본 연구에서는 폴리비닐알콜(PVA)와 폴리프로필렌글리콜(PPG)기반의 창상피복용 수분산 폴리우레탄수지를 합성하였으며, 시료의 물리적 특성을 필름 시료와 피혁(Full-Grain) 표면에 코팅을 하여 물리적 특성 변화를 연구하였다. 인장강도의 경우 PVA가장 적게 반응된 PUD-PA1 2.00 kgf/㎟ 으로 가장 높은 저항성을 보였으며. 마찬가지로 연실율은 PVA가장 적게 반응된 PUD-PA1가 554%로 높게 측정되었다. 내마모성 측정 결과 PVA 반응이 증가함에 따라 표면의 강도나 낮게 36.77 ㎎.loss로 감소 됨을 알수 있었다.

In this study, the polyurethane resin was synthesized by applying PTMG and DMBA of different composition ratios for the synthesis of water-dispersible polyurethane used in wound coating resin. The varying properties of the synthesized water-dispersible polyurethane were measured through tensile strength, elongation, and abrasion resistance analysis. As for the tensile strength measurement result according to the PTMG content, the sample with the highest reaction molar ratio was measured as 1.08 kgf/mm2 and the elongation was measured as 520%. As for the tensile strength result according to the DMBA content, the sample with the highest reaction molar ratio was measured as 0.51 kgf/mm2, and the elongation was measured as 435%. The degree of surface destruction by the abrasion resistance measurement was visually confirmed through SEM.

The extended slip-weakening model was investigated by using a compiled set of source-spectrum-related parameters, i.e. seismic moment Mo, S-wave velocity Vs, corner-frequency fc, and source-controlled high-cut frequency fmax, for 113 shallow crustal earthquakes (focal depth less than 25 km, MW 3.0~7.5) that occurred in Japan from 1987 to 2016. The investigation was focused on the characteristics of stress drop, radiation energy-to-seismic moment ratio, radiation efficiency, and fracture energy release rate, Gc. The scaling relationships of those source parameters were also investigated and compared with those in previous studies, which were based on generally used singular models with the dimensionless numbers corresponding to fc given by Brune and Madariaga. The results showed that the stress drop from the singular model with Madariaga’s dimensionless number was equivalent to the breakdown stress drop, as well as Brune’s effective stress, rather than to static stress drop as has been usually assumed. The scale dependence of stress drop showed a different tendency in accordance with the size category of the earthquakes, which may be divided into small-moderate earthquakes and moderate-large earthquakes by comparing to Mo = 1017~1018 Nm. The scale dependence was quite similar to that shown by Kanamori and Rivera. The scale dependence was not because of a poor dynamic range of recorded signals or missing data as asserted by Ide and Beroza, but rather it was because of the scale dependent Vr-induced local similarity of spectrum as shown in a previous study by the authors. The energy release rate Gc with respect to breakdown distance Dc from the extended slip-weakening model coincided with that given by Ellsworth and Beroza in a study on the rupture nucleation phase; and the empirical relationship given by Abercrombie and Rice can represent the results from the extended slip-weakening model, the results from laboratory stick-slip experiments by Ohnaka, and the results given by Ellsworth and Beroza simultaneously. Also the energy flux into the breakdown zone was well correlated with the breakdown stress drop,   and peak slip velocity of the fault faces. Consequently, the investigation results indicate the appropriateness of the extended slip-weakening model.

스테인레스 스틸에 대한 합성된 폴리우레탄-에폭시 수지의 기계적 특성은 SEM, FT-IR, 인장특성, 그리고 EIS에 의한 특정질량손실량, 입도분석 등에 의해 물성을 측정하였다. 친환경적인 NATM 도료에 관한 관심이 고조됨에 따라 스테인레스 등의 금속에 코팅하는 무용제 도료를 합성하였다. 폴리올, IPDI, 충진제, 실리콘 계면활성제, 촉매 등이 함유된 기존 중방식수지보다 폴리올, MDI, 충진제, 실리콘 계면활성제, 촉매가 함유되어 합성된 중방식수지의 도료가 온도변화에 따른 인장강도가 증가하였고, 전해성이 높은 용액 속에서 저헝력이 크게 측정되었으며, 내구력과 강도가 양호하였다. 견고한 NATM 수지의 기계적 특성은 가교와 부식환경의 차단력이 증가함에 따라 강도가 증가하였다. 결론적으로 중방식의 가교된 미세조직은 방청코팅이 어려운 스테인레스 스틸 같은 금속물질 코팅에도 좋은 실험 결과를 보여주었다.

