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초음파 수상 그래프팅을 이용하여 개질된 MWCNT가 첨가된 PVA 나노복합체의 전기적, 기계적 물성
김영선(Yeongseon Kim),김민재(Minjae Kim),최진규(Jin Kyu Choi),심상은(Sang Eun Shim) 한국고분자학회 2015 폴리머 Vol.39 No.1
초음파를 이용하여 poly(vinyl alcohol)(PVA)를 multiwalled carbon nanotube(MWCNT) 표면에 수상 그래프팅하였고, 개질된 MWCNT를 이용하여 PVA와 나노복합체를 제조하였다. PVA로 개질된 MWCNT는 PVA 매트리스에 높은 친화성을 띠고, 우수한 분산성을 가지며, 그 복합체는 균일한 물성을 가지고 있었다. 이로 인하여 0.1 wt% 함량의 MWCNT 첨가시에 전기전도도의 percolation threshold이 관찰되었다. 개질한 MWCNT를 3.0 wt%로 사용한 복합체는 순수 PVA 대비 인장강도는 약 50%, 파단 연신율은 약 430%, 모듈러스는 약 100% 증가하였다. 또한 개질된 MWCNT는 PVA 매트리스에 핵제로 작용하여 5.0 wt% 첨가 시, 결정화온도를 8.5 oC 증가시키고 결정화도는 11.5% 증가하였다. Poly(vinyl alcohol) (PVA) was grafted onto the multiwalled carbon nanotube (MWCNT) using ultrasound in water and modified MWCNT/PVA nanocomposite was prepared. Modified MWCNT had a good affinity with PVA matrix and showed improved dispersion state along with uniform properties. Therefore, the electrical percolation threshold was observed at 0.1 wt% MWCNT. 3.0 wt% modified MWCNT/PVA composite had 50% higher tensile strength, 430% higher elongation at break, and 100% greater modulus. Since the modified MWCNT acted as a nucleation agent, the crystallization temperature increased to 8.5 oC and the crystallinity increased to 11.5% at 5.0 wt% loading concentration.
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St. Francis of Assisi and Ecological Conversion
Prof. Sr. Yeongseon Kim(김영선) 신학과 사상학회 2017 가톨릭 신학과 사상 Vol.- No.78
본고는 교황 프란치스코의 최근 회칙 「찬미받으소서」가 요청하는 생태적 회심에 대한 보다 깊은 이해를 얻기 위하여, 아시시의 성 프란치스코의 회심 과정에 비추어 회칙이 말하는 생태적 회심을 바라보고자 한다. 회칙은 현재의 환경 위기가 인간이 자연을 무책임하게 착취한 결과로 일어난 것임을 지적하며, 자연에서 이루어지는 인간의 모든 행위와 그 결과들을 재고해 보도록 요청한다. 이는 곧 인간으로서의 우리의 정체가 무엇인지, 그리고 하느님과 피조물, 동료 인간들 그리고 우리 자신과 우리가 맺는 적절한 관계가 무엇인지에 대해 근원적으로 재검토해 볼 것을 요구하는 것이다. 달리 말해서 회칙은 환경 보호를 위한 모든 정치적, 법적 조치에 앞서 생태적 회심이 필요하다는 것을 온 세상에 호소하고 있다. 아시시의 성 프란치스코는 그의 전 삶을 통하여 여러 번의 회심을 체험하였다. 그리스도와의 만남을 통하여 회개한 그는 약한 이들을 돌보며, 기쁨과 관대한 나눔을 실천하고, 모든 피조물과 더불어 단순하고 조화롭게 살아가는 ‘통합 생태론’의 삶을 살았다. 이런 의미에서 프란치스코의 회심은 생태적 회심이라고 부를 수 있다. 따라서 아시시의 성 프란치스코의 회심 과정을 분석하는 것이 생태적 회심의 의미를 밝히고, 구체적인 생태적 윤리를 장려하는 데 도움이 될 수 있다고 본다. 「찬미받으소서」는 여러 조항에서 생태적 회심을 언급하고 있는데, 그것들을 분석하여 보면 회칙이 말하는 생태적 회심은 다음의 네 가지의 요소로 이루어져 있다. (1) 하느님과의 올바른 관계: 그릇 된 인간중심주의에서 올바른 인간학으로의 회심, (2) 올바른 대인관계: 개인주의에서 연대성으로의 회심, (3) 피조물에 대한 올바른 돌봄: 착취에서 공존으로의 회심, 그리고 (4) 자신과의 올바른 관계. 이 네가지 요소들은 성 프란치스코의 회심 체험에서도 발견된다. 성 프란치스코의 회심 체험에는 다음의 네 가지 요소들을 발견할 수 있다. (1) 오름에서 내림으로의 변화, (2) 배제에서 포용으로의 변화, (3) 모든 피조물에게 사랑을 전하는 것으로의 변화, (4) 죽음을 끌어안는 변화. 「찬미받으소서」에서 언급된 생태적 회심의 네 가지 요소와 성프란치스코의 회심 체험에서 발견되는 네 가지 요소들을 나란히 놓고 살펴보면 성 프란치스코의 회심 체험이 생태적 회심에 대한 이해를 심화하고 우리가 생태적 회심에 이를 수 있도록 영감을 준다는 것이 드러난다. 첫째, 생태적 회심은 인간중심주의적 세계관에서 벗어날 것을 요구한다. 생태적 회심은 인간을 새롭게 이해하며, 자연 안에서 인간의 위치와 역할을 재고하고, 하느님에 대한 기존의 이해를 쇄신하도록 우리를 인도한다. 성 프란치스코의 회심 체험 역시 인간중심주의에서 신중심주의로의 철저한 변화를 보여 준다. 그가 성 다미아노 성당에서 십자가에 못박히신 그리스도를 만남으로써 삶에 대한 그의 태도는 “오름”에서 “내림”으로 완전히 변화되었다. 이 회심의 결과로 성 프란치스코는 하느님의 섭리에 전적으로 의존하는 반-인간중심주의적인 삶을 살았고, 하느님을 온전히 신뢰하는 그의 삶은 지배를 위한 경쟁이나 착취를 불필요하게 만들었다. 둘째, 생태적 회심은 자연 및 동료 인간들과 올바른 관계를 맺을 것을 전제한다. 사실 환경 문제는 사회 정의의 문제와 깊이 연관되어 있기 때문이다. 따라서 생태적 회심은 우리 사회의 구조와 조직을 다시 검토해 볼 것을 요구한다. 