Surface fog coating methods to porous pavements with a polymer, that contains MMA as a main ingredient, are being widely used in Japan and called 'Top-Coat Processes'. They have lots of effects such as to prevention of the pavement void choking, improvement of the water permeability of the pavements and so on. The purpose of this research is to show the characterization of the polymer to optimize the functions of the polymer fog-coat methods. This study focused on the difference of 'wetting' by water among polymers used for the fog coatings, and calculation the surface free energy from the water contact angle on each material. At the end, the water permeability test were conducted using porous asphalt mixtures that were coated with several kinds of polymers. The permeability was also measured on the specimens that were forcibly choked by muddy water and the resistance to choking was compared. It is concluded that the reduction of the surface free energy between water and a polymer improves the life of the permeability functions of porous pavements. Improvement of water permeation capacity and void-blocking controlling effects can be quantitatively evaluated using the interfacial tension (γsl) with water for the coating material (high-viscosity asphalt and hardening resin binder). Consequently, the smaller the γsl of the coating material the higher the water permeation capacity and void-blocking controlling effects of the porous asphalt pavements.

The thermal dissipation performance of sintered heat pipes is usually determined by the capillarity and permeability of the Cu powder wicks. Since the capillary provided by the Cu powder is usually large enough to draw water from the condenser end to the evaporator end, the permeability has become the controlling factor. In this study, Cu powders with different particle sizes and shapes were loosely sintered, and their permeabilities were compared. The results show that more complicated shapes, finer particle sizes, lower porosities, and rougher pore surfaces give lower permeability and thermal dissipation.

본 논문에서는 고투자율 등방성 자기물질을 이용한 공진형 마그네토미터(Resonant-type Magnetometer, RM)의 설계와 개발에 관하여 기술하였다. 먼저, 자기 물질에 감은 코일의 인덕턴스 L과 등방성 고투자율 자기 물질에서 나타나는 투자율 u(H) 사이의 기본이론을 정립하였다. 다음으로, L 의 변화를 간단한 슈미트 트리거 회로를 이용하여 주파수로 획득할 수 있는 RM회로를 구현하였다. RM의 측정능력을 평가하기 위한 선회실험을 통하여 RM의 지구자장 성분 측정 가능성을 확인하였다.

The application concept of using a fail safety filter on the filtering system is to prevent the particle leakage when the main filter element is broken at high temperature. In this study, the metal filters were fabricated by pressureless sintering method. The mixture of stainless steel powders and filler metal binder solved in the water solutions of 5% PVA was compacted to form the cylindrical filter without pressure. The compacted filter were sintered in the vacuum sintering furnace at 120 for 1 hour. The metal filter(produced with powder of 640-840 size) having more than above 50% porosity, 500 pore size, and permeability of 7.310m plugged within 2.5 minute to prevent the leakage of maximum slip particle size of less than 3.

이번 연구에서 효율적인 기체분리를 위한 탄소-실리카(C-SiO2) 분리막이 방향족 이미드 블록과 실록산 블록으로 구성된 공중합체의 비활성분위기에서의 열분해를 통해 제조되었다. 이 탄소-실리카 기체분리막은 비교적 작은 크기의 기체분리, 즉 He/N2, O2/N2 그리고 Co2/N2의 분리에 있어 매우 뛰어난 기체선택도를 나타내었다. 두 상을 가진 공중합체의 열분해는 600도, 800도 그리고 1000도의 최종열분해온도로서 수행되었으며, 이러한 두 상으로 이루어진 전구체는 탄소막의 제조에 처음으로 보고되었다. 이러한 전구체는 두 상의 조성 및 같은 조성에서 중합방법의 차이에 의해 형성되는 모폴로지의 변화가 최종 탄소-실리카막의 기체분리특성에 미치는 영향을 살피기 위해 제조되었다. 이러한 탄소-실리카분리막은 2.6-3.6AA의 동력학적 반경을 가진 작은 기체분자(헬륨, 산소, 질소, 이산화탄소)들을 사용한 기체투과실험에서, 탄소-실리카 분리막은 높은 투과도와 함께 뛰어난 분자체 효과를 보였다. 게다가 탄소-실리카분리막의 기체분리특성은 사용한 고분자 전구체의 기체분리특성과 매우 유사하며, 이것은 열적으로 안정한 두상의 사용으로 전구체의 초기 모폴로지가 열처리 후에도 상당히 유지되었기 때문이다. 현재의 연구는 탄소막 전구체의 초기의 모폴로지가 최종 탄소막의 분리특성 및 미세구조에 결정적인 영향을 미침을 암시한다.

Poly(vinyl alcohol) (PVA)/sulfosuccinic acid (SSA)-H+ 막은 1가 이온 Li+, Na+,K + 2가 이온 Mg2+, Ca2+,Ba2+, 3가 이온 Al3+로 치환하였다. 또한 Li+의 경우 치환도를 화하였다. 금속이온치환의 효과를 알아보기 위하여 Diffusion cell을 이용한 메탄올투과도를 측정하였다. 메탄올투과도를 1가 이온의 경우는 'Salting-out'효과뿐 아니라 electrostatic 가교와 금속 이온의 반응성에 의존한다고 사료되었다. 또한 Li+이온이 경우 치환도에 비례하여 메탄올 투과도가 감소하였는데 이는 'Salting-out'효과에 기인한다고 사료되어진다.

