POLYMERS Vol.62　No.10 October 2013

POLYMERS　Vol.62　No.10

특집
에너지 관리에 이바지하는 광열제어 재료

전망

액정・고분자 하이브리드 조광창

가키우치다 히로시, 요시무라 가즈키, 오기와라 아키후미

<Abstract> 현재 보급되고 있는 고단열 및 고차열성의 에너지 절약형 창문은 건물 내외의 열의 이동을 억제하여 효과를 나타낸다. 그러나 성능이 고정되어 있어 여름과 겨울의 두 경우에 모두 효과를 올리는 것이 어렵기 때문에, 이를 위한 해결책으로써 계절에 따라 일사량을 제어하는 조광창이 제안되었다. 본 원고에서는 이와 같은 목적을 달성하기 위한 대책으로써 기대되는 액정과 고분자 메조 상분리 구조에 관하여, 특별히 홀로그램형 고분자 분산 액정의 예를 중심으로 소개한다.
Keywords: Holographic Polymer Dispersed Liquid Crystal / Phase Separation / Orientational Order / Thermotropic / Bragg Diffraction / Coupled-Wave Theory / Solar Transmittance / Luminous Transmittance

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고반사율 도료

미키 가츠오

<Abstract> 태양으로부터 지구가 받는 에너지를 도막에서 반사하여 우주로 돌려보냄으로써 지표면을 달구는 에너지를 줄이는 것이 고반사율 도료이다. 고반사율 도료는 도료의 기본적인 역할인 보호 및 미장에 반사 기능을 부여한 것이다. 열섬 대책과 에너지 절약 대책을 위한 재료로서 공장 지붕면, 빌딩 외벽면, 도로 포장면, 탱크, 차량, 선박 등에 폭넓게 응용되어 왔다.
Keywords: High Reflective Paint

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바이오매스의 구조를 활용한 태양열 흡수 재료

곤도 요시카즈

<Abstract> 사탕무나 사탕수수 등의 짜고 난 찌꺼기는 유용한 바이오매스 자원이다. 이 찌꺼기는 특수한 다공성 구조로 되어 있어, 경량성, 방진성, 방음성, 단열성 등의 뛰어난 성능을 나타낼 수 있다. 숯을 만들기도 쉽기 때문에, 사탕수수의 숯은 다양한 다공성 구조로 되어 있기 때문에, 넓은 파장 영역에서 태양광을 흡수할 수 있다. 뛰어난 광흡수 특성을 이용하여 태양열 집열 재료, 단열 재료, 해수 담수화 등을 위한 응용이 가능하다.
Keywords: Bagasse / Biomass / Solar / Pore / Absorption / Desalination / Carbonization / Charcoal

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토픽

냉열 축열 에너지의 마이크로캡슐화 기술

요시다 마사히로, 다케이 다카유키

<Abstract> 본 연구진은 표면 중합을 통해 상변화 물질(PCM)이 집적된 직경 수백 마이크로미터의 마이크로캡슐을 합성하기 위한 시도를 하였다. 두 종류의 이소시아네이트 단량체(2,4-toluene diisocyanate(TDI)와 phenyl isocyanates (PI))를 포함한 유기층과 PCM과 같은 지방산이 수용액 층에 분산되었다. 마이크로캡슐의 폴리우레아 껍질은 가수분해된 이소시아네이트 단량체에서 유도된 아민 그룹을 갖는 이소시아네이트 단량체의 반응으로 형성되었다. 직경이 수백 마이크로미터인 마이크로캡슐은 적절한 교반 속도에서 형성되었다. PI에 대한 TDI의 몰 비율의 증가는 마이크로캡슐의 형태를 개선했다. 두 개의 이소시아네이트 단량체(TDI와 PI)보다 높은 지방산의 중량 비율은 실질적인 응용에 적합한 마이크로캡슐의 PCM의 함량을 증가시켰다. 시차 주사 열량분석법을 이용한 실험을 통해서 마이크로캡슐의 폴리우레아 껍질이 지방산의 열적 특성에 거의 영향을 미치지 않는다는 것이 밝혀졌다.
Keywords: Microencapsulation / Phase Change Material / Fatty Acid / Polyurea Shell / Thermal Storage System / Surface Polymerization

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은나노 포장을 이용한 열차폐 기술

다니 다케하루

<Abstract> 본 연구진은 은나노 포장을 이용하여 파장을 선택적으로 반사하는 필름을 개발했다. 단층에 분산된 촘촘하게 집적된 은나노 디스크는 근적외선을 반사할 수 있다는 것이 시뮬레이션 결과로부터 밝혀졌다. 제조된 필름은 가시광선을 투과할 수 있으며, 열차폐를 위한 필름으로 창유리에 이용할 수 있다.
Keywords: Heat Shield / Silver / Plasmon / FDTD / Metasurface

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CNT의 분산 제어를 통한 절연수지의 고열전도화 기술

후쿠모리 겐조

<Abstract> 우수한 기계적, 전기적, 열적 특성을 갖는 탄소 나노 튜브(CNTs)가 최근 고분자의 물리적 특성을 효율적으로 향상시킬 수 있는 나노필러로서 주목을 받고 있다. 실제로 소량의 CNTs만으로도 고분자에 높은 전기 전도성을 부여한다는 점에서, CNTs는 절연 고분자의 열전도성을 향상하기 위한 목적으로 고분자 매트릭스에 이용되지 않았다. 본 연구진은 높은 열전도성과 전기 절연성을 갖는 CNT/고분자 복합 재료를 위한 새로운 형태의 모델을 설계하고 제안한다. 제안된 형태의 CNT/고분자 복합 재료는 매트릭스 고분자와 CNT-국지화 도메인 고분자로 구성되어 있다. CNT-국지화 도메인 고분자는 CNTs를 분산된 도메인에 선택적으로 국지화하는 껍질을 형성하는 성분으로 캡슐화되어 있다. 제안된 모델의 공학적인 응용에서, 고분자 매트릭스로써 사용된 CNT/고분자 복합 재료는 뛰어난 열전도성과 높은 전기 절연성을 소량의 열전도성 무기 필러를 이용하여 효율적으로 제공할 것으로 예상된다.
Keywords: Carbon Nanotube / Polymer Blend / Composite / Morphology / Thermal Conductivity / Electrical Insulation / Inorganic Filler

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성장하는 고분자

창조적인 고분자 디자이너가 되기 위해서

오다 유카리

<Abstract> 언젠가 창의적인 작업을 할 꿈을 꾸며, 필자는 자신의 교육 및 연구 경력에서 이제 막 첫걸음을 내디뎠다. 혁신적인 연구자가 되는 길은 멀고도 험하지만, 필자는 연구의 창의성을 추구하며 나아가고 싶다.

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고분자과학의 최전선

고분자 발포기술의 최신 동향

오오시마 마사히로

<Abstract> 본 원고에서는 고분자 발포 기술의 최신 동향을 소개한다. 특히, "nanocellular 거품"을 형성하기 위해 거품의 크기를 나노 수준으로 감소시키는 기술을 중점적으로 살펴본다.
Keywords: Polymer Foam / Nanocellular Foam / Microcellular Foam / Nanocapsule / Nanofibril / Open Cell / Closed Cell

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