알칼리 금속 이온과 염소 이온이 포함된 용액으로부터 이온교환수지를 이용한 이온 제거에 대한 연구를 진행하였다. 양이온인 금속이온(Na+와 K+)의 제거에는 양이온교환수지를, 음이온인 염소 이온(Cl-)의 제거에는 음이온교환수지를 사용하였다. 용액 A (Na+를 36,633 ppm, Cl-를 57,921 ppm 함유)의 경우, Na+ 이온과 Cl- 이온은 20분 이내에 99% 이상 제거되었다. 용액 B (K+를 1,638 ppm 함유)의 경우, K+ 이온은 3분 이내에 99% 이상 제거되었다.

2015년 현재 우리나라는 OECD 국가 중 질소기준 양분수지가 1위로 양분관리가 시급한 실정이다. 양분관리를 위해서는 축사에서 발생하는 가축분뇨의 자원화를 통하여 생산된 가축분뇨 퇴·액비를 농경지에 올바르게 살포하여 양분이 순환될 수 있는 구조를 만드는 것이 매우 중요하다. 이는 무기질 및 유기질 비료의 사용량을 줄일 수 있어 농경지에 대한 양분관리와도 연계되어 있다. 본 연구에서는 양분수지를 활용하여 연구대상지역에 대한 양분현황을 파악하였으며, 경제성과 효율성을 고려하여 조사료의 생산을 통한 가축분뇨 퇴·액비의 적절한 활용을 통하여 양분관리 효과를 검토하였다. 지역에서 발생하는 가축분뇨로 생산된 퇴·액비를 지역으로 다시 재 순환할 수 있도록 하여, 가축분뇨 액비만으로도 충분한 양의 조사료 생산이 가능함을 보여주었으며, 농경지의 토양에서의 총 질소의 농도저감을 확인할 수 있었다. 질소농도의 감소는 작물의 사용량 뿐 아니라 토양에 축적되거나 지하수 및 지표수로 유출되는 것이 포함되어 수질개선의 효과를 예상할 수 있다.

이소시아네이트와 아민의 빠른 반응성으로 인해 고가의 전용 도포 설비가 있어야만 시공이 가능하였던 우레아 수지를, 일반적인 도포 설비로도 시공이 가능하도록 수분산 상태의 우레아 수지를 합성하기 위한 조건을 설정하기 위하여, 1차적으로 분자량과 관능기의 수가 다른 폴리이서 아민과 다이이 소시아네이트를 사용하여 기계적 물성이 우수한 수분산 우레아 수지 합성 조건을 찾고, 2차적으로 DMPA [2,2-Bis(hydroxymethyl)propanoic acid]의 함량이 수분산 우레아 수지의 수분산 안정성에 미치는 영향을 연구하였다. 우레아기의 형성은 FT-IR ATR 분광법으로 확인하였다. 그 결과 수분산 우레아 수지의 기계적 물성은 분자량과 관능기수가 다른 폴리이서 디아민과 폴리이서 트리아민을 함께 투입한 PU-4와 PU-6 배합의 경우, 각각 인장강도가 10.5 N/㎟, 12.7 N/㎟ 및 신장률이 1165 %, 969 %로 우수하였다. 또한, 인장강도가 가장 높은 PU-6 배합에 DMPA을 0.5 몰 첨가하여 합성한 후 트리에틸 아민으로 중화시킨 수분산 우레아 수지가 14.2 N/㎟의 인장강도와 993 %의 신율로 가장 우수하였으며, 8 주 동안의 저장안전성 평가에서도 수분산 상태가 가장 안정하게 유지되었다.

CKD 추출액은 시멘트공정에서 발생한 폐기물인 CKD를 시멘트 원료로 재사용하기 위해 공정 방해물질로 작용하는 KCl을 추출한 폐수이며, 폐수처리시설 증설 등의 문제로 추출액 무방류 및 이를 재이용하고자 하였다. 이온교환법을 적용하여 KCl을 제거한 결과, 이온교환 후 추출액의 pH는 12.7 에서 pH 2 미만으로 감소하였으며 양이온교환수지의 H+가 이온교환을 거쳐 추출액에 용해되었음을 확인하였다. 이온교환의 선택성에 의해 Ca2+, K+ 순서로 제거되었으며, K+ 이온을 제거하기 위해 접촉시 간의 증가가 필요함을 판단하였다. 이온교환수지와 직접접촉시간이 약 6배 높은 접촉시간을 갖는 회분 식장치에서 연속흐름식장치 대비 4배 높은 K+ 제거 효율을, 7배 높은 Cl- 제거 효율을 확인하였다. 양이온교환수지의 H+가 음이온교환수지의 OH- 대비 1.2배 빠른 교환속도를 가짐을 추출액 pH 변화를 통해 확인하였다.