성 프란치스코의 회심은 배제에서 포용으로의 변화를 보여 준다. 그는 자신의 호불호의 경계를 극복하였고, 친구와 원수 사이의 사회적인 경계도 뛰어넘었다. 뿐만 아니라 그는 세상의 재화를 하느님께서 무상으로 주신 사랑의 선물로 여겼기에 누구도 그것에 대한 소유권을 주장할 수 없다고 생각하였다. 그의 변모된 삶은 개인주의로부터 연대를 추구하는 생태적 회심의 모습을 보여 준다. 셋째, 생태적 회심은 자연에 대한 인식에 있어서도 철저한 변화를 요구한다. 성 프란치스코의 회심 체험은 자연을 인식하는 새로운 길을 열어 준다. “피조물의 찬가”에서 잘 드러나고 있듯이 성 프란치스코는 인간이 다른 피조물에 대해 갖는 우월 의식을 극복하였고, 그들을 형제요, 자매로 끌어안았다. 모든 피조물이 어떤 식으로든 하느님의 이미지를 반사한다고 믿는 것이 프란치스칸 생태 영성의 핵심이다. 성 프란치스코는 모든 물질적인 실재에서 그리스도를 발견하였다. 넷째, 생태적 회심은 진정한 생태적인 자아가 되어가는 지속적인 과정이다. 이 생태적 자아는 생명의 그물망에 깊이 결합되어 있으면서 자연에 있는 모든 구성원들과 상호 의존적이다. 그러므로 참된 생태적 자아가 되기 위해서는 생명의 그물망, 곧 모든 피조물의 가족으로부터 우리를 분리시키는 고질적인 개인 This article attempts to get a deeper understanding of ecological conversion, which Pope Francis’ latest encyclical Laudato Si’ calls for, through the lens of St. Francis of Assisi’s conversion process. The encyclical points out that the present environmental crisis has been inflicted by our human beings’ irresponsible abuse on nature. Thus, Laudato Si’ urges to rethink all human activities and their consequences and implications on the Earth. It demands a fundamental inquiry of anthropological identity and of our right relationships with God, creatures, and our fellow human beings, as well as with ourselves. In other words, the encyclical appeals to a global society that ecological conversion is the first and foremost requirement for any political, legal measures for environmental protection. St. Francis of Assisi experienced a series of conversion in his life. His genuine conversion in Christ led him to live a life of an “integral ecology”, which was manifested with his care for the vulnerable, his joy and generous self-giving, and his simple and harmonious living with all creatures. In this sense, Francis’ conversion can be named as ecological conversion. Therefore, to analyze the conversion process of St. Francis of Assisi can shed light on the ecological conversion and foster the cultivation of concrete and specific ecological ethics. Ecological conversion which Laudato Si’ refers to in several articles has four important components: (1) Right relationship with God: A conversion from a misguided anthropocentrism to an adequate anthropology; (2) Right interpersonal relationship: A conversion from individualism to solidarity; (3) Right care for creation: A conversion from exploitation to co-existence; and (4) Right relationship with self. These four elements are also found in Francis’ conversion experiences, in which the following four distinctive elements are recognized: (1) A movement from climbing up to going down; (2) A movement from exclusion to inclusion; (3) A movement toward extending love to all creatures; and (4) A movement toward embracing death. By aligning these two sets of four elements, it is revealed how St. Francis of Assisi’s conversion experience can deepen and widen our understanding of ecological conversion and inspire us to undergo our own ecological conversion. First, ecological conversion requires a shift away from an anthropocentric worldview. This conversion leads to a new understanding of humans and of their roles