• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.139-147
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• 2022

이 연구에서는 다양한 결합재를 혼합하여 고강도 저알칼리형 인공어초용 시멘트 복합체를 설계하고 ME 방식 3D 프린터 출력 가능성을 평가했다. 그 결과, 3D 프린팅이 가능하도록 시멘트 복합체의 유동성을 조절하기 위해서는 물-결합재비, 규사-결합재비, 규사의 종류 등을 제어하는 것이 중요한 것으로 판단된다. 출력이 가능한 정도의 흐름값을 달성한 뒤 3D 프린터 출력물의 표면품질을 양호하게 유지하기 위해서는 증점제 첨가량을 조절하는 것이 필요하다. 또한, 알파형 반수석고를 사용한 배합에서는 급결효과를 제어하기 위해 응결조절제를 사용해야하며 이 배합의 흐름값을 유지하는 시간을 도출하여 출력시 적용하는 것이 필요하다. 재료의 요구 강도를 얻기 위해서는 우선 출력이 가능한 수준의 유동성을 만족시킨 후, 배합을 조정하면 가능하다. 알파형 반수석고를 포함한 다성분계 결합재의 사용으로 저알칼리형 인공어초용 3D 프린팅 배합을 설계하고 출력성을 확인하였으나, 알칼리 저감 효과를 정량적으로 평가하기 위해서는 추후 연구가 필요하다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.371-378
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• 2012

3-Glycidoxypropyltrimethoxy silane(GPTMS)으로 친수성의 실리카 나노입자(SNPs)를 소수화하였으며, 소수화된 SNPs를 폴리우레탄-우레아(PUU) 에멀젼과 혼합하여 SNPs/PUU 나노복합체 필름을 제조하였다. 필름 제조 후 PUU 매트릭스 내 SNPs의 함량, SNPs 표면의 소수화 정도, 에폭시 그룹과의 열경화 반응 여부가 필름의 물성에 미치는 영향을 분석하였다. SNP 표면에 도입된 GPTMS의 최대 함량은 $1.99{\times}10^{-6}\;mol/m^2$로 SNP 표면적 기준으로 약 53% 수준이었다. GPTMS에 의한 소수화로 PUU 매트릭스 내 SNPs의 분산성이 향상되었으며, SNPs 함량이 5 wt.%에서 20 wt.%로 증가함에 따라 SNPs/PUU 나노복합체 필름의 유연성은 감소하였으나, 열 안정성은 증가하였다. 특히 Young's modulus와 tensile modulus는 에폭시의 열경화 반응 후에 크게 증가하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.585-593
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• 2021

본 연구에서는 고강도 시멘트 복합체의 배합조건에 따른 압축강도 발현 특성을 분석하기 위해 물/결합재비, OPC 대비 실리카 흄의 함량 및 단위 결합재량을 변수로 총 64개의 배합조건과 2종류의 양생 조건으로 배합실험 및 압축강도 측정을 실시하였다. 일반적인 OPC 콘크리트와 유사하게 물/결합재비의 증가는 고강도 시멘트 복합체의 압축강도를 감소하는 것으로 나타났으며, 상온 양생 시편의 경우 재령일에 따른 압축강도 증가가 뚜렷하게 발생하는 것으로 조사되었다. 하지만 고온 양생을 실시하는 경우 재령일에 따른 압축강도 증가는 관찰되지 않았다. OPC 대비 실리카 흄의 함량이 25%에서 15%로 낮아지는 경우 강도 변화는 미미한 것으로 조사되었으나, 15%에서 0% 감소하는 경우 뚜렷한 강도 감소가 식별되며, 물/결합재비가 낮은 경우 이러한 현상은 더욱 두드러지는 것으로 조사되었다. 단위 결합재량의 840kg/m³인 경우 압축강도 발현이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 실리카 흄 함량이 낮은 경우 단위 결합재량 감소에 따른 압축강도 저하가 뚜렷해지는 것으로 조사되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권1호
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• pp.23-34
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• 2022

본 연구의 목적은 RC 구조물의 균열 보수용 폴리머 시멘트 복합체의 접착성능을 평가하기 위함이다. 폴리머 시멘트 복합체는 시멘트, 폴리머와 실리카흄으로 제조하였으며, 점도가 700mPa·s 이하가 되도록 물시멘트비와 AE 감수제의 혼입량을 조정하였다. 연구결과, Type-A 인장접착강도는 폴리머계 마감 재료의 접착기준인 1.0MPa을 상회하였으며, 폴리머 종류에 따라 SAE, EVA, SBR 순으로 높은 인장접착강도를 나타냈다. 또한 Type-B의 인장접착강도는 Type-A에 비해 최대 1/4.5의 낮은 강도를 나타냈으나 실리카흄의 혼입에 따른 상당한 강도개선 효과를 보였다. RC 구조물의 균열 보수에 필요한 점도와 접착성능을 위해 EVA와 SAE의 폴리머 시멘트비 80%~100% 범위에서 일정량의 실리카 흄을 혼입하는 조건을 최적배합설계로 제안할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.15-20
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• 2022