최근 농경지 투입양분으로 인한 환경영향의 우려와 함께 하천 등으로 유출되는 양분의 오염부하 관리가 요구되고 있다. 이에 정부는 국내 농지의 양분 과잉 투입 문제를 해결하기 위해 농경지의 양분관리 목표를 설정하여 관리하는 양분관리제도의 도입을 추진하고 있다. 본 연구는 국내 합리적인 양분관리제도 도입을 위한 양분관리 지표 기준을 설정하고자 도 단위의 양분부하와 양분수지 지표를 분석하고 지표별 특성을 비교 검토하였다. 도 단위 질소와 인성분의 양분부하와 양분수지 분석에서 지역별 양분 부하 순위와 양분수지 순위가 다르게 나타나, 지역의 양분 수준을 평가하는데 있어 양분부하와 양분수지의 두 지표는 서로 상이한 지표 값을 도출하는 것으로 나타났다. 양분부하와 양분수지 간의 상관관계 분석에서 질소성분의 경우 상관관계 계수 (r)는 0.2504로서 5% 유의수준에서 통계적 유의성이 없었으며, 인성분의 경우 상관관계 계수 (r) 가 0.7375로서 5% 유의수준에서 통계적 유의성이 인정되었다. 따라서 양분관리 지표활용에 있어 인성분의 경우 양분부하와 양분수지 간의 상호 호환성이 나타났으나, 질소 성분의 경우 양분부하와 양분수지 간의 상호 호환성이 없는 것으로 나타났다. 따라서 지역의 양분관리 지표로서 농업환경 특성을 반영하는 양분수지 지표의 활용이 합리적인 것으로 평가되었다.

Macro-porous carbon foams are fabricated using cured spherical phenolic resin particles as a matrix and furfuryl alcohol as a binder through a simple casting molding. Different sizes of the phenolic resin particles from 100– 450 μm are used to control the pore size and structure. Ethylene glycol is additionally added as a pore-forming agent and oxalic acid is used as an initiator for polymerization of furfuryl alcohol. The polymerization is performed in two steps; at 80oC and 200oC in an ambient atmosphere. The carbonization of the cured body is performed under Nitrogen gas flow (0.8 L/min) at 800oC for 1 h. Shrinkage rate and residual carbon content are measured by size and weight change after carbonization. The pore structures are observed by both electron and optical microscope and compared with the porosity results achieved by the Archimedes method. The porosity is similar regardless of the size of the phenolic resin particles. On the other hand, the pore size increases in proportion to the phenol resin size, which indicates that the pore structure can be controlled by changing the raw material particle size.

3D 프린팅의 적층제조를 위한 시멘트 모르타르의 이용은 시멘트의 유동 특성을 개질하기 위한 시멘트 혼화용 폴리 머의 혼입이 필수적이다. 시멘트 모르타르는 점성이 높고 수축이 크기 때문에 적층제조를 위해서는 유동성, 경화속도, 시공성 및 적층특성의 개선이 필요하다. 시멘트 혼화용 폴리머 디스퍼젼을 혼입한 시멘트 모르타르는 시멘트 수화물과 공극 사이에 폴 리머 필름이 상호 형성되어 인장강도와 취성이 개선되며 우수한 접착성, 기밀성, 내약품성을 보인다. 최근, 사용편리성이 우수한 Ethylene-vinyl acetate 재유화형 분말수지가 널리 사용된다. 하지만 화재와 같은 고온에서는 재유화형 분말수지를 혼입한 경우에 는 성능저하가 더 크다. 재유화형 분말수지가 시멘트 수화물과 공극에 폴리머 필름을 형성하고 충전하지만 고온에 의해 열분해 되기 때문이다. 본 연구에서는 3D 프린팅의 적층제조를 위해 내열성이 개선된 Ethylene-vinyl chloride 재유화형 분말수지의 혼입률을 달리하여 고온에서의 특성과 열분해에 따른 공극특성을 검토하였다. 연구결과, EVCL 재유화형 분말수지를 혼입한 경우 고온에서 약간의 성능개선을 보였지만 열분해하여 공극률이 커지며, 밀도, 강도가 감소한다. 따라서, 사용조건에 적합한 배합조절 등이 필요하다.

