• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.97-102
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• 2022

Lithium sulfur (Li-S) batteries have attracted considerable attention as a promising candidate for next-generation power sources due to their high theoretical energy density, low cost, and eco-friendliness. However, the poor electrical conductivity of sulfur and its insoluble discharging products (Li₂S₂/Li₂S), large volume changes, severe self-discharge, and dissolution of lithium polysulfide intermediates result in rapid capacity fading, low Coulombic efficiency, and safety risks, hindering Li-S battery commercial development. In this study, a three-dimensionally (3D) connected hierarchical porous carbon framework (HPCF) derived from waste sunflower seed shells was synthesized as a sulfur host for Li-S batteries via a chemical activation method. The natural 3D connected structure of the HPCF, originating from the raw material, can effectively enhance the conductivity and accessibility of the electrolyte, accelerating the Li⁺/electron transfer. Additionally, the generated micropores of the HPCF, originated from the chemical activation process, can prevent polysulfide dissolution due to the limited space, thereby improving the electrochemical performance and cycling stability. The HPCF/S cell shows a superior capacity retention of 540 mA h g^-1 after 70 cycles at 0.1 C, and an excellent cycling stability at 2 C for 700 cycles. This study provides a potential biomass-derived material for low-cost long-life Li-S batteries.

• Tribology and Lubricants
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• 제39권6호
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• pp.235-243
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• 2023

This paper presents the fabrication process of water-lubricated plastic bearings. Plastic bearings require good mechanical properties and tribological properties as well as elasticity and shock resistance, especially when lubricated in dirty water conditions. In this study, sleeve-type plastic bearings are produced by winding a prepreg sheet, which primary contains nitrile rubber (NBR)-modified epoxy, self-lubricating fillers, and various types of lattice-structured reinforcing fibers such as carbon, Aramid, and polyethylene terephthalate. A thermosetting epoxy is chemically modified with NBR to impart elasticity and low-friction characteristics in water conditions. Experimental investigations are conducted to examine the mechanical and tribological characteristics of the developed bearing materials, and the results are compared with the characteristics of a commercial plastic bearing (Thordon SXL), well known as a water-lubricated bearing. A Thordon bearing (mainly composed of polyurethane) exhibits an extremely low load-bearing capacity and is thus only suitable for medium loading (1~10MPa). The tribological characteristics of the test materials are evaluated through Falex block-on-ring (LFW-1) friction and wear tests. The results indicate that friction exhibited by the carbon-fiber-reinforced NBR-10wt.%-modified epoxy composite material, incorporated with the addition of 20wt.% UHMWPE and 6wt.% paraffin wax, is lower than that of the Thorden bearings, whereas its wear resistance surpass that of Thorden ones. Because of these features, the load carrying capacity of the fabricated composite (>10MPa) is higher than that of the Thorden bearings. These results confirm the applicability of water-lubricated plastic bearing materials developed in this study.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권6호
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• pp.806-811
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• 2012

