Chitosan-based nanocomposite films were prepared using a solution intercalation method incorporating varying amounts of organically modified montmorillonite (Cloisite 30B) from 0 to 30 wt%. The nanocomposite films prepared were optically clear despite a slight decrease in the transmittance due to the spatial distribution of nanoclay. X-ray diffraction patterns indicated that a certain degree of intercalation or exfoliation formed when the amount of clay in the film was low and that microscale tactoids formed when the clay content in the sample was high (more than 10 wt%). The tensile strength (TS) of the chitosan film increased when the clay was incorporated up to 10 wt% and then decreased with further increases in the clay content of the film. The elongation at break (E) increased slightly upon the addition of low levels of clay up to 5 wt% and then decreased with further increases in the amount of the clay in the film. The water vapor permeability (WVP) decreased exponentially with increasing clay content. The water solubility (WS) and swelling ratio (SR) of the nanocomposite films decreased slightly, indicating that the water resistance of the chitosan film increased due to the incorporation of the nanoclay.
The purpose of this study is to measure the environmental effects of different alternative building materials. The following building materials were tested: clay bricks, cement wall, and red-clay plaster. Four mock-up models were constructed using clay bricks, cement wall, red-clay plaster and the last model as the control model. The effects of the above four building materials on temperature, humidity, the emissions of formaldehyde, and V.O.C were measured. This experiment was conducted during September. The conclusions are as follows. Clay bricks were able to control temperature, humidity and filter formaldehyde by itself. The environment within the cement wall was not affected by the humidity changes outside. Red-clay plaster walls had little impact on the environment because it is very thin.!
In EPDM/ATH/clay compounds, clay rich compounds show lower tensile strength due to lower cure state derived from acidic nature of clay filler. As the ATH is replaced by clay, dielectric properties such as $tan{\delta}$, dielectric constant and volume resistivity improve, Polar nature of ATH is responsible for the higher hot water ingress. The amount of charge in the EPDM/clay compounds increases with an increase of clay concentration.
소조상은 흙을 이용해 형상을 새기거나 빚어서 만든 것으로 특히 백제의 소조상은 주로 사찰과 관련된 유적에서 확인되고 있어, 백제의 불교미술을 연구하는 데 중요한 정보를 제공한다. 백제 소조상과 관련한 연구는 출토 위치에 따른 백제 사찰의 성격과 소조상의 역할, 지역별·형태적 특징 비교를 통한 제작 기법 연구 등이 주를 이루고 있다. 특히 소조상의 제작 기법에 관한 연구는 육안 관찰에 의한 경우가 대부분으로 보다 상세한 제작 기법과 사용 재료 등을 파악하기 위해서는 정밀한 과학적 분석이 필요하다. 본 연구에서는 부여 능산리사지에서 출토된 소조보살상을 대상으로 컴퓨터 단층촬영을 진행하고, 소조상의 제작 기법과 재료적 특징을 살펴보았다. 그 결과, 소조보살상은 얇은 나뭇가지 또는 갈대류 여러 개를 지푸라기 등으로 묶어 원통형으로 만든 심을 사용하여 제작하였음을 알 수 있었다. 또한 수비 과정을 거친 매우 고운 태토를 사용하였고, 태토의 내부에는 태토 간의 접착성을 높이고 수축 과정에서의 균열과 갈라짐을 방지하는 초본류가 존재했었던 흔적을 확인할 수 있었다. 한편, 입자가 고운 태토는 소조상의 내부와 외부의 밀도가 다르게 관찰되었는데, 이를 통해 소조보살상은 원통형의 심을 중심으로 태토를 접합하여 형태를 만들고 그 위에 다시 태토를 덧바른 다음, 세부 형태와 문양을 제작하였음을 알 수 있었다.
