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접착 및 계면 update

Journal of adhesion and interface

  • : 한국접착및계면학회
  • : 공학분야  >  화학공학
  • : KCI등재
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  • : 1229-9243
  • : 2233-8217
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수록정보
23권2호(2022) |수록논문 수 : 6
간행물 제목
23권3호(2022년 09월) 수록논문
최근 권호 논문
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저자 : 박종만 ( Joung-man Park ) , 김종현 ( Jong-hyun Kim ) , 김동욱 ( Dong-uk Kim ) , 권동준 ( Dong-jun Kwon )

발행기관 : 한국접착및계면학회 간행물 : 접착 및 계면 23권 3호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 59-69 (11 pages)

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섬유강화 복합재료에서 가장 중요한 부분은 섬유와 수지간의 계면 접착특성이다. 본 총설에서는, 섬유강화 복합재료의 계면특성을 평가하기 위해 사용되는 미세역학 시험법에 대해 역사적 초점을 두어 서술하고자 한다. 미세역학 시험법은 섬유 한 가닥과 기지재료 간의 계면 접착특성을 전단력 평가로 관측하는 재료자체의 변수만이 고려되는 평가법으로써 계면에 대한 보다 정량적인 접착특성 및 감지능을 고찰할 수 있다. 미세역학시험법을 이용한 이전의 연구와 비교적 최근 연구동향을 본 총설에서 비교 논의하며, 미세역학 실험법에 대한 응용과 앞으로의 발전을 설명하고자 한다.


In composite materials, the adhesion and interfacial properties were the most important factors to obtain high performance of mechanical properties. This review paper had been focused on the micromechanical evaluation methods for the interfacial property historically. The interfacial property of fiber-reinforced composites (FRC) could be evaluated using only a single fiber and matrix via various micromechanical testing methods. Self-sensing due to the fracture behavior of FRC could be determined and discussed more critically and clearly using electro-micromechanical evaluation. In this paper, the research trends for micro-mechanical evaluation of composites was summarized, and their practical applications would be suggested in the future.

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저자 : 이주연 ( Juyeon Lee ) , 김형준 ( Hyungjun Kim )

발행기관 : 한국접착및계면학회 간행물 : 접착 및 계면 23권 3호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 70-74 (5 pages)

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탄닌산은 식물 유래 폴리페놀 중 하나로, 대부분의 생체고분자와 분자간결합을 할 수 있어서 분자적 접착제로서 연구가 되어 왔으며, 표면 개질, 에너지 저장 및 발생 장치, 의료용 제재로서 활용이 되고 있다. 본 연구에서는 약물 전달과 바이오이미징 등 의생명공학 분야에서 다양하게 활용되는 다공성 실리카 나노입자를 합성하고, 탄닌산을 이용하여 다공성 실리카 나노입자의 표면을 개질 한 뒤, 나노입자의 표면을 분석하였다.


Tannic acid, one of plant-derived polyphenols, has been studied as a molecular adhesive, surface modification, energy storage and generating device, and biomedical application as it can interact with biopolymers. In this study, we synthesized porous silica nanoparticles that are widely used in biomedical engineering fields such as drug delivery and bioimaging, and then analyzed tannic acid mediated surface modification of mesoporous silica nanoparticles.

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저자 : 성준호 ( Jun Ho Seong ) , 이동화 ( Dong Hwa Lee ) , 이은호 ( Eunho Lee )

발행기관 : 한국접착및계면학회 간행물 : 접착 및 계면 23권 3호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 75-79 (5 pages)

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그래핀은 벌집 모양의 sp2 혼성 오비탈 결합으로 이루어진 이차원 탄소 동소체이다. 우수한 전기적, 기계적 특성을 보이며, 차세대 전자소자의 핵심 재료로써 각광을 받고 있다. 그러나, 소자를 구성하는 소재 간의 불안정한 계면 형성으로부터 쉬운 외부 불순물의 침투 혹은 흡착으로 인해 낮은 환경 안정성을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 고체탄화수소를 그래핀의 전구체로 활용한 직성장을 통해 그래핀 기반 전계효과 트랜지스터의 낮은 환경 안정성을 해결하고자 한다. 직성장으로부터 합성된 그래핀은 이를 활용한 전자소자에서 전하 이동도 및 Dirac 전압의 변화 감소를 통해 높은 구동 안정성을 보였다. 이를 통해 차세대 전자소자의 핵심 재료로써 그래핀을 활용하기 위한 새로운 접근 방법을 제시하였다.


