중온화 재생 첨가제를 활용한 노화 아스팔트 재생에 관한 연구

김윤용 경희대학교 2013 국내석사

최근 국제적으로 지구 온난화와 온실가스 배출의 감소가 가장 큰 관심거리입니다. 이러한 이유로, 국내외 아스팔트 포장 부문에서 WMA 및 폐기물 재활용 아스팔트(WRAC)에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 논문에서는 침입도와 PG 등급을 통하여 재생 첨가제의 최적 함량과 그에 따른 OAC를 결정하였다. 결정된 OAC를 기초로 배합 설계 및 공용성 평가를 실시하였다. 배합설계시, 아스팔트 시험은 AP-3와 폐 아스팔트 그리고 재생 첨가제를 교반하였다. 50%에 근접한 폐 아스팔트, 즉 High RAP을 활용하여 수분 손상에 대한 저항성을 높여주었다. 공용성 평가를 위해 TSR 및 휠트랙킹 시험을 실시하였다. 아스팔트 실험 결과, 침입도에 의한 재생 첨가제의 최적 함량은 1.5%, 그리고 DSR에 의한 재생 첨가제의 최적 함량은 2.5%로 결정되었다. 그리고 그에 따른 각각의 OAC는 4.81%와 4.76%로 결정되었고, 1%의 재생 첨가제의 추가로 인해 아스팔트의 양이 줄어든다는 것을 볼 수 있었다. 공극률 4%로 하여 배합설계를 실시, TSR 시험과 휠트랙킹 시험을 실시하였다. TSR 결과, 간접인장강도의 크기가 DSR, HMA, 그리고 침입도 순으로 크게 나왔다. 수분 손상에 대한 저항성을 증가시키기 위한 High RAP 때문에, 침입도에 의한 간접인장강도도 HMA와 비슷한 결과값을 보여주었다. 휠트랙킹 결과, 영구 변형에 대한 높은 저항성을 보여주었고, DSR에 의한 결과가 가장 높았다. 결론적으로, 현장에 적용했을 경우, 경험 의존적인 침입도 방법보다 PG 등급을 활용한 것이 더 나은 측면의 결과를 보여줄 수 있을 것이다. The biggest concern on the international environmental field is the prevention of global warming and greenhouse gas emissions reductions. For these reasons, domestically and internationally, reseach for WMA and Waste Recycling Asphalt Concrete(WRAC) on asphalt pavement sector has been active. In this study, the optimum content of rejuvenator looked by Penetration Blending and Performance Grade(PG), OAC decisions using it. Using OAC determined by two experiment, performance evaluation by mix design is conducted. When mix design, asphalt binder experiment is conducted interchanging AP-3, PAV and rejuvantor. 50% of waste asphalt binder, resistance increasing for water damage is considered by High RAP. TSR and wheel tracking tests for performance evaluation are conducted. Asphalt binder experiment results, rejuvenator contents through penetration blending is determined to be 1.5% and through DAR is determined to be 2.5%. And OAC through penetration is 4.8%, OAC through DSR is 4.7%. By addtion rejuvenator of 1% content it can see that reducing the amount of asphalt. It is determined OAC by porosity 4% of mix design. And based on determined OAC, TSR and wheel tracking test are conducted. Mix design results are compared and analyzed by add HMA test. As TSR results, the figure of the ITS is the order: DSR, HMA, penetration blending. Due to increase resistance to water because of the high RAP content, ITS of penetration blending and DSR results is similar the HMA. As result of Wheel tracking test, two experiment results showed higher resistance to permanent deformation than the HMA, result of DSR showed the highest resistance to permanent deformation. In conclusion, if PG method apply to the field pavement, when compared the empirical penetraion test, it will be able to achieve the result of the better aspects.

첨가제 농도를 고려한 새로운 스커핑 모델 연구

이보라 부산대학교 대학원 2020 국내박사

경계윤활은 충분한 윤활막의 형성이 어려운 운전조건 하에서 일어나는 윤활 상태로, 많은 마모 문제가 이 영역에서 일어난다. 윤활유에 다양한 첨가제를 사용함으로써 기존 윤활의 한계에 도달할 때 스커핑을 방지할 수 있는데, 첨가제의 효과에 대해 실험적인 연구가 대부분이고 이를 정량적으로 예측할 수 있는 방법은 없어 설계에 어려움이 많다. 현재까지 미끄럼 접촉상태에서의 윤활 메커니즘에 관한 연구는 첨가제의 표면 흡착 및 탈착이 유체 내 첨가제의 농도에 영향을 거의 미치지 않는다고 가정해왔다. 하지만 윤활막 형성이 거의 되지 않고 표면 간극이 매우 작은 윤활조건은 이러한 가정을 적용하기에 적합하지 않다. 따라서 본 연구는 경계윤활조건의 미끄럼 접촉에서 윤활유 내 첨가제의 농도 변화를 고려한 스커핑 메커니즘을 제시하고자 한다. 경계윤활조건의 평판 미끄럼 접촉에서 윤활유 내 첨가제 농도 모델을 제시하고, 미끄럼 과정에서 첨가제가 소모됨을 확인하였다. 임의의 검사체적에 대해 질량 보존을 만족하는 첨가제의 농도를 수학적으로 표현하고 이를 이용하여 간극 내 첨가제 농도식을 유도하였다. 유막두께 및 압력 구배는 무시하였고, 윤활유에 포함된 첨가제 분자는 물론, 접촉면 및 산화막 마모 입자 표면에 흡착된 첨가제의 질량도 고려하였다. 해석 결과, 경계윤활조건에서 첨가제 농도의 변화는 막 결함률과 마찰계수에 큰 영향을 미칠 만큼 유의미하게 감소하여 접촉 표면의 흡착층을 분석할 때 고려해야 할 요소임을 알 수 있었다. 경계윤활조건에서의 스커핑 모델을 제시하고, 그 메커니즘을 수치해석을 통해 확인하였다. 흡착층으로 보호되지 않은 접촉면의 마모와 산화막의 생성을 비교하여 스커핑의 파손여부를 판단하는 수치해석 프로그램을 구축하였다. 실제 표면에서 측정된 표면 프로파일로 표면 분석을 수행하여 실제 접촉 면적과 표면간 갭을 결정하였다. 기존 스커핑 모델에서 안전하다고 판단된 저온 조건에서도 미끄럼 과정에서 첨가제가 거의 소진되면 막결함율이 급격히 증가하면서 스커핑이 발생했다. 이를 기반으로 임계 미끄럼 거리를 제시하고, 안정적인 윤활이 가능한 거리가 유한함을 밝혔다. 또한 첨가제의 초기 농도, 미끄럼 속도, 접촉 압력이 임계 미끄럼 거리에 미치는 영향을 검토하였다. 주어진 접촉길이를 파손없이 미끄럼 운동하기 위해 필요한 최소 첨가제 농도가 존재했다. 본 연구에서 제시한 모델은 기존 문헌의 미끄럼 마찰 시험결과 및 스커핑 시험 결과와 비교하여 검증하였다. 첨가제 농도에 따라 마찰계수가 급격히 증가하는 경향 및 그 천이 농도가 시험 결과와 유사하게 예측되었다. 또한 여러 속도 조건에서 스커핑이 발생하는 임계 접촉 압력이 시험 결과와 본 모델을 이용한 예측결과가 잘 맞음을 보였고, 이로써 모델의 타당성을 입증하였다. 본 연구에서 제시한 모델을 실제 미끄럼 패드-레일에 적용하여 오일공급 그루브의 역할을 트라이볼로지 측면에서 평가하였다. 오일공급그루브의 표면 냉각 효과는 미미하였고, 오일공급그루브의 간격은 임계 미끄럼 거리 이하로 첨가제 농도는 최소 농도 이상으로 설계해야 한다고 제시하였다 일반적으로 스커핑 파손은 고온으로 인한 메커니즘이 일반적으로, 상온 이하의 스커핑 메커니즘에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구결과는 저온에서의 스커핑 파손 이론을 제시함으로써 극한 조건에서 작동하는 미끄럼 베어링의 적정 오일공급 간격을 설계 또는 주어진 형상 및 작동조건에서 스커핑 위험을 피하기 위한 필요한 최소 첨가제 농도를 선정하는 데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

