• Macromolecular Research
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• 제17권7호
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• pp.476-482
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• 2009

The crystallization behavior of poly(vinyl alcohol) (PVA) in the presence and absence of polypyrrole nanoparticles (PPy NPs) was investigated in terms of the heterogeneous nucleation effect of PPy NPs using FTIR, X-ray diffraction, differential scanning calorimeter and polarized optical microscope analysis. PPy NPs were prepared by dispersion polymerization method stabilized by PVA in aqueous solution. A polymer nanocomposite with uniform dispersity could be readily obtained due to the enhanced compatibility between the filler and matrix. Compared with the PPy NP-absent PVA, the PPy NP/PVA nanocomposite exhibited an enhanced degree of crystallinity. The degree of crystallinity increased up to 17% at the PPy NP concentration of 1 wt%, compared to the pristine PVA. The PPy NP acted as an effective nucleating agent during the crystallization process, thereby enhancing the degree and rate of crystallization. The kinetics study of the crystallization also revealed the decreased value of the Avrami coefficient in the case of the PPy NP/PVA nanocomposite.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제18권2호
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• pp.153-159
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• 2001

Due to its low density, good mechanical properties and chemical inertness, glassy carbon(GC) has been studied for appications in several fields. A raw thermosetting resin of furanic resin was polymerized with a curing agent of p-toluenesulfonic acid monohydrate. The maximum yield of GC was obtained at the curing agent content of 1.0 wt% in furanic resin. In order to make thick GC, the affect of graphite filler addition to the furanic resin was investigated. The density and electrical resitivity of GC after graphitization were 1.45 $g/cm^{3}$ and 47 ${\times}10^{-4}$ ${\Omega}$ ${\cdot}$ cm respectively and the amorphous structure of GC was confirmed by XRD profiles with very broad peaks comparable to those of graphite at $206^{\circ}$ and $45^{\circ}$.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권4호
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• pp.401-414
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• 2023

Organic clays are ideal habitat for flora and fauna. From a geotechnical perspective, organic clays are soft, weak, variable, heterogeneous and flocculated. Portland cement is a universally common stabiliser. However, some organic acids in soil inhibit full hydration and expose cementation products to rapid dissolution. This paper investigates scopes for use of C₃S cement to enable durable cementation. Prospects of using PP fibre alongside with C₃S cement, scopes for partial replacement of C₃S cement with a plant-based nanosilica and evolution of binders are then investigated. Binding mixtures here mimic the natural functions of rhizoliths, amorphous phases, and calcites. Testing sample population include natural and fibre-reinforced clays, compact mixes of clay - C₃S cement, clay - nanobiosilica, and clay, C₃S cement and nanobiosilica. Benefits and constraints of C₃S cement and fibres for retaining the naturally flocculated structure of organic clays are discussed. Nanobiosilica provides an opportunity to cut the C₃S content, and to transition of highly compressive organic clays into an engineered, open-structured medium with >0.5 MPa compressive strength across the strains spanning from peak to 1.5-times peak.

• 한국결정성장학회지
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• 제12권6호
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• pp.292-298
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• 2002

비정질 코디어라이트에 판상형 알루미나를 첨가하여 미세구조를 제어함으로써 저 유전율과 저 열팽창계수를 갖는 세라믹 기판재료를 연구하였다. 판상형 알루미나는 4종류의 크기를 갖는 분말을 사용하였으며, 그 첨가량을 달리하며 각 조성의 기계적 성질, 유전상수, 및 열팽창계수의 거동을 고찰하였다. 슬립 케스팅 후 $1300^{\circ}C$에서 2시간 동안 소결된 시편은 순수한 코디어라이트에 비하여 80 MPa의 향상된 강도치를 보였으며, 실리콘 칩의 열팽창계수에 접근하는 $3.5 \times 10^{-6}/^{\circ}C$의 열팽창계수 값을 보였다. 판상형 알루미나의 특성에 의해 형성된 소결체 기지내의 고립기공은 알루미나의 첨가에 의해 발생되는 유전상수의 증가를 억제시켰으며, 1 MHz에서 5.0의 유전상수 값을 나타내었다.

• 한국광물학회지
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• 제32권4호
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• pp.313-321
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• 2019

규조토는 규조 껍질로 구성된 규질 다공성 퇴적암으로서 여과보조재, 충전재, 흡착재, 연마재 등의 다양한 용도로 사용된다. 규조토의 특성 개선을 위해 열처리하게 되면, 비정질 실리카인 단백석이 크리스토발라이트로 상전이하여 규조토에 함유된다. 해외 규조토 17개 시료에 대하여 X-선회절분석과 주사전자현미경 분석을 실시한 결과, 1개 시료에는 크리스토발라이트가 함유되어 있지 않으나, 나머지 16개 시료에는 크리스토발라이트가 다양한 정도(6~100 %)로 함유되어 있었다. 공기 중 일정 농도 이상의 크리스토발라이트는 인체유해물질로 관리되나, 식품 중 크리스토발라이트의 유해성은 낮은 것으로 알려져 있다. 그러나 식품 품질 관리를 위해서 액상 여과식품 내 크리스토발라이트 함량 측정 필요성이 제기되어, 분석법을 수립하고 몇몇 식품을 대상으로 분석을 실시하였다. 은여과지로 여과한 크리스토발라이트에 X-선회절분석을 실시하고, 강도를 보정하여 검량선을 작성한 결과, 2.7 mg까지 미량 정량이 가능한 것으로 평가되었다. 이 방법으로 몇몇 유통 액상여과식품의 잔류 크리스토발라이트 함량을 측정하였으나 검출되지 않았다.

