고형분 70% 아크릴수지를 합성하기 위해 n-butyl methacrylate(BMA), methyl methacrylate(MMA), 2-hydroxyethyl methacrylate(2-HEMA) 및 acetoacetoxyethyl acrylate(AAEA)와 caprolactone acrylate(CLA)를 사용하여 공중합체의 유리전이온도(Tg)를 50 ℃로 조정하여 합성하였으며, 합성한 아크릴수지의 점도와 분자량은 수산기가(OH values)의 증가에 따라 증가되었다. 높은 고형분의 아크릴수지 합성에 적합한 반응개시제는 di-tert-amyl peroxide 이었으며, 최적의 합성조건은 반응 개시제 5 wt%, 연쇄이동제 4 wt%, 반응온도 140 ℃에서 적하시간은 4시간이었다. 합성수지의 구조는 FT-IR과 1H-NMR spectroscopy로 확인하였고, 수평균 분자량은 1900~2600, 분자량 분포도 1.4~2.1을 얻었다. 합성한 아크릴수지와 무황변성 폴리이소시아네이트인 hexamethylene diisocyanate trimer(Desmodur N-3300)의 NCO/OH 당량비를 1.2/1.0으로 조절하여 아크릴-우레탄 투명도료를 제조하였다. 도료의 물리적 특성으로 점도, 부착성, 건조시간, 가사시간, 연필경도 및 광택을 비교 검토한 결과 부착성, 건조시간, 가사시간, 연필경도 및 광택이 양호한 결과를 나타내었고, 특히 CLA를 10 % 도입한 도료는 부착성이 우수하고 낮은 점도와 높은 경도를 나타내었다.

In this study, isophorone diisocyanate (IPDI) and dimethylolbutanoic acid (DMBA) were used on the basis of poly caprolactone diol (3M, 3.5M, 4M, 4.5M) for the synthesis of water-based polyurethanes for coating on skin layers of leather. Tensile strength, elongation, and adhesive strength of the prepared samples were measured. As a result of measuring the tensile strength, the tensile strength was found to be 4.09 kgf / mm2 when 3 moles were applied, and 1.071 kgf / mm2 when 4.5 moles were applied. Elongation was 366 % when 3 moles of PCL were applied, and 709 % at 4.5 moles. Adhesive strength was 2.887 kgf / cm when 3 moles of PCL was applied and 0.998 kgf / cm when 4.5 moles were applied.

본 연구에서는 캐비테이션에 의한 부식에 강한 도료를 개발하기 위하여 고탄성의 우레탄 수지에 내마모 성능을 향상시키기 위한 첨가제로서 Multi wall과 Single wall type의 Carbon nano tube(CNT)와 Spherical과 Fiber type의 Graphite 나노 입자를 첨가하여 물성과 캐비테이션에 대한 저항성, 작업성 등을 비교 평가하였다. 나노 입자로서 Graphite에서는 캐비테이션 저항성(t50)이 Spherical type(t50 182min)보다는 Fiber type(t50 292min)이 높은 캐비테이션 저항성을 갖는 것으로 관찰되었다. 또한 CNT에서는 Single wall type의 캐비테이션 저항성(t50 286min)이 Multi wall보다는 더 높은 것으로 관찰되었다. 나노 입자중에서 가격 및 캐비테이션 저항성을 감안하면 가장 최적의 나노 입자는 Fiber type의 Graphite로 관찰되었다. 도료의 작업성 평가에서 수동 작업에 의해 제작된 표면은 매끈한 표면을 가지고 있으나 Spray 작업에 의해 제작된 표면은 표면이 균일하지 않으며 Spray시 발생된 Dust가 표면에 고착된 형태로 관찰되었다.

본 연구에서는 캐비테이션에 의한 부식에 강한 도료를 개발하기 위하여 고탄성의 우레탄 수지에 내마모 성능을 향상시키기 위한 첨가제로서 Polypropylene glycol(PPG), Polycarbonate diol(PCD), Polycaprolactone polyol(PCL-1), Polycaprolactone-tetramethylene glycolether(PCL-2) 등 4가지 종류의 Polyol을 첨가하여 제조한 도료의 물성과 캐비테이션 저항성을 평가하였다. 합성된 도료의 물성을 비교한 결과 Polyol 중에서는 PCD을 첨가한 경우 경도와 내마모성이 높아 캐비테이션 저항성이 높을 수 있는 물성을 가진 것으로 나타났으나 고점도를 가지고 있어서 도료화에 어려움이 있을 것으로 예상되어 점도가 낮은 도료를 위하여 PCL-1을 적절한 첨가제로 선정하였다. PCL-1이 첨가된 도료의 캐비테이션 저항성을 평가한 결과 저항성이 높은 것으로 나타났고 SEM을 이용하여 표면 분석을 통한 기공의 침식현상을 관찰하였다.

