선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 파손 메커니즘과 장기 정수압 거동

원종일(Jong Il Weon),정유경(Yu Kyoung Chung),신세문(Sei Moon Shin),최길영(Kil Yeong Choi) 한국고분자학회 2008 폴리머 Vol.32 No.5

폴리프로필렌 복합소재의 아르곤 플라즈마 처리로 표면층 제거와 젖음성 향상

원종일(Jong Il Weon),이선용(Sun Yong Lee) 한국고분자학회 2012 폴리머 Vol.36 No.4

아르곤(Ar) 플라즈마 처리된 폴리프로필렌 복합소재의 표면 개질 및 특성 변화를 X-선 광전자 분광 분석 (XPS), 적외선 분광 분석(FTIR), 주사 전자 현미경 분석(SEM) 및 접촉각 측정 등을 이용하여 조사하였다. Ar 플라즈마 처리 시간의 증가는 폴리프로필렌 복합소재 표면의 젖음성, 극성 관능기를 갖는 산소 성분, 탈크 함량 및 표면 조도의 증가를 초래하였다. 주사 전자 현미경 분석을 통한 자세한 관찰은 폴리프로필렌 성분으로 구성된 표면층 (skin layer)이 존재함을 확인하였다. 폴리프로필렌과 고무 입자간의 점도차는 표면층의 생성을 촉진시켰다. 하지만 Ar 플라즈마 처리시간의 증가는 표면층의 두께를 감소시키는 것을 확인하였다. 사출성형 공정 동안, 표면층을 제거 할 수 있는 추가적인 방법론에 대해서도 토의하였다. Ar 플라즈마 처리에 의한 표면 개질 및 모폴로지의 변화는 폴 리프로필렌 복합소재 표면 상에 친수화 상태를 부여하고, 이에 따라 젖음성 향상을 유도하였다. The surface modification and characterization of Ar-plasma treated polypropylene (PP) blend are investigated using x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and contact angle measurement. An increase in Ar-plasma treatment time leads to an increase in wettability, oxygen containing polar functional groups, the amount of talc, and surface roughness on the PP blend surface, A careful observation using SEM indicates that there exists a skin layer consisting of only PP component, The difference in viscosity between PP and rubber particles facilities the formation of skin layer. However, it is found that an increase in Ar-plasma treatment time helps to decrease the thickness of skin layer. Additional methodologies for the elimination of skin layer during injection molding are also discussed. The surface modification and morphological alteration induced by Ar-plasma treatment provides a hydrophilic state, followed by the improvement in wettability, on the PP blend surface.

폴리올레핀 복합소재의 UV 광열화 특성

원종일 ( Jong Il Weon ),신세문 ( Sei Moon Shin ),최길영 ( Kil Yeong Choi ) 한국공업화학회 2009 공업화학 Vol.20 No.5

폴리아미드 66 복합소재의 열 열화 특성

원종일(Jong Il Weon),정원영(Won Young Jung) 한국고분자학회 2012 폴리머 Vol.36 No.6

광학현미경분석, 주사전자현미경분석 및 적외선분광분석을 이용하여, 열화시간 경과에 따른 유리섬유가 보강 된 폴리아미드 66 복합소재의 열 열화 특성을 조사하였다. 열화시간이 증가함에 따라, 인장강도는 열화 초기 약간의 증가 후 점진적으로 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 열 열화가 진행됨에 따라 결정화도의 증가, 가교밀도의 증가, 사슬 전단 및 사슬 운동성의 감소 등에 기인한 것으로 판단된다. 적외선분광분석을 통하여, 폴리아미드 66 복 합소재 표면상에 열화에 기인한 케톤 피크와 규소 피크의 증가를 관찰하였다. 또한 세 가지 승온속도에서 측정된 열중량분석 결과를 이용하여 폴리아미드 66 복합소재의 열 분해 반응동역학을 분석하였다. 통계학적 기법, UL 746B, Ozawa 및 Kissinger 등 여러 방법을 통해 계산된, 폴리아미드 66 복합소재의 활성화 에너지와 수명 예측간의 상관 관계를 조사하였다. 열중량분석으로부터 계산된 활성화 에너지는 가속시험으로 구한 값보다 상대적으로 큰 값을 나 타내며, 이는 폴리아미드 66 소재의 수명을 과대 평가하는 결과를 초래하였다. 본 연구에서는 다양한 사용 온도에서 의 활성화 에너지를 외삽하여 계산 가능한 지수 패턴의 표준곡선을 개발하였다. Thermal degradation for glass fiber-reinforced polyamide 66 composite (PA 66) with respect of thermal exposure time has been investigated using optical microscopy, scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. As the thermal exposure time was prolonged, a slight increase in tensile strength for only initial stage and afterward, a proportional decrease of tensile strength was observed. These results can be explained by the increase of crystallinity, followed by the increase of crosslinking density, chain scission and the decrease in chain mobility, due to thermal oxidation with the exposure time. Fourier transform infrared spectroscopy results showed the increase of ketone peak and silica peak on the surface of thermally exposed PA 66. In addition, the thermal decomposition kinetics of PA 66 was analyzed using thermogravimetric analysis at three different heating rates. The relationship between activation energy and lifetime-prediction of PA 66 was investigated by several methodologies, such as statistical tool, UL 746B, Ozawa and Kissinger. The activation energy determined by thermogravimetric analysis had a relatively large value compared with that from the accelerated test. This may result in over-estimating the lifetime of PA 66. In this study, a master curve of exponential fitting has been developed to extrapolate the activation energy at various service temperatures.

