• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제81권5호
• /
• pp.575-589
• /
• 2022

In order to enhance the greenness in the strain-hardening composites and to reduce the high cost of typical polyvinyl alcohol fiber reinforced engineered cementitious composite (PVA-ECC), an affordable strain-hardening composite with green binder content has been proposed. For optimizing the strain-hardening behavior of cementitious composites, this paper investigates the effects of polypropylene fibers on the first cracking strength, fracture properties, and micromechanical parameters of cementitious composites. For this purpose, digital image correlation (DIC) technique was utilized to monitor crack propagation. In addition, to have an in-depth understanding of fiber/matrix interaction, scanning electron microscope (SEM) analysis was used. To understand the effect of fibers on the strain hardening behavior of cementitious composites, ten mixes were designed with the variables of fiber length and volume. To investigate the micromechanical parameters from fracture tests on notched beam specimens, a novel technique has been suggested. In this regard, mechanical and fracture tests were carried out, and the results have been discussed utilizing both fracture and micromechanical concepts. This study shows that the fiber length and volume have optimal values; therefore, using fibers without considering the optimal values has negative effects on the strain-hardening behavior of cementitious composites.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권9호
• /
• pp.946-951
• /
• 2005

본 연구에서는 청정 호발공정의 하나로 플라즈마 처리를 사용하였다. 폴리에스테르(polyethylene terephthalate, PET) 직물에 가호된 폴리비닐 알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 아크릴 호제(polyacrylic acid esters, PACL)과 이들의 혼합된 호제들을 질소($N_2$)와 산소($O_2$) 플라즈마로 처리하였다. 호제제거에 있어서 산소 플라즈마가 질소 플라즈마 보다 더 효과적이었으며, PACL 보다는 PVA 호제 제거가 더 우수하였다. 플라즈마 처리된 시료의 주사전자현미경(scanning emission microscopy, SEM) 사진을 통하여 호제들이 제거되었음을 직접 확인할 수 있었다. 산소 플라즈마 처리 후, 기존의 습식공정을 이용하여 폴리에스테르 직물을 호발하였다. 플라즈마로 처리하지 않은 직물과 비교하여 산소 플라즈마 처리된 직물의 호발폐수는 더 낮은 TOC, COD와 $BOD_5$ 값을 보여주었다. 이것은 플라즈마 처리가 직접적으로 호제를 제거할 수 있을 수 뿐 아니라 호제의 화학적 특성을 변화시킴으로서 이점을 제공할 수 있다는 것을 보여준다. 마지막으로, 플라즈마 처리에 의한 호발 공정이 폴리에스테르 직물의 염색성에 미치는 영향을 색차와 염색견뢰도를 측정하여 살펴보았다. CCM(computer color matching) 측색 실험 결과, 산소 플라즈마로 20분간 처리한 폴리에스테르 직물과 기존 습식공정으로 호제가 제거된 기준직물과의 색차값은 1 정도이었다. 이것은 다른 부수적인 공정 없이 플라즈마로 처리된 직물이 바로 염색공정에 사용될 수 있다는 것을 나타낸다. 또한, 플라즈마로 처리된 직물은 좋은 염색견뢰도 결과를 보여주었는데, 세탁견뢰도, 마찰견뢰도, 승화견뢰도, 일광견뢰도도 기준직물과 비교하여 같거나 더 우수하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.465-468
• /
• 2008

SHCCs는 섬유와 시멘트 메트릭스 계면의 부착작용으로 인해 높은 에너지 흡수능력을 보여준다. 서로 다른 종류의 섬유로 보강된 SHCCs는 혼입되는 섬유자체가 가지는 재료적 특성 및 물시멘트비에 따라 서로 다른 특성을 나타내기 때문에 SHCCs의 압축, 휨, 직접인장 등의 역학적 특성에 관한 평가가 필요할 것으로 판단된다. 이러한 목적으로 본 연구에서는 PP2.0%, PVA2.0%, PE2.0%의 세종류의 단독섬유를 혼입하여 물시멘트비 0.45, 0.60으로 실험을 실시하였다. 실험결과, PP섬유를 혼입한 시험체에 비해 PVA 및 PE섬유를 혼입한 시험체에서 휨 및 직접인장특성에서 전반적으로 뛰어난 성능을 나타내었다. 또한 동일한 섬유 및 혼입율에서 물시멘트비 0.45인 시험체에서 물시멘트비 0.60인 시험체에 비해 약 2배정도의 높은 압축강도를 나타내었으며, 휨 및 직접인장거동시 시험체 전반에 걸쳐 미세균열이 진전되는 특성을 나타내었다. 따라서 물시멘트비 0.60에서 SHCCs의 시공성능 및 분산성능 향상을 위한 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 폴리머
• /
• 제27권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 2003

