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한국공업화학회> 한국공업화학회 연구논문 초록집> 1P-209 : Superhydrophobic coatings with light-responsive deicing performance based on polydopamine nanoparticle/polyurethane hybrids

1P-209 : Superhydrophobic coatings with light-responsive deicing performance based on polydopamine nanoparticle/polyurethane hybrids

이규원 , 백승훈 , 장영욱
  • : 한국공업화학회
  • : 한국공업화학회 연구논문 초록집 2019권0호
  • : 프로시딩
  • : 2019년 05월
  • : 194-194(1pages)

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Superhydrophobic surfaces with water contact angle lager than 150° and low sliding angles less than 10° have attracted significant attentions. Inorganic nanoparticle/polymer hybrids have been used to fabricate the superhydrophobic coatings with high durability and mechanical properties. In this study, polydopamine nanoparticles with a size of about 200 nm having long-chain alkyl groups on their surface, which was synthesized by self-polymerization of dopamine in water/ethanol medium and subsequent surface modification with octadecyl amine, were employed to fabricate superhydrophobic coating materials using polyurethane as a matrix polymer. PDA/PU hybrids were coated onto aluminum substrate by spray- or dip-coating. The coated surface exhibited high water contact angle of 150° with excellent deicing performance on exposure to near-IR due to photothermal effect of the PDA nanoparticles.

UCI(KEPA)

I410-ECN-0102-2019-500-001496928

간행물정보

  • : 공학분야  > 화학공학
  • :
  • :
  • : 반년간
  • :
  • :
  • : 학술지
  • : 프로시딩
  • : 1990-2019
  • : 42122


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1초대의 글

저자 : 문두경

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 한국공업화학회 연구논문 초록집 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-1 (1 pages)

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2C1 가스 전환기술

저자 : 이진원 ( Jinwon Lee )

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 한국공업화학회 연구논문 초록집 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 105-105 (1 pages)

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3전기화학 에너지 소재 및 소자

저자 : 성영은 ( Yung-eun Sung )

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 한국공업화학회 연구논문 초록집 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 106-106 (1 pages)

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41LA-4 : Bio-Inspired Micro/Nanostructures for Wearable Sensors

저자 : 고현협

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 한국공업화학회 연구논문 초록집 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 109-109 (1 pages)

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Mimicking the structures and functions of fingertip skin, we introduce highly-sensitive, multifunctional, and stretchable electronic skins (e-skins). We demonstrate stress-direction-sensitive e-skins based on piezoresistive interlocked microdomes, which possess direction-sensitive detection capability of various mechanical stimuli including normal, shear, stretching, bending, and twisting forces. We also demonstrate that ferroelectric skins with fingerprint-like patterns can detect and discriminate multiple spatio-temporal tactile stimuli including static and dynamic pressure, vibration, and temperature with high sensitivities. Finally, we demonstrate a flexible ferroelectric sensor with an ultrahigh pressure sensitivity and linear response over an broad pressure range based on the multilayer interlocked microdome geometry.

51LA-3 : Layer-by-layer assembled nanocomposites with structural motifs from nature

저자 : 염봉준

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 한국공업화학회 연구논문 초록집 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 109-109 (1 pages)

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Biomaterials with highly ordered internal nanostructures present superb mechanical properties, that are difficult to be achieved by conventional synthesis methods. Nacre of abalone shell has sandwiched structure composed of CaCO3 nanoplatelets and organic matrix with a thousand-fold increase in fracture toughness. Enamel layer of tooth with vertically oriented inorganic nanocrystals presents superb combination of stiffness and damping property. Inspired by such structural motifs with planar and vertical alignments of nanomaterials, artificial nanocomposite films were synthesized by bottom-up synthesis methods. Silicate layers were sandwiched with relatively soft organic layers exhibiting crucial roles of the interfacial adhesions. Columnar structured nanocomposites with zinc oxide nanopillars have improved dynamic mechanical properties similar to biocomposites. Bio-inspired engineering can help in design of robust artificial nanocomposites.

61LA-2 : 초음파 감응형 약물전달시스템

저자 : 김현철

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 한국공업화학회 연구논문 초록집 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 109-109 (1 pages)

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최근 들어 EPR 효과에 의존하고 있는 나노메디슨의 경우, 실제 암 종양에 전달되는 약물의 양이 혈관 주입한 양 대비 극히 소량이며 더 나아가 충분한 암 치료 효과를 거두기 어렵다는 연구들이 발표되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 단순 EPR 효과에 의존하는 나노메디슨의 한계를 극복하기 위해 초음파와 감응할 수 있는 나노메디슨-마이크로버블 복합체를 개발하였다. 이 복합체는 항암제인 Paclitaxel 이 로딩된 인간 혈청 알부민 기반의 나노입자와 초음파 조영제로 사용되는 마이크로버블이 화학적으로 결합된 형태로, 초음파와의 감응으로 공동효과(Cavitation Effect)를 일으킴으로써 세포 및 조직으로의 약물 전달을 향상시킬 수 있다. 우리는 인간 폐 암세포인 A549 세포 및 동물실험에서 기존의 진단용 초음파를 복합체와 접목시킴으로서 각각의 향상된 약물 전달 능력 및 치료 효능을 비교하였다. 그 결과, 복합체 이용 시 초음파 에너지로 인해 향상된 약물 전달 능력과 치료 효능을 보였고, 이를 종합했을 때, 향후 암 치료 효능 향상을 위한 유망한 기술로의 가능성을 보여주었다.