Graphene is a two-dimensional carbon allotrope composed of honeycomb sp2 hybrid orbital bonds. It shows excellent electrical and mechanical properties and has been spotlighted as a core material for next-generation electronic devices. However, it exhibits low environmental stability due to the easy penetration or adsorption of external impurities from the formation of an unstable interface between the materials in the electronic devices. Therefore, this work aims to improve and investigate the low environmental stability of graphene-based field-effect transistors through direct growth using solid hydrocarbons as a precursor of graphene. Graphene synthesized from direct growth shows high electrical stability through reduction of change in charge mobility and Dirac voltage. Through this, a new approach to utilize graphene as a core material for next-generation electronic devices is presented.

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저자 : 백란지 ( Lan-ji Baek ) , 정부영 ( Boo-young Jeong ) , 김세진 ( Se-jin Kim ) , 허필호 ( Pilho Huh ) , 천정미 ( Jungmi Cheon ) , 천제환 ( Jae-hwan Chun )

발행기관 : 한국접착및계면학회 간행물 : 접착 및 계면 23권 3호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 80-86 (7 pages)

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본 연구에서는 수계형 아크릴 점착제의 성능 및 점착 물성을 향상시키기 위해 분자량 조절제인 1-dodecanethiol(n-DM)의 함량이 다른 수계 아크릴 점착부여제를 합성하였으며 수계 아크릴 점착부여제의 투입량에 따른 물성 변화 확인을 위해 수분산성 아크릴 에멀젼에 수계 아크릴 점착부여제를 10/20/30 phr로 투입하여 물성을 측정하였다. 합성된 수계 아크릴 점착부여제의 분자량 및 유리전이온도(Tg)는 n-DM의 함량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 수분산성 아크릴 에멀젼에 수계 아크릴 점착부여제를 첨가하였을 때의 점착력 및 내열 유지력은 증가하였으며 수계 아크릴 점착부여제를 10 phr 또는 20 phr로 투입하였을 때에 가장 우수한 값을 나타내었다.


In this study, water-based acrylic tackifier with different contents of 1-dodecanethiol(n-DM), a chain transfer agent(CTA), were synthesized to improve the performance and adhesive properties of water-based acrylic pressure sensitive adhesive(PSA). In order to investigate the change in physical properties according to the amount of water-based acrylic tackifier added, 10/20/30 phr of water-based acrylic tackifier was added to the water-borne acrylic emulsion to measure the physical properties. The molecular weight and glass transition temperature(Tg) of the synthesized water-based acrylic tackifier tended to decrease as the content of n-DM increased. When a water-based acrylic tackifier was added to the water-borne acrylic emulsion, the peel strength and heat-resistance were increased. Also, when the water-based acrylic tackifiers were added at 10 phr or 20 phr, the best value was shown.

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저자 : 권동준 ( Dong-jun Kwon ) , 김종현 ( Jong-hyun Kim ) , 박종만 ( Joung-man Park )

발행기관 : 한국접착및계면학회 간행물 : 접착 및 계면 23권 3호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 87-93 (7 pages)

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섬유와 기지 간 계면 특성을 분석하기 위해 일반적으로 접촉각을 활용하여 계산된 접착일을 활용한다. 접촉각 측정 방식으로 동적접촉각과 정적접촉각이 있으며, 본 논문에서는 보다 정확도가 높은 접촉각 측정 방법이 무엇인지 모색하였다. 각각 4가지 종류의 에폭시 수지와 유리섬유를 사용하였고, 유리섬유와 에폭시의 표면 에너지 결과를 기반으로 접착일, Wa을 계산하여 계면강도를 예측하였다. 접착일과 계면 전단강도는 이론상 비례관계이며, 이를 확인하기 위해 조성이 다른 에폭시와 유리섬유 간의 계면강도를 마이크로드롭렛 시험법을 이용하여 측정하였다. 정적접촉각 결과의 경우 접착일과 계면 전단강도 사이에는 일치하지 않는 경향을 보였다. 이는, 동적 접촉각 평가 방법은 정적접촉각에 비해, 드롭 크기에 따른 최소 표면적을 이루는 에러와 미니스커서에서 접선 측정에 따른 에러를 최소화할 수 있다는 점이다.


