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문제 정의
- 본 연구에서는 HBA 에폭시 수지에 첨가하여 점도를 크게 증가시키지 않으면서 기계적 강도를 증가시킬 수 있는 POSS를 선정하고, 선정한 POSS의 종류, 혼합 비, 그리고 농도를 변화시키면서 문화재 보존용 접착제로서의 특성을 확인하였다.
- 우리나라 대표 석재인 화강암의 성분인 실리케이트를 함유하고 있는 나노소재를 도입한 에폭시계 접착제를 개발하였다. 실리케이트계 나노 구조체는 구조 안정성이 높아, 4계절의 변화가 심한 우리나라 환경에서, 온도에 따른 높은 형상 안정성을 장점을 갖고 있다.
가설 설정
- %의 red dye를 넣어 처리하였다. 석재를 파단하여 그 단면을 살펴서 수지와 염료가 같은 정도로 석재 내부로 침투한다고 가정하고 투과도를 결정하였다.
- 실제 사용한 석재는 신선한 화강암으로 매우 치밀한 구조를 하고 있고, 화강암의 구성 성분에 따라 균일한 침투도를 결정하기 어려우나, 그림에서 붉은 염료가 침투된 거리를 이미지로부터 측정하여, 에폭시 접착제의 침투도를 측정하고 그 결과를 figure 11에 나타내었다. 침투도 결정에있어서 염료가 에폭시 수지와 같이 침투한다고 가정하였다.
제안 방법
- 7 따라서 본 연구에서는 많은 에폭 시 기능기를 가진 나노미터 크기의 polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS)를 첨가제로 선정하여 복합 에폭시 수지를 제조하였다.
- HBA 에폭시 수지는 황변현상이 심각하게 일어나지 않으나, 상업 에폭시 수지인 AW106-HV953U, 또는 AY103-HY956에 비해 낮은 전단 접착강도를 갖고 있다. 따라서 수지의 점도를 크게 변화시키지 않으면서 기계적 강도를 증가시킬 수 있는 첨가제를 선정하였다. 수지의 기계적 강도를 높이는 방법으로 나노소재를 첨가하여 복합체(composite)를 형성하는 방법이 일반적이다.
- 각각의 POSS (EP0408 또는 EP0409)를 HBA에 10, 20, 30 wt%로 섞은 것과 POSS EP0408과 EP0409를 무게비로 2:1, 1:1, 1:2로 섞어 POSS 혼합물을 제조하고, 각각을 HBA에 10, 20, 30 wt%로 섞은 복합 에폭시수지를 제조하였다. 준비된 복합 에폭시 수지에 경화제인 IPDA를 당량비로 각각 첨가하여 mechanic stirrer (600 rpm)로 5분 동안 저어주어 접착제를 준비하였다.
- , SV-10)로 28℃에서 측정하였다. 에폭시와 아민의 경화 반응은 주제와 경화제를 섞어주고 난 후 매 시간마다 Fourier Transform InfraRed (FT-IR) spectrometry (Perkin Elmer, spectrum 100)를 측정하여 경화시간을 결정하였다. 4 cm-1마다 총 4회 scan하였으며, 915 cm-1에서 epoxy ring band가 사라지는 기점을 경화시간으로 잡았다.
- 에폭시와 아민의 경화 반응은 주제와 경화제를 섞어주고 난 후 매 시간마다 Fourier Transform InfraRed (FT-IR) spectrometry (Perkin Elmer, spectrum 100)를 측정하여 경화시간을 결정하였다. 4 cm-1마다 총 4회 scan하였으며, 915 cm-1에서 epoxy ring band가 사라지는 기점을 경화시간으로 잡았다.
- 접착제의 굴곡강도(flexural strength)는 ISO 178의 방법에 따라 3점 굴곡시험으로 측정하였다. 시험편은 실리콘 몰드를 이용하여 130 x 10 x 4 mm으로 제작하였고, 만능 시험기(DTU-900MH30kN, Daekyung Tech)를 이용하여 시편의 좌우를 2개의 고정점으로 고정시키고 가운데 부분을 2 mm/min의 일정한 시험 속도로 눌러 부러졌을 때의 힘을 측정하여 굴곡강도를 결정하였다. 압축강도(compressive strength) 측정을 위해 실리콘 몰드를 이용하여, 12.
- 시험편은 실리콘 몰드를 이용하여 130 x 10 x 4 mm으로 제작하였고, 만능 시험기(DTU-900MH30kN, Daekyung Tech)를 이용하여 시편의 좌우를 2개의 고정점으로 고정시키고 가운데 부분을 2 mm/min의 일정한 시험 속도로 눌러 부러졌을 때의 힘을 측정하여 굴곡강도를 결정하였다. 압축강도(compressive strength) 측정을 위해 실리콘 몰드를 이용하여, 12.7 x 12.7 x 25.4 mm 크기의 시료를 제작하였고, DTU-900MH30kN (Daekyung Tech)를 이용하여 수직으로 힘을 가하며, 에폭시 수지가 견딜 수 있는 최대의 힘을 측정하여 계산하였다. 인장 강도(tensile strength)는 ISO 4587 방법에 따라 접착제의 결합면과 시험편의 주축에 평행하게 인장력을 가하여 측정되었으며, 접착면 사이의 단일 중첩 조인트에 2 mm/min의 속도로 응력을 가하였다.
