본 연구는 시멘트 산업의 대체연료(폐합성수지 등) 사용량 증대에 따라 이를 활용한 탄소배출 저감 및 시멘트/콘크리트 제조 적용 기술 및 방안에 대해 검토하고자 했으며, 향후 시멘트 산업의 탄소중립 실현을 위한 기초 자료로써 활용하고자 한다. 시멘트 제조 에 있어 폐합성수지 사용은 경제적 장점과 높은 발열량으로 인해 연료로서의 가치가 높은 것으로 나타났으며, 열경화성 수지는 부가가 치가 높은 저탄소 시멘트 복합체의 비반응성 골재로 작용할 수 있는 것으로 확인되었으며, 감마선 조사는 다양한 폐플라스틱의 성능 평가에 적용되는 것으로 확인되었다.

Total dissolved solids (TDS) 제거에 이용되는 이온교환수지는 컬럼에 충진시켜 사용하게 되는데, 이온교환 과정 에서 이온성 물질과 이온교환수지의 충분한 접촉시간을 필요로 한다. 본 연구에서는 이온교환수지의 분체화를 통하여 짧은 접촉시간으로도 높은 TDS 제거 성능을 보이는 이온교환수지의 특성을 연구하였다. 흐름성 등을 고려한 분체의 최적 크기는 100 μm 이상임을 확인하였고, 250~500 μmd와 100~250 μm 크기의 최대 분쇄 수율은 각각 67.3%와 36.9%였다. 또한 100~500 μm 크기의 분쇄 수율은 분쇄 시간 2분에서 87.1%로 나타났다. 회분식(batch) 실험 조건에서 250~500 μm 크기의 분체가 95%와 99%의 제거율에 도달하는 시간은 분쇄 전(non-pulverized) 이온교환수지에 비해 각각 1.82배와 1.96배 더 빨랐 다. 100~250 μm 크기의 분체는 각각 15.9배와 6.18배 더 빨랐다. 컬럼 테스트의 경우 분쇄 전 이온교환수지는 총 1.74 g, 250~500 μm 크기의 분체는 1.83 g, 100~250 μm 크기의 분체는 1.63 g의 NaCl을 제거하였다. 분체의 크기가 작아질수록 용 량(capacity)이 약간 감소한 것으로 나타났다. 결과적으로 분체화된 이온교환수지를 사용하는 것이 접촉시간 대비 높은 TDS 제거 성능을 얻을 수 있는 방법임을 확인하였다.

유통 중인 생분해성 합성수지로 만들어진 식품용 기구 및 위생용품 50건을 대상으로 ‘식품용 기구 및 용기·포장 공전’의 기준·규격을 검사하였다. PLA 재질의 유아식기 1 건에서 ‘과망간산칼륨소비량’이 20mg/L으로 기준치(10 mg/ L 이하)를 초과하였고, 그 외 모든 시료에서는 포름알데히 드, 납, 비소 등이 기준·규격 이하로 안전한 수준이었다. 또한 가정에서 유아식기를 소독하는 방법의 안전성을 조 사하기 위해, PLA 재질의 유아식기(n=21)에서 반복적인 열탕소독과 자외선 조사에 따른 이행량의 변화를 조사하였다. 반복적인 열탕소독이 자외선 조사에 비해 포름알데 히드와 비소의 이행량이 많았으나, 이행량은 매우 낮은 수 준이었다. 그리고 유아(만 1-3세) 기준으로 계산한 포름알 데히드와 비소의 일일추정섭취량(EDI)은 최대 6.0×10-4mg/ kg b.w./day 및 1.3×10-1 μg/kg b.w./day였으며, 이는 일일섭 취한계량(TDI, 0.15 mg/kg b.w./day) 및 잠정주간섭취허용 량(PTWI, 9.0 μg/kg b.w./week)의 0.40% 및 10.42%로 낮 은 수준임을 확인하였다. 따라서 현 국내에서 유통되고 있 는 식품용 생분해성 합성수지제는 안전한 수준임을 확인 하였다.