최근 오랜기간에 걸친 장마와 많은 호우로 인해 교통량이 집중된 도로에서 아스팔트가 깨져있는 경우를 많이 확인할 수 있다. 이런 포트홀(Pothole)과, 포트홀로 인해 크로커다일 크래킹(Crocodile Cracking)이 발생한 도로 위를 자동차가 통과하게 되면 타이어 손상, 승차감 저하 등 자동차와 차내의 사람들이 큰 불편함을 겪게 된다. 이 포트홀을 보수하는 방법으로 도로 주변을 모두 드러내어 다시 도로 포장을 하는 매우 비경제적이고 비효율적인 보수방식이 고수되고 있다. 따라서 우리는 포트홀이 생성되는 기작을 연구하고 이를 막아보는 방법을 탐구하여 포트홀 생성 가능성 자체를 차단하는 새로운 방식을 연구하기로 했다. 우리가 생각해낸 방식은 사회 다방면에서 사용되어 쉽게 구할 수 있는 우레탄으로, 여러 우레탄 중 발포우레탄은 경화제 첨가시 부피가 커지는 발포 과정이 진행된다. 우리는 포트홀이 생성되기 전에 발생하는 공동을 우레탄을 사용하여 메운다면 포트 홀이 생성되는 것을 막을 수 있을 것이라 생각했고, 이런 우레탄을 캡슐 형태로 아스팔트 내부에 투입하여 외부 충격에 의해 캡슐이 자연스럽게 깨지면서 내부의 우레탄과 경화제가 밖으로 흘러나와 발포 과정이 일어나도록 만들고자 했다. 우리는 먼저 발포우레탄의 성능을 확인해보고 실제 도로에 적용할 수 있는지를 확인하기 위해 개미집 모형 내부의 공동을 우레탄으로 채우고 발포율을 확인하는 예비 실험을 진행하였다. 이후, 시험관의 껍데기, 얼음, 판 등을 이용하여 내부에 우레탄을 채울 수 있는 관형 캡슐을 제작하고자 했으나 아스콘의 접착력 등의 이유로 인해 좋은 캡슐 모형을 제작하는 데 실패했다. 이후, 우리는 라텍스 장갑을 이용하여 캡슐을 제작할 수 있었으며, 이를 개미집 모형 내부에 투입하고 외부의 압력을 통해 분쇄한 결과 내부의 우레탄과 경화제가 외부로 유출되어 발포 과정이 진행된 것을 확인할 수 있었다. 우리는 이것을 실제 아스팔트 조각에 적용시켜 발포를 통한 공극 충진과 함께 접착력까지 강화시킬 수 있다는 것을 확인했다. 본 연구에서 우레탄-아스팔트 접착체는 한국산업규격(KS)에서 권장하고 있는 인장전단강도를 준수하고 있으므로 중대형 차량 역시 충분히 통행할 수 있어 실제 아스팔트에 적용함에 무리가 따르지 않을 것으로 예상되며, 우레탄이 공동을 충진하고, 아스팔트를 강화시키며, 물이 아스팔트 내부로 덜 스며들게 하여 포트홀 생성을 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 방식으로 생각된다. 제작한 우레탄-아스팔트 접착체에서, 단위 면적당 포함되는 캡슐의 양에 대한 공동 충진의 효율을 분석하는 후속 연구가 진행된다면 가장 효율적인 캡슐량을 얻어낼 수 있을 것이다. 한편, 본 실험에서 제작한 캡슐을 토대로 아스팔트에 투입시킬 캡슐 제작 비용을 계산한 결과, 현재 포트홀 보수 비용(개당 2만원)의 80% 이상을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

This paper has fabricated insulation gang-form adhering general gang-form to the polyisocyanurate board and analyzed type of members, temperature record by locations and strength development after placing the concrete, in order to ensure efficient concrete quality under cold weather. According to our test, we can see that general gang-form member with curing under the same conditions as the actual field has a trend of constantly decreasing concrete temperature regardless to surface or central area due to rapid outdoor air temperature reduction, while in the case of insulation gang-from I and II, temperature increased up to around 25℃ after 12 hours under rapid outdoor air temperature change and temperature distribution did not appear large separation according to hydration reaction measurement locations. In addition, results of measurement for temperature records on weak insulation area by types of gang-forms showed that the temperature record distribution on the form tie surface and horizontal bar surface of angle bar has generally similar trend as the temperature records on the surface of the insulation gang-form, while corner area of the insulation gang-form did not have large insulation effect. It is determined that it requires additional curing measure for the weak corner area of the insulation gang-form in the future.

