• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.88-92
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• 2012

초임계 메탄올에서 가교폴리프로필렌의 탈가교 반응에 대해 연구하고 이를 가교폴리에틸렌의 탈가교 반응과 비교하였다. 회분식 반응기를 이용하여 반응 온도와 초기 겔 함량이 탈가교 반응 속도에 미치는 영향을 알아보았고, 정량적 분석을 위해 반응 전후의 겔 함량을 측정하였다. 반응 온도가 증가할수록, 초기 겔 함량이 증가할수록 탈가교 반응속도가 증가하였고, 반응 속도는 겔 함량에 선형적으로 의존하였다. 가교폴리프로필렌의 탈가교 반응이 가교폴리에틸렌보다 빠르게 일어나는 것을 확인하였고, 반응속도상수를 계산하여 이를 정량적으로 확인하였다. 이를 통해 재활용 측면에서는 가교폴리프로필렌이 가교폴리에틸렌보다 우수한 것을 알 수 있다.

• 청정기술
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• 제20권3호
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• pp.241-250
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• 2014

본 논문에서는 싸이클론 청소기들의 성능 및 환경성 평가를 실시하고, 결과를 분석하여 환경에 대한 영향을 최소화하기 위한 개선방안에 대하여 연구하였다. 환경성 평가에는 제품의 원재료 취득, 제조, 운송, 사용 및 폐기 과정에 대해서 제품이 환경에 미치는 영향을 정량적으로 평가하는 전과정 평가(life cycle assessment, LCA)를 간략한 형태로 이용하였다. 2가지의 싸이클론 청소기의 성능을 각 제품의 전력량, 흡입력, 소음, 온도를 관련 규정에 따라 측정하여 비교하였으며, 환경성 평가를 통해 전과정 중 사용단계의 에너지 소모가 가장 많다는 결과를 얻었다. 이를 바탕으로 사용단계의 에너지 소모를 줄이기 위해 싸이클론 청소기 내부에 배플(baffle)을 설치하고, 유지/소모품인 필터의 교환 주기를 늘려 사용단계의 에너지를 감소시키는 개선 방안을 제안하였다. 또한, 싸이클론 청소기의 불필요한 원료 물질 및 부품을 제거하고 상대적으로 재활용률이 높은 원재료 물질로 대체하는 방안을 고려하여 청소기의 중량은 줄이고, 재활용률은 높여 전과정에 대한 에너지 소비를 낮춘 친환경 청소기에 관하여 연구하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.635-635
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• 2013

We report three-dimensional polycrystalline anatase TiO2 structures (3D a-TiO2) for environmental and bio-medical applications. The 3D a-TiO2 was synthesized without thermal treatment by the growth of rod-like polycrystals on Degussa P25 (P25) via low temperature (< $85^{\circ}C$) modified alkali hydrothermal processing. X-ray diffraction and high-resolution transmission electron microscopic results showed that the rod-like polycrystals of 3D a-TiO2 possessed the highly anatase nanostructures. The photocatalytic activity of 3D a-TiO2 was found to be 2.2 times higher than that of P25. The recyclability of the 3D a-TiO2 was found to be high: the decolorization rate was 94.8% of the initial value after fifteen cycles. In addition, 3D a-TiO2 exhibited excellent antibacterial activities for the sterilization of gram-negative Escherichia coli (E. coli) and gram-positive Staphylococcus aureus (S. aureus). Even at the 10th recycled use, more than 98.4% of E. coli and S. aureus can be killed. These results indicated that 3D a-TiO2 might have utility in several promising applications such as photocatalytic water/air purification and bactericidal agents.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.62-62
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• 2013

