자동차에는 제조사 및 차급에 따라 상이하나 질량기준으로 약 8∼25%의 화학소재가 적용되고 있다. 일반적으로 자동차용 화학소재는 차량의 오일류, 도료, 타이어, 플라스틱 소재를 지칭하나, 본 기고에서는 자동차용 플라스틱 소재 위주로 기술하였다. 화학소재는 각국의 강화되는 환경 및 연비규제 기준을 만족시키기 위하여 차량 경량화와 관련된 많은 연구가 다각적으로 진행되고 있다. 차량 경량화를 위해서 플라스틱 소재는 기존에 적용되는 단순 내ㆍ외장 부품에서 벗어나 차체 부품에 적용이 가능한 금속대체 소재로서의 연구 비중이 크게 증가하고 있다. 또한 유럽의 폐차량 재활용률에 관한 법규 만족 및CO2 발생량 저감을 위한 친환경 소재와 소비자들의 편의성 및 감성을 충족시킬 수 있는 연구가 다양하기 추진 중이다. 본 기고문에서는 자동차용 화학소재의 적용현황과 이를 극복하기 위한 화학소재회사들의 연구개발 사례를 소개하고자 한다.
In this study, we grew TiO2 nanorods on TiO2-film buffered FTO substrate using modified chemical bathdeposition (M-CBD). The TiO2 buffer layer was grown by spin coating method with different RPM (revolutions per minute) values and deposition cycles. We investigated the effects of the RPM values and the deposition cycles on the morphological, structural and photoelectrochemical properties of TiO2 nanorods. In this work, we have also found that the morphological and structural properties of TiO2 nanorods affected the photoelectrochemical properties of TiO2 nanorods. And the maximum photocurrent density of 0.34 mA/cm2 at 0.6V (vs.SCE) was obtained from the buffer layer deposition process condition of 4,000 RPM and two-times buffer layer depositions. (Received July 29, 2014)
고분자 응집제로 널리 사용되는 polyamine의 중합 방법이 중합제의 물성(점도 및 pH)에 미치는 영향을 자세히 고찰하였다. 중합 단량체로는 diethyenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), epichlorohydrin (EPI)을 사용하였다. DETA (또는 TETA)를 증류수에 희석시킨 다음 EPI를 첨가하는 일반적인 중합 방법에서는 과량의 EPI가 사용되는 관계로 반응 후 잔존 EPI로 인해 독성 문제가 발생하게 된다. 그러나 본 연구에서는 단량체의 첨가 순서를 바꾸어 EPI를 먼저 증류수에 희석시켜 DETA (또는 TETA)를 첨가하여 EPI의 사용 잔존량을 현저히 줄인 점도가 800 cps, pH가 8.56~9.22 범위의 polyamine을 합성할 수 있었다. 또한, 4개의 anime기를 가진 TETA가 3개의 amine기를 DETA보다 EPI와의 반응성이 우수하며 중합 조건의 변화에 민감하지 않음을 확인하였다. 그 결과 polyamine 중합 시 독성 단량체인 EPI의 사용량을 최소화할 수 있는 새로운 중합법을 제안하였다.
Poly(dimethyl siloxane)(PDMS, 실리콘 고무)의 열전도도 향상을 위하여 보론 나이트라이드과 탄소나노튜브를 열전도성 충전제로 사용하였다. 보론 나이트라이드의 함량은 0에서 100 phr로 증가시켰으며, 탄소나노튜브의 함량은 보론 나이트라이드의 함량을 100 phr로 고정시킨 상태에서 0에서 4 phr로 증가시켰다. 실리콘 고무 복합재료의 열전도도는 보론 나이트라이드 함량의 증가에 따라 증가하였으나, 탄소나노튜브를 추가로 첨가하더라도 열전도도 향상에 대한 효과는 미미하였다. 100 phr 함량의 보론 나이트라이드 함량에 탄소나노튜브를 충전 시 복합재료의열분해가 가속화되는 예상치 못한 결과를 얻었다. 이를 해석하기 위하여 Horowitz-Metzger 방법을 이용하여 열분해활성화 에너지를 계산하였다. 또한 보론 나이트라이드/탄소나노튜브가 충전된 실리콘 고무 복합재료의 경화거동, 전기저항 및 기계적 물성을 연구하였다.
Trichloroethylene(TCE)의 수용액 내에서 광분해 반응을 연구하였다. 광촉매 TiO₂의 표면특성은 XRD. SEM 및 BET를 사용하여 선행연구[23]에서 고찰하였으며 Aldrich TiO₂는 100% anatase KIER TiO₂는 100% rutile, Degussa에서 제조한 P25-TiO₂는 75% anatase와 25% rutile의 혼합구조(structure)를 가점을 알 수 있었다. 본 연구에서는 TCE 분해반응의 최적조건을 선정하기 위해여 광총매의 사용량, 분해반응시 혼합용액의 순환유속, TCE의 초기농도 및 광총매 TiO₂구조가 광분해 반응에 미치는 영향을 자세히 고찰하였다. 실험결과 증류슈 1 L를 기준으로 무게비 0.1 wt%의 광촉매를 사용하여 증류수와 TCE의 혼합용액을 200 ㏄/min로 순환시켰을 때 분해활성이 가장 좋음을 알 수 있었으며 일반적으로 anatase 구조가 rutile 구조를 가진 광촉매 보다 높은 활성을 보였다. 특히 anatasc와 rutile의 혼합구조를 가진 Degussa P25-TiO₂가 가장 좋은 활성을 보였으며 이는 작은 입자크기와 큰 비표면적에 기인한 결과로 보인다.
In this study, cupric oxide (CuO) nanorods were grown on the fluorine-doped tin oxide (FTO) glass substrate using a modified-chemical bath deposition (M-CBD) method. We investigated the morphology, structural, optical and photoelectrochemical properties of the cupric oxide nanorods with various growth durations by using field-emission scanning-electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), UV-visible spectroscopy (UV-vis) and three-electrode potentiostat, respectively. In this work, we found that the morphologies, thickness, growth rate, crystallinities, grain sizes and optical bandgap were controllable on the growth duration, which affected photocurrent density and photo-stability. The highest growth rate of CuO nanorods was 126 nm/min. From the XRD measurement, we also confirmed that (020) directional growth affected the growth of the CuO nanorods. A maximum photocurrent density of-1.88 mA/cm² at -0.55 V (vs. SCE) and high photo-stability value about 40 % was obtained with 10 minutes growth duration. (Received November 5, 2015)
본 연구에서는 EU에서 발효되는 6대 규제유해물질(Pb, Hg, Cd, C6+, PBB/PBDE)과 환경부 규제유해물
질에 의해 도료의 유해조성물질을 제한하게 됨에 따라 VOC(휘발성유기화합물) 배출이 적고, 브롬계/할
로겐계를 탈피하여 인체안전성 확보 및 환경오염을 최소화하며, 방염제 형식승인 및 검정기술기준
(KOFEIS 0201)에 부합하는 수용성 유·무기계 난연도료를 개발하였다. 친환경적인 난연도료 제조에 대
한 최적조건으로 Mg(OH)2, Sb2O3, 붕산아연을 1:2:2로 혼합한 난연제 그리고 바인더(마이셸 2%)와 물의
비율을 1:1로 제조한 후, 난연제:(바인더+물)을 1:1로 제조한 난연도료 3의 성능이 가장 우수하였다.
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