기업은 경쟁우위를 확보하고 지속적인 성장을 이끌기 위해 기술개발을 위한 R&D 투자 및 혁신활동에 집중해야 한다. 그러나, 기업의 이러한 활동은 언제나 성공하는 것이 아니며, 기술개발의 위험도가 높고 이익의 전용가능성이 낮거나 기업내부의 역량이나 자원이 부족할 경우, 기업의 혁신활동은 저해되기 쉽다. 이러한 상황에서 외부파트너와의 연구협력은 이러한 문제들을 해결할 수 있는 좋은 전략이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 한국의 제조업체를 대상으로 각 기업이 기술혁신을 위해 연구협력을 선택할 때 어떤 요인들이 연구 협력결정에 영향을 미치는지를 분석하였다. 이를 위해서 과학기술정책연구원(STEPI)에서 수행한 기술혁신조사 데이터를 활용하였으며, 분석결과 기업의 규모가 클수록, 과거의 연구협력경험이 많을수록, 하이테크 기업에 속한 기업일수록 연구협력을 통해 제품혁신을 수행하는 것으로 나타났으며, 혁신실패의 위험성, 자금조달의 어려움, 조직내부의 역량부족, 외부환경요인 등과 같은 혁신활동저해요소들은 제품혁신활동 수행시 외부와의 연구협력에 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다.

본 연구는 양성전해질막의 금속이온 특성을 조사하기 위하여 Taurine (TAU)막을 제조하였다. 제조방법으로는 방사선조사법에 의한 Glycidyl methacrylate (GMA)의 중공사막 표면위에 고정시키고, 이후 Taurine의 염기성 부분인 -NH2기(amine fuction)와 GMA의 glycididyl의 개환 반응을 통하여 안정된 막을 형성하도록 하였다. 한편 TAU막과 비교를 위해 GMA가 고정된 중공사 막에 Sodium sulfite로 화학적 결합을 형성 SS막을 제조하였다. 이렇게 제조된 TAU막의 타우린 밀도가 높아져도 투과유속은 0.9 m/h로 변화 없으나, SS막은 술폰산기의 밀도가 높아짐에 따라 투과유속이 급격히 감소하는 것을 나타내었다. 타우린 밀도가 0.8 mmol/g인 막을 사용한 결과 금속이온의 량은 Cu > Cd > Mg > Sb > Pb의 순으로 나타내었다. 전반적으로 타우린막은 전화율과 밀도의 증가에 따라 많은 양의 금속이온 흡착과 높은 투과유속을 나타내었다.

본 연구에서는 지하수 내 질산성 질소 이온을 제거하기 위해 전기투석 공정에 적용가능한 음이온교환 복합막을 제조하였다. 막의 제조를 위해 기본 단량체로 vinyl benzylchloride (VBC)와 styrene (ST), 가교제로 divinylbenzene (DVB), 그리고 개시제 α,α-azobis(isobutyronitrile) (AIBN)으로 이루어진 단량체 용액에 구조적으로 단단한 fabric을 함침한 후 열중합 가교시켜 복합막을 생성한 다음 trimethylamine (TMA)과 acetone을 이용해 음이온 교환기(-N+(CH3)3)를 함유하는 복합막을 제조하였다. 제조한 아민화 완료된 poly(VBC-ST-DVB)/fabric 복합막들의 특성을 알아보고자 막의 함수율, 이온교환 용량(IEC) 및 전기저항을 아스톰사의 상용화 음이온교환막(AMX)과 비교 조사하였다. 그 결과 제조된 막들은 아스톰사의 AMX보다 높은 IEC와 낮은 전기저항 특성을 나타냈다. 또한 제조된 음이온막을 전기투석장치에 설치하여 NaNO3, MgSO4, NaF (각각 100 mg/L) 등의 이온제거 실험을 60분 수행한 결과 NaNO3뿐만 아니라 MgSO4, NaF 이온 등도 1 mg/L 이하까지 잘 제거되었음을 확인할 수 있었으며, 전기투석 15분 전후로 하여 이온전도도값의 변화가 거의 없는 것으로 보아 전기투석 특성을 실험한 결과 전기투석 약 15분 이내에 이온이 제거되었음을 확인할 수 있었다.