and place in nature, as well as to a new understanding of God. St. Francis of Assisi’s conversion experience also shows a radical movement from anthropocentrism to theocentrism. His orientation of life was radically changed from “climbing up” to “going down”, by his encounters with the crucified Jesus at the church of San Damiano. As a result of this conversion, St. Francis of Assisi lived a de-anthropocentric lifestyle which puts all trust in divine providence. This trust makes competition and exploitation for domination unnecessary. Second, ecological conversion presupposes a right relationship with nature and with other human beings. It is because environmental issues are deeply intertwined with social justice issues. Therefore, ecological conversion calls for re-examining our social structure and system. St. Francis of Assisi’s conversion is characterized by a movement from exclusion to inclusion. He overcame his inner boundaries between likes and dislikes, as well as social divisions between insiders (friends) and outsiders (enemies). He perceived the goods of the world as a gift given by God’s gratuitous love, so that no one can claim for the ownership over them. His transformed life witnesses to ecological conversion from individualism to solidarity. Third, ecological conversion requires a radical change of our perception of nature. St. Francis of Assisi’s conversion experience provides us with a new way of perceiving nature. As the Canticle of the Cre
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Mechanical Properties of Silica-coated Multi-walled Carbon Nanotube/Epoxy Composites
Kyunghee Kim(김경희),Yeongseon Kim(김영선),Jeonghoon Nam(남정훈),Sung-Hyeon Baeck(백성현),Dong Wha Park(박동화),Sang Eun Shim(심상은) 한국고분자학회 2016 폴리머 Vol.40 No.1
다중벽 탄소 나노튜브(MWCNTs)/에폭시 복합체의 기계적 강도와 전기 절연성을 증가시키기 위하여, tetraethyl orthosilicate(TEOS)를 전구체로 사용한 1 단계 졸-젤 반응을 통하여 다중벽 탄소 나노튜브(MWCNTs)를 실리카 층으로 코팅하였다. MWCNTs 표면을 화학적으로 개질하지 않고 폴리에틸렌이민을 커플링제로 사용하여 실리카로 균일하게 코팅하였다. 실리카 코팅된 MWCNTs 및 순수한 MWCNTs를 충전제로 사용하여 제조된 복합체의 기계적 특성, 열적 특성, 전기적 성질을 관찰하였다. 에폭시 사슬들은 MWCNTs 표면의 실리카 층에 강하게 속박되어, 실리카 층은 MWCNTs에 전기 절연막을 형성하였다. 결과적으로, 실리카 코팅된 MWCNTs가 충전된 에폭시 복합체의 기계적 물성 및 전기저항이 증가하였다. Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were coated with silica layers via a one-step sol-gel process with tetraethyl orthosilicate (TEOS) as a silica precursor to enhance the mechanical strength and electrical resistivity of MWCNTs-filled epoxy composites. The MWCNTs were coated uniformly with silica using polyethyleneimine as a coupling agent without chemical modification of the surface of the MWCNTs. The silica-coated MWCNTs were used as a filler in the epoxy. The epoxy composites filled with the raw and silica-coated MWCNTs were prepared and their properties were examined in terms of mechanical, thermal and electrical properties. The epoxy chains were bound strongly to the silica layer on the surface of the MWCNTs, and the silica layer provided the MWCNTs with electrically insulating barriers. As a result, the silica-coated MWCNTs-filled epoxy composites showed improved mechanical strength and electrical resistivity.