골다공증 치료제 이프리플라본 (IP)은 조골세포의 분화와 증식을 자극하고 에스트로겐의 존재로 칼시토닌 분비를 강화한다. 조절 가능한 생분해성과 생체적합성으로 인하여 락타이드-글라이콜라이드 공중합체 (PLGA)는 약물방출조절을 연구하는데 가장 적합한 고분자중의 하나이다. 본 연구에서 IP가 함유된 PLGA 미립구는 일반적인 O/W 용매 증발법으로 제조하였으며, 미립구의 크기는 5~200 $mu extrm{m}$의 범위에 있었다. 미립구의 형태는 SEM으로 관찰하였고, 생체외 방출실험에서 IP 방출량은 HPLC로 분석 하였다. 젤라틴 및 PVA등의 유화제 사용으로 가장 높은 약물 포접율을 얻을 수 있었다. 미립구의 형태, 크기 및 약물 방출 패턴은 PLGA의 분자량 (8, 20, 33 및 90 kg/mol), 고분자용액의 농도 (2.5, 5, 10 및 20%), 유화제의 종류 (PVA, gelatin 및 Tween 80), 초기 약물 함유량 (5, 10, 20 및 30%) 및 교반속도 (250, 500 및 1000 rpm) 등과 같은 여러 제조 변수들에 의하여 조절할 수 있음을 알 수 있었다. 생체외 방출실험에서 IP 방출은 제조조건을 조절함으로써 거의 영차방출 형태로 30일 이상으로 지속적이었다 또한, XRD와 DSC로 IP 함유 PLGA 미립구의 물리화학적인 성질을 조사하여 방출메카니즘을 고찰하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.269-279
• /
• 1975

合成한 pllyglyceryl phthalate, bisphenol A-epichlorohydrin 축중합물과 polyvinyl alcohol의 naphthoquinone-1,2-diazide-5-sulfonyl esters(PGND, BEND 및 PVAND)의 感光特性을 지배하는 諸因子를 이들에 대한 光照射前後의 溶解度 차이에 의하여 檢討하였다. 유리 또는 石英支持薄板上에 塗布한 各試料를 各種條件下에서 露光하고 알카리 水溶液에 침지시킨 다음 塗布된 필림의 殘膜收率(W/W0)을 計算하였다. 필름의 感光度와 직접적인 관계가 있는 殘膜收率은 母體樹脂의 重合度, 增感劑의 種類 및 添加濃度에 따라 영향이 있었다. 母體樹脂의 重合度가 크면 클수록 感光性이 더 우수하였으며, 增感劑의 添加濃度는 5%일때가 가장 좋은 效果를 나타내었다. PGND, BEND 및 PVAND에 대해 본실험에서 사용한 各種 增感制 중에서 가장 效果的인 것은 benzanthrone, 5-nitroacenaphthene, picramide이였다. 이들 樹脂와 增感劑를 添加한 경우의 固相에 있어서의 紫外線吸收스펙트럼과 感色性 寫眞을 각각 비교 검토하여 그 增感과 分光感度的 特性을 糾明하였다. PGND, BEND 및 PVAND는 使用한 增感制에 의하여 光學增感하였으며 增感效果가 현저한 것일수록 그 感光波長城이 長波長쪽으로 伸張하였다. 未增感, 增感試料에 있어서 分光吸收 極大 波長城과 分光感光極大波長城이 거의 一致하고 있는 점으로 보아 試料 樹脂들에 의해서 吸收된 波長城의 光은 그 分野에 有效하게 使用되고 있음을 확인하였다

