본 연구는 고밀도폴리에틸렌 코편을 마스크에 적용 후 MRI 검사에 사용하여 SNR의 변화를 측정하고 만족도를 평가하였다. 연구 방법은 팬텀을 이용하여 HDPE 마스크 적용 전 후의 SNR 측정과 KF 94 마스크 적용 전 후의 SNR 측정을 하였고, 사용한 기법은 T1WI, T2WI, DWI였다. 또한 HDPE 마스크 착용군의 T2 mDixon, 3D T1영상 획득 후 안와와 교뇌의 SNR을 측정하였고, 설문을 통하여 MRI 검사 시 답답함 정도와 호흡의 용이성, HDPE 마스크의 선호도 평가를 하였다. 팬텀 실험 결과 HDPE 마스크 사용 전과 후의 SNR은 유의한 차이가 없었으며(p>0.05), KF 94 마스크는 적용 전 값과 유의한 차이가 있었다(p<0.05). HDPE 마스크 착용군의 SNR 측정 결과에서는 미착용군과 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 마스크 착용 후 답답한 정도 측정 결과 착용군은 3.53 ± 0.73, 미착용군은 3.83 ± 0.75이었고, 호흡의 용이성 측정 결과 HDPE 마스크 착용군은 3.1 ± 0.89, 미착용군은 3.27 ± 0.91으로 나타났고, 두 조사 결과 모두 유의한 차이는 없었다(p>0.05). HDPE 마스크의 선호도는 4.48 ± 0.54으로 선호도가 높은 것으로 나타났다. 본 연구 결과 HDPE 마스크는 착용 후에도 MRI 영상의 신호 변화 없이 정확한 검사가 가능하고 환자의 만족도 또한 높게 평가되었기에 검사 중 호흡기 감염 예방을 위해 적극적으로 사용되어야 할 것으로 사료된다.

Chemical vapor deposition method using CH4 gaseous hydrocarbons is generally used to synthesize large-area graphene. Studies using non-gaseous materials such as ethanol, hexane and camphor have occasionally been conducted. In this study, large-area graphene is synthesized via chemical vapor deposition using polyethylene as a carbon precursor. In particular, we used a poly glove, which is made of low-density polyethylene. The characteristics of the synthesized graphene as functions of the growth time of graphene and the temperature for vaporizing polyethylene are evaluated by optical microscopy and Raman spectroscopy. When the polyethylene vaporizing temperature is over 150 oC, large-area graphene with excellent quality is synthesized. Raman spectroscopy shows that the D peak intensity increased and the 2D peak intensity decreased with increasing growth time. The reason for this is that sp3 bonds in the graphene can form when the correct amount of carbon source is supplied. The quality of the graphene synthesized using polyethylene is similar to that of graphene synthesized using methane gas.

PE(PolyEthylene) 재료를 활용한 해상부유 구조물은 바다, 강 또는 호수의 인근이나 수역 내에 일정한 공간 부를 형성하는 부유식 구조물로, 현재는 그 용도가 소형선박 계류장뿐만 아니라 양식장, 수상 펜션, 해상부교 등에 다양하게 활용되고 있다. 이 제품군의 특징은 유연성이 뛰어나고 재활용할 수 있으며, 내약품성, 내후/내식성이 우수하다. 기존의 PE 제품군을 활용한 부유식 플랫폼은 한 개의 브래킷에 한 개의 부력관을 체결하는 단순한 구조를 구성하였고, 이로 인하여 사용자가 용도 변경 및 사용환경이 변경될 때는 적용하는데 제한이 있었다. 이에 본 연구에서는 한 개의 브래킷에 다양한 크기를 갖는 부력 관을 체결할 수 있는 구조를 개발하고, 제품의 구조 안전성을 유한요소법을 활용하여 검증하였다. 구조해석 결과, 브래킷 하단에 지름 500mm 부력관 모델에서 충돌 하중에 대해 최대값을 나타내었으나, 허용기준을 만족하였다. 본 연구 결과를 기반으로 하여, 향후 다양한 형태의 부유체 플랫폼에 대한 구조 안전성 평가에 관한 연구가 가능하며, 관련 평가 기준에 대한 정립이 필요하다.

물 부족 현상의 해결책으로 저에너지 해수담수화가 가능한 정삼투 공정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 정삼투는 다양한 수처리 분야에 적용이 가능하며 낮은 비용, 낮은 에너지 소비량, 낮은 막오염의 장점을 가지며 이로 인해 최근 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근에는 고분자 전해질을 이용한 유도용질, 온도감응성 고분자를 이용한 유도용질, 나노재료를 이용한 나노파티클 유도용질의 연구가 진행되었으나 상용화에는 이르지 못하고 있다. 본 연구에서는 분자량 약 800의 폴리에틸렌이민을 카복실산 금속염의 형태로 치환함으로써 물에 대한 용해도가 큰 PEI800-K을 합성하였다. 이를 유도용질로서 성능평가를 진행하여 다른 유도용액과 비교실험을 수행하고, 정삼투 후 유도용질의 회수를 위해 나노여과를 사용하였다.