우수한 열적, 화학적, 기계적 성질을 가진 폴리이미드 막의 표면을 Ar, NH3 플라즈마로 처리한 후 혼합기체(CO2/N2=20/80 vol%) 의 투과 실험을 통하여 플라즈마 처리 조건이 기체 투과도와 분리성능에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다. 투과실험은 30℃, 5atm에서 variable volume method에 의해 행하여졌다. 표면개질된 폴리이미드 막의 투과거동에 대해 처리시간, 출력세기, 가스주입 유량 및 반응기 내의 압력과 같은 플라즈마 처리 조건의 영향을 조사하였다. 플라즈마 처리된 막의 표면은 FTIR-ATR, ESCA, AFM으로 분석하여 처리전후의 변화를 관찰하였다. 또한 플라즈마 처리시간에 따른 etching 효과와 흡수성은 weight loss와 contact angle를 측정하여 조사하였다. 그리고 투과 실험에 있어서 반응 온도의 변화에 따른 영향도 함께 연구되었으며, saturator를 이용한 dry 상태와 wet 상태에서 혼합가스에 대한 폴리이미드 막의 기체투과특성에 대한 실험 역시 수행되었다.

실리콘 고무(고무상고분자)와 폴리스틸렌(유리상고분자)을 이용하여 true-IPN을 합성하였다. 합성방법은 단계(sequential) IPN(interpenetrating polymer net- work) 제조방법이며, 이때 IPN 내의 폴리스틸렌 함량을 10-70 wt%로 변화시켜 폴리스틸렌의 함량에 따른 산소/질소의 투과특성을 조사하였다. FTIR과 NMR의 결과 단계IPN 합성법으로 실리콘고무-폴리스틸렌의 IPN분리막이 제조되었음을 확인하였으며, 열분석 결과 폴리스틸렌의 함량이 증가할수록 실리콘고무와 폴리스틸렌의 혼합도(degree of mixing)가 증가한다는 것을 알 수 있었다. 기체투과특성 조사에서는 폴리스틸렌의 함량이 증가할수록 산소투과도는 감소하는 경향이 있었으나, 50wt% 폴리스틸렌이 함유된 분리막에서 일시적인 증가를 보여주었다. 또한 선택도는 폴리스틸렌의 함량이 증가하면서 약간 증가하다, 50wt% 폴리스틸렌이 함유된 분리막에서 20.6% 향상된 최대 값을 얻을 수 있었다. 이것은 폴리스틸렌이 50wt%인 분리막에서 IPN의 상호보완적인 성질이 가장 잘 나타난 결과라고 할 수 있다

높은 산소투과도의 특성을 갖고있는 실리콘을 이용하여 가스분리용 고분자분리막의 산소투과도를 향상시키고자 하였다. 사용된 고분자는 poly(4-methyl 1-pentene)(PMP) 와 poly(methy methacrylate)(OPMMa) 이며 PMP의 경우 공중합물을 합성하였으며, PMMA의 경우 interpenetratin polymer network(IPN)의 제법을 이용하여 분리막을 제조하였다. 공중합물을 합성하기 위하여 2가지 방법(합침방법과 용매증발방법)을 사용하였으며 이러한 제조방법은 산소투과도에 큰 영향을 보여주었다. 또한 각각의 단점을 보완할 수 있는 IPN의 제법은 산소투과도의 향상을 가져왔으나 약간의 분리계수의 감소를 유발하였다. 특히 산소투과도의 경우 10wt%의 PMMA 가 최적의 IPN임을 알 수 있었다.

52mol% Fe2O3, 26mol% MnO의 조성에서 calcium과 vanadium의 동시첨가에 의한 투자율의 변화원인을 살펴보았다. 초투자율은 첨가물의 농도가 커짐에 따라 감사하였으나 소결체의 밀도나 입자크기는 증가하였으므로 초투자율의 변화는 미세구조의 변화로는 설명되지 않았다. 전기비저항은 첨가물의 농도가 증가함에 따라 증가하였으며 이는 입계의 고저항층의 생성과 vanadium ion에 의한 Fe2+이온의 산화로 설명되었다. 첨가물의 농도가 증가함에 따라, 초투자율의 제 2차 최대치가 나타나지 않는 것과 초투자율이 감소하는 것으로부터, 결정자기이방성 상수의 값은 음으로 커짐을 알 수 있었다. 투자육의 온도의존성과 비저항의 변화로부터, 첨가물의 농도에 따른 상온 초투자율의 감소는 Fe2+ 이온 농도의 감소에 따른 결정자기이방성 상수의 증가에 의한 효과와 입계에 유리질이 생겨 자벽이 쉽게 이동하지 못하는 효과 때문인 것으로 판단되었다.