금합금 도금액 중 첨가제가 도금피막에 미치는 영향에 관한 연구

황환일 강원대학교 산업대학원 2010 국내석사

현재 사용 중인 금도금액 중에 미량 금속을 첨가하여 금합금으로 공석(共析)시켜 공업적으로 요구되고 있는 기능(경도, 내마모성, 내식성, 도금두께 등)을 향상 시켜 줌으로서 생산 공장에서 적용할 수 있는 처리방법을 제시하여 고 비용의 금도금 제품에 대한 실용제품 개발 방향을 제시 할 필요가 있다. 본 연구에서는 전해 용액으로 산성금합금 도금을 이용한 금도금 피막을 생성하고, 생성 된 피막의 특성을 고찰하여 금도금 층에 미치는 첨가제〔황산코발트CoSO4․7H2O, 황산인듐In(SO4)3, 슬파민산니켈Ni3C6H5O7, 황혈염K4Fe(CN)6 〕가 금 합금 도금액 중 도금피막에 미치는 영향에 대해 규명하는데 그 목적이 있다. 실험방법으로는 금합금 도금 시험편(試驗片)은 시판용 철판(Fe)을 사용하였다. 넓이가 1,800 × 900mm 이고 두께 1mm인 철판재를 3×2mm 크기로 절단하여 구리(Cu)로 된 락크(Rack)를 사용하여 도금 할 수 있도록 금도금용 시편을 제작하였다. 전해용액 제조나 도금 후 수세조는 이온교환수를 사용하였으며 전처리 및 금도금 처리용액 제조에 사용한 약품은 특급시약(extra pure reagent)을 사용하였다. 양극판은 도금 조에 알맞게 백금 도금된 불용성 티타늄 백금망을 절단하여 사용하였다. 연구결과 금 합금 도금액에 각각의 첨가제를 동일 중량으로 넣은 후 금도금을 한 결과 금도금층 피막에 석출된 첨가제는 CoSO4․7H2O는 0.76%, Ni3C6H5O7은 0.57%, In(SO4)3은 0.98%, K4Fe(CN)6은 무석출 하였다. 이러한 결과 Co, In은 첨가량과 비슷하게 석출됨을 알 수 있었으며, 니켈성분이 낮게 석출 된 이유는 하지 도금층으로 니켈 도금을 하여 금 피막 석출 시 공석을 일으키는 것으로 사료되며, 황혈염은 삼수화물형태로 석출되므로 요소에 나타나지는 않았다. 첨가제에 따른 도금두께 실험결과는 첨가제 중 황산코발트 1g/ℓ, 40℃에서 1.5A/dm2, 1.5min 동안 도금을 실시했을 때 0.265μ금도금 두께피막이 가장 많이 석출되는 것으로 나타났으며 온도, 전류밀도, 도금시간이 증가됨에 따라 도금두께는 증가됨을 알 수 있었다. 네 가지 첨가제에 따른 금합금 도금 피막의 내마모(마멸)성 측정 실험결과 첨가제 양이 적을수록 내마모성이 약하게 나타났다. 그 중 Ni3C6H5O7이 가장 내마모성이 좋게 나타났으며 CoSO4․7H2O, In(SO4)3, K4Fe(CN)6 순으로 내마모성이 낮게 나타났다. 도금두께는 황산코발트 첨가 전해액이 가장 많이 석출되었으나 내마모성이 가장 우수하지는 않았다. 이는 금도금 두께와 관련은 있으나 실제 도금피막이 내마모성은 첨가제에 따라 변화되는 것을 확인 할 수 있었다. 첨가제에 따른 내식성(Corrosion resistance test)은 금도금 피막두께가 두꺼울수록 내식성이 모두 좋게 나타나지는 않았다. 네 가지 첨가제중 설파민산니켈을 첨가한 전해액이 염수분무실험결과 15시간을 견뎌 가장 내식성이 우수한 것으로 나타났다. 내식성에 미치는 영향은 첨가제 종류에 따라 달라짐을 확인 할 수 있었다. 따라서 금도금액 중 첨가되는 미량금속이 금도금에서 요구하는 기능역할을 충분히 수행하기 위해서는 첨가제의 올바른 선택과 작업조건이 금도금피막에 큰 영향을 받음을 확인 할 수 있었다. It is necessary to guide the direction of technical development to manufacture a gold plated goods by economical method which can be applied immediately in current process, and the method can be achieved by improving the physical properties(hardness, abrasion resistance, corrosion resistance, plating thickness) by means of forming gold eutectoid which is formed when the trace metal is added to the gold plating solution. The purpose of this study is investigating the effects of additives as CoSO4․7H2O, In(SO4)3, Ni3C6H5O7,and K4Fe(CN)6 on the property of gold plated thin layer, for which we used the method of acid gold plating using acidic plating solution. The anode material was prepared by cutting the iron plate of 1800× 900× 1mm to be 3× 2 × 1mm, and then racked with cupper(Cu). For the best experimental results, we only used the extra pure reagent and high purity water producted by ion-exchange method. The cathode material was prepared by cutting the platinum plated titanium wire to be fitted to the plating bath. The gold plated thin layer plated in the solution of containing 4 additives as the same concentration of 1g/ℓ, contains 0.76% CoSO4․7H2O, 0..57% Ni3C6H5O7, 0.98% In(SO4)3. This result means the concentration of Co and In depositing on the plated thin layer is similar with it's concentration contained in the plating solution. It is suggested that the reason of low nickel concentration on the layer is the base metal nickel forms eutectoid with gold, and the reason of no deposition of potassium ferrocyanide is that the potassium ferrocyanide deposits as very soluble K4Fe(CN)6 ․ 3H2O. The plating thickness at the plating condition of CoSO4․7H2O 1g/ℓ, temperature of 40℃, current density of 1.5A/dm2 and plating time of 1.5min was round about 0.265μm. And the thickness increased with the increase of temperature, current density and plating time. The less additives' concentration was, the less abrasion resistance was. And the order of abrasion resistance was Ni3C6H5O7 > CoSO4․7H2O,> In(SO4)3, >K4Fe(CN)6. The plating thickness was thickest but the abrasion resistance was not highest, when the CoSO4․7H2O was used as additives. That is the abrasion resistance varied with the additives. In the case of adding Ni3C6H5O7, the corrosion resistance of gold plated thin layer against salt water showed longest time of 15hr. But the thicker thickness did not guarantee the higher corrosion resistance. From these results, we came to the conclusion that it is very important to control properly the additives and plating condition for the best plating result.