• International Journal of Advanced Culture Technology
• /
• 제3권1호
• /
• pp.21-30
• /
• 2015

Ceramic foams are prepared as positive images corresponding to a plastic foam structure which exhibits high porosities (85-90%). This structure makes the ceramic foams attractive as a catalyst in a dry reforming process, because it could reduce a high pressure drop problem. This problem causes low mass and heat transfers in the process. Furthermore, the reactants would shortly contact to catalyst surface, thus low conversion could occur. Therefore, this research addressed the preparation of dry reforming catalysts using a sol-gel catalyst preparation via a polymeric sponge method. The specific objectives of this work are to investigate the effects of polymer foam structure (such as porosity, pore sizes, and cell characteristics) on a catalyst performance and to observe the influences of catalyst preparation parameters to yield a replica of the original structure of polymeric foam. To accomplish these objectives industrial waste foams, polyurethane (PU) and polyvinyl alcohol (PVA) foams, were used as a polymeric template. Results indicated that the porosity of the polyurethane and polyvinyl alcohol foams were about 99% and 97%. Their average cell sizes were approximate 200 and 50 micrometres, respectively. The cell characteristics of polymer foams exhibited the character of a high permeability material that can be able to dip with ceramic slurry, which was synthesized with various viscosities, during a catalyst preparation step. Next, morphology of ceramic foams was explored using scanning electron microscopy (SEM), and catalyst properties, such as; temperature profile of catalyst reduction, metal dispersion, and surface area, were also characterized by $H_2-TPR$ and $H_2-TPD$ techniques, and BET, respectively. From the results, it was found that metal-particle dispersion was relatively high about 5.89%, whereas the surface area of ceramic foam catalysts was $64.52m^2/g$. Finally, the catalytic behaviour toward hydrogen production through the dry reforming of methane using a fixed-bed reactor was evaluated under certain operating conditions. The approaches from this research provide a direction for further improvement of marketable environmental friendly catalyst production.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.79-84
• /
• 2017

태양전지와 같은 광전소자의 특성 및 신뢰성 유지하기 위해서는 수분과 산소 등으로 부터 소자 내부가 보호되어야 한다. 본 연구는 여러 연성(flexible) 플라스틱 기판위에 유 무기 복합 보호막을 스프레이코팅 방법으로 형성하여 공정조건(노즐 위치, 박막 두께, 기판 구성)에 따른 소자의 보호특성을 연구하였다. 사용된 복합 보호막 재료로서 PVA (polyvinyl alcohol)와 SA(sodium alginate) 혼합 유기 물질(P.S)에 $Al_2O_3$($P.S+Al_2O_3$)과 $SiO_2$($P.S+SiO_2$) 나노 분말을 혼합하여 유 무기 복합 보호막 용액을 합성하였다. 플라스틱 기판 위에 코팅한 보호막의 두께가 $5{\mu}m$에서 91%의 투과율을 나타내었으며 $78{\mu}m$에서 $178{\mu}m$로 두께가 증가할 경우 광 투과율은 81.6%에서 73.6%으로 감소하였다. 또한 합성한 $P.S+Al_2O_3$ 복합재료를 사용하여 PEN(polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate) 단일 플라스틱 기판과 Acrylate film과 PC 이중막(Acrylate film/PC double layer) 구조와 $Al_2O_3$ 무기박막과 PEN 이중막($Al_2O_3$ film/PEN double layer) 구조의 기판 위에 $P.S+Al_2O_3$ 용액을 사용하여 수분투과도(water vapor transmission rate, WVTR)와 표면형상 등을 측정하여 최적의 보호막 구조를 확인하였다. 즉, $Al_2O_3$ film/PEN 이중막 기판위에 형성한 보호막의 수분투과 값은 $0.004gm/m^2-day$로 가장 우수한 내 투습 특성을 나타내었다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.19-29
• /
• 2017