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Preparation and Properties of Polypropylene/Thermoplastic Polyester Elastomer Blends
Yeong Gon Kim(김영곤),Yeongseon Kim(김영선),Jin Kyu Choi(최진규),Sung-Hyeon Baeck(백성현),Sang Eun Shim(심상은) 한국고분자학회 2017 폴리머 Vol.41 No.3
폴리프로필렌/열가소성 폴리에스터 엘라스토머(PP/TPEE) 블렌드를 제조하였다. 두 상의 상용성을 증가시키기 위하여 maleic anhydride-grafted polypropylene(MA-g-PP)를 배합 도중 첨가하였다. SEM을 통한 모폴로지 분석결과, 두 상은 상용성이 없었으며 MA-g-PP를 첨가한 결과 상용성이 발현되어 MA-g-PP가 효과적인 상용화제로 작용하였다. MA-g-PP를 첨가한 PP/TPEE 블렌드는 XRD 분석 결과 20.9° 피크의 강도가 증가하였으며 21.6° 피크는 점차적으로 감소하였다. 상용화제가 첨가된 경우의 기계적 물성 증가는 SEM 및 XRD의 분석 결과와 부합하였다. DSC 분석 결과, TPEE의 함량이 증가할수록 결정화도가 감소하였으며 MA-g-PP가 첨가된 경우 상용성으로 인하여 단일의 유리전이온도가 관찰되었으며 열적 안정성이 증가되었다. Polypropylene (PP)/thermoplastic polyester elastomer (TPEE) blends were prepared. To enhance the compatibility between the two phases, maleic anhydride-grafted polypropylene (MA-g-PP) was applied during melt-mixing. The morphology obtained from scanning electron microscopy (SEM) showed that TPEE was not miscible with PP, however, those of the PP/TPEE/MA-g-PP indicated that PP and TPEE turned to miscible because MA-g-PP served as an effective compatibilizer. The tensile tests confirmed that the tensile strength of the PP/TPEE blends decreased and the elongation increased with increasing TPEE content. The increase in tensile strength of the PP/TPEE/MA-g-PP blends was associated with the morphology shown by SEM and internal structure. X-ray diffraction (XRD) confirmed that compared to the PP/TPEE blend, the intensity of the 20.9° peak of the PP/TPEE/MA-g-PP increased and that of the 21.6° peak decreased gradually due to the MA-g-PP. In differential scanning calorimetry (DSC), the crystallinity (Xc) of the PP/TPEE blends decreased with increasing TPEE content. The PP/TPEE/MA-g-PP blends showed a single weak glass transition (Tg) peak due to the compatibility between the PP and TPEE. The thermal stability of the PP/TPEE blends with MAg-PP was also higher than that of the PP/TPEE.