군집두수, 사료첨가제 및 조·농 비율이 한우의 친환경 사양관리에 미치는 영향

하재정 강원대학교 대학원 2012 국내박사

A total of three experiments were conducted to investigate the effects of group size, feed additives, and concentrate roughage ratios on the eco-friendly management of Hanwoo. Experiment 1 dealt with a comparative analysis of the sex and breeding stage of different group sizes. Growth performance (body weight, average daily gain, feed conversion rate), behavioral characteristics, and blood parameters in Hanwoo were investigated. A total of 4 groups of 36 heads were separated by the sex or breeding stage of the Hanwoo. The animals were separately housed to 4 heads (4sG), 3 heads (3sG), and 2 heads (2sG) per group. In growing heifers, except for 10 months of age, growth performance was improved by increasing group size, and this was similar to growing steers (p<0.05); both heifers and steers improved in the 2sG and 3sG, respectively (p<0.05). Growing heifers housed under 3sG spent more time lying down (p<0.05), while growing steers spent more time standing under 3sG, lying down (2sG), and walking (4sG). Both heifers and steers housed under 4sG spent more time standing (p<0.05). Growing heifers housed under 2sG had a lower frequency of drinking, self-grooming, pairwise grooming, and fighting (p<0.05). However, growing steers housed under 4sG had a higher frequency of drinking, rubbing, and fighting (p<0.05). Both heifers and steers housed under 4sG had a higher frequency of self-grooming and scratching (p<0.05). White blood cell and cortisol were highest in growing heifer under 2sG (p<0.05), while red blood cell was lowest and cortisol was highest in heifer and steer under 4sG (p<0.05). Experiment 2 focused on the effect of feed additives. The effect of supplementation on growth performance, carcass characteristics, and blood parameters in Hanwoo steer was evaluated. A total of sixteen 23-month-old Hanwoo steers, with initial fasted body weights of 545.25 ± 12.60 kg, were measured and assigned to four treatments with two replicates in a completely randomized design. The treatments comprised of four groups of control (non feed additives), treatment 1 (xylanase, cellulase, and gluco-amylase; 0.1% / concentrate), treatment 2 (β-glucan and mannan- oligosaccharide; 0.1% / concentrate), and treatment 3 (treatment 1 + 2; 0.1% / concentrate). During the fourth and eighth month, average daily gain and feed conversion rates improved using treatment 1, but in the control this was lower than the other treatments (p<0.05). Real-time ultrasound was used for measuring the live carcass traits (longissimus muscle area, back fat thickness, and marbling score) in the following order: treatment 1 > treatment 3 > treatment 2 > control, and extended to carcass grade. In vitro ruminal fermentation characteristics, according to the pH by treatment, had statistically significant differences (p<0.05) in the following order: control > treatment 2 > treatment 3 > treatment 1. Volatile fatty acids and feed digestibility were highest in treatment 1 but lowest in control (p<0.05). In blood parameters, white blood cell indices were lower in treatment 2 and 3 because the IgG indices were relatively higher than in other treatments. Finally, experiment 3 studied methane emission rates due to the concentrate to roughage ratios in the diets of Hanwoo cows. Feeds were given twice per day at 09:00 and 17:00. Greenhouse gases were measured for 12 hours using a gas analyzer (Mamos-300, Australia) from 09:00 to 21:00. The results indicated that the