• 제목/요약/키워드: 화학적 개질

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부탄 개질기 운전조건에 따른 SOFC 시스템 효율에 대한 연구 (Parametric Study of SOFC System Efficiency Under Operation Conditions of Butane Reformer)

  • 김선영;백승환;배규종;배중면
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권4호
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    • pp.341-347
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    • 2010
  • 본 연구에서는 부탄 개질기 운전조건에 따른 SOFC 시스템 효율을 모델링을 통해 분석하였다. SOFC 시스템은 크게 개질기, SOFC, 폐열 회수 장치로 구성하였다. 탄화수소 개질 반응으로 선택한 수증기 개질 반응은 흡열반응인 데에 반해 SOFC 에서 일어나는 전기화학반응은 발열반응이다. 따라서 시스템의 열관리 방법에 따라 효율이 크게 달라진다. 세부적으로 수증기 개질 반응은 운전 온도에 따라 수증기 개질 반응과 예개질 반응으로 분류되는데, 해석 결과 예개질 반응을 적용한 SOFC 시스템의 경우 더 높은 효율을 나타내었다. 시스템의 효율은 SOFC 온도 유지를 위한 열량과 온수로 회수되는 열량에 따라 달라지는데, 예개질 반응을 적용할 경우, 열관리가 더욱 효율적이어서 높은 효율을 나타내는 것으로 분석되었다.

고로(高爐)슬래그 미분말(微粉末)을 사용(使用)한 라텍스개질(改質) 콘크리트의 화학적(化學的) 침식(侵蝕) 및 탄산화 특성(特性) (Chemical Attack and Carbonation Properties of Latex-Modified Concrete Using Blast-furnace Slag)

  • 홍창우;정원경;심도식
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권5호
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    • pp.11-18
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    • 2008
  • 본 연구에서는 고로슬래그 미분말 혼입률에 따른 라텍스개질 콘크리트의 역학적 특성과 탄산화 특성을 평가하였다. 이를 위해 라텍스 혼입률 변화(0%, 15%)와 고로슬래그 혼입률 변화(0%, 30%, 50%)를 실험변수로 하였으며, LMC와 BS-LMC의 특성분석을 위하여 압축강도, 황산, 염산에 대한 화학저항성 및 탄산가스에 의한 탄산화 촉진 시험을 실시하였다. 실험결과, 고로슬래그 혼입률이 30%일 경우 일반콘크리트와 동일한 강도발현 특성을 나타내었다. 고로슬래그 혼입율 50%의 조건은 탄산화에 의한 구조적 품질 저하가 예상되었으나 혼입률 30%이하에서는 일반콘크리트보다 우수한 탄산화 억제 효과가 있는 것으로 평가되었다. 특히 황산 및 염산용액 침지에 따른 강도저하 문제는 라텍스를 혼입함으로써 저감할 수 있었으며 탄산가스에 의한 중성화 진행도 라텍스를 혼입함으로서 개선되는 것으로 나타났다.

Graphene의 물리적 분산과 화학적 표면 개질 연구 (A Study on Physical Dispersion and Chemical Modification of Graphene)

  • 임은채;김성준
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권6호
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    • pp.792-797
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    • 2015
  • 그래핀은 다양하고 뛰어난 물성으로 그 적용 분야가 넓다. 그러나 반델반스 상호 작용으로 유기용매 내에서 쉽게 분산되지 않고 뭉쳐 있거나 포개진 상태로 존재한다. 게다가 그래핀은 화학적으로 비활성이며 크기나 모양이 넓은 분포도를 가지므로 균일한 상태 유지가 어렵다. 본 연구에서는 덩어리로 구성된 그래핀을 용매에 분산시키고 개질시키는 방법에 대해서 고찰하였다. 분산방법으로서 i) 유리비드를 이용한 물리적 분쇄. ii) 유리비드와 초음파를 이용한 처리 iii)유기용매에서의 분산 iv)드라이아이스를 이용한 개질법이 포함된다. 2.5 mm 크기의 유리비드처리는 대조구와 비교하여 36.4%의 감소율을 나타내었다. 유리비드(2.5 mm)와 초음파(225W, 10분) 병용 처리구가 76%로 입자 크기 감소효과를 나타내었다. 그래핀 입자 크기감소는 유리비드의 크기와 초음파 처리강도와 처리시간에 의존되었다. Ethyl acetate(EA)와 Isoprophyl alcohol(IPA)의 용매로 그래핀 표면을 개질시켰다. IPA용매에서 FT-IR 분석결과 CO 작용기가 높게 나타남으로 확인할 수 있었다. 한편, 드라이아이스로 그래핀 표면을 개질시킨 결과 처리 전 산소함량이 0.80%에서 처리 후 4.90%로 산소 함량 크게 증가되었다. 본 연구 결과로부터 IPA용매에 그래핀을 분산시킬 때 CO 작용기가 증가하여 장시간 분산상태 유지에 도움이 되는 것으로 판단된다.