This study was conducted to evaluate effects of plant extracts on methanogenesis and rumen microbial diversity in in vitro. Plant extracts (Artemisia princeps var. Orientalis; Wormwood, Allium sativum for. Pekinense; Garlic, Allium cepa; Onion, Zingiber officinale; Ginger, Citrus unshiu; Mandarin orange, Lonicera japonica; Honeysuckle) were obtained from the Plant Extract Bank at Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology. The rumen fluid was collected before morning feeding from a fistulated Holstein cow fed timothy and commercial concentrate (TDN; 73.5%, crude protein; 19%, crude fat; 3%, crude fiber; 12%, crude ash; 10%, Ca; 0.8%, P; 1.2%) in the ratio of 3 to 2. The 30 ml of mixture, comprising McDougall buffer and rumen liquor in the ratio of 4 to 1, was dispensed anaerobically into serum bottles containing 0.3 g of timothy substrate and plant extracts (1% of total volume, respectively) filled with $O_2$-free $N_2$ gas and capped with a rubber stopper. The serum bottles were held in a shaking incubator at $39^{\circ}C$ for 24 h. Total gas production in all plant extracts was higher (p<0.05) than that of the control, and total gas production of ginger extract was highest (p<0.05). The methane emission was highest (p<0.05) at control, but lowest (p<0.05) at garlic extract which was reduced to about 20% of methane emission (40.2 vs 32.5 ml/g DM). Other plant extracts also resulted in a decrease in methane emissions (wormwood; 8%, onion; 16%, ginger; 16.7%, mandarin orange; 12%, honeysuckle; 12.2%). Total VFAs concentration and pH were not influenced by the addition of plant extracts. Acetate to propionate ratios from garlic and ginger extracts addition samples were lower (p<0.05, 3.36 and 3.38 vs 3.53) than that of the control. Real-time PCR indicted that the ciliate-associated methanogen population in all added plant extracts decreased more than that of the control, while the fibrolytic bacteria population increased. In particular, the F. succinogens community in added wormwood, garlic, mandarin orange and honeysuckle extracts increased more than that of the others. The addition of onion extract increased R. albus diversity, while other extracts did not influence the R. albus community. The R. flavefaciens population in added wormwood and garlic extracts decreased, while other extracts increased its abundance compared to the control. In conclusion, the results indicated that the plant extracts used in the experiment could be promising feed additives to decrease methane gas emission from ruminant animals while improving ruminal fermentation.

• 폴리머
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• 제31권5호
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• pp.422-427
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• 2007

반도전층은 전력케이블의 도선과 고분자 절연층 사이에 위치하고 전기저항이 약 ${\sim}10^2{\Omega}cm$인 얇은 고분자층이다. 현재 일반적으로 사용되는 반도전층 소재는 카본블랙이 30 wt% 이상 보강된 고분자 복합체이다. 본 연구에서는 카본나노튜브(CNT)가 보강된 새로운 반도전층 재료를 제시하였다. 여러 가지 고분자 형태와 이중충전제 시스템을 적용하여 용액혼합 및 침전법으로 CNT가 보강된 고분자 나노복합체를 제조하였다. 기계적, 열적, 전기적 특성을 고분자 형태와 CNT와 카본블랙의 첨가비를 달리한 이중충전제 시스템의 함수로 조사하였다. 복합체의 전기저항특성은 고분자 매트릭스의 결정화도와 밀접한 관련이 있었다. 즉, 결정화도가 감소함에 따라 일정한 수준의 결정화도까지 전기저항이 선형적으로 감소하였고, 그 이하에서는 일정한 값을 나타내었다. 이중충전제 시스템 역시 전기적 저항에 영향을 미쳤다. CNT만으로 보강된 나노복합체가 가장 낮은 전기적 저항특성을 보였다. 소량의 카본블랙이 첨가되면 결정화도가 급격히 증가하고 결국 전기저항의 증가를 초래하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권3호
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• pp.211-217
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• 2011

Wood Polymer Composite(WPC)는 우수한 물성 및 가공성과 더불어 자원재활용 및 벌목규제 대응 등의 환경적인 측면에서 각광을 받고 있는 재료이다. 본 연구에서는 이축스크류식 치합형 압출기를 이용하여 상용화 WPC를 제조하였다. WPC의 물성에 영향을 미치는 세 가지 주요 실험 변수 즉 목분의 함량, coupling agent의 함량 그리고 목분의 전처리 영향을 자세히 관찰하였다. 목분의 함량에 따른 WPC의 물성변화는 목분함량이 증가함에 따라 인장강도 와 열안정성이 감소하고, 수분흡수성이 증가하는 것이 관찰되었다. PP-g-MA 첨가 시 기계적 물성은 향상되고, 수분흡수성이 감소하는 것이 관찰되었다. 목분을 전처리하여 제조한 시편에서는 가장 높은 인장강도의 향상을 나타냈지만, 셀룰로스의 결정구조 변화로 수분흡수성이 증가하는 것이 확인되었다.