When exposed to different types of bacteria in the oral cavity, denture based resins are prone to bacteria attachment. The purpose of this study was to investigate the physical, biological, and antimicrobial properties of denture base resins coated with Peony extract (200, 400, and 600 μg/mL). Specifically, the surface properties (microhardness, contact angle, and color change of the coated specimens), cell cytotoxicity (measured using MTT assay), and antimicrobial activity (against S. mutans (Streptococcus mutans) and C. albicans (Candida albicans) using a growth inhibition assay) were evaluated. The polyphenol content was measured using ultraviolet-visible (UV-vis) spectrometry. The experimental groups (specimens coated with Peony extract) and a control group (specimens coated without Peony extract) were statistically compared using a one-way analysis of variance and Tukey’s post-hoc tests. No statistically significant differences in surface properties or cell cytotoxicity were observed, which demonstrated their biocompatibility. Conversely, a statistically significant difference in antimicrobial activity was observed between the experimental and control groups after 48 h. This confirms the antimicrobial activity of the denture base resin coated with Peony extract and demonstrates that it is a promising dental material for preventing stomatitis.

본 연구에서는 가교제인 붕산과 아크릴 수지 바인더에 삼인산(3 인산), 피트산(6 인산) 또는 폴 리인산암모늄(10 인산)을 혼합하여 인계 난연 코팅액을 제조하였다. 제조된 인계 난연 코팅액을 부직포에 각각 코팅하여 높은 난연 효과를 얻었다. 이렇게 제조된 난연성 부직포를 연기밀도기준시험(ASTM E662), 산소한계지수기준시험(ISO E622), 수직연소기준시험(UL 94)을 이용하여 평가하였다. 그들의 난연 효과는 phosphate 그룹의 수에 의해 영향을 받았으며, 천연 또는 합성 바인더 수지에 관계없이 그 효과는 ammonium polyphosphate > phytic acid > triphosphate의 순서로 나타났다. 천연 탄화수소 화합물도 바인더 수지의 난연성을 결정하기 위해 조사되었다. 그 결과 천연 탄화수소 바인 더 수지가 난연성 부직포 제조에 사용될 수 있음을 보여주었다.

전자 및 화학 산업의 초순수 생산 및 원자력 발전소의 부식 제어를 위해 이온교환 수지탑의 성능 파악이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 4종의 H 및 ETAH 형 양이온 교환수지가 채워진 양이온 및 혼상 이온교환수지탑에 미량의 NaCl를 포함하는 에탄올아민(ETA) 및 암모니아(NH3) 용액을 주입하여 양이온 파과특성을 조사하였다. 조사 결과, 주성분인 ETAH+ 및 NH4 +와 달리, 미량성분인 Na+는 (이론적교환용량의 3배 이상) 시험기간 동안 수지탑 출구에서 파과 및 오버슈팅 현상이 나타나지 않았다. H형 수지탑의 파과현상은 ETAH+ 및 NH4 +가 순서대로 일어났고, 오버슈팅은 NH4 +가 파과할때 ETAH+에 대해서 발생했다. 파과영역의 너비로 결정되는 상대적 선택도는 NH4 +가 ETAH+보다 최대 51.5 % 더 높았다. 유입수 Na+ 농도가 높을수록, 선택도는 감소하고 오버슈팅 현상은 증가하였다. 이온교환 수지의 고유 특성을 개선하여 감소시킬 수 있는 Na+ 누출은, ETAH형에서 높았고 4종의 양이온수지에 대해 동일하지 않은 것으로 조사되었다.

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.