Butyl 및 Hexyl기가 도입된 다중벽 탄소나노튜브의 분산성 (Dispersibility of multi-walled carbon nanotubes functionalized with butyl and hexyl group)

  • 유정현;남병욱
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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    • pp.1127-1130
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    • 2010
  • 본 연구에서는 CNT의 분산성을 개선하고자 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWNT)에 butyllithium solution 및 hexyllithium solution을 이용하여 표면을 화학적으로 개질하였다. 개질된 MWNT는 적외선 분광 분석 및 Raman spectrophotometer를 이용하여 MWNT에 작용기가 도입되었는지를 확인하였다. 또한, 열중량분석기(Thermogravimetric analysis, TGA)를 이용하여 작용기가 도입된 MWNT의 열적 성질을 측정하였으며, MWNT 및 개질된 MWNT를 다양한 용매에 따른 분산성을 확인하였다.

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탄닌산을 이용한 나노입자 표면 개질 및 분석 (Tannic acid Mediated Surface Modification of Mesoporous Silica Nanoparticles)

  • 이주연;김형준
    • 접착 및 계면
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    • 제23권3호
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    • pp.70-74
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    • 2022
  • 탄닌산은 식물 유래 폴리페놀 중 하나로, 대부분의 생체고분자와 분자간결합을 할 수 있어서 분자적 접착제로서 연구가 되어 왔으며, 표면 개질, 에너지 저장 및 발생 장치, 의료용 제재로서 활용이 되고 있다. 본 연구에서는 약물 전달과 바이오이미징 등 의생명공학 분야에서 다양하게 활용되는 다공성 실리카 나노입자를 합성하고, 탄닌산을 이용하여 다공성 실리카 나노입자의 표면을 개질 한 뒤, 나노입자의 표면을 분석하였다.

반응압출법에 의해 화학적으로 개질된 PLA의 열적 특성, 유연학적 성질 및 생분해도 (Thermal and Rheological Properties, and Biodegradability of Chemically Modified PLA by Reactive Extrusion)

  • 장우열;홍기헌;조백희;장상희;이상일;김봉식;신부영
    • 폴리머
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    • 제32권2호
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    • pp.116-124
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    • 2008
  • 본 연구는 식물유래 생분해성 고분자인 poly(lactic acid)(PLA)의 가공성을 향상시키기 위하여 기능성 단량체인 glycidyl methacrylate(GMA)와 반응 개시제를 첨가하여 반응압출법으로 PLA를 개질한 후 겔화도, 열적성질, 유변학적 특성 및 생분해도를 조사하였다. 개질 PLA및 순수 PLA의 열적특성은 시차열량분석기(DSC)를 이용하여 측정하였고 유변학적 특성은 복합점도(${\eta}^*$), 저장 탄성률(G'), log G' vs. log G" 선도를 이용하여 분석 비교하였다. GMA가 포함되지 않고 개시제로만 개질된 PLA의 복합점도 및 저장탄성률도 순수 PLA보다 증가하였지만, 여기에 GMA를 첨가하여 개질하면 더욱 향상된 복합점도와 저장탄성률을 갖는 개질 PLA를 얻을 수 있었다. 개시제의 함량에 따라 최고 높은 복합점도 및 저장탄성률 증가 효과를 보이는 최적의 GMA함량이 존재하였다. 그리고 GMA가 함유된 개질 PLA의 생분해도는 약간 낮아지는 경향을 보였다.

아크방전을 이용한 표면개질 플라이애시의 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Properties of Surface Treatment Fly Ash Using Arc Discharge)

  • 김선아;박선규
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.357-364
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    • 2018
  • 플라이애시는 콘크리트의 혼화재로서 사용되는 재료로, 이를 콘크리트 제조에 사용할 경우 시멘트 사용량 감소 및 내화학성 증가와 같은 성능 향상을 기대할 수 있다. 하지만 플라이애시는 미연탄소 함유량 및 표면에 존재하는 유리질의 박막과 같은 문제점이 지적되고 있다. 다량의 미연탄소를 함유하는 플라이애시를 사용하여 콘크리트를 제조할 경우, AE제의 흡착 현상에 의해 슬럼프가 저하되는 문제점이 동반된다. 또한, 입자 표면에 존재하는 유리질 박막은 플라이애시로부터 반응성 물질이 용출되는 것을 방해하여 화학 반응이 일어나지 못하게 만드는 역할을 한다. 지금까지 이러한 플라이애시의 문제점을 해결하기 위하여 플라즈마를 이용한 표면개질 방안이 연구되었으나, 플라즈마는 $O_2$가 활성기체로서 사용될 경우 $O_3$를 발생시키는 문제점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 아크방전을 이용해 플라이애시의 표면을 개질하는 방안에 관한 연구를 진행하였으며, 그에 따른 플라이애시의 물리 화학적 특성 변화를 확인하였다. 실험 결과, 아크방전을 이용해 플라이애시의 표면을 개질할 경우 미연탄소가 제거되며 유리질 박막이 파괴되는 것을 확인하였다.

