• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.311-312
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• 2023

In this study, porous concrete with improved functionality was developed by using superabsorbent polymer (SAP) to provide rooting space for plants. The depth of settlement and mass change according to the substitution and addition rate of SAP were determined by investigating the functional performance of SAP and the volume change upon saturation. Test results indicated the depth of penetration settlement increased as the substitution rate of SAP increased, but the mass change could not be confirmed as the addition rate of SAP increased. The instability of the specimens due to the excessive volume change of SAP, as well as the osmotic pressure phenomenon according to the pH concentration, were identified as the cause. Therefore, future studies are needed to investigate the appropriate substitution and addition rate of SAP, as well as to reduce the osmotic pressure phenomenon according to the pH concentration, which would contribute to the improvement of the functional performance of vegetation concrete.

• 공업화학
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• 제7권1호
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• pp.136-144
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• 1996

역상현탁 중합방법으로 sodium acrylate 및 아크릴산을 모노머로 사용하고 분산제로는 sucrose fatty acid ester(S-570), 증점제로는 Xanthan-gum, 가교제로는 EDGMA 및 GPGE, 개시제로는 $K_2S_2O_8$, 및 용매로는 사이클로헥산을 사용하여, sorbitol의 함유량을 10~50%로 변화시키면서 sorbitol이 결합하고 있는 고흡수성 수지(SAP)를 합성하였다. 합성한 고흡수성 수지를 모노머량의 0.05~0.40mol%로 표면가교 시켰고, 입자형태는 구형이었으며 입자크기 분포는 $177{\sim}707{\mu}m$ 이었다. 고흡수성 수지의 흡수량은 물에 대하여는 785~1086배 이었고, 0.9% NaCl 용액에 대해서는 50~83배 이었다. Sorbitol의 함유랑이 증가할 수록 고흡수성 수지의 흡수량과 보수량은 감소하였으며, +5 cal/g SAP의 흡열특성을 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.20-29
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• 2016

이 연구에서는, 우리나라 전통 건축재료 중 하나인 천연 황토 모르타르에 사용되어 온 해초풀과 현대적 재료인 고흡수성수지(Superabsorbent Polymer, SAP)와 같은 흡수성 물질이 이러한 모르타르의 건조수축과 압축강도에 미치는 영향이 조사되었다. 흡수성 물질과 더불어 문화재표준시방서에서 권고하는 초기 밀봉양생의 효과 역시 검토되었다. 실험에 의한 28일 압축강도와 수렴한 건조수축 변형율의 검토 결과, 우선 초기 7일간의 밀봉 양생은 강도향상과 수축저감에 효과적이었다. 따라서, 문화재표준시방서의 권고는 합리적이며 실효성이 있는 것으로 검증된다. 흡수성 물질의 혼입 역시 두 재료특성에 있어 효과적인데, 그 효과는 물질들의 흡수 능력에 의존한다. 따라서, 흡수 능력이 더 높은 SAP을 사용하는 것이 해초풀을 사용하는 것보다 더 효과적이다. 그러나, 이러한 것들이 유효하기 위해서는 초기 밀봉양생과 물이 추가되지 않는 조건들이 함께 따라야 한다. 마지막으로, 황토 모르타르의 압축강도의 증가는 건조수축의 감소와 선형적으로 관계한다. 이러한 선형 상관성에 의해, 초기밀봉 양생 또는 흡수성 물질의 혼입에 따른 모르타르의 압축강도 증가하는 원인이 정량적으로 설명될 수 있다.

• 폴리머
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• 제35권6호
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• pp.558-564
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• 2011

생체적합하고 생분해성을 갖는 폴리아미노산의 하나인 폴리아스팔트산은 팹타이드 결합으로 이루어진 수용성 합성고분자로서 의료용 소재 및 다양한 응용분야의 연구가 흥미있게 진행되어 왔다. 본 연구에서는 아미노산인 GABA(${\gamma}$-aminobutylic acid)와 ${\beta}$-alanine을 곁사슬에 도입한 폴리아스팔트산 유도체 고분자를 제조하고, 이들을 서로 다른 함량의 ethylene glycol diglycidyl ether(EGDE)를 사용하여 가교시켜 고흡수성 하이드로젤을 제조하였다. 각 하이드로젤에 대해 증류수와 PBS 용액에서 기본적인 팽윤물성, 젤의 가수분해 거동과 모폴로지를 조사하였다. 제조한 하이드로젤은 수용액에서 pH와 염(salt) 농도에 의존하는 민감성 팽윤거동을 보였으며, 또한 비교적 빠른 가수분해 거동을 나타내었다.

