40$ 나노미터(nm)이고 깊이는 40 nm 이었으며 기공과 기공 사이의 거리는 $40{\sim}80\;nm$ 이었다. 나노미터 크기의 패턴을 형성시키기 위해서 자기조립물질을 사용했으며 폴리스티렌(PS) 바탕에 벌집형태로 평행하게 배열된 실린더 모양의 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)의 구조를 형성하였다. 폴리메틸메타아크릴레이트를 아세트산으로 제거하여 폴리스티렌만 남아있는 나노크기의 마스크를 만들었다. 형성된 나노패턴에 전자빔 기상증착장치를 사용하여 금 박막을 $100\;{\AA}$ 증착하고 리프트오프(lift-off) 방식으로 금 나노점을 만들었다. 형성된 금 나노점을 불소기반의 화학반응성 식각법을 이용하여 식각하고 황산으로 제거하였다. 형성된 실리콘 나노점의 지름은 $30{\sim}70\;nm$였고 높이는 $10{\sim}20\;nm$ 였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.157-165
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• 2017

본 논문에서는 고에너지 엑스선(6MeV)을 조사한 세포막 모델에서 $K^+-Na^+$ pump 시스템의 능동적 전달특성에 대하여 연구하였다. 이 실험에 사용된 세포막 모델은 $Na^+$슬폰화 폴리스티렌-디비닐벤젠(polystyrene-divinylbenzene) 혼성 중합막을 사용하였다. 이온의 초기플럭스는 $H^+$이온 농도의 증가와 함께 증가하였다. 이 실험의 조건을 pH 1.5-5, 온도 $36.5^{\circ}C$로 하여 첫 번째, 방사선이 조사되지 않은 막에서 $K^+$의 초기플럭스는 $2.09{\times}10^{-4}-1.32{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$이고 $Na^+$의 초기플럭스는 $7.09{\times}10^{-4}-1.09{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$으로 나타내었다. 두 번째, 방사선이 조사된 막에서 $K^+$의 초기플럭스는 $21.0{\times}10^{-4}-16.7{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$이고 $Na^+$의 초기플럭스는 $62.0{\times}10^{-4}-20.6{\times}10^{-3}mole/cm^2{\cdot}h$으로 나타내었다. 막의 $K^+/Na^+$선택도는 약 1.10이다. 조사된 막의 pH의 추진력은 조사되지 않은 막보다 약 9-20배 정도 유의성 있게 증가하였다. 세포막모델에서 $K^+-Na^+$의 pump 시스템의 능동적 전달특성이 비정상적이기 때문에 세포장해가 세포에서 발현된다고 사료된다.

• 전기화학회지
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• 제12권2호
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• pp.173-180
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• 2009

DMFC (Direct Methanol Fuel Cell)용의 새로운 고분자 전해질 멤브레인을 개발하기 위하여 스티렌 단량체를 poly(tetrafluoroethylene perfluoropropyl vinyl ether) (PFA) 필름에 그라프트 중합 반응시킨 후에 술폰화 반응을 진행하였다. $\Upsilon$-ray를 이용하여 방사선 그라프트 중합 반응시킨 방사선 그라프트 필름의 술폰화 반응은 chlorosulfonic acid/dichloroethane (5 v/v%) 혼합 용액에서 진행하였다. PFA 그라프트 폴리스티렌 멤브레인 (PFA-g-PSSA)의 화학적, 물리적, 전기화학적 및 형태의 특성은 푸리에 변환 적외선 분광기 (FTIR), 이온전도도 측정기 및 주사전자현미경 (SEM)으로 분석하고 함수율과 메탄올 투과도도 측정하였다. PFA-g-PSSA 멤브레인으로 제작한 MEA의 단위전지 성능을 평가하였고, 전지의 셀 저항은 임피던스 분석 장치를 이용하여 측정하였다. PFA-g-PSSA 멤브레인으로 제조한 MEA는 Nafion 112로 제조한 MEA보다 우수한 DMFC 성능을 나타내었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제25권3호
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• pp.203-208
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• 2010

21종류의 폴리스티렌 용기를 대상으로 용출조건에 따른 용기내 증류수로 용출되는 5종의 VOCs(톨루엔, 스티렌, 에틸벤젠, 이소프로필벤젠 및 n-프로필벤젠)를 Purge&Trap 장치를 연결하여GC-FID로 분석하였다. 각 표준물질은 1~50 ng/mL의 농도범위에서 직선성($r^2$ =0.9976~0.9995)을 나타냈으며, 검출한계는 0.041~0.092 ng/mL, 정량한계는 0.135~0.304 ng/mL 이었다. 용출조건은 첫째, $60^{\circ}C$에서 30분, 둘째, $95^{\circ}C$에서 30분, 셋째, 실생활에서 컵라면 섭취시를 고려하여 끓은 물을 부은 후 뚜껑을 덮고 3분간 유지한 다음 뚜껑을 열고 5분 동안 개방하여 용출시키는 것으로 설정하였다. 톨루엔, 에틸벤젠, 이소프로필벤젠 및 n-프로필벤젠은 평균용출량이 모든 조건에서 5 ng/mL 이하로 검출되었으며 스티렌의 경우는 $60^{\circ}C$에서 평균용출량이 4.02 ng/mL, $95^{\circ}C$에서는 52.71 ng/mL, 컵라면 섭취시의 조건에서는 17.23 ng/mL로 검출되었다.

