• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권9호
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• pp.3608-3615
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• 2024

This study introduces a lead-free alternative for enhanced radiation protection. While lead aprons effectively attenuate ionizing radiation, concerns regarding flexibility, weight, and environmental hazards persist. In response, the present research is focused on producing an innovative sheet shielding comprised of carefully selected dense metal oxide microparticles (DMOs-MPs) and liquid silicone rubber (LSR). To evaluate the efficacy of the LSR samples, the current study uses rigorous testing procedures, such as microstructure characterization using EDX and FESEM. Furthermore, the study investigated key attenuation parameters within the LSR samples. Radiation protection was greatly and effectively supplied using DMOs-MPs filler (Bi-1 to Bi-7) in LSR samples; this protection reached 99.9% in the X-ray energy range. Due to the unique characteristics of the Bi-7, the results demonstrated that the samples' shielding efficiency improved with the addition of high atomic number and high-density fillers. It had the greatest attenuation coefficient and density. At 60 keV, Bi-7's density was 2.980 gcm^-3, and its LAC and MAC were 19.2621 cm^-1 and 6.4638 cm²/g, respectively. It also had the lowest half-value layer values in the energy range of 60-120 keV. The LSR samples showed effective radiation absorption for different energy levels, indicating that LSR can enhance the flexibility and comfort of the apron while providing adequate radiation protection. The incorporation of the DMOs-MPs with LSR represents an effective contribution and a noteworthy stride to enhance the safety and well-being of medical professionals routinely exposed to ionizing radiation.

• 대한환경공학회지
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• 제36권11호
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• pp.771-780
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• 2014

본 연구에서는 광촉매 nano-ZnO 분말을 수질정화에 사용 후 회수 공정을 생략하기 위해 지지체에 고정화/안정화 시 발생하는 효율 저하를 유기오염물의 수착(sorption)으로 극복하고 복합체로부터 nano-ZnO의 탈리(detachment) 현상을 방지 하고자 실리콘(silicone), ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene), 에폭시(epoxy), 부타디엔 고무(butadiene rubber)를 선정하여 nano-ZnO/Organic composites (NZOCs)를 제조하였다. 또한, 개발된 다양한 NZOCs의 수중 안정성을 규명 하고, 지하수 내 대표적인 난분해성 유기오염물인 1,1,2-trichloroethylene (TCE)를 대상으로 액상에서 제거 실험을 통해 NZOCs의 활용 타당성을 검증하였다. 연구 결과, 내수성실험을 통해 개발된 NZOCs는 수질정화 용도로 장기간 사용이 타당함을 확인하였다. 또한, FE-SEM, EDX, imaging 분석을 통해 Nano-ZnO/Butadiene rubber Composite (NZBC)는 다양한 공극과 균열에 nano-ZnO 분말이 비교적 균질하게 부착된 반면, Nano-ZnO/Silicone Composite (NZSC), Nano-ZnO/ABS Composite (NZAC), Nano-ZnO/Epoxy Composite (NZEC)는 표면에 공극과 균열이 발달되지 않아 불균질한 부착이 이뤄졌음을 확인할 수 있었다. 또한, NZBC는 초기농도 대비 60%의 TCE 수착 능을 보였는데 이는 다른 유기계 지지체와 달리 비결정성 고분자이며, TCE 분자의 소수성 분배가 활발히 발생하였기 때문으로 판단된다. 액상에서 TCE의 제거효율(수착+광분해)은 NZBC가 99% 제거 효율로 가장 우수했으며, 복합체 주입량이 증가할수록 TCE 제거효율이 크게 증가하였다. 이러한 결과는 butadiene rubber의 우수한 수착능과 nano-ZnO의 광촉매 기작이 동시에 발생하였기 때문인 것으로 판단된다. 마지막으로 액상에서 TCE 제거는 선형모델을 활용해서 비교적 잘 모사할 수 있었으며($R^2{\geq}0.936$), NZBC의 총 반응상수($K_{app}$)는 UV에 의한 TCE 분해상수($K_{photolysis}$) 대비 2.64~3.85배로 높은 값으로 확인되어 butadiene rubber가 TCE 수착 효율이 우수하며, 광분해 기작을 억제하지 않는 지지체로 활용 가능한 것으로 판단하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권4호
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• pp.409-414
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• 2019