To analyze the interfacial property between the fiber and the matrix, work of adhesion was used generally that was calculated by surface energies. In this paper, it was determined what types of contact angle measurement methods were more accurate between static and dynamic contact angle measurements. 4 types of glass fiber and epoxy resin were used each other to measure the contact angle. The contact angle was measured using two types, static and dynamic contact angle methods, and work of adhesion, Wa was calculated to compare interfacial properties. The interfacial property was evaluated using microdroplet pull-out test. Generally, the interfacial property was proportional to work of adhesion. In the case of static contact angle, however, work of adhesion was not consistent with interfacial property. It is because that dynamic contact angle measurement comparing to static contact angle could delete the error due to microdroplet size to minimize the surface area as well as the meniscus measuring error.

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저자 : 김성우 ( Seong Woo Kim )

발행기관 : 한국접착및계면학회 간행물 : 접착 및 계면 23권 3호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 94-99 (6 pages)

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졸-겔 공정 및 용액 블렌딩 공정을 이용하여 삼성분계(그래핀/실리카/EVOH) 나노 복합 코팅물질을 제조하였다. SEM 관찰 및 XRD 분석을 통하여 제조된 산화 그래핀의 삽입/박리 구조뿐만 아니라 나노 복합 물질 내에서의 그래핀 나노 판상체와 실리카 입자의 박리 구조 및 분산 상태를 확인하였다. 삼성분계 나노 복합 물질로 코팅된 BOPP의 산소 차단성은 산화 그래핀 및 실리카 입자를 일정 수준의 함량으로 첨가했을 때 이성분계(실리카/EVOH) 나노 복합 코팅 필름에 비해 뚜렷하게 향상되었나, 그 이상의 함량으로 첨가하면 불완전한 박리 및 그래핀 적층체의 분산과 실리카 클러스터의 미세 크랙 발생으로 인하여 차단성이 거의 일정하거나 또는 그 증가 폭이 매우 작은 것으로 나타났다. 또한 나노 복합 코팅 필름의 투명성은 그래핀 함량에 따른 필름의 광투과율을 측정함으로써 확인하였으며, 이러한 결과로부터 식품 포장 필름으로의 적용 가능성을 제시할 수 있었다.


Ternary phased graphene/silica/EVOH nanocomposite coating materials were prepared via sol-gel process and solution blending process. From both SEM observations and XRD analysis, the exfoliated structure and dispersion state of graphene nanosheets and silica particles in the nanocomposites as well as the intercalated and exfoliated structure of the prepared graphene oxide were confirmed. The incorporation of GrO and silica at appropriate content resulted in remarkable improvement in oxygen barrier property of the ternary phased nanocompoiste-coated BOPP films, compared with that of binary(silica/EVOH) phased nanocomposite coating films, however, at excess amount of GrO and silica, very slight variation was observed due to incomplete exfoliation, dispersion of graphene tactoids, and formation of micro cracks in the silica clusters. In addition, the transparency of nanocomposite-coated film was investigated by measuring the light transmittance as a function of GrO contents, suggesting the possibility for the application of food packaging films.

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저자 : 김예진 ( Yejin Gim ) , 박수진 ( Sujin Park ) , 이동구 ( Donggu Lee ) , 이원호 ( Wonho Lee )

발행기관 : 한국접착및계면학회 간행물 : 접착 및 계면 23권 2호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 17-24 (8 pages)

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양자점은 수 나노미터 크기의 반도체 나노입자로 우수한 발광 특성 및 색순도, 간단한 밴드갭 조절의 장점 때문에 이를 발광원으로 사용한 양자점 디스플레이가 차세대 디스플레이로 주목받고 있다. 하지만 전하 주입 불균형 문제로 인해서 소자의 효율 및 안정성에 큰 문제가 발생하고 이를 해결하기 위한 많은 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 전자 및 정공 수송층에 중간층을 삽입하여 양자점 디스플레이의 발광과 수명 특성을 향상시킨 연구와 정공 수송층의 구조 변화를 통해서 정공 수송 능력을 향상시킨 연구들에 대해서 소개하고자 한다.