Four clays (both natural and commercial types) mainly used in Korea were tested for removal efficiency of Microcystis spp. and ecotoxicity on Daphnia magna and Vibrio fischeri. Four clays (clay A~D) were composed of 91.9~100% of sand (0.02~0.2 mm in particle size). Clay D consisted of lager particles than other clays. Major elements of the four clays were $SiO_2$ (45.3~62.8%), $Al_2O_3$ (18.5~29.7%) and $Fe_2O_3$ (5.4~7.9%). They contained kaolinite (clay mineral), quartz, muscovite, and so on. Clay C and D contained montmorillonite, one of the clay minerals improving clay-cell aggregation. For clay A, B and C, removal efficiency of Microcystis spp. was over 60% at 2 g/L. It reached about 100% at over 5 g/L. For clay D, it was over 60% and 95~100% at 5 g/L and 20 g/L respectively. After adding clays, pH decreased. The greatest drop of pH appeared at clay C. Except for addition of 100 g/L clay C, ecotoxicity on D. magna and V. fischeri didn't appeared at all dose of clays.
Cracks in soil provide significant preferential pathways for contaminant transport and rainfall infiltration. Water exchange between the soil matrix and crack is crucial to characterize the preferential flow, which is often quantitatively described by a water exchange ratio. The water exchange ratio is defined as the amount of water flowing from the crack into the clay matrix per unit time. Most of the previous studies on the water exchange ratio mainly focused on cracked sandy soils. The water exchange between cracks and clay matrix were rarely studied mainly due to two reasons: (1) Cracks open upon drying and close upon wetting. The deformable cracks lead to a dynamic change in the water exchange ratio. (2) The aperture of desiccation crack in clay is narrow (generally 0.5 mm to 5 mm) which is difficult to model in experiments. This study will investigate the water exchange between a deformable crack and the clay matrix using a newly developed experimental apparatus. An artificial crack with small aperture was first fabricated in clay without disturbing the clay matrix. Water content sensors and suction sensors were instrumented at different places of the cracked clay to monitor the water content and suction changes. Results showed that the water exchange ratio was relatively large at the initial stage and decreased with the increasing water content in clay matrix. The water exchange ratio increased with increasing crack apertures and approached the largest value when the clay was compacted at the water content to the optimal water content. The effective hydraulic conductivity of the crack-clay matrix interface was about one order of magnitude larger than that of saturated soil matrix.
일반적으로 탄성체는 특히 고무는 단일성분으로 충분한 물성과 gas barrier성을 나타내지 못하고, 카본블랙과 실리카 등 보강제를 첨가하여 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기체 투과성을 낮추기 위해 층상구조를 갖는 점토광물의 일종인 유기실리케이트와 NBR, Ionomer, SEBS (Styrene Ethylene Butadien styrene Copolymer)의 유기탄성체를 이용하여 유기탄성체-clay 나노복합재료 막을 용융법으로 제조하였다. 유기탄성체-clay 나노복합재료 막의 기체 투과 특성은 가압 기체투과장치를 이용하여 실온에서 일정 압력을 유지하며 이산화탄소($CO_2$), 산소($O_2$), 질소($N_2$)가스의 기체투과도를 측정하였다. 유기탄성체-clay 나노복합재료 막은 clay자체의 도입과 층간거리의 확대로 기체분자의 tortuosity를 증가시켜서 기체투과도를 저하시키는 것을 확인하였다.