• 한국환경보건학회지
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• 제28권2호
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• pp.117-129
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• 2002

Concentration of welding fumes and their components is known to be hazardous to welder and adjacent worker. To determine the generation rates of metals in fumes, $CO_2$ flux cored arc welding on stainless steel was performed in well designed fume collection chamber. Variables were different products of flux cored wire(2 domestic products and 4 foreign products) and input energy(low-, optimal- , high input energy). Mass of welding fumes was determined by gravimetric method(NIOSH 0500 method), and 17 metals were analysed by inductively coupled plasm-atomic emission spectroscopy(NIOSH 7300 method). Flux cored wire tube and flux were analysed by scanning electron microscopy to determine their metal composition. 17 metals were classified by their generation rates. Generation rates of iron, manganese, potassium and sodium were all above 50mg/min at optimal input energy level. Generation rates of chromium and amorphous silica were 25~50mg/min. At 1~25mg/min level, nickel, titanium, molybdenum, and aluminum were included. Copper, zinc, calcium, lead, magnesium, lithium, and cobalt were generated below 1 mg/min. Generation rates of metal components in fumes were influenced by input energy, types of flux cored wire. Flux cored wire was consisted of outer shell tube and inner flux. Iron, chromium, and nickel were the major components of outer tube. Flux contained iron, chromium, nickel, potassium, sodium, silica, and manganese. The use of flux cored wire can increase the hazards by increasing the amounts of fumes formed relative to that of solid wire. The reason might be the direct transfer of elements from the flux, since the flux is fine power. Ratio of metals to the fume of flux cored wire was lower than that of solid wire because non-metal components of flux were transferred. Total metal content of fumes in flux cored arc welding was 47.4(24.3~57.2) percent that is much lower than that of solid wire, 75.9 percent. We found that generation rates of iron, manganese, chromium and nickel, all well known to cause work related disease to welder, increased more rapidly with increasing input energy than those of fumes. To reduce worker exposure to fumes and hazardous component at source, further research is needed to develop new welding filler materials that decrease both the amount of fumes and hazardous components.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.448-453
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• 2016

선박의 프로펠러나 임펠러와 같은 유체기기에서는 캐비테이션 현상으로 인해 마모와 침식이 발생한다. 이와 같은 기기손상은 소음과 진동을 발생시켜 기기수명을 단축시키는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 캐비테이션 현상에 대한 저항성을 높이기 위해 산업 현장에서 많이 사용되고 있는 고속화염용사코팅의 공정 최적화에 따른 각 요소별 중요도를 분석하였다. 다구찌 실험계획법을 적용하여 ALBC3 모재 표면에 비정질 분말을 코팅하였고 기공도 실험을 통해 각 요소별 특성을 분석하였다. 다구찌 실험계획법에 의해 고속 화염용사(HVOF) 코팅의 최적 공정을 찾아낸 결과 연소압이 80 psi, 코팅거리가 270 mm, 이송속도가 200 mm/s, 분말속도는 25 g/min으로 확인되었고, 그 결과, 연소압, 코팅거리 및 분말속도는 25% 이상으로 비슷한 기여도를 나타냈고 이송속도는 19%로 다소 떨어지는 수준을 나타내었다. 공정에 대한 각 인자별 기여도는 약간의 차이는 있지만 그 차이가 크지 않으므로 네 개의 인자 모두 고속 화염용사(HVOF) 코팅 공정에서 중요한 기여를 하였다.

• 한국광물학회지
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• 제31권1호
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• pp.47-55
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• 2018

활석은 T-O-T 구조의 함수 마그네슘 층상규산염 광물로서, 화학적 안정성과 흡착성 등의 특성을 가지고 있어 다양한 산업분야에서 첨가제, 코팅제 등으로 활용되어 왔다. 최근 나노 복합체의 안정성 향상을 위한 첨가제로서 활석 나노입자가 각광받고 있다. 본 연구에서는 고에너지 볼 밀을 이용하여 기계적인 방법으로 활석 나노입자를 형성하고, 분쇄시간에 따른 입자크기 및 결정도의 변화를 알아보고자 하였다. X-선 회절 분석 결과, 분쇄가 진행됨에 따라 활석의 피크 폭이 점진적으로 증가하여 720분 분쇄 후, 활석은 비정질에 가까운 X-선 회절패턴을 보여준다. 레이저회절 입도 분석 결과, 약 $12{\mu}m$이었던 활석의 입도는 분쇄가 진행됨에 따라 약 $0.45{\mu}m$까지 감소하였으나, 120분 이상 분쇄를 진행하여도 뚜렷한 입도의 감소가 관찰되지 않았다. 반면, BET 비표면적은 분쇄 720분까지 꾸준히 증가하여, 분쇄에 따른 입도 또는 형태의 변화가 지속적으로 일어남을 지시한다. 주사전자현미경 및 투과전자현미경 관찰 결과, 720분 분쇄 후 약 100~300 nm 내외의 층상형 입자들이 마이크로 스케일의 응집체로 존재함을 확인하였다. 이와 같은 결과는 분쇄시간이 증가함에 따라 활석의 입자크기 및 형태는 지속적으로 변화하지만, 나노입자의 특성상 재응집이 일어나 마이크로 크기의 응집체를 형성하고 있음을 지시한다. 또한 활석의 분쇄에서 판의 크기, 즉 a축, b축 방향의 길이는 감소 한계가 존재하며, 분쇄가 진행될수록 판의 두께, 즉 c축 방향의 길이 감소가 주된 분쇄 메커니즘으로 생각된다. 본 연구의 결과는 나노 활석의 형성 메커니즘에 대한 이해를 고양할 수 있을 것으로 기대된다.