시멘트-점토-모래 혼합토의 휨성능 개선을 위하여 합성섬유를 이용해서 보강한 섬유보강토에 대한 휨성능 시험을 실시하였다. 시멘트, 모래, 그리고 섬유가 혼합토의 휨성능에 미치는 영향을 평가하기 위하여 시멘트량(15%, 20%, 25%), 모래함량(0%, 10%, 20%), 섬유의 종류(PP, PVA)와 길이(6mm, 12mm), 섬유혼입량(0.5%, 1.0%, 1.5%)을 조합하여 시험편을 제작하였다. 본 연구의 결과 시멘트 개량토를 섬유를 이용해서 보강하면 휨강도와 휨인성이 개선되는 효과를 확인할 수 있었다. 휨성능 시험 결과에 대한 다중선형회귀분석 결과 시멘트량과 모래함량은 휨강도에 영향을 미치는 주요 인자인 것으로 나타났고, 반면에 섬유혼입량은 균열발생 후의 거동에 영향을 미치는 주요 인자인 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권10호
• /
• pp.927-932
• /
• 2009

난분해성 및 독성 폐수 처리는 고급산화 기술과 생물학적 처리가 친화결합(intimate coupling) 을 이룰 때 최적의 효과를 거둘 수 있다. 본 연구에서는 광촉매 산화와 생물학적 처리를 친화결합하도록 고안된 다공성 $TiO_2$ 코팅 담체를 제조하여 광촉매 반응에 관한 동력학 연구를 수행하였다. 저온 sol-gel 코팅법으로 제조된 PVA 재질의 다공성 $TiO_2$ 담체는 UV 조사하에서 methylene blue (MB)를 효율적으로 분해하였다. 시험 농도(최대 100 ${\mu}M$)에서 MB의 흡착속도는 1차반응 (first-order reaction)의 성질을 보였으며, 흡착과 산화를 포함한 총반응속도는 유사 Langmuir 모델로 예측 가능하였다. 이러한 원인은 담체 표면에 MB가 흡착됨에 따라 UV 조사에 의하여 광촉매 반응이 일어날 표면이 줄어들었기 때문인 것으로 판단된다. 다공성 $TiO_2$ 담체의 단위 $TiO_2$ 량당 최대 MB 제거속도는 슬러리 $TiO_2$ 반응기에서 얻은 MB 제거속도보다 4배 더 빨랐다. 본 연구로 인하여 저온 sol-gel 코팅법으로 제조한 PVA 재질 다공성 $TiO_2$ 담체가 성공적인 광분해 반응을 나타내는 것이 확인되었으며, 동 담체에 대한 광촉매 반응의 동력학적 성질이 구명되어, 향후 생물처리를 친화결합 시킬 수 있는 연구 바탕을 확보하였다.

• Composites Research
• /
• 제35권2호
• /
• pp.98-105
• /
• 2022

본 연구에서는, 미세유체 시스템 기반 폴리바이닐알코올(PVA)/그래핀 옥사이드(GO)/산화철(Fe₃O₄) 자성 마이크로겔을 제조하고 겔의 염료 흡착성능을 평가하였다. 겔의 흡착성능(q_e)은 염료의 농도, pH, 및 접촉시간을 변수로 하여 평가하였다. 사용된 염료는 메틸렌 블루(MB), 크리스탈 바이올렛(CV), 말라카이트 그린(MG)이며, 마이크로겔은 메틸렌 블루에 대해 가장 높은 흡착성능(191.1 mg/g)을 나타내었다. pH에 따른 겔의 흡착성능은 염료가 가지고 있는 atomic nitrogen 이온(N⁺)의 영향으로 모든 염료에서 pH가 10일 때 가장 높은 흡착성능을 나타냈다. 등온흡착 데이터분석을 통해 Langmuir 등온선의 일치도가 높아 단분자층 흡착임을 확인하였으며, 동역학적 분석에서는 유사 1차 반응 보다 유사 2차 반응의 일치도가 높아 화학흡착임을 확인하였다. 또한, 자성 마이크로겔의 회수와 겔표면에 흡착된 염료의 탈착을 통한 재사용 성능을 평가하였는데, 흡착성능은 흡·탈착 5회동안 70% 이상의 성능을 유지하는 것으로 나타났다.