This work attempted to fabricate organic/inorganic nanocomposite by combining organic cellulose nanofibrils (CNFs), isolated by 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxy radical (TEMPO)-mediated oxidation of native cellulose with inorganic nanoclay. The morphology and dimension of CNFs, and tensile properties and thermal stability of CNF/clay nanocomposites were characterized by transmission electron microscope (TEM), tensile test, and thermogravimetry (TG), respectively. TEM observation showed that CNFs were fibrillated structure with a diameter of about $4.86{\pm}1.341nm$. Tensile strength and modulus of the hybrid nanocomposite decreased as the clay content of the nanocomposite increased, indicating a poor dispersion of CNFs or inefficient stress transfer between the CNFs and clay. The elongation at break increased at 1% clay level and then continuously decreased as the clay content increased, suggesting increased brittleness. Analysis of TG and derivative thermogravimetry (DTG) curves of the nanocomposites identified two thermal degradation peak temperatures ($T_{p1}$ and $T_{p2}$), which suggested thermal decomposition of the nanocomposites to be a two steps-process. We think that $T_{p1}$ values from $219.6^{\circ}C$ to $235^{\circ}C$ resulted from the sodium carboxylate groups in the CNFs, and that $T_{p2}$ values from $267^{\circ}C$ to $273.5^{\circ}C$ were mainly responsible for the thermal decomposition of crystalline cellulose in the nanocomposite. An increase in the clay level of the CNF/clay nanocomposite predominately affected $T_{p2}$ values, which continuously increased as the clay content increased. These results indicate that the addition of clay improved thermal stability of the CNF/clay nanocomposite but at the expense of nanocomposite's tensile properties.
점토질 암석의 광물함량을 효과적이고 실용적으로 분석하는 방법을 X-선 분말회절분석 실험을 통하여 연구하였다. 점토질 암석의 X-선 분말회절 정량분석을 위해서는 측면마운팅(side mounting) 방법에 의한 무작위 배향(random orientation)의 전암(whole-rock) 분말시료의 준비가 필요하다. 또한, 암석을 구성하고 있는 점토광물의 감정을 위하여 2 ㎛ 이하 점토입도의 배향성 마운트(oriented mount)시편의 준비와 에틸렌글리콜 처리, 열처리 등의 실험과정이 요구된다. 정량분석을 위하여 RIR(reference intensity ratio)방법과 리트벨트(Rietveld) 회절도 계산 방법을 사용하였다. RIR값을 사용하여 전암 X-선 회절도로부터 총 점토 함량과 비점토광물(non-clay minerals)들의 함량을 얻을 수가 있었다. 또한, 점토입도의 배향성 X-선 회절도로부터는 각각 점토광물의 상대함량을 계산하여 이를 총 점토광물에 할당할 수가 있었다. 전암 X-선 회절의 리트벨트 방법에서는 10°(2θ) 미만의 X-선 회절 영역은 제외한 후에 리트벨트 회절도를 계산하였을 때 효과적인 정량분석 값을 얻을 수 있었다. 분석결과는 RIR방법과 리트벨트 방법이 서로 근사한 정량분석 값을 보여주었다. 따라서, 연구결과는 실험실에서의 일상적인 점토질암의 광물정량분석을 성공적으로 수행하는 것이 가능함을 지시한다. 그러나, 점토광물은 화학적 및 구조적 특정이 다른 수많은 변종이 존재하기 때문에 점토질암의 정량분석은 아직도 도전해야 하는 과제이다.
The foundation of Noksan area is composed of consolidified sediments including clay mineral, quartz, plagioclase and calcite. The mineral compositions vary dependent on the depth. That is, at the depth of 0-15 meters quartz and plagioclase are more abundant than clay mineral, at the depth of 17-39 meters clay minerals and calcite are more than quartz and plagioclase, at the depth deeper than 40 meters, the amounts of quartz and plagioclase increase slightly and that of clay minerals decrease. Clay minerals of the clayey sediments include illite, smectite, kaolinite and chlorite. At the depth 17-39 meters smectite is abundant and kaolinite is little relatively The pH of suspension is various between 3-9 and decrease to 3-5 at the depth deeper than 40 meters. The result of soil test of clay sediments, water content shows that liquid limit, plastic limit, particle size, unconfined compressive strength varies depending on the depth. The variation of mineralogical, geochemical, engineering properties of soil with the depth are probably due the differing sediments of different sedimentary environment. That is, these variations are considered to be correlated with the sedimentary environment change resulting from the change from continental environment to ocean environment due to the transgression of the interglacial period after the regression the latest glacial period.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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