고성능 복합재료는 기존의 소재에 비해 우수한 기계적 물성을 보이며 특히 높은 비강도를 보인다. 복합재료 의 매트릭스로 사용되는 에폭시 수지는 이들의 독특한 화학반응성, 경화반응에 사용되는 경화제의 적절한 조합으로 많은 다양한 특성을 보일 수 있다. 본고에서는 고성능 복합재 구조물 제작에 사용되어온 에폭시 수지 시스템을 소개 하고자 한다. 필라멘트 와인딩 공법에 사용되는 에폭시 수지와 프리프레그 제조에 사용되는 에폭시 수지의 조성과 특 성을 중심으로 설명하였다.

본 논문에서는 약용매에서 용해될 수 있는 지방산 변성 에폭시수지를 합성하였고, 합성한 수지 의 용해도 평가가 이루어졌다. 지방산 변성 에폭시수지를 합성하기 위하여 비스페놀A형, 페놀 노볼락형 및 오르소 크레졸 노볼락형의 3종류 에폭시수지를 사용하였고, 여기에 지방산, dodecyl phenol (DP), toluene diisocyanate (TDI)를 도입하였다. 합성조건은 당량기준으로 에폭시수지/지방산 = 1/0.5, 지방산/DP = 0.25/0.25, TDI 0.5이었고, 에폭시수지 종류에 따라 12종류의 지방산 변성 에폭시수지가 합성되었다. 합성 된 지방산 변성 에폭시수지에 대하여 점도 및 용매√가용성을 평가한 결과, 벤젠고리와 글리시딜기의 함량 및 알킬기의 탄소수가 증가할수록 약용매에 대한 용해성이 우수한 것으로 나타났다. 또한 약용매에 용해성 이 우수한 지방산 변성 에폭시수지를 사용하여 투명 도료를 제조하여 물성을 평가한 결과, 비스페놀A형 에 폭시수지/지방산/DP/TDI의 당량비가 1.0/0.25/0.25/0.5인 것과 페놀 노볼락형 에폭시수지/지방산/DP의 당량비가 1.0/0.25/0.25인 조성에서 건조시간, 접착력, 도막경도, 내충격성, 내알칼리성에서 양호한 물성을 나타내었다.

본 연구에서는 RO(Reverse osmosis) membrane과 이온교환수지를 이용하여 방사성 이온을 제거하였다. RO필터 2개회사, 3종(1종은 세정한 폐필터)으로 요오드와 세슘을 포함하는 공급수에 대해 2bar, 4bar의 압력, 10, 50, 100ppm의 공급수 농도로 실험을 하였다. 대체적으로 고압에서 높은 제거율을 얻을 수 있었으며, 고농도에서 높은 제거율을 얻을 수 있었다. 세정한 폐필터에 대한 결과 값으로 미루어 보았을 때, 세정효과가 큰 것을 확인할 수 있었다. 이온교환수지 도 3개회사의 제품을 사용하였으며, 같은 농도하에서 수지의 양을 달리하여 제거율을 비교하였다. 비교적으로 요오드보다 세슘에 대한 제거율이 높았으며, 혼합수지에 비해 단일수지의 제거율이 높은 것을 확인 할 수 있었다.

The characteristics of aqueous lithium recovery by ion exchange were studied using three commercial cation exchange resins: CMP28 (porous type strong acid exchange resin), SCR-B (gel type strong acid exchange resin) and WK60L (porous type weak acid exchange resin). CMP28 was the most effective material for aqueous lithium recovery; its performance was even enhanced by modifying the cation with K+. A comparison to Na+ and H+ form resins demonstrated that the performance enhancement is reciprocally related to the electronegativity of the cation form. Further kinetic and equilibrium isotherm studies with the K+ form CMP28 showed that aqueous lithium recovery by ion exchange was well fitted with the pseudo-second-order rate equation and the Langmuir isotherm. The maximum ion exchange capacity of aqueous lithium recovery was found to be 14.28 mg/g and the optimal pH was in the region of 4-10.