다양한 형태의 Polysulfone 막을 MBR공정에 적용하기 위해 제조하였다. 특히 제조공정에 있어서 여러 형태의 에테르형 알코올을 사용 도프용액에 첨가시킴으로써, 공경크기에 미치는 영향력을 조사하였다. 본 연구에서는 공경의 크기는 첨가된 첨가제의 끓는점에 의한 영향력보다는 그들 자체(첨가된 첨가제)의 분자구조에 의한 확산에 더 큰 영향력을 받고 있음을 보여주었다. 분자적으로 methoxy (CH3-O-) < secondary propanol (-CH2-CH(OH)-CH3) < ethoxy (CH3-CH2-O-)의 순으로 공경크기가 커지고 그에 따라 순수투과도 또한 커짐을 보여주었다. 이러한 현상은 첨가된 용매가 분자적으로 ether형 알코올의 bulky한 정도에 따라 공경의 형성이 다른 형태로 나타나고 있음을 보여주고 있다. 본 연구에서는 다양한 형태의 ether형 alcohol를 통하여 바라고자하는 형태(평균 pore size 0.1~0.4 μm)의 MF (microfiltration)막을 제조할 수 있었으며, MBR (membrane bio-reactor)에 적용한 결과 2달 동안 안정되게 운전되었다.

카놀라유, 대두유, 자트로파유와 메탄올을 연속적으로 분리막 반응기에 순환시켜 바이오디젤을 제조하였다. 분리막은 반응기 역할과 반응 생성물로부터 미반응된 유지를 분리하여 고순도의 fatty acid methyl ester (FAME)를 생산하는 역할을 한다. 공칭 세공크기 0.2, 0.5 μm인 정밀여과형 세라믹 관형 분리막을 사용하였다. 운전압력 0.5 bar에서 0.2 μm 정밀여과막에 대한 투과유속은 공급유량 400 mL/min일 경우 15 L/m2·hr이었다. 또한 투과액중 FAME 함량은 0.5 bar에서 가장 높았으며 운전압력이 증가할수록 감소하였다.

세공 크기가 2.6 μm인 SPG (Shirasu porous glass) 막이 설치된 실험실 규모의 막유화 장치를 사용하여 막유화 에멀젼-겔 공정의 변수 조절을 통해 구형상의 실리카 입자를 제조하였다. 막유화 에멀젼-겔 공정의 변수로는 분산상 압력, 연속상 내 안정제 및 유화제의 농도, H2O/TEOS 비율 및 연속상에 대한 분산상의 비율로 설정하고, 이들 변수가 제조된 실리카 입자의 크기와 분포에 미치는 영향을 검토하였다. 막유화의 공정변수들 중에서 분산상 압력과 연속상에 대한 분산상의 비가 증가할수록 실리카 입자의 크기가 증가하였다. 반면 안정제 및 유화제의 농도, H2O/TEOS 비가 증가할수록 입자의 크기가 감소하였다. 막유화 에멀젼-겔 공정변수의 조절을 통해 최종적으로 평균 입자 크기가 3 μm인 비교적 입도분포가 균일한 구형상의 실리카 입자 제조가 가능하였다.

마이크로파를 열원으로 이용하는 화학반응은 어려운 반응을 활성화시킬 수 있고 반응시간과 속도를 가속화하여 고수득율 및 높은 분자량을 얻는 고분자를 합성하는데 유용하게 쓰일 수 있다. 본 연구에서는마이크로파를 이용하여 Diels-Alder 반응을 실시하고 열적으로 안정한 측사슬계 2차 비선형광학고분자를 합성하였다. 일반적인 수열반응을 통해 얻어진 고분자와 물리적, 열적, 광학적 특성을 비교 분석하였으며 마이크로파 가열을 활성화하기 위해 용매를 달리하고 이온성액제를 첨가하여 반응을 조절하였다. PAMID시리즈의 다양한 고분자를 합성하였으며 이중에서 PAMID-M2는 10분간 120W의 전력을 사용하여 얻어졌으며 이 때 사용한 용매는 이온성액제가 소량 첨가된 trichloroethane을 사용하였다. 얻어진PAMID-M2의 무게평균 분자량은 18,300이었으며 분포도는 1.3이었고 높은 유리전이온도 (123oC)를 나타냈다.