• 폴리머
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• 제35권6호
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• pp.520-525
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• 2011

초다공성 하이드로젤은 다공성 공극구조를 이용하여 기존 수화젤의 팽윤성을 획기적으로 향상시킨 것으로, 빠른 팽윤거동과 높은 흡수율로 다양한 의약용 응용분야에 유용한 재료이다. 본 연구에서는 장용 코팅제인 Eudragit 계열 고분자들을 사용하여 poly(acrylic acid-co-acrylamide)계 초다공성 하이드로젤을 코팅함으로써 pH 의존성 팽윤거동을 보이는 초다공성 하이드로젤을 제조하고자 하였다. 서로 다른 pH 영역에서 작용하는 Eudragit L100과 S100을 이용하여 딥 코팅에 의해 표면을 코팅한 후 SEM을 이용해 공극구조를 관찰하고 pH에 따른 초다공성 하이드로젤의 팽윤거동을 관찰하였다. Eudragit 계열 고분자들로 코팅된 하이드로젤은 낮은 pH 환경하에서는 팽윤이 억제되다가, 특정 pH 이상에서 팽윤성이 향상되는 pH 의존성 팽윤거동을 보였고, 이러한 pH 의존성은 사용한 장용 코팅제용 고분자들의 pH 특성에 의존하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.88-96
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• 2020

이 연구에서는 고흡수율 폴리머(SAPs)를 포함하는 시멘트계 재료의 자기치유에 대한 습윤/건조 반복 작용의 영향을 실험적으로 평가하였다. 매 주기마다 SAP 함량을 변수로 하는 시멘트 페이스트 시편을 균열 이후 1시간 동안 습윤 조건에 노출시키고(흡수율시험 및 투수시험 진행), 47시간 동안 건조 조건에 노출시켰다. 흡수율시험 결과 SAP 미혼입 시편, SAP 0.5%, SAP 1.0%, SAP 1.5% 혼입 시편의 균열을 통한 흡수율이 각각 1주기 대비 8주기 이후 22.9%, 36.8%, 42.8%, 46.3% 감소한 것으로 나타났다. 또한, 투수시험 결과 모든 시편의 균열을 통한 물 유출량은 습윤/건조 주기에 따라 점차 감소하였으며, 특히 SAP 함량이 증가할수록 유량 감소율은 증가하였다. 또한, X-ray CT 분석을 통해 균열 내 SAPs의 유입수에 의한 팽윤 거동이 확인되었다. 실험 결과는 SAPs가 유입수를 흡수하여 팽윤함에 따라 유효 균열폭이 감소될 수 있고, SAPs는 흡수한 물을 건조 조건에서 주변 균열부에 공급함에 따라 치유 생성물의 형성을 촉진시킬 수 있음을 나타낸다. 이 연구의 결과는 SAPs의 혼입이 균열의 수밀성을 증가시킴에 따라 시멘트계 재료의 자기치유 성능을 향상시킬 수 있음을 나타낸다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.50-59
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• 2020

고 흡수성 폴리머(SAP)는 콘크리트 내부에서 물을 흡수하여 팽창하며 물을 방출하면서 수축한다. 이 과정을 통해 콘크리트는 내부 양생 효과를 얻을 수 있지만 팽창한 SAP가 차지하고 있던 공간은 공극으로 존재하게 된다. 따라서 본 연구에서는 SAP를 혼입한 콘크리트의 기초 물성 및 염화물 침투 저항성을 평가하여 SAP의 내부 양생과 공극에 의한 영향을 평가하였다. 또한 SAP에 의한 내부 양생 효과를 평가하기 위해 양생 조건을 수중 양생과 봉함 양생으로 구분하여 실시하였다. 실험 결과, 수중 양생의 압축강도는 혼입율에 따라 큰 차이가 없었으며, 봉함 양생의 경우에는 SAP의 혼입율이 증가함에 따라 압축 강도가 증가하는 경향을 나타냈다. 봉함 양생의 경우 내부 양생 효과가 압축 강도 증가에 영향을 준 것으로 판단된다. 염화물 확산계수 측정 결과, SAP의 혼입율 증가에 따라 확산계수가 감소하는 경향을 나타냈으며, 특히 봉함 양생은 내부 양생 효과로 인해 수화 반응이 촉진되어 염화물 침투 저항성이 더욱 개선된 것으로 판단된다. 양생 조건이 다른 경우 표면 전기저항을 이용해 염화물 침투 저항성을 평가하는 것은 부적절한 것으로 판단된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.292-304
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• 2023

연구목적: 일상생활의 편의를 위해 개발된 고흡수성 중합체가 생산 및 저장 사업장에서 크고 작은 발화 사고가 발생하고 있는 바, 이에 대한 화재사고 예방대책 수립을 위한 실험적인 기초자료의 확보를 위해 이 연구를 수행하였다. 연구방법: 시료용기를 가로 및 세로는 0.2m로 고정하고, 폭을 각각 3cm, 5cm, 7cm, 그리고 14cm의 크기로 직육면체 형태로 하여 무한평판에 접근하게 하였다. 미리 설정된 온도제어 프로그램에 따라 소정의 온도로 가열되게 한 항온조 중심부에 시료용기를 고정시키고 중심부의 온도가 설정하여 둔 온도보다 20℃이상 상승한 경우를 ｢발화｣한 것으로, 시료의 중심부 온도가 설정하여 둔 온도와 유사하게 지속되었을 경우를 ｢비발화｣한 것으로 판정하였다. 연구결과: 자연발화의 한계온도는 시료용기의 폭이 3cm일 때 212.5℃, 5cm일 때 202.5℃, 7cm일 때 192.5℃, 그리고 14cm일 때에는 177.5℃로 산출되었다. 최고의 온도에 도달되는 발화를 위한 유도시간은 3cm일 경우 약 42시간, 5cm일 경우 약 91시간, 7cm일 경우 약 151시간, 그리고 14cm일 경우 약 300시간으로 나타났다. 결론: ① 시료용기의 크기가 커질수록 자연발화온도는 낮아지고, 최고의 온도에 도달되는 발화를 위한 유도시간은 길어졌다. ② 겉보기활성화에너지는 39.30 [kcal/mol]으로 산출되었으며, 상관도는 99.5%였다.