물 부족 현상의 해결책으로 저에너지 해수담수화가 가능한 정삼투 공정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 정삼투 공정은 가압 조건이 필요하지 않으므로 에너지 비용을 저감할 수 있다는 장점이 있다. 이에 사용되는 유도 용질은 높은 삼투압을 나타내어 높은 수투과를 발생시키고, 염의 역확산은 낮아야한다. 또한 유도용액 후처리 공정에서 저렴한 비용으로 쉬운분리가 가능해야한다. 최근에는 고분자 전해질을 이용한 유도용질, 온도감응성 고분자를 이용한 유도용질, 나노재료를 이용한 나노파티클 유도용질의 연구가 진행되었으나 상용화에는 이르지 못하고 있다. 본 연구에서는 높은 수투과량, 낮은 염의 역확산을 나타내고 나노여과로 쉽게 회수 가능한 카복시화된 폴리에틸렌이민 유도용질을 합성하고 정삼투 공정에서의 성능평가 및 다른 유도용액과 비교실험을 수행하였다.

본 연구는 폴리에틸렌 중합에 이용되는 Ziegler-Natta 촉매와는 다른 Indene및 Cyclopent adien을 기반으로 하는 다양한 메탈로센 촉매를 사용하여 폴리에틸렌 왁스를 중합하고 중합한 폴리에틸렌 왁스 의 특성에 대해 분석하고 평가하였다. 폴리에틸렌 왁스 중합은 각 다른 구조의 리간드를 포함하는 메탈로 센 촉매에 대하여 중합온도, 연쇄이동제로 사용되는 수소와 에틸렌가스의 비율을 조정하여 다양한 조건하에서 중합을 시도 하였으며 그에 따른 분자량과 분자량 분포, 촉매 수율을 비교 분석하였다. 결과적으로 본 연구를 통하여 저분자량을 가지며 좁은 분자량 분포를 가지기에 적합한 메탈로센 촉매의 구조를 제안하였으며 이상적인 폴리에틸렌 왁스를 중합 할 수 있었다.

물 부족 현상의 해결책으로 저에너지 해수담수화가 가능한 정삼투 공정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 정삼투 공정은 가압 조건이 필요하지 않으므로 에너지 비용을 저감할 수 있다는 장점이 있다. 이에 사용되는 유도 용질은 높은 삼투압을 나타내어 높은 수투과를 발생시키고, 염의 역확산은 낮아야한다. 또한 유도용액 후처리 공정에서 저렴한 비용으로 쉬운분리가 가능해야한다. 최근에는 고분자 전해질을 이용한 유도용질, 온도감응성 고분자를 이용한 유도용질, 나노재료를 이용한 나노파티클 유도용질의 연구가 진행되었다. 본 연구에서 는 디치오 카복시화된 유도용질을 합성하고 정삼투 공정에서의 성능평가 및 다른 유도용액과 비교실험을 수행하였다.