• 폴리머
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• 제30권6호
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• pp.505-511
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• 2006

물을 반응매체로 하고 카본블랙을 함유하는 폴리스티렌 복합체를 현탁중합법을 이용하여 입자형태로의 합성을 시도하였다. 안정제로는 소수성 실리카를, 개시제로는 지용성 안정제인 azobisisobutyronitrile (AIBN)을 선택하였다. 반응은 $75^{\circ}C$로 고정하였다. 안정제의 농도를 물에 대하여 $0.17{\sim}3.33wt%$까지 변화시킨 결과 1.67 wt%에서 최소 평균입경인 $7.96{\mu}m$의 입자가 형성되었다. 가교제인 divinylbenzene(DVB)은 단량체에 대하여 $0.1{\sim}1.0wt%$까지 변화시킨 결과 가교제의 농도가 증가함에 따라 입자간의 응집이 발생하며 평균입경이 크게 증가하였다. 카본블랙의 농도가 단량체에 대하여 1.0 wt%에서는 단량체만으로 구하여진 입자의 입경에 비하여 평균입경이 큰 폭으로 증가하였다. 이는 혼합물이 분산에 필요한 최소점도에 미치지 못하며 균일한 분산이 이루어지지 못한 결과 발생한 것으로 사료된다. 단량체 대비 3.0 wt% 카본블랙 혼합물의 경우에는 혼합물의 점도 증가로 인한 분산의 향상으로 평균입경이 감소하였다. 이 두 농도의 경우 중합반응 이전의 혼합물의 예비입자 및 중합반응 후의 고분자복합체 입자의 입경은 유사한 경향을 나타내었다. 카본블랙의 농도가 단량체 대비 5.0 및 7.5 wt%에서는 혼합물의 점도가 큰 폭으로 상승하고 그 결과 균일한 분산이 이루어지며 예비입자의 평균입경은 감소하였으나, 중합반응 과정에서 입자응집 현상이 발생하며 고분자 복합체의 평균입경은 다시 증가하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.89-97
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• 2011

본 연구는 RC조 슬래브의 자중을 줄이기 위하여 구조적 역할을 담당하지 않은 상 하부 철근 사이의 중앙부 콘크리트를 제거하고, 중량감소 및 단열성능을 확보할 수 있는 경량 중공체를 적용한 중공슬래브에 대하여 현장 적용을 위한 최소 요구내화성능(1~2시간)을 평가하기 위한 것이다. 이에 피복두께 및 적재하중, 경간길이를 실험인자로 설정하여 실험을 수행하였다. 내화실험을 실시한 결과, 실험인자에 상관없이 모두 목표 내화성능인 120분을 만족하였고 피복두께 보다 적재하중이 내화성능에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 경간길이는 짧을수록 내화성능에 유리한 것으로 나타났다. 기존 RC조 슬래브에 적용되지 않던 경량 중공체로 사용된 발포폴리스티렌(EPS: Expanded Polystyrene)의 고온시 특성을 파악한 결과 $100^{\circ}C$에서 유리천이현상(Glass Transition)으로 인한 온도상승 지연구간이 발생하는 것으로 나타났다. 또한 발포폴리스티렌의 polystyrene는 녹는점이 $185^{\circ}C$로 낮은 온도에서 용융된다. 따라서 낮은 온도에서 중공체가 용융되어 온도센서 주변에서 전도에 의한 열전달 매개체가 사라지게 된다. 이에 중공체의 온도는 철근 및 콘크리트에 비해 낮게 나타나는 것으로 판단된다. 따라서 경량 중공체는 낮은 온도에서 용융되어 중공슬래브의 내화성능에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.336-342
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• 2009

1.0 wt% 소수성실리카를 안정제로 하는 현탁중합에 의하여 $75^{\circ}C$에서 개시제의 농도를 변화하며 합성한 폴리스티렌 (PS) 및 폴리뷰틸메타크릴레이트 (PBMA) 입자의 점도를 모세관 레오미터 (capillary rheometer)를 이용하여 측정하였다. 중량평균분자량이 66,500 g/mol인 PS 입자는 $190^{\circ}C$에서 측정한 경우 낮은 전단속도에서는 뉴톤 (Newtonian) 거동을 나타내었다. PS 입자의 경우 분자량이 증가할수록 전단속도 전 영역에서 전단 묽어짐 (shear thinning) 거동을 보였다. PBMA 입자는 $170^{\circ}C$에서 점도를 측정하였으며 중량평균분자량이 156,700 g/mol 인 경우 낮은 전단속도에서만 뉴톤 거동을 나타내었다. 분자량의 증가에 따라 전단 묽어짐 거동이 관찰되었으며, 이러한 변화의 형태는 PS 입자와 유사하였다. 카본블랙을 충전제로 합성한 고분자 복합체 입자의 전단점도는 PS 및 PBMA 둘 다 $170^{\circ}C$에서 측정하였다. PS 및 PBMA 복합체 입자의 점도변화는 카본블랙의 증가에 따라 점진적으로 증가하였으나, 충전제의 증가에 따른 점도의 증가는 분자량의 증가 효과에 비교하여 미약하였다. 내부혼합기를 이용하여 제조한 카본블랙을 함유하는 PS 복합체의 점도변화는 현탁중합법으로 합성한 카본블랙을 함유하는 PS 복합체 입자의 점도변화에 비하여 작았으며 이는 향상된 분산으로 인하여 발생한 것으로 추정된다. 이 실험에서 선택한 분자량 및 카본블랙의 농도에서 yield 거동은 관찰되지 않았다.