에어로겔은 높은 기공률과 나노기공구조를 갖는 물질이다. 이러한 높은 기공률로 인해 기존의 소재에서 볼 수 없는 뛰어난 특성을 보유하고 있지만 낮은 기계적 강도로 인해 적용이 제한되어왔다. 따라서 이러한 에어로겔의 기계적 강도의 향상을 위해 본 연구에서는 폴리우레아 가교결합을 도입하고 폴리우레아 고분자 형성에 필수적인 아민기를 갖는 전구체를 선택하여 폴리우레아가 가교결합된 에어로겔 복합체를 합성하였다. 또한, aminosilane에 존재하는 아민기의 수에 따라 폴리우레아의 가교결합을 조절하였고 다양한 분석을 통해 에어로겔이 나노기공구조를 유지하며 mesopore를 갖는다는 것을 확인하였다. 이렇게 형성된 에어로겔은 약 2배의 기계적 강도 향상을 나타내었고 Ethylene diamine의 도입을 통해 실리카 에어로겔 표면에 1차원의 고분자가 성장하는 것을 field emission scanning electron microscope 분석을 통해 확인하였다. 이렇게 형성된 1차원의 고분자는 기계적 특성을 향상시켜 약 2.66 MPa의 elastic modulus를 확보하는 결과를 도출하였다.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.458-464
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• 2006

팔라듐 합금 복합막의 제조는 니켈 분말과 무기화합물의 혼합물로 개질된 튜브형 다공성 스테인레스 스틸 지지체 표면 위에 무전해 도금법(elctroless plating technique)에 의해 팔라듐 - 니켈 - 은을 박막으로 도금하는 형태로 이루어졌다. 일반적인 다공성 금속 지지체는 기공이 크기 때문에 그 자체로서 도금에 적합한 지지층이 되기가 어렵고, 결함이 없는 팔라듐 복합막의 제조가 쉽지 않아 본 연구에서는 금속 지지체와 팔라듐 사이에 중간층(intermediate layer)을 형성하여 이와 같은 문제점을 극복하고자 하였다. 중간층의 소재인 실리카 졸, 알루미나 졸, 이산화티타늄 졸 등의 무기화합물과 니켈 분말의 혼합물로 다공성 금속 지지체 위에 코팅하여 박막을 형성하고 제조 조건에 따른 질소 투과도를 측정하고 비교하였다. SEM 분석법에 의해 니켈과 무기화합물 혼합물의 표면층의 형성 모습도 측정하였다. 제조된 중간층 가운데 이산화티타늄 졸과 니켈의 혼합물이 가장 낮은 질소 투과도와 치밀한 표면층을 나타내었다. 최종적으로 니켈과 실리카의 혼합 중간층으로 이루어진 팔라듐-니켈-은 합금 복합막을 제조하고 수소와 질소의 투과도를 측정하였다. 1기압 이하에서 질소에 대한 수소 선택도는 무한대였으며 수소투과 속도는 1 기압, $500^{\circ}C$에서 $1.39{\times}10^{-2}mol/m^2{\cdot}s$의 값을 나타냈다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.336-342
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• 2009

1.0 wt% 소수성실리카를 안정제로 하는 현탁중합에 의하여 $75^{\circ}C$에서 개시제의 농도를 변화하며 합성한 폴리스티렌 (PS) 및 폴리뷰틸메타크릴레이트 (PBMA) 입자의 점도를 모세관 레오미터 (capillary rheometer)를 이용하여 측정하였다. 중량평균분자량이 66,500 g/mol인 PS 입자는 $190^{\circ}C$에서 측정한 경우 낮은 전단속도에서는 뉴톤 (Newtonian) 거동을 나타내었다. PS 입자의 경우 분자량이 증가할수록 전단속도 전 영역에서 전단 묽어짐 (shear thinning) 거동을 보였다. PBMA 입자는 $170^{\circ}C$에서 점도를 측정하였으며 중량평균분자량이 156,700 g/mol 인 경우 낮은 전단속도에서만 뉴톤 거동을 나타내었다. 분자량의 증가에 따라 전단 묽어짐 거동이 관찰되었으며, 이러한 변화의 형태는 PS 입자와 유사하였다. 카본블랙을 충전제로 합성한 고분자 복합체 입자의 전단점도는 PS 및 PBMA 둘 다 $170^{\circ}C$에서 측정하였다. PS 및 PBMA 복합체 입자의 점도변화는 카본블랙의 증가에 따라 점진적으로 증가하였으나, 충전제의 증가에 따른 점도의 증가는 분자량의 증가 효과에 비교하여 미약하였다. 내부혼합기를 이용하여 제조한 카본블랙을 함유하는 PS 복합체의 점도변화는 현탁중합법으로 합성한 카본블랙을 함유하는 PS 복합체 입자의 점도변화에 비하여 작았으며 이는 향상된 분산으로 인하여 발생한 것으로 추정된다. 이 실험에서 선택한 분자량 및 카본블랙의 농도에서 yield 거동은 관찰되지 않았다.