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저자 : 김세진 ( Se-jin Kim ) , 백란지 ( Lan-ji Baek ) , 정부영 ( Boo-young Jeong ) , 허필호 ( Pilho Huh ) , 천정미 ( Jungmi Cheon ) , 천제환 ( Jae-hwan Chun )

발행기관 : 한국접착및계면학회 간행물 : 접착 및 계면 23권 2호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 25-32 (8 pages)

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최근 환경 규제로 인해 용제형 대신 수계형 점착제의 수요가 커지고 있으며, 물성 저하의 문제점을 보완하기 위해 쓰이는 점착부여제에도 그만큼 기대하는 요구가 커지고 있다. 따라서 본 연구에서는 하드 및 기능성 아크릴 단량체인 CHMA, IBOA, AA의 조성에 따라 수계 아크릴 점착 부여제를 합성하고, 이를 10 phr의 함량으로 점착제에 투입하여 점착부여제의 조성에 따른 물리적 특성을 비교하였다. 초기 점착력은 CHMA가 증가하고 IBOA가 감소함에 따라 감소하였고, AA 함량 증가로 인해 분자간의 결합력이 증가하였기 때문에 AA 함량이 낮을수록 더 좋은 결과를 나타내었다. 점착력은 점착부여제를 첨가함에 따라 고분자 사슬의 유동성을 높여 증가하는 결과를 나타내었으며, AA 함량이 높을수록 수소 결합이 더 많이 이루어짐으로써 더 좋은 결과를 나타내었다. 내열 유지력은 CHMA가 증가할수록 상대적으로 내열 유지력에 큰 영향을 미치는 IBOA의 함량이 감소하였기 때문에 전체적으로 감소하는 결과를 나타내었고, AA 함량이 높은 시리즈가 더 좋은 결과를 나타내었다.

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저자 : 장윤희 ( Yoon Hee Chang ) , 정부영 ( Boo-young Jeong ) , 천정미 ( Jungmi Cheon ) , 천제환 ( Jae Hwan Chun ) , 허필호 ( Pilho Huh )

발행기관 : 한국접착및계면학회 간행물 : 접착 및 계면 23권 2호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 33-38 (6 pages)

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본 연구에서는bio polyol 함량에 따라 bio polyol based 친환경 수분산 폴리우레탄을 합성하고 그 특성을 알아보고자 하였다. Polyester polyol(DT-1040)과 castor oil based polyol(COP)의 비율에 따른 bio polyol based 수분산 폴리우레탄을 성공적으로 합성한 것을 확인할 수 있었다. 합성된 bio polyol based 수분산 폴리우레탄의 Tg는 -70 ℃와 -30 ℃ 부근에서 나타났으며, COP의 함량이 증가할수록 유리전이온도 구간이 넓어지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, COP의 함량이 증가할수록 인장강도는 감소하였고, 접착력은 DT-1040:COP=7:3일 때 최고값을 나타내었다.

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저자 : 구봉준 ( Bongjun Gu ) , 김종복 ( Jongbok Kim )

발행기관 : 한국접착및계면학회 간행물 : 접착 및 계면 23권 2호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 39-43 (5 pages)