generation of methane under different roughage and feeding ratios was significantly different (p<0.05). Whole methane tended to decrease in the high concentrate diets (p<0.05). The high timothy hay supplementation group showed less methane emission compared to other groups, while high silage supplementation resulted in more methane emission compared to other treatments (p<0.05). As a result, a four heads group size during the growth period, two heads for heifers, and three heads for steers were deemed suitable. Levels of xylanase, cellulase, and gluco-amylase were increased from the fourth month to improve growth performance, live carcass traits, volatile fatty acids, and feed digestibility. During the second month, β-glucan and mannan-oligosaccharide increased IgG indices in blood parameters. A high concentrate ratio and high roughage ratio resulted in less methane emission. 본 연구는 군집두수, 사료첨가제 및 조·농 비율이 한우의 친환경 사양관리에 미치는 영향을 구명하고자 총 3가지의 주제로 시험을 수행하였다. 첫 번째 시험은 한우 36두를 이용하여 성별 및 사육단계별로 구분하고, 군집두수를 4두(Control), 3두(Treatment 1), 2두(Treatment 2)로 처리하여 사양시험(체중, 일당증체량, 사료요구율), 행동관찰 및 혈액분석을 각각 실시하였다. 사양시험에서 암소 육성우 시험결과, 사양성적은 10개월령을 제외한 모든 개월령에서 군집두수가 증가할수록 유의적(p<0.05)으로 향상되었으며, 거세 육성우도 유사한 결과를 나타냈다. 성우에서는 암소와 거세우 각각 20개월령과 18개월령 이후부터 2두와 3두 처리구에서 모두 유의적(p<0.05)으로 향상되었다. 행동관찰에 따른 육성우의 행동시간 발현에서 암소의 경우, 횡와시간은 3두 처리구에서, 거세우의 경우 기립시간은 3두 처리구, 횡와시간은 2두 처리구, 걷기시간 4두 처리구에서 각각 유의적(p<0.05)으로 길게 나타났다. 행동빈도는 암소에서 음수, 자기몸핥기, 핥아주기, 투쟁행동에 있어 각각 2두 처리구가 유의적(p<0.05)으로 낮게 나타났고, 거세우는 음수, 몸비비기 및 투쟁행동에서 군집두수가 증가함에 따라 유의적(p<0.05)으로 빈도수가 높아지는 것으로 나타났다. 성우의 행동특성은 암·거세우 모두 4두 처리구에서 기립행동, 자기몸핥기 및 긁기행동이 유의적(p<0.05)으로 높게 나타났고, 횡와와 걷기행동은 2두 처리구에서 유의적(p<0.05)으로 증가하는 것으로 나타났다. 혈액성상에 있어서 육성암소는 2두 처리구에서 백혈구와 콜티졸 수치가 유의적(p<0.05)으로 높았고, 글로블린은 유의적(p<0.05)으로 낮게 나타났다. 성우에서는 암·거세우의 4두 처리구에서 적혈구가 유의적(p<0.05)으로 낮았고, 콜티졸은 유의적(p<0.05)으로 높게 나타났다. 두 번째 시험은 친환경 사료첨가제 급여가 한우 거세우의 사양성적, 산육특성, 반추위 및 혈액성상에 미치는 영향을 시험하기 위해 23개월령의 거세우 16두를 공시하여 사료용 첨가제를 농후사료의 0.1% 수준으로 급여하여 출하시까지 대조구(무첨가), 처리구1(효소제), 처리구2(면역증강제), 처리구3(효소제+면역증강제)으로 구분하여 급여하였다. 사양성적에서는 급여 4개월과 8개월의 일당증체량과 사료요구율이 처리구1에서 가장 향상되었고(p<0.05), 대조구에서 가장 낮았다(p<0.05). 초음파진단장치를 활용한 산육특성에서는 급여 4개월 이후부터 등지방두께, 배최장근단면적, 근내지방도가 처리구1>처리구3>처리구2>대조구 순으로 분석되었고, 도축성적에서도 육량지수를 포함하여 위와 유사하게 나타났다. In vitro 배양액에 따른 처리구별 pH는 대조구>처리구2>처리구3>처리구1 순으로 유의적(p<0.05)인 차이를 나타냈고, VFA와 사료소화율은 효소제 처리구에서 높았고(p<0.05), 대조구에서는 낮았다(p<0.05). 혈액성상에서는 면역 첨가제 급여군인 처리구 2와 3에서 급여기간에 따른 백혈구 수치가 유의적(p<0.05)으로 감소하였는데, 이는 면역글로블린 G의 유의적(p<0.05)인 증가에 따라서 상대적으로 나타난 것으로 판단된다. 세 번째 시험은 조·농 급여비율 및 조사료 종류별 한우 암소의 호흡대사에서 메탄가스(CH4)의 발생량에 대한 시험으로 매일 9시∼21시까지 주간 12시간/day 로 6개월간 실시하였다. 사료급여형태는 농후사료 : 볏짚 = 4 : 6, 농후사료 : 볏짚 = 6 : 4, 농후사료 : 볏짚 : 티모시 = 4 : 4 : 2, 농후사료 : 볏짚 : 티모시 = 4 : 2 : 4, 농후사료 : 호맥사일리지 = 4 : 6, 농후사료 : 호맥사일리지 = 6 : 4 으로 하였다. 총 CH4 발생량 중 호맥사일리지 60% 처리구에서 가스발생량이 가장 높았고(p<0.05), 농후사료 60% 처리구에서 가장 낮은 것으로 나타났다(p<0.05). 시간대별 CH4 발생량 중 농후사료와 볏짚 급여수준 차이에서는 시간의 경과에 따라 농후사료 60% 처리구에서 CH4가 급격히 감소하였고, 양질의 건초인 티모시 처리구에서는 사료급여 직후 40% 대비 20% 급여 처리구에서 시간대별 CH4 발생량이 급격히 증가하였다. 호맥사일리지 급여수준에 따른 CH4 발생량에서는 60% 처리구와 40% 처리구에서 시간의 경과에 따라 발생량이 각각 높은 수치에서 감소하고 낮은 수치에서 증가하는 상반된 경향으로 분석되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 군집두수에 따른 사양성적, 행동특성, 혈액분석결과 육성우는 4두 처리구, 성우에서 암소와 거세우는 각각 2두와 3두 처리구가 적절한 것으로 판단된다. 사료첨가제 중 효소제 처리구는 급여 4개월령 부터 사양성적 및 산육특성을 향상시켰고, In vitro 성상에서 VFA와 사료소화율을 증가시켰다. 면역증강제 처리구는 급여 2개월령의 혈액성상에서 면역과 관련된 IgG의 면역능력을 개선하였다. 조·농 급여비율 및 조사료 종류별 호흡대사에 따른 온실가스 발생량은 농후사료 60% 급여 처리구에서 40% 급여 처리구 대비 감소하였고, 조사료 40% 급여 처리구에서는 티모시 40% 첨가급여가 타처리구 대비 온실가스 발생량 저감에 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