압력 구동 기반 분리막의 막 오염 저감을 위한 표면 개질 방법 최신 연구 동향 (Current Research Trends on Surface Modification of Pressure-driven Membranes for Fouling Mitigation)

  • 전병문;이형개;김우정;박지훈;김종혁;권영남
    • 멤브레인
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    • 제28권1호
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    • pp.1-20
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    • 2018
  • 고분자 재질의 압력 구동 기반 분리막을 이용하여 담수를 얻기 위한 공정은 에너지 효율이 높은 방법으로 알려져 있다. 하지만, 분리막 운전 중에 투과성능을 떨어트리는 막 오염 문제가 발생 하기에, 막 오염을 제어하는 것은 분리막 공정의 에너지 효율을 높이는 데 필수적이다. 막 오염은 일반적으로 분리막 표면과 막 오염 물질과의 상호 작용으로 발생하며, 분리막 표면을 개질하는 방법은 막 오염을 방지하여 높은 투과 특성을 지속적으로 유지하게 할 수 있는 좋은 방법 중 하나이다. 본 논문에서는 압력 구동 기반 분리막인 미세여과, 한외여과, 나노여과 및 역삼투용 분리막의 표면을 개질할 수 있는 방법을 정리하였다. 구체적인 개질 방법으로는 개질 물질의 흡착 및 코팅 방법인 물리적 방법과 가교제 이용, 자유 라디칼 중합(FRP), 원자 이동 라디칼 중합(ATRP), 플라즈마 및 자외선 조사 기반 중합인 화학적 방법으로 나누어 정리하였다. 본 총설에서는 최근 논문상에 보고되고 있는 물리화학적 표면 개질 방법을 소개하고, 막 오염 저항성을 높일 수 있는 분리막 제조를 위한 연구방향을 제시하고자 한다.

개질 폴리에틸렌 코팅 강관의 부착 및 체결부 성능 평가 연구 (Experimental Study on the Adhesion and Performance Evaluation of Joints for Modified Polyethylene Coated Steel Pipes)

  • 이명규;조상환;김민욱
    • Composites Research
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    • 제37권3호
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    • pp.238-245
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    • 2024
  • 본 연구에서는 강관의 효율적 유지관리를 위한 모니터링 시스템 개발 연구의 일환으로 개질 폴리에틸렌 코팅 처리된 강관의 성능 평가를 위한 실험적 연구를 수행하였다. 기존 방식인 기계적 전처리 코팅의 경우 확관시 폴리에틸렌 부착이 저하되는 현상이 발생하여 이를 해결하고자 칼슘 혼입 인산 아연 피막을 활용한 화학적 전처리 공정이 적용되었다. SEM 및 EDX 분석결과, Zn/Ca 비 1.0에서 가장 치밀한 구조가 확인되었다. 또한, 확관 시의 코팅 이탈 방지를 위한 그라프트 처리 무수말레산을 기반으로 엘라스토머, 금속산화물, 블로킹방지제, 슬립제를 각기 다른 조합으로 혼입하여 개질된 폴리에틸렌 코팅 강관에 대한 부착 및 연신율 평가를 실시하였다. 그 결과, 모든 개질 재료를 혼입한 시험체(S4)에서 금속산화물만 혼입한 시험체(S2)대비 25% 이상 향상된 성능을 확인하였다. 마지막으로, 공정이 완료된 코팅 파이프에 대하여 표면부 코팅 손상 방지를 위한 파이프 고정 부속 일부인 쐐기형 소켓링과 이탈 방지 압륜을 개발하고 성능평가를 수행하였다.

표면개질을 이용한 폴리에틸렌 필름과 알루미늄간의 열융착 (Thermal Lamination of Polyethylene Film on Aluminum by Surface Modification)

  • 조동련;윤타송
    • 폴리머
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    • 제25권4호
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    • pp.594-601
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    • 2001
  • 표면을 개질시켜 극성기를 도입한 다음 열융착시키는 방법으로 접착제를 사용하지 않고도 폴리에틸렌 필름과 알루미늄 판을 직접 접합시킬 수 있는지를 살펴보았다. 폴리에틸렌 필름은 산소 및 아크릴산 플라즈마로 처리하여 극성기를 도입하였으며, 알루미늄 판은 끓는 물로 처리하거나 diaminocyclohexane 플라즈마로 처리하여 극성기를 도입하였다. 폴리에틸렌 필름의 표면만을 개질시킬 경우에도 상당히 높은 접착력을 얻을 수 있었으며, 알루미늄 판의 표면까지 개질시킬 경우에는 접착시험시 폴리에틸렌 필름이 끊어질 정도로 높은 접착력을 얻을 수 있었다. 특히, 아크릴산플라즈마로 처리한 폴리에틸렌 필름과 diaminocyclohexane 플라즈마로 처리한 알루미늄 판을 접합시킬 경우에는 필름 표면의 카르복실기와 판 표면의 아민기가 반응하여 아마이드 그룹을 형성하는 화학적 결합에 대한 가능성도 보여주었다.

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