FRP Hybrid Bar, composite structures composed of synthetic resins, deformed bar and glass fiber, was invented in order to solve corrosion of rebar in reinforced concrete structures. In order to bond deformed bar and glass fiber to FRP Hybrid Bar, synthetic resins is used. Curing time of the synthetic resins greatly affect productivity. If curing time of synthetic resins is short, cost of facilities is reduced and productivity is increased. Also, If this curing time is shorter or omitted, FRP Hybrid Bar can be commercialized. So, it can cause mass-production and substantial economic effect. Therefore, in this paper, optimum mix proportion is observed in order to increase economic efficiency of FRP Hybrid Bar and reduce curing time of synthetic resins. Total 9 variables are set, adjusting ratio of hardener ratio, and 3 resin moulds on each variables are fabricated. Optimum mix proportion is suggested based on data measured by temperature sensor.

Very recently, an efficient electrochemical desalination process employing bipolar membranes with large ion-exchange area is being developed (so-called ‘electro-adsorptive deionization’). In this process, ions dissolved in a feed solution can be removed through an ion-exchange mechanism under a strong electric field (a forward bias condition). The membranes can also be regenerated without the use of additional chemicals by the water-splitting reactions which occur at the bipolar junction of membranes (a reverse bias condition). In this work, we have developed novel bipolar membranes containing iron oxide/hydroxide catalysts. In addition, the ion-exchange capacities of the bipolar membranes have been largely enlarged by embedding finely powdered ion-exchange resins. (No. 10047796) (No. 2015H1C1A1034436)

Molding trouble in injection-molded parts is caused by change of complexed molding product and molding process condition, etc. Warpage, which is one of the molding trouble, acts as possible factor which results in defect in assembly. In this study, a mold was designed to produce specimens with rib parallel to flow direction, specimens with rib perpendicular to flow direction and specimens without rib. This work researched change of warpage according to injection molding condition such as packing pressure, packing time, resin temperature in crystalline polymers(PP). Flat shape with ribs showed higher warpage than flat shape without ribs. The Specimens with ribs that are located perpendicular to the flow direction.

This study used transmission electron microscopy (TEM) to investigate the micro-morphological features of two formaldehyde to urea (F/U) mole ratio liquid urea-formaldehyde (UF) resins with three hardener levels as a function of the curing time. The micro-morphological features of the liquid UF resins were characterized after different curing times. As a result, the TEM examination revealed the presence of globular/nodular structures in both liquid UF resins, while spherical particles were only visible in the low F/U mole ratio resins. The high F/U mole ratio liquid UF resins also showed extensive particle coalescence after adding the hardener, along with the appearance of complex filamentous networks. When the resins were cured with a higher amount of hardener and longer curing time, the spherical particles disappeared. For the low mole UF resins, the particles tended to coalesce with a higher amount of hardener and longer curing time, although discrete spherical particles were still observed in some regions. This is the first report on the distinct features of the crystal structures in low F/U mole ratio UF resins cured with 5% hardener and after 0.5 h of curing time. In conclusion, the present results indicate that the crystal structures of low F/U mole ratio UF resins are formed during the curing process.

In order to prove that perchlorate-laden resins could be bio-regenerated through direct contact with anaerobic microorganisms, two bio-regeneration systems, internal and external, were tested. Anaerobic digestion was demonstrated to be very efficient in degrading perchlorate that had been adsorbed onto A520E resin. The internal bio-regeneration test showed that the fully exhausted resins recovered about 80% of the perchlorate-exchange capacity after 4 weeks of bio-treatment in the anaerobic digester. The bio-regeneration efficiency of the external system increased with the amount of flow passed through the column. Comparison of two perchlorate breakthrough curves obtained from column test, one with virgin resin and the other with bio-regenerated resin, proved that the bio-regenerated resin could be used repeatedly to treat perchlorate in spent or waste brine. The A520E resin was very stable in the anaerobic digester and its perchlorate-exchange capacity was barely changed during 26 weeks of incubation. The most significant contribution of this research is to develop the concept of direct bio-regeneration of exhausted resins by combining physicochemical ion-exchange and biological reduction technology, especially for the removal of perchlorate.