Magnesium alloys exhibit many attractive properties such as low density, high strength/weight ratio, high thermal conductivity, very good electromagnetic features and good recyclability. However, most commercial magnesium alloys require protective coatings because of their poor corrosion resistance. Attempts have been made to improve the corrosion resistance of the Mg alloys by surface treatments, such as chemical conversion coatings, anodizing, plating and metal coatings. Among them, chemical conversion coatings are regarded as one of the most effective and cheapest ways to prevent corrosion of Mg alloys. In this study, the effects of various $Zn^{2+}$ concentrations and pH levels on the formation of zinc phosphate conversion coatings (ZPCCs) on AZ31 magnesium alloy were investigated, and corrosion resistances of the coated samples were evaluated by immersion test and potentiodynamic polarization experiment. The corrosion resistance of the coated AZ31 samples was found to increase with increasing $Zn^{2+}$ concentration and the lowest corrosion rate was obtained for the samples coated at pH of 3.07, independent of $Zn^{2+}$ concentration. The best coatings on AZ31 were obtained at [$Zn^{2+}$] = 0.068 M and pH 3.07. At the conditions of [$Zn^{2+}$] = 0.068 M and pH 3.07, the formation and growth processes of ZPCCs on AZ31 Mg alloy are divided into four stages: formation of a dense layer, precipitation of fine crystals on the dense layer, growths of the inner and outer layers, and reorganization of outer crystalline layer.

• Composites Research
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• 제33권2호
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• pp.39-43
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• 2020

최근 내화학성, 내마모성 및 내충격성이 뛰어나면서 재활용이 가능한 열가소성 폴리아미드 기반 복합재료를 제조하는 기술을 개발하기 위한 연구가 활발하다. 특히, 열가소성 고분자는 높은 점도로 용융 상태에서의 가공이 힘들기 때문에 저점도 단량체 상태로 금형 내부로 주입하면서 동시에 중합을 시키는 반응액상성형 공정이 큰 주목을 받고 있다. 그러나 단량체인 ε-카프로락탐은 중합속도가 매우 빠르고 외부 환경에 매우 민감하기 때문에 수지 함침과 중합 반응을 동시에 제어하면서 최적 공정조건을 확보하는 데 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 ε-카프로락탐의 음이온 중합과정에서 주요한 공정 변수인 점도 변화 거동을 관찰하였고 ε-카프로락탐의 빠른 중합, 낮은 점도, 수분 민감성에 따른 측정상의 문제 원인을 분석하여 개선책을 제시하였다. 개선된 점도 측정 방법에 대한 재현성과 신뢰성은 여러 상대습도에 대한 점도 측정 그리고 외부 환경(수분, 산소)과 차단된 상황에서의 중합과 개선된 점도 측정 결과와의 비교를 바탕으로 검증하였으며, 이는 복합재료 반응액상성형 공정의 제어 인자로 활용함으로써 공정 최적화에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제25권4호
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• pp.311-315
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• 2019

제철산업에서 발생하는 슬래그의 자원화를 위하여 슬래그 내 양이온 추출 및 불순물 분리 연구를 수행하였다. 두 종류(Slag-A, B)의 슬래그를 사용하였으며, XRD 및 XRF 분석을 통해 30 ~ 40%의 Ca²⁺와 함께 Fe³⁺ (20 ~ 30%), Si⁴⁺ (15%), Al³⁺ (10%), Mn²⁺ (7%), Mg²⁺ (3 ~ 5%), 등 이온으로 구성되어 있음을 확인하였다. 2 M의 HCl을 추출용제로 사용하여 S/L ratio 별로 슬래그 주입하였으며, 추출액의 ICP 분석을 통해 S/L ratio가 높아짐에 따라 Ca²⁺ 추출량이 증가하는 것을 확인하였다. Ca²⁺ 추출 시 최적 S/L ratio는 0.1이며 Ca²⁺ 추출량은 8,940 (Slag-A), 10,690 (Slag-B) mg L^-1로 나타났다. 하지만 추출액은 강산성(< pH 1)을 띠었으며 Ca²⁺ 이외에도 타이온(불순물)이 추출되었다. 슬래그를 고부가가치의 자원으로 이용하기 위해 Ca²⁺의 순도를 증진시키고자 pH-swing을 진행하였다. pH가 증가함에 따라 불순물이 침전되었으나 일정 pH 이상에서 Ca²⁺의 침전량이 급증 하였다. pH-swing을 통해 불순물을 분리하고 Ca²⁺의 선택도를 증진시킬 수 있음을 확인하였으며 pH 10.5 조건에서 Ca²⁺ 선택도는 99% 이상으로 나타났다. Ca²⁺가 선택적으로 용해되어 있는 수용액은 탄산화 공정에 적용되어 CO₂를 저감하고 탄산칼슘을 생산할 수 있을 것으로 기대된다.