실리카와 폴리메틸실세스퀴옥세인(polymethylsilsesquioxane, PMSQ)은 화장품 원료로 널리 쓰이는 실리콘 분체이다. 본 연구팀은 각각 실리카와 PMSQ의 전구체로서 테트라에톡시실란(tetraethyoxysilane, TEOS)과 메틸트라이메톡시실란(methyltrimethoxysilane, MTMS)을 사용하여 졸-겔 법(sol-gel method)을 통해 실리카-PMSQ 복합분체를 합성하였다. 또한, 합성에 사용된 실란 단량체인 TEOS와 MTMS의 단순한 비율 조절만으로 복합분체의 형태 제어에 성공하였다. 실리카-PMSQ 복합분체는 구형, 라즈베리형, 도넛형, 총 3가지 형태를 띠었고, 공통적으로 사용감이 부드럽고 수분산에 용이하며 소프트 포커스 효과를 나타내었다. 복합분체의 형태에 따라서 사용감과 밀착력, 소프트 포커스 효과의 강도에 차이가 있었다. 라즈베리형 복합분체는 가장 강한 소프트 포커스 효과를 보였고, 도넛형 복합분체는 가장 강한 밀착력을 보였으며, 구형 복합분체는 가장 부드러운 사용감을 보였다. 본 연구 결과를 바탕으로, 실리카-PMSQ 복합분체를 원하는 형태로 간편하게 합성할 수 있을 것이다. 더 나아가, 목적에 맞는 복합분체를 선택하여 화장품에 적용할 수 있을 것이다.

• Elastomers and Composites
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• 제31권5호
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• pp.335-340
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• 1996

In order to look into the internal structure and the properties in the silicone rubbers added reinforcing fillers; silica $additives(O{\sim}140phr)$, and to examine the behavior of charged particles, the properties of thermally stimulated current(TSC) and X-Ray diffraction are investigated, respectively. And then, from the TSC which are formed by applying the electric field of $2{\sim}5kV/mm$ to specimen at the temperature range from -150 to $260^{\circ}C$, the results are as follwing: In the case of non-filled specimen, four peaks of ${\delta},\;{\gamma},\;{\beta}\;and\;{\alpha}$ are obtained at the temperature of $-120^{\circ}C,\;-60^{\circ}C,\;20^{\circ}C\;and\;130^{\circ}C$, respectively and the case of filled specimen, three peaks of ${\delta},\;{\alpha}_2\;and\;{\alpha}_1$ are observed at the temperature of $-120^{\circ}C,\;80^{\circ}C\;and\;130^{\circ}C$, respectively. The origins of these peaks are that, the ${\delta}$ peak seems to the result from the contribution of side chain methyl radical, and the ${\gamma}$ peak from the depolarization of space charge polarization owing to be added impurity during manufacturing specimens, and the ${\beta}$ peak from the orientation of $Si-CH_3$ dipole, and the ${\alpha}_2$ near the temperature of $80^{\circ}C$ from hydroxyl in carboxylic radical, and finally, the ${\alpha}_1$ peak near the temperature of $130^{\circ}C$ from carboxyl acid that is formed by the thermal oxidation of high temperature.

• Elastomers and Composites
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• 제35권1호
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• pp.19-28
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• 2000

본 연구에서는 기존 외국제품들과의 물성 비교를 통해 부가중합형 실리콘 인상재를 개발하기 위한 기초연구를 수행하였다. IR과 EDX를 이용한 인상재들의 화학적 분석, DSC와 TGA를 이용한 열적거동분석, 접촉각, 점도, 가교특성 및 기계적특성 등의 분석을 수행하여 본 연구에서 개발된 제품의 고무인상재로의 응용 가능성을 평가하였다. 기초연구 결과에 따르면 인상재에 요구되는 모든 물성을 만족하는 제품은 없었지만, 본 연구에서 개발된 인상재의 경우 인장물성 및 가교밀도 특성이 상대적으로 우수하여 인상 채득시 요구되는 기계적 특성에는 가장 잘 부합하였다. 그러나 향후 친수성 계면활성제 도입을 통한 젖음성 향상, 온도와 경화시간과의 상관관계 확립, 정확한 체적변화 및 인열강도 개선 둥의 추가적인 물성 향상이 필요한 것으로 판단되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제51권2호
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• pp.113-121
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• 2016

Magneto-rheological elastomer (MRE) is a material which shows reversible and various modulus under magnetic field. Comparing to conventional rubber vibration isolator, MREs are able to absorb broader frequency range of vibration. These characteristic phenomena result from the orientation of magnetic particle (i.e., chain-like formation) in rubber matrix. In this study, silicone rubber was used as a matrix of MREs. Carbonyl iron particle (CIP) was used to give magnetic field reactive modulus of MRE. The surface of the CIP was modified with chemical reactants such as silane coupling agent and poly(glycidyl methacrylate), to improve interfacial adhesion between matrix and CIP. The mechanical properties of MREs were measured without the application of magnetic field. The results showed that the tensile strength was decreased while the hardness was increased with the addition of CIP. Also, surface modification of CIP resulted in the improvement of physical properties of MRE, but the degree of orientation of CIP became decreased. The analysis of MR effect was carried out using electromagnetic equipment with various magnetic flux. As the addition of CIP and magnetic flux increased, increment of MR effect was observed. Even though the surface modification of CIP gave positive effect on the mechanical properties of MRE, MR effect was decreased with the surface modification of CIP due to decrease of CIP orientation. Throughout this study, it was found that the loading amounts of CIP affected the mechanical properties of MRE, and surface property of CIP was an important factor on MR effect of MRE.