열화시간에 따른 폴리에틸렌 파이프의 기계적 물성 거동

원종일(Jong Il Weon),최길영(Kil Yeong Choi) 한국고분자학회 2009 폴리머 Vol.33 No.5

플리올레핀 복합재료의 파괴인성 메커니즘 및 기계적 특성

원종일(Jong Il Weon) 한국고분자학회 2007 폴리머 Vol.31 No.2

역사이클하중이 원자력 배관재료의 파괴저항곡선에 미치는 영향

원종일,석창성,Weon, Jong-Il,Seok, Chang-Sung 대한기계학회 1999 大韓機械學會論文集A Vol.23 No.7

Fracture resistance(J-R) curves, which are used for the elastic-plastic fracture mechanics analyses, are known to be dependent on the cyclic loading history. The objective of this paper is to study the effect of reverse cyclic loading on J-R curves in CT specimens. The effect of two parameters was observed on the J-R curves during the reverse cyclic loading. One was the minimum-to-maximum load ratio(R) and the other was the incremental plastic displacement(${\delta}_{cycle}/{\delta}_i$), which is related to the amount of crack growth that occurs in a cycle. Fracture resistance test on CT specimens with varying load ratio and incremental plastic displacement were performed. For the SA 516 Gr. 70 steel, the results showed that the J-R curves were decreased with decreasing the load ratio and the incremental plastic displacement. When the load ratio was set to -1, the results of the J-R curves and the $J_i$ value were about $40{\sim}50$ percent of those for the monotonic loading condition. Also on condition that the incremental plastic displacement reached 1/40, the J-R curves and the $J_i$ value were about $50{\sim}60$ percent of those for the incremental plastic displacement of 1/10.

철강 제조업의 플랜트 공사 중 유해.위험 저감 방안

서성화,원종일,우흥식,Seo, Seong-Hwa,Weon, Jong-Il,Woo, Heung-Sik 대한안전경영과학회 2011 대한안전경영과학회지 Vol.13 No.4

The hazard conditions on plant works of the steel industry have been investigated to efficiently prevent from industrial accidents. The plant works are eventually carried out by workers of smaller service companies where the safety management systems are not well established, on behalf of the main steel company. Based on the preliminary risk assessment on the plant working and open literature reviews, the safety management systems, which can be applied to the plant workplace of each process, are studied and then the step-by-step 4M check-list method is established. Accordingly, the risk assessment technique using 4M checklist for the plant workplace is proposed. In addition, a standardized flow-chart for safety management of plant work is introduced. These risk assessment technique and flow-chart can definitely contribute to the reduction of industrial accidents, considering the risk characterization and the unsafe conditions in small and medium-sized plant workplace, as effective safety management tools and safety guide line.