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Synthesis of Alumina-coated Graphite Using Polyvinylpyrrolidone via Sol-Gel Reaction
Jeonghoon Nam(남정훈),Yeongseon Kim(김영선),Kyunghee Kim(김경희),Sung Hyeon Baeck(백성현),Dong Wha Park(박동화),Sang Eun Shim(심상은) 한국고분자학회 2016 폴리머 Vol.40 No.1
흑연은 200~800 W/mK의 우수한 열전도성을 지니고 있으나, 인쇄회로기판의 코팅 재료, 반도체 실장용 접착제의 충전제, 열확산 쉬트와 같은 열전도성 복합재료로 사용하기에 한계가 있다. 이는 전기 전도성에 기인한 것으로, 흑연에 전기 절연성을 부여하기 위하여 폴리비닐피롤리돈(PVP)을 접착력 향상제로 사용하여 알루미나 층을 코팅하였다. 알루미늄 이소프로폭사이드(AIP)를 알루미나의 전구체로 사용하였다. 알루미나 코팅은 염기성 촉매하에서 졸-젤 반응을 통하여 이루어졌다. 제조된 결과물의 모폴로지 변화, 코팅된 알루미나의 양 및 전기 절연성이 조사되었으며, 최적의 알루미나@PVP@흑연의 합성 조건을 찾기 위하여 AIP와 PVP의 양을 변화시켰다. 합성된 알루미나가 코팅된 흑연은 면저항이 1012 ohm/sq으로 전기 절연성을 보유하였다. Although graphite has excellent thermal conductivity of 200-800 W/mK, there are definite limits when applying graphite to thermally conductive materials, such as a coating material for printed circuit boards (PCB), an additive to the adhesive for the assembly of electronic chips, and a filler for thermal spreader pads. The problems are largely attributed to the electrically conductive property. To endow graphite with an electrically insulating property, graphite was coated with a well-grown alumina layer using polyvinylpyrrolidone (PVP) as a cohesive promotor. Aluminum isopropoxide (AIP) was used as the alumina precursor and PVP was used to improve the cohesion between graphite and alumina. An alumina-coating on graphite was conducted by a base-catalyzed sol-gel reaction. The changes in the morphology and the amounts of coated alumina, as well as the electrically insulating properties were investigated. An optimized condition to make alumina@PVP@graphite was determined by changing the amounts of AIP and PVP. The synthesized alumina@PVP@graphite was categorized as an electrical insulator with a high surface resistivity of about 10<SUP>12</SUP> ohm/sq.
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Minchul Lee(이민철),Yeongseon Kim(김영선),Hyunjun Ryu(류현준),Sung-Hyun Baeck(백성현),Sang Eun Shim(심상은) 한국고분자학회 2017 폴리머 Vol.41 No.4
실란 커플링제 도입에 따라 silica가 충전된 폴리프로필렌의 기계적, 열적 물성에 미치는 영향을 살펴보았다. Epoxy, amino와 methacryloxy 작용기를 가지고 있는 실란 커플링제를 사용하였다. 종류, 농도와 실란 커플링제의 처리방법에 따라 silica/PP 복합체의 인장강도, 굴곡강도, 충격강도 및 열적안정성을 분석하였다. 용융혼합 및 압축성형에 의해 제조된 복합재료 샘플의 기계적 특성을 조사하기 위해 만능재료시험기와 충격시험기를 사용하였고, 열적특성을 조사하기 위해, TGA와 DSC를 사용하였다. 건식방법으로 amino 작용기를 가지고 있는 실란 커플링제를 5 wt% 혼합한 silica/PP 복합체가 기계적 물성과 열적 물성이 가장 우수한 것으로 확인되었다. The effect of silane coupling agent on the mechanical and thermal properties of silica/polypropylene composite was studied. Epoxy, amino, and methacryloxy silanes were introduced as coupling agents. Silica/PP composites were investigated in terms of flexural, tensile, impact strength, and thermal stability in accordance with type, concentration, and processing methods of silane coupling agent. Mechanical properties of the composites prepared by melt-mixing and compression molding were tested by UTM and impact tester, and thermal properties were analyzed by TGA and DSC. As a result, it was confirmed that the silica/PP composite mixed with 5 wt% amino-functionalized silane prepared by dry method showed the highest mechanical and thermal properties.
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