In this study, the fate and removal of 15 pharmaceuticals (including stimulants, non-steroidal anti-inflammatory drugs, antibiotics, etc.) in unit processes of a sewage treatment plant (STP) were investigated. Mass loads of pharmaceuticals were 2,598 g/d in the influent, 2,745 g/d in the primary effluent, 143 g/d in the secondary effluent, and 134 g/d in the effluent. The mass loads were reduced by 95% in the biological treatment process, but total phosphorous treatment did not show a significant effect on the removal of most pharmaceuticals. Also, mass balance analysis was performed to evaluate removal characteristics of pharmaceuticals in the biological treatment process. Acetaminophen, caffeine, acetylsalicylic acid, cefradine, and naproxen were efficiently removed in the biological treatment process mainly due to biodegradation. Removal efficiencies of gemfibrozil, ofloxacin, and ciprofloxacin were not high, but their removal was related to sorption onto sludge. This study provides useful information on understanding removal characteristics of pharmaceuticals in unit processes in the STP.

Due to the development of plastic materials, injection molding products are limitlessly used. The colours of the plastic material also, have been developed to meet the needs of customers. The purpose of the present study is to verify the shrinkage of the injection-molded PC and PBT specimens in different colours. In this study, red, white, black and transparent colours were selected for PC resin. Also blue, red and black colours were selected for PBT resin. 50 specimens were produced per each colour, and measured after cooling-off. The P-value, the test statistic of the measurements in every direction of PC and PBT specimens were below 0.05 except the PBT specimen’s thickness. The rate of shrinkage for the length and thickness of PC specimens were 0.48% and 3.9% that obtained 4.4 times as big as the gap those between those two rates. The shrinkage in PBT were about 1.45% for the length and 5.08% for the thickness which had 3.6 times as big as the gap. This experimental results obtained that the colour of the resin (PC and PBT) effects its shrinkage. Consequently, the colour of the resin must be concerned in the event of injection-molding.

An enthalpy exchange element (EEE) is frequently made of papers, and a concern exists on growth of fungus or bacteria. This concern may be eliminated if polymer membrane is used instead of paper. Furthermore, most existing enthalpy exchangers have cross-flow configuration, which yields lower performance than counter-flow one. In this study, a counter-flow enthalpy exchange element was made using PVDF and cellulose composite. Heat and moisture transfer tests were conducted changing the frontal air flow rate from 150 m 3 /h to 350 m 3 /h at both the heating and the cooling condition. Results showed that the temperature efficiencies were approximately the same independent of the weather condition. Humidity efficiencies at the heating condition, however, were higher than those at the cooling condition. Furthermore, the heat transfer coefficients approached the theoretical value as the flow rate increased. In addition, the vapor transmission rates at the heating condition were higher than those at the cooling condition, probably due to the higher humidity efficiency at the heating condition. Future research will be focused on moisture diffusion characteristics of the composite membrane, which requires further measurements of water holdup, equilibrium adsorption curve, etc.

최근 국내 구조물들의 노후화가 진행됨에 따라 구조물 보강과 관련된 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. FRP보강은 노후화가 진행되어 성능이 저하된 구조물을 보강하는데 사용되며 주로 유리섬유 및 탄소섬유를 사용한다. 그러나 이 두 가지의 섬유는 경제적으로나 환경적으로나 나쁜 점이 있다. 따라서 본 연구에서는 친환경적이고 내열성이 우수한 현무암 섬유를 구조 용 보강재로 제시하고자 하였다. 또한 본 연구에서는 현무암 섬유에 가장 적합한 수지를 찾기 위하여 에폭시, 폴리에스테르 및 비닐에스테르를 함침 하였다.그 결과, 에폭시 수지를 사용하였을 때 가장 높은 인장 강도 및 탄성계수를 보였으며 전단강도 및 전단탄성계수가 타 수지에 비하여 50%정도 높게 측정되었다. 현무암섬유와 탄소, 유리 섬유의 물성을 비교한 결과 인장강도는 CFRF의 약 60%정도이나 GFRP보다 30%정도 높게 나타내었다.

This study examines the role of the nano- and micro-particle ratio in dispersion stability and mechanical properties of composite resins for SLA(stereolithography) 3D printing technology. VTES(vinyltriethoxysilane)-coated ZrO2 ceramic particles with different nano- and micro-particle ratios are prepared by a hydrolysis and condensation reaction and then dispersed in commercial photopolymer (High-temp) based on interpenetrating networks(IPNs). The coating characteristics of VTES-coated ZrO2 particles are observed by FE-TEM and FT-IR. The rheological properties of VTEScoated ZrO2/High-temp composite solution with different particle ratios are investigated by rheometer, and the dispersion properties of the composite solution are confirmed by relaxation NMR and Turbiscan. The mechanical properties of 3Dprinted objects are measured by a tensile test and nanoindenter. To investigate the aggregation and dispersion properties of VTES-coated ZrO2 ceramic particles with different particle ratios, we observe the cross-sectional images of 3D printed objects using FE-SEM. The 3D printed objects of the composite solution with nano-particles of 80 % demonstrate improved mechanical characteristics.