국내 원자력발전소의 가동년수 경과에 따른 방사능 오염증가로 제염공정에 대한 관심은 점차 점증되어 가고 있다. 화학제염은 방사성폐기물의 생성과 방사선량율을 낮추는데 매우 중요하다. 이에 앞서, 원전 주요계통 및 부품 등의 화학제염을 위해서는 대상 재질에 적합한 산화제 및 제염제를 우선 선정하여야 한다. 이를 위해서는 제염대상물 혹은 제염대상 계통에서 채취한 크러드에 대한 각종 분석을 실시하여 크러드의 화학조성 및 결정구조에 대한 정보를 확보해야 하나 실제적으로 방사능을 띤 계통으로부터 시료를 직접 채취할 수 있는 특별한 프로그램이 마련되어 있지 않는 한 극히 제한된 방사능을 띠고 있는 부식산화물의 자료만을 얻을 수 있다. 크러드의 조성은 모재의 성분과도 밀접한 관계가 있기 때문에 재장전 주기에 따라서도 차이가 많다. 따라서 가능한 한 제염대상을 선정한 다음 제염대상으로 채취한 크러드에 대한 각종 분석자료를 확보하거나 분석을 실시하여야 한다. 본 논문은 미확보 시료에 대한 대안으로 모의크러드를 다양한 방법으로 제조하는 기술에 대해 언급하였다. 금속 산화물과 금속 수화물이 12가지의 각기 다른 방법으로 실제 시료와 유사한 화학조성과 결정구조를 지닌 모의크러드의 합성에 사용되어졌다. CRUD#4(압력용기속의 금속산화물)와 CRUD#10(하이드라진 전 처리후 도가니속의 금속산화물)시료가 Type 1, 2에 대해 가장 양호하게 합성되어졌다. 이들 크러드 시료들은 특별한 장비를 사용하지 않고도 짧은 시간 내에 반응이 이루어지고 많은 량의 시료를 쉽게 합성할 수 있게 됨으로서 제염제와 제염공정을 개발하는데 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Mo nanopowder was synthesized by ball-milling and subsequent hydrogen-reduction of powder. To fabricate ultra fine grained molybdenum, two-step sintering and spark plasma sintering process were employed. The grain size of specimen by two-step sintering and spark plasma sintering was around and , respectively. Mechanical properties of ultra fine grained Mo with relative density of above 90% were significantly improved at room and high temperatures comparing to commercial bulk Mo of 99% relative density. This result was mainly explained by the grain size refinement due to diffusion-controlled sintering.

Iron(Fe)-Molybdenum(Mo) alloyed nanoparticles and nanowires were produced by the chemical vapor condensation(CVC) process using the pyrolysis of iron pentacarbonyl() and Molybdenum hexacarbonyl(). The influence of CVC parameter on the formation of nanoparticle, nanowire and size control was studied. The size of Fe-Mo alloyed nanoparticles can be controlled by quantity of gas flow. Also, Fe-Mo alloyed nanowires were produced by control of the work chamber pressure. Moreover, we investigated close correlation of size and morphology of Fe-Mo nanoparticles and nanowires with atomic quantity of inflow precursor into the electric furnace as the quantitative analysis. Obtained nanoparticles and nanowires were investigated by field emission scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction.