무기질 첨가제가 상온 재활용 아스팔트 혼합물의 공용성에 미치는 영향 분석

김경수 세종대학교 대학원 2018 국내석사

This study evaluated the performance of recycled asphalt mixture using reclaimed asphalt pavement(RAP). Using two types of inorganic additive the durability, rutting resistance and asphalt behavior of cold recycling asphalt were compared with conventional hot mix asphalt mixture(HMA). The curing method and period of the cold recycling asphalt mixture were also evaluated by indirect tensile strength and toughness testing. Moreover, Indirect tensile strength and failure strain were conducted to determine the optimum ratio of inorganic additives for cold recycling asphalt mixture. This study showed the results of laboratory performance tests of cold recycling asphalt additives developed in this study. Laboratory tests for the mixes include air void determination, indirect tensile strength, IDT dynamic modulus, moisture susceptibility, wheel tracking and IDT fatigue tests. based on the result of the air void test, cold recycling asphalt were found to have more air void content than the conventional hot mix asphalt, due to the evaporation of because water and emulsified asphalt from the cold recycling asphalt mixture. Compared to the conventional hot mix asphalt, cold recycling asphalts consisting of inorganic additives a or b performed lower in the Indirect tensile strength and toughness test. However, the results of the performance tests showed that the resistance of the cold recycling asphalt mixture against moisture and rutting were better than those of the conventional hot mix asphalt mixture. In addition, dynamic modulus test results showed that the modulus of the cold recycling asphalt (with inorganic additive A) was higher than those of the conventional hot mix asphalt at high temperatures. The cold recycling asphalt mixture was found to have higher fatigue life at lower strain applications. Therefore, recycled cold asphalt pavements are recommend for low volume roads. Lastly, field or accelerated pavement test validation of the proposed mixture is recommended for further studies. 본 연구에서는 무기질 첨가제가 상온 재활용 아스팔트 혼합물의 공용성에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 아스팔트 순환골재와 굵은골재, 무기질첨가제, 유화 아스팔트를 사용하여 혼합물을 제작하였다. 물리 역학적 특성 시험에 앞서 무기질 첨가제의 강도 발현을 위한 최적 구성 비율을 결정하고 국내외 문헌에 제시된 양생방법을 참고하여 장시간이 소요되는 양생방법을 변경하였다. 최종적으로 결정된 무기질 첨가제 2가지와 양생방법을 적용하여 상온 재활용 아스팔트 혼합물을 제작하였다. 제작시 사용된 골재의 비율은 아스팔트 순환골재 80%, 굵은골재 17%, 무기질 첨가제 3%이며, 비교를 위해 일반 가열 아스팔트 혼합물에 대하여 비교평가 하였다. 물리 역학적 특성 평가를 위한 시험은 공극률, 간접인장강도, 인장강도비, 휠트래킹, 동탄성계수, 간접인장 피로시험을 실시하였다. 상온 재활용 아스팔트 혼합물은 물과 유화아스팔트를 투입하여 제작하고 양생과정에서 수분이 증발되어 공극률이 증가하는 경향을 나타낸다. 이를 확인하기 위하여 첨가제별 공극률 시험 결과 국토교통부 지침의 제시된 품질기준인 9∼14%를 만족하는 것으로 확인되었으나 일반 가열 아스팔트 혼합물 대비 공극률이 높은 것을 알 수 있다. 간접인장강도의 경우 품질기준 0.4MPa를 만족하지만 일반 가열 아스팔트 혼합물 대비 무기질 첨가제 A와 B는 각각 65.7%, 78.1%로 나타났고 간접인장강도 결과를 바탕으로 터프니스를 산정한 결과 무기질 첨가제 B가 조금 높으나 온실가스 저감 측면까지 고려하면 무기질 첨가제 A의 성능이 떨어지지 않는다고 판단하였다. 혼합물의 수분의 대한 저항성을 평가를 위한 인장강도비 시험 결과는 무기질 첨가제를 사용한 상온 재활용 아스팔트는 각각 0.96을 상회하는 것으로 나타났다. 휠트래킹 시험의 경우 상온 재활용 아스팔트 혼합물은 약 10분까지 급격하게 변형량이 증가하는 경향을 보이고 이후 60분까지 일정하게 변형량이 증가하였다. 또한 상온 재활용 아스팔트는 일반 가열 아스팔트에 비해 동적안정도가 약 3.4배로 평가되었다. 아스팔트 혼합물의 점탄성 특성을 판단하기 위하여 동탄성계수 시험을 실시한 결과 상온 재활용 아스팔트 혼합물은 일반 가열 아스팔트 혼합물에 비해 고온에서의 감온성이 낮아 동탄성계수가 크게 나타났으며, 이러한 물리적 특성에 의해 상온 재활용 아스팔트 혼합물의 소성변형에 대한 저항성이 높은 것으로 판단되었다. 또한 무기질 첨가제 B를 사용한 상온 재활용 아스팔트 혼합물의 동탄성계수 시험 결과 무기질 첨가제 A에 비해 보다 탄성거동을 보이고 온도에 의한 영향이 적은 것으로 평가되었다.

Sulfate계 첨가제를 이용한 과열기의 고온부식 방지 최적화 연구

김범종 성균관대학교 일반대학원 2018 국내석사

화석연료의 고갈 및 환경오염에 대비하여 바이오매스 및 폐기물 연료로 대체하는 신재생연료 발전시스템 관련 시장이 크게 확장되고 있으며 국내의 경우 2012년 RPS(Renewable Portfolio Standard)제도 시행이후 신재생연료 전용발전 시장이 늘어나고 있다. 바이오매스와 폐기물은 화석연료에 비해 발열량이 낮고 가연성분 이외에 포함된 ash성분에 의해 연소장애 현상이 보고되고 있으며 특히 염소(Cl)는 다른 화합물과 반응하여 배기가스로 배출되어 열교환부에 슬래깅, 파울링 및 고온부식 문제를 발생시킨다. 염소에 의한 고온부식을 방지하기 위하여 재료적, 구조적, 연료적 측면에서 그동안 많은 연구가 진행되어 왔지만 원천적인 문제를 해결하지 못하였다. 이를 해결하기 위해 유럽을 중심으로 첨가제를 이용한 고온부식 방지 기술이 많은 연구가 진행 중이다. 그중 sulfate계 첨가제는 가장 효율이 좋은 것으로 알려져 있고 상용급 설비를 개발하여 판매중이다. 하지만 국내에는 관련 기술에 대한 노하우와 전문가가 없어 외국의 기술을 도입해야하는 실정이다. 본 연구는 폐기물 및 바이오매스를 연료로 사용하는 소각설비에서 발생하는 고온부식을 방지하기 위하여 염화알칼리에 의한 과열기 튜브의 부식특성을 분석하고 sulfate계 첨가제인 Ammonium sulfate를 이용하여 50T/D 폐기물 보일러에 적용을 통해 첨가제의 성능평가 및 최적화 조건을 도출하기 위하여 수행되었다. 염화알칼리의 부식특성을 알아보기 위하여 염화알칼리의 양과 온도에 따른 과열기 튜브로 사용되는 5 종류의 시편의 부식특성을 알아보았다. 그 결과 온도에 증가에 따라 부식량이 증가하는 경향을 확인하였고 염화알칼리에 의한 부식가속화현상을 확인하였다. 또 KCl의 부식성이 NaCl보다 강한 것을 확인하였다. 50T/D 폐기물 보일러의 부식저감 실험은 연료의 염소농도에 대비하여 Ammonium sulfate투입량을 조절하여 배가스 와 Test probe를 이용하여 부식저감 성능을 측정하였다. 첨가제의 투입영향으로 첨가제가 다량으로 투입될 시 다량의 수분이 투입으로 인한 보일러의 온도하락의 영향으로 열효율 감소 및 후단설비의 문제점이 발생되었다. 염화알칼리의 전환율을 분석하기 위하여 배가스 내 HCl을 측정한 결과 S/Cl ratio가 증가함에 따라 HCl이 증가하는 경향을 나타내었다. 투입위치는 750℃보다 800℃에서 염화알칼리의 높은 전환율을 보였다. Test probe의 결과 첨가제 투입에 따른 Ash의 deposition 량이 최대 78% 저감되었다. 또한 튜브의 주변온도가 높을수록 부식량이 증가하는 경향을 나타내었고 S/Cl ratio 증가에 따라 부식률이 낮아지는 것을 확인하였다. 재질의 특성은 대체로 Cr의 함량이 높은 재질의 내부식성이 높은 것으로 나타났다. The power systems market using renewable fuels, which replace biomass and waste fuels in preparation for depletion of fossil fuels and environmental pollution, has been greatly expanded. In Korea, the power generation market with renewable fuels has been rise due to the Renewable Portfolio Standard (RPS) system from 2012. Biomass and wastes fuel have lower calorific value and various hazardous materials than fossil fuels. In particular, The chlorine plays a major role in slagging and fouling at heat exchanger part of boiler that can lead to reduction of capacity ratio and increase the operation costs by high temperature corrosion. Chlorine is mainly responsible for the High Temperature corrosion issues, which typically occur in the surface of high temperature heat exchanger like a superheater or reheater. In order to mitigate the problem, various approaches have been proposed in therms of design modification, uese more corrosion-resistant materials, fuel pre-treatment and additive utilization. In this study, investigates the corrosive effect of alkali chlorides according to superheater tube materials and the effect of using sulfate based additives by laboratory and field exposures. And reduction effect of NOx by ammonium sulfate was analyzed in field. The laboratory results show that KCl and NaCl strongly accelerate the high temperature corrosion. And additive is selected to ammonium sulfate due to feature of solubility and decomposition. The field study shows that the addition of additive to the fuel mitigates corrosion in the superheater region. The NOx reduction performance of ammonium sulfate was similar to SNCR system. In addition, when the amount of additive was increased, NOx decreased to 5 ppm.