• 폴리머
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• 제38권6호
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• pp.760-766
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• 2014

종래의 역상 현탁중합 방법을 개선하여 서방성 재료로 적합한 비드형 고흡수성 수지를 제조하고 그것의 물리적 특성을 관찰하였다. 단량체로 아크릴산과 아크릴 아마이드를, 가교제로는 N,N-메틸렌 비스아크릴 아마이드를 사용하였다. 단량체 수용액의 점도는 하이드록시에틸셀룰로오스(HEC)로 조절하였고 분산안정제로 에틸셀룰로오스와 폴리부타디엔계를 조합하여 사용하였고, 분산상으로는 혼합용매를 사용하여 단량체 수용액과 비중을 유사하게 조절하여 사용하였다. 제조된 비드의 주사전자현미경(SEM) 분석결과, 입자의 표면에 수십 nm 직경의 기공들이 존재함을 확인하였다. 비드 입자의 크기는 단량체 수용액의 점성을 조절함에 따라 $500{\sim}3000{\mu}m$ 범위의 크기 분포를 보였다. 비드의 흡수량 및 흡수속도는 입자크기에 반비례하였으며 1 g 수지가 5시간 동안에 흡수하는 최대 수분량은 평균 170~200 g이었다. 한편, 이러한 흡수량은 수용액의 pH 변화에 의존하였으며 pH 5~11 범위에서 최대의 흡수량을 보였으며, NaCl과 $MgCl_2$ 염이나 에탄올과 프로필렌글리콜의 농도 증가에 따라서는 흡수량이 급격하게 저하되었다. 흡수 후 방출 거동을 관찰한 결과 상온에서 700시간으로 서방성 재료로 사용가능성을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권3호
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• pp.402-408
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• 2016

생표고버섯 생산 농가에서 일반 판매처까지 보관 및 유통 단계를 거치면서 변화하는 온도 조건에 노출된 제품의 품질을 향상하기 위해 1차 개별포장과 2차 포장을 결합한 active 마스터 포장 시스템을 적용하였다. 외부 2차 포장에는 이산화탄소 흡수제인 $Ca(OH)_2$와 수분 흡수제인 고흡수성 고분자를 sachet 형태로 만들어 포장에 적용했다. 낮은 온도로 유지되는 저장단계에서는 1차 개별포장과 2차 포장의 결합한 형태로 수송 및 유통되고, 높은 온도에 노출되는 판매단계에서는 2차 포장을 해체한 후 판매가 진행되도록 하였다. 판매단계에서 2차 포장을 해체하면 온도 상승으로 인한 호흡 증가로 포장 내 산소 고갈과 높은 농도의 이산화탄소 축적을 막을 수 있으며, 급격한 생리장해를 억제할 수 있다. 수송 및 저장 단계에서 포장 내 기체조성과 온습도를 측정하고, 판매단계에서 포장을 개봉하여 생표고버섯의 품질을 측정하였다. 관행적인 방법인 통기성 천공 포장을 대조구로 하여 같은 조건으로 수송 및 유통, 판매를 통해 처리구 포장의 품질과 비교하였다. 이산화탄소 흡수제인 $Ca(OH)_2$와 수분 흡수제인 고흡수성 고분자를 봉지 형태로 만들어 함입시킨 active 마스터 포장 시스템은 유통 저장 단계에서 포장의 기체 이동과 이산화탄소 흡수제의 효과로 인하여 개별 포장내에 산소 농도가 9~11%, 이산화탄소 농도가 1~4% 범위를 얻을 수 있어서 품질보존에 도움이 되는 변형기체가 형성되었다. 처리구 간에 따른 경도와 표면색택, 호기성 세균수 등의 품질 변화에 대해서는 유의적인 차이를 확인할 수 없었으나, 대조구에 비해 이산화탄소 흡수제와 수분 흡수제의 처리구가 부패율 감소와 곰팡이/효모수의 성장억제 효과를 얻을 수 있었다. 농가에서 포장 전 예건처리를 할 수 없는 상황이기 때문에 계절적인 요인에 따라 이산화탄소 흡수제와 수분 흡수제의 양을 조절한다면 active 마스터 포장 시스템의 효과를 볼 수 있을 것으로 생각한다.