Self-standing TiO2 nanotube arrays were fabricated by potentiostatic anodic oxidation method using pure Ti foil as a working electrode and ethylene glycol solution as electrolytes with small addition of NH4F and H2O. The influences of anodization temperature and time on the morphology and formation of TiO2 nanotube arrays were investigated. The fabricated TiO2 nanotube arrays were applied as a photoelectrode to dye-sensitized solar cells. Regardless of anodizing temperature and time, the average diameter and wall thickness of TiO2 nanotube show a similar value, whereas the thickness show a different trend with reaction temperature. The thickness of TiO2 nanotube arrays anodized at 20℃ and 30℃ was time-dependent, but on the other hand its at 10℃ are independent of anodization time. The conversion efficiency is low, which is due to a morphology breaking of the TiO2 nanotube arrays in manufacturing process of photoelectrode.

Mesoporous alumina particles were prepared by spray pyrolysis using cetyltrimethyl-ammonium bromide (CTAB) as a structure directing agent and the effect of Al precursor types on the texture properties was studied using N2 adsorption isotherms, small-angle X-ray scattering (SAXS), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM). The surface area and the microstructure of alumina particles were significantly influenced by the Al precursor type. The largest BET surface area was obtained when Al chloride was used, whereas alumina particles prepared from Al acetate had the largest pore volume. According to small-angle X-ray scattering (SAXS) analysis, the alumina powders prepared using nitrate and acetate precursors had a clear single SAXS peak around 2θ = 1.0~1.5°, indicating that regular mesopores with sponge-like structure were produced. On the basis of TEM, SAXS, and N2 isotherm results, the chloride precursor was most profitable to obtain the largest surface area (265 m2/g), whereas, the nitrate precursor is useful for the preparation of non-hollow mesoporous alumina with regular pore size, maintaining high surface area (~233 m2/g).

A new High Frequency Induction Heating (HFIH) process has been developed to fabricate dense reinforced with Fe-Ni magnetic metal dispersion particles. The process is based on the reduction of metal oxide particles immediately prior to sintering. The synthesized /Fe-Ni nanocomposite powders were formed directly from the selective reduction of metal oxide powders, such as NiO and . Dense /Fe-Ni nanocomposite was fabricated using the HFIH method with an extremely high heating rate of . Phase identification and microstructure of nanocomposite powders and sintered specimens were determined by X-ray diffraction and SEM and TEM, respectively. Vickers hardness experiment were performed to investigate the mechanical properties of the /Fe-Ni nanocomposite.

논문은 혼합정수계획법(MIP)을 통하여 다품종 제조 시스템을 위한 생산계획수립 방안에 대하 여 연구하였다. 특히 자동차 부품 제조 기업의 다양한 제조 품목에 대한 수요 변화에 따라 Rolling Horizon 방식으로 생산계획을 수립하도록 함으로써, 수요 변화에 능동적으로 대응하면서 도 한정된 기업의 생산 능력을 최대한 활용하고 생산 비용을 최소화하는 최적 생산계획을 수립하 여 실제로 기업에서 활용할 수 있도록 하는 사례를 연구하였다.

본 논문은 다품종 제조 기업이 DEA(Data Envelopment Analysis) 기법을 이용하여 각 제품별 효율성을 평가하고 이에 따라 기업의 제품 선택에 적용하기 위한 방법을 연구하였다. 특히 국내의 자동차 부품을 제조하는 중소기업이 DEA를 적용하여 각각의 생산 품목별로 효율성을 분석하도록 함으로써, 생산 제품을 선택하는 의사결정에 활용하여 한정된 제품 개발 역량과 기업의 경영 능력을 보다 더 효과적으로 특화시킬 수 있도록 하는 사례를 연구하였다.

제품의 제제조에 관한 연구는 최근 녹색사업(green business)으로서 주목을 받고 있는 청정생산 중 재활용의 한 부분으로서 관심을 받고 있다. 본 연구의 목적은 리스크분석방법을 활용하여 재제조 가능성을 진단하는 실용적 기술을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 재제조 설계과정에서 리스크평가를 지원하기 위해 각 프로세스의 안전수준을 반영할 수 있는 위험성분석표와 리스크 분류매트릭스를 개발하였다. 평가를 위한 분석표는 고품(core)을 재제조할 가치가 있는지에 대한 의사결정을 하는데 필요한 기준자료가 된다.