SiC 소결조제 및 SiCf/SiC 복합체 제조에 관한 연구

노비얀토알피안 영남대학교 대학원 2013 국내박사

소결 첨가제는 고밀도 SiC의 제조에서 중요한 역할을 한다. 소결 온도 뿐만 아니라 SiC 액상 소결에서 외부압력을 줄일 수 있는 SiC에 대한 효과적인 소결 첨가제를 찾기 위한 많은 노력이 있다. 소결 첨가제는 SiC 표면에 있는 SiO2 층과 반응하고 SiC의 치밀화를 증가시킨다. 낮은 젖음각, 낮은 이면각, 액체 부피율과 같은 중요한 요소가 있음에도 불구하고 액상 소결에 대한 다른 중요한 요소가 있다. 현재 연구에서는, 전형적인 소결 온도에서 SiC와 소결 첨가제의 반응성은 연구 되어져 있다. 소결 첨가제는 Al2O3, Cr2O3, Fe2O3, MgO, Ta2O5, TiO2, V2O5, WO3, Y2O3, Sc2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3, Gd2O3, Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3 와 Lu2O3이었다. 반응성은 표준 깁스 프리 에너지를 고려하여 연구 되어졌다. O2가 존재하는 SiC의 모든 가능한 산화반응을 연구한 후, 소결 첨가제로써의 산화물과 SiC의 분해 반응은 결정 되어질 수 있다. 금속, 금속 탄화물과 금속 규소화물들의 형성 등의 세 가지 가능한 SiC 분해 반응이 있다. 깁스 프리 에너지를 계산한 결과를 바탕으로, Cr2O3, Fe2O3, Ta2O5, TiO2, V2O5, WO3는 SiC를 금속 탄화물 또는 금속 규소화물로 분해한다. 반면 Al2O3, MgO Y2O3와 희토류 산화물은 전형적인 소결 온도인 1700-1800°C 에서 안정하다. 그러므로 액상은 그것들은 SiC를 금속, 금속 탄화물과 금속 규소화물로 분해하지 않기 때문에 Al2O3, MgO, Y2O3와 희토류 산화물 첨가제로 형성되어지기를 기대되어졌다. 깁스 프리 에너지 계산을 확인하기 위해, 단일물 SiC의 제조는 행해졌다. 5wt% 소결 첨가제가 함유 된 단일물 SiC는 아르곤 분위기에서 20MPa의 압력을 가하여 1시간 동안 1750°C에서 소결 되어졌다. XRD 패턴은 깁스 프리 에너지 계산에서 예상 된 것과 같이 Cr2O3, Fe2O3, Ta2O5, TiO2, V2O5 와 WO3 첨가물과 소결 된 SiC는 금속 탄화물과 금속 규소화물의 형성을 보였다. 금속, 금속 탄화물과 금속 규소화물은 Al2O3, MgO, Y2O3와 희토류 산화물을 첨가하여 소결 된 SiC에서는 관찰 되지 않았다. SiC를 분해하는 첨가제를 사용하였을 때, 상대밀도는 55-59.6%로 첨가제를 사용하지 않고 소결한 SiC의 상대밀도 54%와 크게 다르지는 않았다. 소결 밀도는 SiC를 분해하지 않는 첨가제를 사용함으로써 73.3% 이상 이였으며 가장 높은 밀도는 Ho2O3를 첨가하였을 때 얻어졌다. 상대 밀도는 미세한 입도를 가지는 소결 첨가제를 첨가함으로써 증가하였다. 소결 된 SiC의 최고 밀도는 소결 첨가제로 Sc, Ho, Er, Yb 와 Tm을 질산염 형태로 추가함으로써 액상의 균일한 분포로 인해 얻어졌다. 2성분 산화물 계를 사용함에도 불구하고, 이 첨가제들의 효과는 각각의 첨가제의 효과에 달려있다. 치밀화의 메커니즘은 SEM과 EDS 분석을 통해 증명한 액상이였다. 액상은 SiC의 결정립 계에 위치하였다. 소결 시간의 효과는 SiCf/SiC 복합체 제조에 대해 연구되어졌다. 밀도는 더 긴 소결 시간으로 증가하였다. 그러나 취성 파괴 거동은 1시간 이상 소결하였을 때 관찰 되어졌다. 반면 1시간 이하로 소결을 하였을 때, 섬유와 기지 사이 약한 계면 때문에 tail extension을 보여주었다. PyC의 효과는 연구 되어졌다. 그 결과는 600nm이상의 PyC는 인성을 가졌으나 400nm이하의 PyC는 섬유와 기지의 강한 계면 때문에 취성 파괴를 보인다. 섬유 pull-out과 delamination은 PyC가 600nm 이상 가지는 SiCf/SiC 복합체에서 관찰 되어졌다.