71LA-1 : 생물유래 기능성 나노물질의 추출 및 친환경/생체적합 기능소재 응용

저자 : 심봉섭 , 엄태식 , 허경아 , 이승현

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 한국공업화학회 연구논문 초록집 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 109-109 (1 pages)

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We introduce multifunctional nanocomposites, recently developed in our laboratory, from natural biomaterials including high crystalline cellulose nanofibers and conductive melanin nanoparticles. High crystalline cellulose nanofibers, extracted from tunicates, have shown almost perfect crystallinity, straight fibrous shape, and liquid crystalline alignments. Thus, their nanocomposites showed uniquely oriented structures as well as excellent optical, mechanical, and barrier properties. On the other hand, naturally derived melanin nanoparticles are molecularly structured to possess finely tunable electrochemical conductivities, optical reflectivity, and casting shape stability with inherent biocompatibility. These composites can be used as key functional materials in the emerging applications such as biotic-abiotic smart interfaces, implantable electronics, and eco-electronics.

81PL-1 : C1 가스 전환기술

저자 : 이진원

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 한국공업화학회 연구논문 초록집 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 109-109 (1 pages)

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C1 가스란 합성가스, 바이오가스 및 셰일가스를 포함한 천연가스에서 유래한 탄소 (C)수가 1개인 메탄(CH4) 및 일산화탄소(CO) 가스로 새로운 산업 원료(에너지원)로 주목을 받고 있다. 현재 석유기반의 국내 에너지/ 화학 산업은 2010년 이후 영업이익 및 수출 감소로 산업의 위기를 맞고 있으며, 석유화학 기술들은 고온·고압 기술에 의한 에너지 소모가 크고 장치에 대한 의존성이 높아 기존 메이저회사들이 장악하여 시장을 재편하기 어렵다. C1 가스 전환기술은 탄소수 1개로부터 다양한 화합물을 제조할 수 있으며, 촉매 등의 원천기술 확보가 중요한 시점으로 선점기업이 없는 상태이다. 이러한 사업 필요성에 C1 가스 리파이너리 사업을 추진하였고, 2015년 9월 'C1 가스 리파이너리 사업단(C1 Gas Refinery R&D Center, CGRC)'은 착수보고회를 시작으로 사업단이 출범하였다. 'C1 가스 리파이너리 사업단'은 C1 바이오촉매, C1 화학촉매, C1 리파이너리 총 3개의 총괄 연구그룹으로 구성 및 각 총괄 내 기술로드맵에 맞추어 6그룹으로 운영이 되고 기존의 공정형태인 고온·고압 간접전환 기술에서 저온·저압 직접전환 등의 신개념 패러다임 창조형 원천기술을 확보할 수 있는 혁신연구를 주축으로 하고 있으며, 성공적인 기술확보를 위하여 기존 기술의 한계를 극복할 수 있는 생물·화학·공정 융복합 연구를 수행하고 있다. 또한 수요기업협의체 및 전략협의체를 구성하여 맞춤형 연구 추진을 통해 원천 및 사업화 기술 동시개발을 수행하여 세계 최고 C1 가스를 이용한 기초 화학 소재, 제품 및 수송 연료 등 조기 실용화 및 국가경제에 기여할 본 사업단 및 C1 가스 전환기술에 대해 소개하고자 한다.

91LA-10 : Systematic analysis for electrical conductivity of network of conducting rods by Kirchhoff's laws and block matrices

저자 : 김동재 , 남재욱

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 한국공업화학회 연구논문 초록집 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 110-110 (1 pages)

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The study presents a systematic analysis of the electrical conductivity of a network of conducting rods. When a voltage source is loaded on the network, the network can act as an electrical circuit. To analyze the circuit, we used graph theory and Kirchhoff's laws. Using multi-nodal representation, we properly assigned nodes and edges to the circuit, and used an incidence matrix to translate the circuit to a mathematical expression. Combining the incidence matrix with Kirchhoff's law, the electrical variables were formulated by the block equation. Since the equation can be partitioned into several block matrices based on the origin of the nodes and edges, we derived simple and explicit relations between the variables and the network structures by manipulating the block matrix. We found a new parameter, namely the normalized number of edges (NNE), which is a function of the number density of rods in the circuit.

101LA-9 : 광촉매 산화물의 효율을 높이기 위한 나노구조 기반 구조체 설계와 제조

저자 : 엄현진

발행기관 : 한국공업화학회 간행물 : 한국공업화학회 연구논문 초록집 2019권 0호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 110-110 (1 pages)

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본 연구에서는 기존 광촉매로 널리 사용되고 있는 이산화티타늄(Titanium dioxide, TiO2)에 이종 나노구조체를 하이브리드화하여 광촉매 효율을 높이기 위한 방법론을 소개하고자 한다. 첫 번째로 이산화티타늄에 귀금속 나노구조체를 하이브리드한 구조체 설계와 방법에 대해 고찰하였다. 제시된 귀금속-이산화티타늄 하이브리드 구조체는 전자-홀 쌍(Electron-hole pair, EHP)을 많이 형성시켜 오염물질을 분해하는 라디칼 형성을 유리하게 한다. 본 구조체는 자외선 뿐만 아니라 가시선에서도 높은 흡수도를 보여주며 우수한 광촉매 효율을 보여준다. 두 번째는 이산화티타늄에 이산화규소(Silicon dioxide, SiO2)를 하이브리드화한 구조 설계와 방법론이다. 해당 구조체는 EHP의 재결합을 억제하고 초 친수성을 높여 광촉매 효율을 높일 수 있다. 제조된 이산화티타늄-이산화규소 하이브리드 구조체는 단일 산화물보다 높은 광촉매 효율을 보여준다. 본 연구를 통하여 개발된 광촉매 구조체는 환경정화, 자가세정 필름 등 다양하게 응용될 수 있다.

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