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디스플레이, 태양전지와 같이 전기를 빛으로, 또는 빛을 전기로 변환시켜주는 광전자소자는 효율 향상을 위하여 빛의 거동 제어가 매우 중요하다. 즉, OLED의 경우 내부 빛 제어를 통해 더 많은 빛이 외부로 나갈 수 있도록 유도해 줄 때 발광효율을 향상시킬 수 있으며, 외부 빛 제어를 통해 광흡수층에서의 광경로를 증대시킬 경우 태양전지의 에너지 변환효율을 증가시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 광거동 제어가 가능한 구조로서 주름구조에 대한 연구를 진행하였으며 응력 해소 시간을 제어하여 구조의 주기와 높이를 독립적으로 제어하고자 하였다. 주기와 높이의 변화가 광거동에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보기 위하여 일정한 주기에서 높이 변화 및 유사한 높이에서 주기 변화에 따른 자외선/가시광선 분광분석(UV/Vis spectroscopy)을 실시하였으며 구조의 종횡비가 클수록 직진광의 비율이 낮고 분산광의 비율이 높음을 확인하였다. 이를 통해 광경로 변화 및 광경로 증가를 위하여 큰 종횡비의 주름구조가 요구됨을 확인할 수 있었다.

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저자 : 황치원 ( Chiwon Hwang ) , 전재희 ( Jaehee Jeon ) , 안도원 ( Dowon Ahn ) , 유영창 ( Youngchang Yu ) , 이원주 ( Wonjoo Lee )

발행기관 : 한국접착및계면학회 간행물 : 접착 및 계면 23권 2호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 44-52 (9 pages)

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에폭시 수지는 높은 유리전이 온도 (Tg; glass transition temperature)와 우수한 물성에도 불구하고 높은 가교밀도로 인해 순간적인 충격에 쉽게 파괴되는 단점을 가지고 있다. 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 폴리프로필렌 글리콜 (PPG; poly(propylene glycol)) 구조 기반의 diamine 물질인 Jeffamine D 2000과 프로필렌 카보네이트 (PC; propylene carbonate)의 개환중합으로 폴리올을 성하고 이를 이용하여 우레탄 변성 에폭시를 합성하였다. 합성한 우레탄 변성 에폭시의 특성은 FT-IR, 1H-NMR로 확인하였고 접착제로서 내충격성 향상 정도를 확인하기 위해 시중에서 사용되고 있는 비스페놀계 에폭시인 DGEBA (diglycidyl ether bisphenol A)와 경화제, 경화촉진제와 배합하여 우레탄 변성 에폭시 접착제를 만들고 전단강도, 인장강도, 충격강도 실험을 통해 우레탄 변성 에폭시의 특성을 분석하였다. 그 결과 DGEBA와 우레탄 변성 에폭시의 비율이 8:2 일 때, 접착제 내 수소결합에 의한 최적의 시너지 효과로 향상된 기계적 물성을 달성할 수 있었다.

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저자 : 박은영 ( Eunyoung Park ) , 오승택 ( Seungtaek Oh ) , 이화성 ( Hwa Sung Lee )

발행기관 : 한국접착및계면학회 간행물 : 접착 및 계면 23권 2호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 53-58 (6 pages)

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본 연구는 AlOx유전체 표면에 유기 자립조립 단분자막 (self-assembled monolayer, SAM) 중간층을 도입함으로써 유전체의 표면특성을 제어하고, 최종적으로 유기전하변조트랜지스터 (Organic charge modulated field-effect transistor, OCMFET)의 전기적 특성을 향상시킨 결과를 제시하였다. 유기중간층을 적용함으로써, OCMFET의 컨트롤 게이트(CG, Control gate)와 플로팅 게이트 (FG, Floating gate) 사이 커패시터 플레이트로 작용하는 산화알루미늄 게이트 유전체의 표면 에너지를 제어하였으며, FET의 가장 중요한 성능변수인 전계효과 이동도(field-effect transistor, μFET)를 향상시켰다. 사용된 SAMs은 네가지의 PA (Octadecylphosphonic acid, Butylphosphonic acid, (3-Bromopropyl)phosphonic acid, (3-Aminopropyl) phosphonic acid)를 사용하여 형성하였으며, 각각 0.73, 0.41, 0.34, 0.15 cm2V-1s-1의 μOCMFET를 나타내었다. 이 연구를 통해 유기 SAM 중간층의 알킬 체인(Alkyl chain)의 길이 및 말단기의 특성이 소자의 전기적 성능을 제어하는데 중요한 요인임을 확인하였으며, 이 결과를 통해 향후 최적의 센서 플랫폼으로서의 OCMFET 소자성능 최적화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

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