Antistatic acrylic resin is made from n-butyl methacrylate, methyl methacrylate, dimethyl amino ethyl methacrylate(DMAEMA), 2-ethyl hexyl methacrylate, hydroxy ethyl methacrylate, 2,2'-azobis iso-butyronitrile by synthesis. To achieve a lowest surface resistance of antistatic acrylic resin was applied to a variety of synthesis processes. The acrylic resin has been determined from the value of surface resistance and -then the antistatic acrylic resin including dimethyl amino ethyl methacrylate of the 10%, 20% and 30% is synthesized. Finally, dimethyl sulfate(DMS) on a variety of weight ratios is added to antistatic acrylic resin. When DMAEMA / DMS weight ratio is 1/1, antistatic acrylic resin isn't haze the lower the surface resistance. Compared to the traditional antistatic agent, all aspects of the physical properties is outstanding.

전 세계적으로 전자･전기 제품의 개발 속도가 빨라짐에 따라 집에서 사용하는 가전제품의 교체 주기가 점차 빨라지고 있는 추세이며, 사용이 완료된 가전제품은 재사용되기도 하지만 대부분이 폐기 처리되고 있는 실정이다. 특히, 가전제품 중 냉장고 등에 포함되어 있는 폴리우레탄(Polyurethane)의 경우 단열성 및 경량화가 가능한 장점들을 가지고 있어 다양한 가전제품에 사용되고 있다. 하지만 폴리우레탄의 경우 고분자 폐기물로써 자연적으로 분해되는데 걸리는 시간이 상당히 소요된다. 따라서 본 연구에서는 낮은 밀도를 가지는 폐 우레탄의 단점을 보완하고자 고형연료화 기술을 적용시켜 펠렛화 하였으며 이를 통해 합성가스를 생산하고자 가스화 공정에 적용하였다. TG 분석 및 기초특성분석을 통해 실험 조건을 설정하였으며 그 중 equivalent ratio (ER)를 변화시킴에 따라 최적 조건을 도출하고자하였다. 특히, 가스화로의 경우 유동층에 비하여 비교적 운전이 용이한 고정층 가스화로를 적용하였다. 가스화 공정 적용 후 배출되는 합성가스에 대해서 Micro-GC를 통한 정성 분석, dry gas meter (DGM)를 통한 가스의 정량 분석 및 가스상 오염물질 중 질소 화합물인 NH3, HCN에 대하여 분석을 진행하였다. 그 결과 가스화 공정 운영에 있어 비교적 안정적인 운영이 가능하였으며 가스화 성능 지표인 냉가스 효율(CGE, cold gas efficiency)과 탄소 전환율 (CCE, carbon conversion efficiency) 결과 각각 약 60%, 50% 값을 보였다. 또한, 가스상 오염물질의 경우 HCN 약 150 ppm, NH3 약 50 ppm으로 이를 제어하기 위한 부가적인 제어시설이 필요하다고 판단된다.