전해질 첨가제의 리튬 이온 용매화 특성 변화에 따른 초기 음극 피막 형성 거동 제어

변주은 성균관대학교 일반대학원 2026 국내석사

아민계 첨가제에 의한 니켈 도금층의 특성

김형찬 서울대학교 대학원 2012 국내박사

MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) 기술은 미세 기계요소 즉, 밸브, 모터, 펌프, 기어 등의 부품을 2차원 평면에서 시작하여 최근에는 초고밀도 집적회로, 반도체 미세공정 기술을 적용해 저렴한 비용으로 초소형 제품의 대량생산을 가능하게 하였다. 또한 응용분야를 넓혀 바이오칩 등의 생명의료 분야, 무선부품, 광부품, 미세기계 분야로 급속히 확산되고 있다. MEMS 제작기술의 하나인 LIGA 및 LIGA-Like 공정에서 전기도금을 이용한 미세 금속 구조물의 제작에 관한 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 전기도금을 이용한 미세 구조물 제작에 사용되는 재료는 일반적으로 니켈, 구리, 금 및 그 합금 등이 사용된다. 도금층의 중요한 물성은 내부응력, 평활성, 내마모성, 고경도, 고속도 도금 등이 있지만 가장 중요한 물성 중 하나는 내부응력이다. 니켈 썰파메이트 도금이 저응력 도금 공정으로 알려져 있으나 니켈 도금 공정 중에 자연적으로 인장 (tensile) 또는 압축 (compressive) 응력과 같은 내부응력이 발생하는데 내부응력 발생 원인을 규명하는 연구가 오랫동안 진행되고 있다. 내부응력 발생 원인에 대해서는 다수의 이론이 제시되고 있으나 명확하게 밝혀진 이론은 아직 없다. 전주도금에서 가장 많이 사용되는 니켈 썰파메이트 도금액에서 유기 첨가제가 도금층의 내부응력과 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 니켈 도금액에 사용되는 1차 광택제로는 saccharin, 2,6-NDS (2,6-naphthalene disodiumsulfate) 및 1,3,6-NTS (1,3,6-naphthalene trisodiumsulfate) 등이 사용되고 있으며, 본 연구에서는 1,3,6-NTS를 첨가한 경우 니켈 도금층의 내부응력이 가장 낮게 측정되었다. 도금층의 내부응력은 +4,000 psi 크기의 압축응력 형태로 발현되었으며, 내부응력을 감쇄시키기 위하여 아민계 첨가제인 MEA (Monoethanol amine), DEA (Diethanol amine) 및 TEA (Triethanol amine)를 첨가하고 그 영향을 살펴보았다. 아민계 첨가제는 비공유전자쌍을 보유하고 있는 질소 원자를 중심으로 에틸알코올기 (-CH2CH2OH)가 결합된 개수가 1, 2 및 3개인 것에 따라 각각 MEA, DEA 및 TEA로 분류된다. 본 연구에서는 TEA가 니켈 도금층의 내부응력에 가장 영향이 큰 것으로 조사되었으며, TEA를 1.0 mmol/L 첨가한 경우 내부응력이 없는 니켈 도금층을 제조할 수 있었다. 니켈 이온이 환원될 때 음극계면에서 수소 발생과 물 분해가 동시에 일어나기 때문에 계면 주변이 강염기성 환경으로 변화되면서 니켈의 전기화학적 환원반응을 방해하게 된다. TEA의 질소 원자가 가지는 비공유전자쌍은 산성 도금액에서 수소 이온과 결합한 형태로 존재한다. 확산층 내부로 이동한 TEA는 수소 이온과 해리되면서 계면 주변에 수소 이온을 공급하는 역할을 하게 된다. 공급된 수소 이온은 음극 계면의 pH를 감소시키면서 니켈의 전기화학적 환원을 촉진시키지만 동시에 흡착된 수소 원자가 니켈 도금층에 혼입되는 현상도 동시에 발생하게 된다. TEA 첨가가 니켈 도금층의 결정에 미치는 영향을 조사하기 위하여 도금층의 X-선 회절분석을 수행하였다. TEA 농도가 증가하면서 니켈 도금층의 우선 방위면인 (111)면과 (311)면의 회절강도가 주로 감소하였다. 회절강도 감소는 니켈 결정립 크기가 감소하면서 결정성이 결여되는 것을 의미한다. TEA 첨가에 의한 니켈 도금층의 결정립의 크기는 초기 성장조건인 모재면 (rear side)과 결정성장 방향인 용액면 (front side)에 관계없이 약 20 nm로 측정되었다. SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy)를 이용한 도금층 내부 조성을 분석한 결과, 같은 니켈 도금액 조성에서 TEA를 1.0 mmol/L 첨가한 경우 니켈 도금층에 존재하는 수소의 함량이 TEA를 첨가하지 않는 조건에 비하여 59.2 wt.% 증가함을 확인하였다. 고분해능 투과전자현미경으로 TEA를 첨가하여 제작한 니켈 도금층이 부분적으로 비정질 상임을 확인하였는데, 이는 수소 원자의 혼입에 의하여 금속 니켈이 비정질화되는 것으로 사료되며, 비정질화는 금속의 부피증가로 이어지기 때문에 내부응력 변화에 영향을 미친 것으로 판단된다.