본 연구에서는 식품용 기구 및 용기·포장으로부터 식품유사용매로 이행되는 12종의 자외선흡수제(Uvinul 3000, Cyasorb UV 24, Uvinul 3040, Tinuvin 312 및 P, Seesorb 202, Chimassorb 81, Tinuvin 329, 234, 326, 328 및 327) 의 분석법을 확립하였다. 식품유사용매 중 물, 4% 초산, 50% 에탄올의 경우 hydrophilic-lipophilic balance (HLB) 카트리지로 고체상 추출법(Solid Phase Extraction)을 이용 하였고, n-헵탄의 경우 이소프로판올로 희석하여 HPLCUVD (310 nm)로 자외선흡수제의 이행량을 분석하였다. 확 립된 분석법으로 일회용기, 밀폐용기, 일회용백, 소스병, 물병, 도시락 등 국내 유통 폴리에틸렌(60건) 및 폴리프로 필렌(140건) 재질의 식품용 기구 및 용기·포장 200건으로부터 식품유사용매로 이행되는 12종의 자외선흡수제 이행량 조사 결과, 물, 4% 초산, 50% 에탄올, n-헵탄 4가지 식품유사용매 모두에서 자외선흡수제는 검출되지 않았다. 따라서, 실제 가정에서 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 재 질의 식품용 기구 및 용기·포장을 사용하는 환경에서는 자외선흡수제의 이행 정도는 안전한 수준인 것으로 판단 된다. 또한, 자외선흡수제를 0.1 wt%, 0.5 wt%씩 첨가하여 제작한 시편에서의 이행정도는 0.02~0.5% 수준으로 나타나 통상적인 식품용 기구 및 용기·포장을 사용하는 조건에서 자외선흡수제의 이행량은 크지 않은 것으로 나타났고, 안전한 수준임을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 확립 된 12종 자외선흡수제의 식품유사용매로의 이행량 동시분 석법은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용 기·포장의 안전관리를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 식품용 기구 및 용기·포장으로부터 식 품유사용매로 이행되는 10종의 산화방지제(butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), Cyanox 2246, 425 and 1790, Irgafos 168, 및 Irganox 1010, 1330, 3114 and 1076)의 분석법을 확립하였다. 식품유사용 매 중 물, 4% 초산, 50% 에탄올의 경우 hydrophiliclipophilic balance (HLB) 카트리지로 고체상 추출(SPE, Solid Phase Extraction)을 하였고, n-헵탄의 경우 이소프로 필알콜로 희석하여 HPLC-UVD (276 nm)로 산화방지제의 이행량을 분석하였다. 확립된 분석법으로 위생백, 지퍼백, 우유팩, 주스팩, 가공식품용 포장지, 밀폐용기, 일회용기 등 국내 유통 폴리에틸렌(78건) 및 폴리프로필렌(122건) 재질의 식품용 기구 및 용기·포장 200건으로부터 식품 유사용매로 이행되는 10종의 산화방지제 이행량 조사 결과, 총 78건의 폴리에틸렌 식품용 기구 및 용기·포장 중 5건에서 Irganox 1010이 ND~1.444 mg/L 검출되었고, 총 122건의 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용기·포장 중 41건에서 Irganox 1010이 ND~3.106 mg/L, 28건에서 Irganox 1076이 ND~4.752 mg/L, 34건에서 Irgafos 168이 ND~ 3.635 mg/L 검출되어 총 3종의 산화방지제가 검출되었다. 검출된 Irganox 1010, Irganox 1076, Irgafos 168에 대해 일 일추정섭취량(EDI)을 계산하고 일일섭취한계량(TDI)과 비 교하여 위해도를 평가한 결과, 폴리에틸렌 재질 중 Irganox 1010은 TDI 대비 0.0067%, 폴리프로필렌 재질 중 Irganox 1010, Irganox 1076, Irgafos 168은 TDI 대비 0.0073%, 0.1800%, 0.0200%로 안전한 수준임을 확인하였다. 본 연구에서 확립된 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용기·포장 중 산화방지제 분석법 및 안전성 평가 결과는 앞으로 기구 및 용기·포장의 안전관리를 위한 과학적인 근거자료로 활용될 것으로 판단된다.

In the sewer pipes, reinforced concrete pipes and concrete pipes are mostly used. However, it is difficult to ensure the long-term durability of the pipe due to the corrosion of the rebar which is used for the reinforcement of the concrete. Also, reinforced concrete pipes are difficult to secure watertightness due to deterioration and corrosion by hydrogen sulfide. In order to solve such problems, research on using sewer pipes made of plastic materials is being actively conducted. When soil pressure and live load act on the buried flexible pipe, the load acting on the pipe is transferred to the surrounding soil. So, the flexible pipe will support the load with the surrounding soil together. It is difficult to predict these behaviors theoretically and clearly. Therefore, the design equation for the buried flexible pipe is analyzed by adopting theoretically idealized assumptions and it is estimated through experimental studies that it is similar to the actual structural behavior. In this paper, the mechanical properties of the soil and the polyethylene pipe were considered in application of the method proposed in ASTM D 2412 to design the buried polyethylene pipe. Also, structural behavior of the pipe resisting external loads such as soil pressure was investigated to use a polyethylene pipe as the buried pipe and the long-term behavior of the polyethylene pipe was predicted by the compaction rate of surrounding backfill soil through the field test.

4,4'(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA)와 4,4'-oxydianiline (ODA)로부터 용해성이 있는 폴리이미드인 chloromethylated polyimide(CPI)를 합성하고 이를 chloromethylmethyl ether로 hloromethylatation 시켰 다. 다음 CPI를 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene(DBU) 촉매 존재하에서 carboxy-terminated PEG와 반응함으로써 PEG-grafted polyimide를 합성하였다. 합성된 고분자는 1H-NMR, FT-IR, DSC, TGA 등으로 구조 분석하였다. PEG-grafted polyimide의 고분자 고체전해질로의 응용을 위해 lithium trifluoromethanesulfonate와 lithium perchlorate 등의 리티움염을 섞은 후 impedance spectroscopy를 이용하여 이온전도도를 측정하였는데 그 결과 상온 에서 10-5 ~ 10-6 S/cm 정도의 전도도를 얻었다.