• Elastomers and Composites
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• 제40권3호
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• pp.196-203
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• 2005

본 논문에서는 상온 경화형 실리콘 접착제의 표면 특성, 열안정성, 접착력, 그리고 모폴로지 분석을 통하여 접착제의 내엔진 오일성 평가 및 고장분석을 시행하였다. 실험 결과, 엔진오일의 침투는 접착제 시편의 표면에서 중앙으로 진행되었으며, 열화시간에 따라 접착제 시편중에 오일의 함량은 점차 증가하였으며, 접착제의 Si-O-Si 결합은 점차 분해되었다. TGA 실험결과로부터 열분해는 접착제 시편의 표면과 밑 부분에서 발생함을 알 수 있었다. 상온 경화형 실리콘 접착제의 내엔진 오일 시험 후 접착제 시편의 인장강도, 신율, 접착력 등의 물성이 모두 현저하게 감소하였으며, 이는 엔진오일의 흡수와 열화에 의해 초기 접착제 성질을 많이 상실한 것으로 판단된다. 또한, SEM 분석을 통하여 접착제 시편의 파괴모드는 열화시간이 증가함에 따라 응집 파괴에서 계면 파괴로 나타남을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.136-141
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• 2007

This paper introduces an artificial neuron which is a nano composite continuous sensor. The continuous nano sensor is fabricated as a thin and narrow polymer film sensor that is made of carbon nanotubes composites with a PMMA or a silicone matrix. The sensor can be embedded onto a structure like a neuron in a human body and it can detect deteriorations of the structure. The electrochemical impedance and dynamic strain response of the neuron change due to deterioration of the structure where the sensor is located. A network of the long nano sensor can form a structural neural system to provide large area coverage and an assurance of the operational health of a structure without the need for actuators and complex wave propagation analyses that are used with other methods. The artificial neuron is expected to effectively detect damage in large complex structures including composite helicopter blades and composite aircraft and vehicles.

• Elastomers and Composites
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• 제40권4호
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• pp.266-271
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• 2005

실리콘 고무 (SR) 함량이 EPDM/SR 블랜드의 열안정성에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 질소 분위기하에서 TGA 열분석을 수행하여 열분해온도, 열분해 활성화에너지 ($E_d$), 열분해 후 잔여량 등 열안정성 인자들을 알아보았다. 실험 결과, SR 첨가량이 10 wt%일 경우 블랜드의 열분해 곡선은 순수한 EPDM 고무와 비슷한 경향을 보였으나, SR 함량이 증가함에 따라 블랜드의 열분해는 더 높은 온도에서 진행되었다. 순수한 EPDM 고무인 경우 $E_d$ 값은 처음에는 서서히 감소하다가 분해분율이 20 wt%이상에서는 거의 일정한 값을 나타내었다. SR 함량이 10-20 wt%일 경우 블렌드의 $E_d$은 순수한 EPDM 고무의 경우보다 높은 값을 나타내었으며, 분해분율이 증가함에 따라 점차 감소하였다. 반면에 SR 첨가량이 30 wt%일 경우 블렌드의 $E_d$은 순수한 EPDM 고무의 경우보다 낮은 값을 나타내었으며, 분해분율이 증가함에 따라 서서히 감소하였다. 또한, $800^{\circ}C$에서의 열분해 후 잔여량은 SR 함량이 증가함에 따라 증가하였으며, 이는 분해된 실록산 그룹이 경화된 수지의 표면에 보호막을 형성하여 열전달 및 확산을 제한한 것으로 판단된다.

• 접착 및 계면
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• 제10권1호
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• pp.30-34
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• 2009

Two-phase 복합재료 계에서 성형압력이 열전도도에 미치는 영향을 고찰하였다. Polypropylene (PP) 고분자에 열전도성 필러인 Silicon carbide (SiC)를 40 vol% 첨가하여 압력을 0 MPa부터 20 MPa까지 시키면서 PP/SiC 복합재료의 계면과 열전도도의 변화를 관찰하였다. PP/SiC (40 vol%)에서 압력을 0에서 20 MPa를 증가시킴에 따라 복합재료 내부의 기포가 적어지고 고분자-필러와 필러-필러 계면에서의 접촉이 용이해져 포논산란이 감소되고 열전도도는 1.31 W/mK에서 1.86 W/mK로 약 40% 증가함을 확인하였다. 실험을 통하여 얻어진 열전도도 값과 Maxwell식과 Agari식을 이용한 Two-Phase계의 열전도도 예측값을 비교한 결과, 필러간의 상호작용을 고려하는 Agari예측식의 경우에 실험결과와 잘 일치하는 것을 확인하였다.