전 세계적으로 지속적인 천연자원의 사용으로 인해 고갈 시점이 다가옴에 따라 신재생에너지 및 신에너지 사용이 불가피한 상황에 이르렀다. 이러한 신재생 에너지 중에서 국내의 경우 약 70% 이상을 차지하는 폐기물에 대한 에너지화 기술 및 처리 기술 연구는 지속적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 ‘전기･전자제품의 재활용 및 자동차의 자원순환에 관한 법률’에 의해 관리되어 지고 있는 전기･전자 제품 중 주로 재활용되지 못하고 전량 위탁 소각되고 있는 폐 우레탄과 펠렛화를 통해 고형 연료로 만들어진 RPF 혼소 시 발생하는 배가스 특성에 대해 파악하고자한다. 혼소 대상 물질인 폐 우레탄과 RPF의 경우, 모두 고발열량 시료로써, 소각에 활용 시 높은 열 회수율을 기대 할 수 있다고 판단된다. 실험 조건의 경우, 고정층 반응기에서 실험을 진행하였으며, 혼소 비율은 각각 우레탄 30%, 50%, 100%로 하였다. 특히, 소각에서 가장 중요한 운전요인중 하나인 공기비는 기존 소각 시설에서 1.5에서 2.0사에서 운전되지만, 본 연구에서는 2.0과 3.0에서 진행하였다. 이것은 반응기 가 실험실 규모의 반응기로 산화제와 대상 시료간의 접촉이 원활히 일어나지 않는 이유에서 기존 소각 시설에서 운전되는 공기비 보다 높게 산정하였다. 배가스 조성의 경우에는 산소(O2), 일산화탄소(CO) 그리고 이산화탄소(CO2)를 실시간 가스 분석기를 사용하여 측정을 실시하였다. 마지막으로 가스상 오염물질은 폐 우레탄의 원소 분석 결과, 질소(N) 함유량이 높아 소각 및 열처리 공정에 적용시 질소화합물 배출이 많이 될 것으로 판단하여 질소화합물인 NOx, NH3, HCN에 대하여 분석을 실시하였다. 위 가스상 오염물질은 대기오염공정시험법을 참고하여 습식법으로 진행되었으며, 샘플링 된 흡수액은 IC(Ion Chromatography) 분석을 통해 농도 계산을 할 수 있었다.

Waste electrical and electronic equipment (WEEE) has been received much attention recently due to rapid changes in materials and shorter replacement of consumer products. Most of WEEEs are collected and recycled at the designated recycling centers in Korea, and final residues after recycling, sorting and shredding them to separate valuable and recyclable parts in series are left as forms of shredded plastic mixtures, which would be a problem to be resolved. By further plastics separation the polyurethane foams are mostly remained and becomes waste to be treated by appropriate methods. Gasification to produce syngas and incineration to recover energy for such polyurethane foam waste could be utilized instead landfill presently treated. In this study the experiment was conducted to evaluate such performance characteristics of thermal processes. Pelletized solid refuse fuel (SRF) was fabricated to feed into the test furnace even though it was light with low density. Thermogravimetric analysis, proximate analysis and higher heating value were made. During gasification and incineration, gas composition with gaseous pollutants were measured. Due to nitrogen content in polyurethane, nitrogen containing gaseous substances such as NH3 and HCN were observed with varying equivalent air ratios (ERs). The assessment of polyurethane waste foam to energy using incineration and gasification was made with finding out the optimal condition of air injection to emit less pollutants in both operations. Produced syngas could be utilized as energy fuels by lowering pollutants emission.

아스팔트 콘크리트 포장 파손 중 40cm-50cm 지름과 5cm-10cm 깊이를 갖는 움푹 파이는 형태의 포장 파손을 포트홀(pothole)이라고 한다. 포트홀 파손 발생 메커니즘은 아스팔트 혼합물에 수분이 침투하고, 아스팔트 바인더와 골재의 점착력이 침투한 수분에 의하여 약화되어 발생한다. 따라서 아스팔트 콘크리트 포장의 포트홀은 주로 장마 기간에 많이 발생하지만 최근 들어 지구 온난화의 영향으로 겨울철 강우 또는 강설의 증가와 제설제의 영향으로 겨울과 봄에도 많이 발생하고 있다. 본 연구에서는 아스팔트 콘크리트 포장에 발생한 포트홀 파손을 효율적으로 상온에서 보수할 수 있는 보수 재료에 대하여 25℃에서 간접인장강도시험을 수행하고, 5회 동결융해 반복 후 간접인장강도시험을 수행하여 인장강도비(TSR, Tensile Strength Ratio)를 산정하였다. 이때 사용된 우레탄 개질 아스팔트 포트홀 보수재는 목표 공극률 4%대의 혼합물을 사용하였으며, 비교대상 상온 보수재는 사전 혼합된 형태로 사용되고 있는 기성 제품 2종류를 선정하였다. 각각의 포트홀 보수재는 양면 50회 다짐을 수행하여 공시체를 제작하였다. 동결융해 조건은 KS F 2398에 따라서 영하 18℃에서 16시간 방치한 후 60℃ 항온수조에서 24시간 담그는 것을 동결융해 1회로 보고 5회 반복한 후 간접인장강도시험을 수행하였다. 5회 동결융해 반복시험 후 인장강도비가 우레탄 개질 아스팔트 포트홀 보수재의 경우 35%이며, 비교 대상 상온 포트홀 보수재는 각각 67%와 66%로 나타났다. 우레탄 개질 아스팔트 보수재의 인장강도비가 다른 두 혼합물보다 50%정도 인장강도비가 작은 것으로 나타났지만 5회 동결융해 반복 시험 후 25℃의 인장강도값의 경우 비교 대상인 상온포트홀 보수재가 개발중인 상온 포트홀 보수재보다 각각 36%와 12%로 매우 작은 것으로 나타났다.