• 청정기술
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• 제29권4호
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• pp.237-243
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• 2023

에어로젤은 지금까지 알려진 가장 단열성이 우수한 소재이지만 유연성이 없고 강도가 매우 낮아 부직포나 섬유에 에어로젤을 담지한 블랭킷이 현실적으로 가장 활용이 가능한 형태이다. 그러나 에어로젤 블랭킷도 분말 발생을 피할 수 없고 유연성이 부족하고 변형 가능성이 있는 문제가 있으므로 아직은 범용으로 사용되지는 못하고 있다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위하여 진공 처리, 표면 처리, 복합 소재화 기술을 적용하였고 일부 시제품도 제작하였다. 에어로젤 블랭킷을 알루미늄 시트로 감싼 다음 네 끝을 봉하고 진공을 뽑으면 단열성이 블랭킷 자체보다도 우수한 소재가 될 수 있다. 에어로젤 블랭킷을 수지로 도포하여 표면 처리하면 에어로젤 성형체를 만들 수 있다. 에어로젤 블랭킷에 여러 겹으로 수지나 섬유로 라미네이팅하여 복합체로 만들면 유연성을 지닌 단열소재로 활용할 수 있다. 특히 기공이 조절된 테플론 멤브레인을 활용한 복합체는 투습 및 방수 기능까지 보유하여 의복에 사용할 수 있다. 수지와 섬유의 에어로젤 블랭킷 복합체를 활용하여 방한화용 깔창과 야외용 깔개 시제품도 제작하였다. 에어로젤을 활용하여 제작한 깔창 및 야외 깔개의 열전도는 20 mW m^-1 K^-1 이하로 단열성이 뛰어났으며, 유연성과 내구성도 우수하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권4호
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• pp.433-441
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• 2024

본 연구는 기존 국내 건축물의 동결을 방지를 위해 열선을 매립한 토목 및 건축물의 열선으로 인한 외부 에너지 사용으로 탄소 배출 및 유지관리비용이 증가하는 것을 절감시킬 수 있는 에너지 효율을 증대한 에너지 저장 시멘트 복합체를 제안한다. 최근 탄소 저감을 위해 상변화 물질(PCM)을 일반 시멘트 복합체에 통합하여 잠열 성능을 부여하는 연구가 진행되어왔다. 그러나 상변화 물질을 혼입한 콘크리트의 경우 상변화 물질의 유출, 강도 저하 및 부족한 열적 성능 등에서 문제점을 보이는 경향이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위해 마이크로캡슐을 이용하여 상변화 물질을 캡슐화시켜 시멘트 복합체에 혼입하고 다중벽탄소나노튜브와 실리카 퓸을 사용하여 시멘트 복합체의 강도 감소를 최소화시킨 고효율 열저장 시멘트 복합체를 제안한다. 열선을 매립한 환경에서 보통 시멘트 복합체를 대체하여 고효율 열저장 시멘트를 사용한 경우 약 42 %의 에너지를 저감하는 효과를 보여주었으며 PCM만 혼입한 시멘트 복합체에 비해 압축강도, 휨강도는 각각 18 %, 23 %을 개선하여 사용성을 입증하였다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제7권5호
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• pp.343-348
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• 2015

PURPOSE. The purpose of this study was to evaluate the bond strength of composite resin on the fracture surface of metal-ceramic depending on the repair systems and surface roughening methods. MATERIALS AND METHODS. A total of 30 disk specimens were fabricated, 15 of each were made from feldspathic porcelain and nickel-chromium base metal alloy. Each substrate was divided into three groups according to the repair method: a) application of repair system I (Intraoral Repair Kit) with diamond bur roughening (Group DP and DM), b) application of repair system I with airborne-particle abrasion (Group SP and SM), and c) application of repair system II (CoJet Intraoral Repair System, Group CP and CM). All specimens were thermocycled, and the shear bond strength was measured. The data were analyzed using the Kruskal-Wallis analysis and the Mann-Whitney test with a significance level of 0.05. RESULTS. For the porcelain specimens, group SP showed the highest shear bond strength ($25.85{\pm}3.51MPa$) and group DP and CP were not significantly different. In metal specimens, group CM showed superior values of bond strength ($13.81{\pm}3.45MPa$) compared to groups DM or SM. CONCLUSION. Airborne-particle abrasion and application of repair system I can be recommended in the case of a fracture localized to the porcelain. If the fracture extends to metal surface, the repair system II is worthy of consideration.