• 산학경영연구
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• 제11권
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• pp.277-293
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• 1998

연구의 목적은 종래 연구 발표된 대다수의 논문이 광고선전비와 매출액, 경영성과 간의 관계와 특정제품에 대하여 3년에서 5년간의 자료에 의하여 단편적 소표본적으로 분석한 문제를 완화하기 위하여 광고선전비가 영업성과 요소중 매출액, 영업이익의 상관관계를 분석하고자 하는데 있다. 본 연구의 목적을 수행하기 위하여 광고선전비증가율를 독립변수로 하고 경영성과를 나타내는 배출액증가율, 영업이익증가율을 종속변수로 하여 1981년부터 1996년까지(16년간) 생존한 제조기업을 중심으로 한국증권거래소에 계속 상장되어 있는 상장기업을 4개의 산업군, 즉 1) 음 식료품 산업, 2) 섬유 의복 가죽 산업, 3) 의약품 화학 석유 석탄 고무산업, 4) 조립금속 기계 장비산업 등으로 나누어 30 - 40개씩 125개 기업을 한국신용평가(주)의 KIS-DATA에서 무작위 추출하여 회귀분석 및 통계모형을 이용하여 각 변수사이에 상관관계가 있는지의 여부를 검정하였다. 이상과 같은 방법으로 연구분석한 결과 광고선전비의 크기가 기업의 경영성과에 영향을 미치는 것으로 나타났으나 업종별로는 섬유 의복 가죽 산업은 매출액증가율에만 유의적으로 나타났으며 시차분석에서는 음식료 산업의 경우에 만 매출액증가율이 부(-)의 유의적 관계가 있는 것으로 나타났고 그 이외산업 에서는 비유의적으로 나타났다. 또한 경제성장율과의 관계에서는 경제성장율이 낮을때 유의적으로 나타났다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제46권3호
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• pp.349-356
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• 2007

복숭아순나방(Grapholita molesta)의 세 가지 성페로몬 성분(Z8-12:Ac, E8-12:Ac, Z8-12:OH)이 알려져 있으며, 이들은 상용화되어 해충집단 모니터링과 교미교란에 응용되고 있다. 그러나 이들 상용화 제품들을 살펴보면, 성페로몬 성분비 및 각 방출기에 들어있는 유효성분 량에서 있어서 상이했다. 본 연구는 성페로몬을 이용한 복숭아순나방 모니터링에 있어서 수컷 유인과 포획에 대한 변동을 줄 수 있는 요인들을 밝히고, 이들 요인의 최적화를 시도하였다. 이를 위해 성페로몬 성분비 및 함량, 유효방출기간 그리고 트랩 형태 및 설치높이를 분석하였다. 이상적 모니터링을 위해서는 높은 농도(96% 이상)의 Z8-12:Ac 성분이 효과적이었다. 그러나 방출기에 들어 있는 성페로몬 함량은 $0.01-1\;{\mu}g$ 농도에서 야외 설치 이후 90일 동안(6-9월) 차이가 없었다. 트랩은 델타형이 원뿔형 보다 효과적이었으며, 이 트랩의 위치는 과수의 수관부위가 수컷을 유인하는 데 이상적이었다. 이러한 이상적 모니터링 변수를 이용하여 정기적으로 화학농약살포가 이뤄지는 안동 지역의 사과농가에서 복숭아순나방을 모니터링한 결과, 4-5월에 있는 월동세대 이후 3-4회의 성충발생 피크를 감지할 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제49권4호
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• pp.323-329
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• 2014