비노출형 도막방수재 도포 후 누름콘크리트 타설 시기에 따른 도막방수재의 물리적 특성과 바탕면 조건, 도막두께 및 보강포 사용유무에 따른 내피로성을 검토하였는데, 누름콘크리트 타설 시기가 짧을수록 변색이 심하였고, 도막두께가 두꺼운 반면 인장성능이 낮았다. 내피로 성능은 3 mm의 도막두께에서는 파단되지 않았으나 1, 2 mm는 모두 파단 되었고 부직포로 보강한 경우의 내피로성능이 상대적으로 우수한 것으로 나타났다.

Several researches of durability are proceeded domestically and internationally based on this circumstances and apply various integrity evaluation techniques and reinforcement methods of reinforced concrete structures to maintain the durability. Application of building coating materials on building external is effective as a popular material method to maintain durability of reinforced concrete structures as design.

The physical properties of sidewalk pavement material made by combining rectangular chips with urethane resin were reviewed through both an indoor test and an on-site test. To obtain the chips, forest tree by-products were crushed and then passed through a 10mm sieve. The materials that remained in the 2.36 mm sieve are the above mentioned chips. For the indoor test, the mixing ratios of urethane resin to chips, by mass, were set as 30%, 40%, 50%, 75% and 100%, respectively. Then, the mixture obtained by mixing with forced mixing type mixer was formed in an iron mold. Tests for tensile strength, elasticity and permeability coefficient were performed 7 days after forming. For the on-site test, the cross-section of the sidewalk pavement material consisted of sand filter layer, crushed stone subbase, permeable concrete base and surface layer of the forest tree chip mixture. For the surface layer, the mass ratios of urethane resin to the forest tree chip were determined to be 40%, 60% and 80%, respectively. The physical property test like the one performed in the indoor test and the skid resistance test was performed over 7 days after the completion of trial construction. According to the result of the tests, the tensile strength, GB/SB coefficients and permeability coefficient were 0.1 to 0.7MPa, 15 to 43% and 0.3 to 0.5mm/sec, respectively, depending on the mixing ratio. In addition, the skid resistance coefficient was 75BPN with the mass ratio of the urethane resin to the forest tree chips of 80%. Furthermore, it was found through the on-site test that a pavement surface with excellent surface smoothness could be obtained through the application of a construction method using an electric heat roller. It was also confirmed that the mixing ratio of urethane resin to forest trees chips needed to be 60% or more.

최근 도로 파손 발생 이전에 유지관리 차원에서 최소 비용으로 최대 효과를 볼 수 있는 예방적 유지보수공법에 대한 관심이 증가하고 있다. 예방적 유지보수공법 중에서 많이 사용되는 것이 표면처리공법으로 유화 아스팔트 바인더 또는 개질 유화 아스팔트 바인더가 사용되고 있다. 일반적으로 유화 아스팔트 바인더는 상온 시공이 가능하지만 공용 수명이 짧은 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 유화 아스팔트 계열 바인더의 단점을 보완하기 위하여 우레탄으로 개질된 아스팔트 바인더를 개발하고자 하며, 우레탄 개질 아스팔트 바인더 주재에 대한 저장 안정성 및 점도 실험을 수행하였다. 실험 결과 프로세스 오일의 양은 아스팔트 바인더 혼합물 중량에 대하여 30% 이상 필요한 것으로 나타났다. 아로마계, 나프탄계 및 파라핀계의 프로세스 오일을 혼합한 아스팔트 바인더 혼합물과 이소시아네이트를 혼합 할 경우 재료 분리가 발생했다. 재료 분리가 발생하지 않은 주재에 대한 점도 시험 결과 TDI(Toluene Diisocyanate)를 첨가하여 주재를 생산하는 것이 MDI(Diphrnyl Methane Diisocyanate)를 첨가한 경우보다 점도 기준을 만족시키는데 유리한 것으로 나타났다.