철강산업 부생가스 중 파이넥스 공정에서 발생하는 FOG는 CO2 (46.6%) 및 CO (30.3%)로 구성되어 있으며, 이들은 주로 저효율 열원으로 사용되고 있다. 고순도의 CO2와 CO는 화학원료로 사용 할 수 있기 때문에 이들을 효율적으로 분리할 경우 온실가스 절감 및 고부가가치의 제품을 생산할 수 있다. 본 연구에서는 5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic (DOCDA)와 4,4'-Oxydianiline (ODA)를 이용하여 선택성이 우수한 DOCDA-ODA 폴리이미드를 합성하였고, 이산화탄소의 투과성을 향상시키기 위해 이산화탄소 친화성이 좋은 폴리에틸렌옥사이드를 DOCDA-ODA에 도입하여 폴리이미드 공중합체를 합성하였다.

Most of existing buried pipes are composed of reinforced concrete. Reinforced concrete pipes have many problems such as aging, corrosion, leaking, etc. The polyethylene (PE) pipes have advantages to solve these problems. The plastic pipes buried underground are classified into a flexible pipe. National standard that has limited the long-term vertical deformation of the pipe to 5% for flexible pipes including PE pipe. This study presents a prediction for the long-term behavior of the polyethylene pipe based on ASTM D 5365. This prediction method is presented to estimate by using the statistical method from the initial deflection measurement data. We predict the behavior of long-term performance on the double-wall pipe and multi-wall pipe. As a result, it was found that the PE pipe will be sound enough more than 50 years if the compaction of soil around the pipe is more than 95% of the standard soil compaction density.

본 연구는 메탈로센 촉매를 이용한 폴리에틸렌 왁스의 중합과 그 특성에 관한 연구를 진행 하였다.폴리에틸렌 왁스 중합에 사용되는 다양한 중합 조건을 시도하였다. 낮은 분자량을 갖는 폴리에틸 렌 중합에 널리 이용되는 Ziegler-Natta 촉매와는 다른 여러가지 구조의 리간드를 갖는 다양한 메탈로 센 촉매가 중합 특성에 미치는 영향에 대한 연구와 촉매의 수소 반응성에 관한 연구를 진행하였다. 또 한 연쇄이동제인 수소량에 따른 분자량의 변화와 에틸렌 가스의 비율에 따른 분배를 관찰하였다. 마지막 으로 본 연구에서는 폴리에틸렌 왁스의 중합에 적합한 메탈로센 촉매 구조를 제안하였다.

최근 온실가스로 인해 기후 이상현상이 급증하면서 이산화탄소 분리 및 포집 기술에 관한 관심이집중 되고 있다. 본 연구에서는 이산화탄소 분리를 위한 고분자 분리막 재료로 극성 기체인 CO2에 대한 높은 용해선택도를 보이는 polyethylene glycol(PEG)와 폴리설폰 공중합체를 제조하였다. 공중합체의 합성 여부는 H-NMR 및 FT-IR 분석을 통해 확인되었다. 도입된 PEG 분자량에 따른 기체 분리 특성 및 열적, 물리적 특성이 평가되었다. 도입된 PEG의 분자량이 증 가할수록 이산화탄소 투과도와 CO2/N2 선택도가 증가하는 것을 확인 하였다.

본 연구에서는 유연성을 갖는 전극 제조를 위해 산 처리된 단일벽 탄소나노튜브 (Acid treated-SWCNTs)를 금이 코팅된 PET 기판 위에 스프레이 코팅하였다. 단일벽 탄소나노튜브가 가지는 단점을 보완하기 위하여 산 처리 공정을 이용하여 나노튜브에 작용기를 도입하여 분산성을 극대화 시켰 으며 전기화학적 특성을 향상 시켰다. 스프레이 기술을 이용하여 제조된 유연성을 갖는 단일벽 탄소나노 튜브 기반의 전극을 1 M의 황산 전해질에서 순환 전압 전류법, 임피던스 분광법 그리고 충·방전 시험을 통하여 전기화학적 특성을 분석 하였다. 그 결과, 응력을 가하지 않은 전극의 전기 용량값은 67 F․g-1로 측정 되었으며, 1000번의 충·방전 시험 후에는 전기 용량값이 63 F․g-1 (94 % 유지)로 감소하는 결과를 보였다. 이에 반하여, 탄소나노튜브 기반의 플렉시블 전극은 500번의 굽힘 시험 (bending test)과 6000 번의 충·방전 시험 후에는 초기의 전기 용량값 (67 F․g-1)이 유지되는 결과를 얻었다.