우레탄 아크릴 코팅 소재의 표면 색상 및 모폴로지가 긁힘 거동에 미치는 영향

정원영(Won Young Jung),원종일(Jong Il Weon) 한국고분자학회 2014 폴리머 Vol.38 No.1

표면 색상과 모폴로지가 우레탄-아크릴 코팅 소재 표면의 긁힘 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 동일한 실험 조건에서, 흰색, 적색, 검정색 시험편의 순으로 긁힘 저항성이 우수함을 보였다. 이런 결과는 명암 대비효과를 가지고 설명될 수 있다. 즉 검정색 시험편의 경우, 긁힘이 생성된 손상 영역은 빛을 확산 반사하여 백화현상이 일어나고, 그 결과 주변 검정색과 대비되어 더욱 뚜렷이 구별된다. 반면, 흰색 시험편은 주변 흰색이 보호색 역할을 하여,긁힘 손상 부위를 인지하기 어렵게 된다. 광택도가 높은 시험편 표면일수록 에틸렌, 실리카 성분 및 카르보닐 그룹의 증가를 관찰할 수 있었다. 실리카 입자에 의한 표면 강성의 증가와 산화에 의한 카르보닐기 생성은 긁힘 저항성의 증가를 유도하고, 폴리에틸렌 왁스의 증가는 표면을 매끄럽게 하여 광택도의 향상에 기여한 것으로 보인다. 연구결과를 바탕으로 우레탄-아크릴 코팅 소재의 긁힘 저항성을 향상시킬 수 있는 기술적 접근 방법에 대해 토의하였다. The effects of surface color and morphology on the mar behaviors of urethane-acrylate coated surfaces wereexamined. The superiority of mar resistance was observed in the order of white, red and black-colored samples. This canbe explained by a contrast effect. In other words, in case of black colored sample, it takes place the defuse reflection ofthe incident light on the damaged region where mar damage exerts, leading to whitening phenomenon. Therefore, thedamaged region is easily recognized by contrasting the black background. On the other hand, it is difficult for the whitecoloredsample to perceive the mar-damaged area by the white background acting as protecting coloration. As the glossof urethane-acrylate coated surface increases, it is observed that there is an increase in the number of carbonyl (-C=O)function group, amount of ethylene and silica. The enhancements of surface rigidity by adding the silica particles and formationof carbonyl function groups by the surface oxidation lead to the increase in mar resistance, while the increase ofpolyethylene wax is responsible for the improved gloss and smooth-faced surface. Based on the above findings, technicalapproaches leading the improvement of mar resistance of the urethane-acrylate coated surface are discussed.

고밀도폴리에틸렌 소재의 열 열화 특성

정원영(Won-Young Jung),원종일(Jong-Il Weon) 한국고분자학회 2015 폴리머 Vol.39 No.6

옥외 환경에서 플라스틱 팔레트로 사용되는 고밀도폴리에틸렌 소재의 열 열화시간에 따른 기계적·열적 물성거동을 조사하였다. 인장강도는 열화시간이 경과함에 따라 36주까지 비례적으로 증가하였고, 충격강도는 열화 초기에는 증가하는 경향을 보였지만, 27주 이후부터 급격히 감소하였다. 이는 열화 초기 시점에서 사슬의 얽힘밀도의 증가와 더불어 결정화도의 증가가 선행되고, 열화 후반으로 갈수록 열 산화에 의한 가교밀도의 증가, 사슬전단 및 사슬 운동성의 감소 등이 지배적인 열화 메커니즘으로 작용하기 때문이라 판단된다. 현미경을 이용한 관찰 결과, 열화가 진행됨에 따라 고밀도폴리에틸렌 표면에서 미세한 균열과 거칠기의 증가를 관찰할 수 있었다. 적외선분광분석결과는 열화된 고밀도폴리에틸렌 소재의 표면에 카보닐 지수가 증가하였음을 보여준다. 이런 결과는 고밀도폴리에틸렌 표면의 탄화수소가 열화되었음을 의미한다. 아레니우스 모델을 이용하여 가속수명시험법을 수행하여 고밀도폴리에틸렌 소재의 장기 수명을 예측하였다. 또한 다양한 사용온도에서 고장시간을 추정할 수 있는 수명식을 제안하였다. The effect of thermal exposure time on mechanical and thermal property behaviors of high density polyethylene (HDPE) used for plastic pallet under an outdoor environment condition has been investigated. As the thermal exposure time is increased, a proportional increase until 36 weeks in tensile strength is observed, while an increasing tendency in impact strength at the early stage of thermal degradation and then a drastic decrease after 27 weeks are shown. These results can be explained by the increases of chain entanglement and crystallinity at the early stage, followed by the increase of crosslinking density, chain scission and the decrease in chain mobility at the late stage of degradation, due to thermal oxidation. Microscopic observation using digital microscope indicates the increases of micro-crack and surface roughness as thermal oxidation makes a progress. Fourier transform infrared spectroscopy result suggests the increase of carbonyl index value on the surface of thermally exposed HDPE, indicating that the hydrocarbon groups on the HDPE surface undergo the thermal oxidation. The long-term life time of HDPE could be predicted by carrying out an accelerated life test using Arrhenius model. In addition, the lifetime equation of HDPE is suggested in order to estimate the failure time at various operating temperatures.