MIF (Molded-In Foaming) 공법의 발포 거동에 적합한 고분자 기재를 선정하기 위해 SBC (K-resin KK38)와 SBS (KTR 101와 KTR 301)의 유변물성을 측정하였다. SBS의 유변물성 ($G^{\prime}$, $G^{{\prime}{\prime}}$, ${\eta}^*$)은 $155^{\circ}C$와 $170^{\circ}C$의 경우 시간에 따라 유변물성 값의 변화가 거의 없으나, $185^{\circ}C$와 $200^{\circ}C$의 경우에는 시간에 따라 증가하는 것을 볼 수 있었다. 특히, KTR 301의 유변물성 값이 시간에 따라 큰 폭으로 증가하였다. 시간에 따른 유변물성 상승의 정확한 원인을 확인하기 위해 $155^{\circ}C$와 $200^{\circ}C$에서 1800 s 이후의 KTR 301의 비선형 유변물성을 진폭에 대해 측정하였다. $155^{\circ}C$에서는 일반적인 수지와 같은 한 번의 박화(thinning)현상이 관찰되나 $200^{\circ}C$에서는 두 번의 박화현상이 관찰되었고 (Payne effect), 이는 고온에서 SBS가 겔화에 의한 경화가 일어난다고 볼 수 있다. 따라서 이러한 유변물성으로부터 MIF 공법에 요구되는 특성(발포 초기 낮은 점도와 발포 완료 이후 높은 점도)에 적합한 고분자 기재는 SBS KTR 301임을 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.349-357
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• 2019

유한요소법(finite element method)은 다양한 분야에서 재료의 역학적 거동을 더욱더 현실적으로 해석하고 예측하는 방법으로 다양한 분야의 제품 개발에 적용되고 있다. 하지만 섬유배향과 변형률 속도가 역학적 특성에 영향을 미치는 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료에 관한 수치해석을 이용한 접근 방법은 현재까지 다소 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 고분자, 고무, 금속 등과 같은 다양한 복합재료를 위한 선형, 비선형 다중스케일 재료 모델링 프로그램인 Digimat의 수치해석 재료 모델을 활용하여 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 역학적 특성을 정의하고 검증하는 것에 있다. 또한 이를 통해 좀더 현실적으로 고분자 복합재료의 거동을 예측하고자 한다. 이를 위해 다양한 고분자 중 30wt%의 단섬유 질량 비율을 갖는 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT)의 섬유배향과 변형률 속도에 따른 인장 특성을 참고문헌을 통해 조사하였다. 또한 Moldflow 프로그램을 사용한 사출해석을 통해 유리섬유 배향 정보를 계산하였으며 이를 매핑(mapping) 과정을 통해 유한요소 인장 시편 모델에 전달하였다. 대표적인 유한요소 상용 프로그램 중 하나인 LS-DYNA는 유리섬유 배향과 변형률 속도에 따른 복합재료의 인장 특성을 연구하기 위해 Digimat과의 연성해석(coupled analysis)에 활용되었다. 그리고 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료를 해석하기 위한 LS-DYNA의 다양한 비등방성(anisotropic) 재료 모델들의 장단점을 서로 비교하고 평가하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제38권3호
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• pp.262-272
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• 2003

말레인산 무수물을 그라프트시킨 폴리프로필렌(PP-g-MA)을 폴리아마이드 66(PA 66)/PP-g-MA 이원 블렌드 및 PA 66/polypropylene(PP)/PP-g-MA 삼원블렌드에 한 성분 및 상용화제로 각각 사용하였다. 본 연구는 이원 및 삼원블렌드 사이의 여러가지 물성의 차이를 조사하는 것이다. 평가된 물성으로는 인장강도, 굴곡탄성율. 열변형온도, 충격강도, 용융흐름지수 그리고 전단속도 증가에 따른 점도변화가 포함된다. 이원 블렌드의 충격강도는 모든 조성에서 삼원 블렌드 보다 우수하였는데 이는 PA 66 말단의 아민 그룹과 PP-g-MA의 산 무수물이 반응하여 이미드(imide) 그룹이 형성되어 PP-g-PA 66 공중합체의 합성이 분자량을 증가시키고 이 반응이 삼원 블렌드에서 보다 이원 블렌드에 더 많이 일어나는 것에 기인하는 것이다. 삼원 블렌드계의 경우 대부분의 물성이 이원 블렌드 보다 우수하였는데 이는 PP의 물성이 PP-g-MA의 물성보다 우수하기 때문이다. 충격에 매우 강한 70/30(PA 66/pp-g-MA) 및 80/20 조성의 이원 블렌드는 가공성이 나빠 상업적 응용에는 불리하다. 따라서, 상업적 응용에는 낮은 용융점도를 보이는 삼원 블렌드를 사용하는 것이 추천된다.