다양한 첨가제가 도입된 Ionic/Nonionic PHEMA 하이드로겔 제조 및 물성연구

장지혜 전남대학교 2017 국내석사

In this study, the equilibrium water content (EWC), surface wettability and mechanical properties of ionic and nonionic poly(2-hydroxyethylmethacrylate) (PHEMA) hydrogels were investigated. Ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) was used as a crosslinker and azobis isobutyronitrile (AIBN) was used as an initiator for the preparation of the hydrogels. The HEMA was copolymerized with the ionic monomer, [2-(methacryloyloxy) ethyl] trimethylammonium chloride (METAC), to prepare the p(HEMA-co-METAC) hydrogels with ionic groups. Several dyes such as 4-fluoroaniline (4FA), 4-iodoaniline (4IA), Reactive Black 5 (RB), Remazol Brilliant Blue R (RBB), Quinoline Yellow (QY), Indigo Carmine (IC) and Fast Green FCF (FG) were explored to investgate the ionic properties of the hydrogels; they were introduced in to the gels in the range of 0.02~0.1 wt%. In particular, the reaction characteristics between ionic groups and additives and the desorption behavior of additives were studied. The EWC decreased as the EGDMA content increased, which is attributed that the hydrogels becomes hydrophobic with increased crosslink density. Meanwhile, the EWC increased with increased METAC content due to the increased of free volume arising from electrostatic repulsion between METAC ionic groups. Thus, p(HEMA-co-METAC) hydrogels exhibited a higher EWC compared to PHEMA hydrogels. The EWC of ionic hydrogels (i.e., p(HEMA-co-METAC)) appeared at a percentage of 41~42 wt% which is a range similar to that of 1.0 wt% METAC hydrogels while the value of non-ionic hydrogels (i.e., PHEMA) was around 37~39 wt% which is similar to that of EGDMA 1.0 wt% hydrogels. No discernable change was observed in the contact angle of water on the hydrogels as the content of crosslinker, i.e., EGDMA, increased. On the other hand, the contact angle increased from 62° to 75° with increased content of ionic comonomer, METAC, indicating decreased surface wettability of the hydrogels. It is believed that the surface wettability as reduced owing to the hydrophobic character of methyl substituents of METAC blocks. Interestingly, the addition of small amount of dyes into the hydrogels led to a dramatic decrease in surface wettability, but no changes in the surface wettability were observed with increased additives contents. The tensile modulus of the hydrogels was improved as EGDMA content increased while it decreased with increased METAC contents due to an increase in EWC. The tensile modulus of pure PHEMA hydrogels appeared lower than that of a hydrogel containing 1.0 wt% EGDMA when the additives were introduced into the PHEMA hydrogels. In order to investigate the degree of discoloration of the additives, the color difference value (ΔE) were measured. No discoloration was observed from the ionic hydrogels containing the respective additives, whereas all the additives were significantly desorbed from the nonionic hydrogels, when the hydrogels were swollen in distilled water for 24 hours. The discoloration of the additives added into the nonionic hydrogels was further interrogated by monitoring the intensity variation of characteristic additives absorption peaks. The nonionic hydrogels not containing METAC additives exhibited increased discoloration in the following order: 4IA < 4FA < RBB < FG < RB < QY < IC. 본 연구에서는 이온성/비이온성 poly(2-hydroxyethyl methacrylate)(PHEMA) 하이드로겔을 제조한 후 함수율, 표면 친수성, 기계적 물성 등에 미치는 영향을 조사하였다. 하이드로겔 제조시 가교제로는 ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), 개시제로는 azobis isobutyronitrile (AIBN)를 사용하였으며, 이온기 도입을 위해 [2-(methacryloyloxy)ethyl] trimethylammonium chloride (METAC)를 comonomer로 사용하여 공중합체p(HEMA-co-METAC)를 합성하였다. 또한 여러 종류의 첨가제로 4-fluoroaniline, 4-iodoaniline, Reactive Black 5, Remazol Brilliant Blue R, Quinoline Yellow, Indigo Carmine, Fast Green FCF 7가지를 사용하였고 첨가제의 함량비(0.02~0.1wt%)를 달리하여 도입한 후, 이온성에 따른 물성을 비교 분석하였다. 특히 METAC 도입에 의한 이온기와 첨가제와의 반응 특성, 첨가제의 탈색거동에 미치는 영향을 연구하였다. 함수율의 경우 EGDMA 함량이 증가함에 따라 함수율은 감소하였으며 가교 밀도가 증가할수록 하이드로겔의 소수성기가 증가하기 때문이라고 생각되었다. 또한 METAC의 함량이 증가함에 따라 함수율은 증가하였고 EGDMA1.0wt% 하이드로겔보다 7.5% 더 높게 측정되었다. 이는 METAC의 하전기간의 반발로 인하여 free volume이 증가하였기 때문이라고 생각된다. 첨가제가 도입된 하이드로겔의 경우, METAC를 도입하지 않은 모든 비이온성 하이드로겔의 함수율은 37~39% 정도로 EGDMA1.0wt% 하이드로겔과 비슷하였고 METAC가 도입된 이온성 하이드로겔의 함수율은 41~42%로 METAC1.0wt%와 비슷하였다. Contact angle의 경우 EGDMA 함량이 증가함에 따라 53°로 거의 일정하고 이온성 하이드로겔은 METAC의 함량이 증가함에 따라 62°~75°로 증가하여 표면 친수성이 감소한 것을 알 수 있었다. 또한 EGDMA 1.0wt% 하이드로겔보다 30% 더 높게 측정되었다. 이는 METAC 표면에 있는 메틸 그룹의 영향 때문에 표면 습윤성이 감소하였을 것으로 생각된다. 첨가제가 도입된 하이드로겔의 경우 이온성/비이온성 PHEMA 하이드로겔 모두 첨가제의 함량 변화는 표면습윤특성에 거의 영향을 미치지 않았으며, 첨가제가 도입됨에 따라 contact angle이 크게 측정되어 표면 습윤성이 감소함을 알 수 있었다. Tensile modulus의 경우 EGDMA 함량이 증가함에 따라 증가하였고 가교제를 1.0wt%로 고정하여 제조한 이온성 하이드로겔은 METAC의 함량이 증가함에 따라 감소하였다. METAC가 도입된 이온성 하이드로겔의 기계적 물성이 감소하는 이유는 METAC에 이온기가 있기 때문에 함수율이 높아져서 기계적 물성은 감소하는 것을 알 수 있었다. 첨가제가 도입된 PHEMA 하이드로겔은 첨가제가 도입됨으로써 EGDMA 1.0wt% 하이드로겔에 비해 tensile modulus가 감소함을 알 수 있었다. 첨가제의 탈색 정도를 알아보기 위한 색차(△E)의 경우 증류수에서 24시간 swelling을 시켰을 때 비이온성 하이드로겔은 모든 첨가제가 탈색되어 △E값이 크게 감소하였다. 반면에 첨가제가 도입된 모든 이온성 하이드로겔은 탈색이 일어나지 않아 △E값의 변화가 없었다. 첨가제의 종류에 따른 흡광도의 경우 METAC가 도입되지 않은 비이온성 하이드로겔의 첨가제 흡수 피크를 비교한 결과 4IA, 4FA, RBB, FG, RB, QY, IC 순으로 탈색 정도가 증가하였고 METAC가 도입된 이온성 하이드로겔은 모든 첨가제에서 흡수 피크가 나타나지 않음으로써 탈색 현상이 일어나지 않음을 알 수 있었다.