- 인장 강도(tensile strength)는 ISO 4587 방법에 따라 접착제의 결합면과 시험편의 주축에 평행하게 인장력을 가하여 측정되었으며, 접착면 사이의 단일 중첩 조인트에 2 mm/min의 속도로 응력을 가하였다. 130.0 X 25.4 X 2.0 mm 크기의 스테인레스 패널을 이용하였으며, 접착면에 대하여 최적 결합을 얻을 수 있도록 60번 사포로 처리하였다. 접착제는 0.
- 0 mm 크기의 스테인레스 패널을 이용하였으며, 접착면에 대하여 최적 결합을 얻을 수 있도록 60번 사포로 처리하였다. 접착제는 0.2 mm의 두께로 도포되도록 0.2 mm의 스페이서를 도입하였고 2.54 x 1.3 cm의 면적에 에폭시를 도포하여 DTU-900MH30kN (Daekyung Tech)을 이용하여 측정하였다. 에폭시 수지를 실제 석재에 처리하였을 때, 석재를 지탱할 수 있는 정도를 측정하기 위해 압축전단 접착 강도는 국내 규격 KS M 3721에 맞추어 실행하였다.
- 이 때, 접착면 주변에 접착제가 과량으로 붙어 있지 않도록 하고, 시편의 단면이 지면과 수직이 되어 시험기의 하중을 집중시킬 수 있도록 한다. 양 쪽의 겹치지 않은 5mm의 높이의 석재 부분을 일정한 속도로 힘을 가하여 결과적으로 석재의 접합부위가 떨어졌을때의 힘을 측정하여 강도를 계산한다. 석재에 대한 접착제의 투과도를 보기 위하여 압축전단 접착강도 실험시 접착제에 0.
- 에폭시와 아민과의 반응으로 열경화성 수지가 되면서 HBA-IPDA는 접착제 역할을 하므로 경화시간이 실제 접착제를 적용하는데 매우 중요한 요소이다. 따라서 사용한 접착제를 구성하는 에폭시기와 아민기의 변화를 FT-IR를 통해 측정하여 경화 반응시간을 결정하였다. FT-IR spectrum 의 915 cm-1 부분의 에폭시 peak가 감소되다가 반응이 완결되어 더 이상의 변동이 없는 시점을 경화가 완료된 것으로 간주하였다.
- 접착제를 석조 문화재에 적용 시 고려해야할 요소 중 하나는 외관으로 나타는 색이다. 본 연구에서는 시간에 따른 황변이 크게 일어나지 않는 특성을 중심으로 무색 투명한 접착제를 개발하였고 figure 4에 본 연구에서 개발한 접착제의 사진을 나타내었다. HBA를 기본으로 하는 접착제는 경화제의 종류에 상관없이 모두 무색투명한 것을 알 수 있다.
- 에폭시수지의 단면은 상당히 매끄럽고, SEM 사진으로 상 분리 현상은 관찰되지 않아 사용된 소재들 사이의 분자간 반응이 균일하게 일어남을 볼 수 있다. 이를 확인하기 위해 EDX를 이용해 경화된 시편에서의 Si분포를 측정하였다. 그림에서 볼 수 있듯이 EP0408이나 EP0409가 10 wt% 첨가된 경우, Si의 분포는 전체 수지 내에 고르게 분포되어 있는 것을 확인할 수 있었고, 이는 30 wt%를 첨가한 시료에서도 비슷한 경향을 보이고 있다.
- 본 연구에서 제조된 에폭시 수지의 수직 압력에 대한 저항력을 측정하기 위해 압축강도를 측정하였다. 만능재료 시험기를 이용하여 수직으로 힘을 가하며, 에폭시 수지가 견딜 수 있는 최대의 힘을 측정하여 계산하였고, 그 결과를 figure 6에 나타내었다.
- 95 MPa로 상용화제인 AY103-HY956의 값과 거의 같을 정도로 높아 색상이 황색을 띔으로써 문화재에 처리하기엔 부적합한 면이 있던 상용화제인 AY103-HY956를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 유연한 특성을 가진 EP0409와 brittle한 특성의 EP0408을 혼 합하여 제조한 접착제는 각각의 POSS가 첨가된 수지의 압축강도 사이의 값을 나타내고 있으므로, 유연성을 유지하면서 적절한 압축강도를 가진 접착제가 제조되었다.
- 이는 처리된 접착제가 석재 내부로 깊이 침투하지 못한데에 원인이 있는 것으로 보인다. 따라서 침투도를 확인하기 위해 압축강도 실험 시료를 제작하면서 접착제에 붉은색 염료를 섞어서 접착을 한 후 접착 단면을 측정하여 염료의 침투 정도를 관찰하였다. 비교를 위해 상용화된 시료AW106-HV953U의 단면도 같이 관찰하여 그 결과를 figure 10에 나타내었다.
- 우선 주된 에폭시인 HBA은 투명하고 bisphenol A 계열의 에폭시 수지이면서도 내부의 방향족 고리가 수소화되어 있어, 시간에 따라 빛에 의해 반응을 일으키는 이중결합을 갖고 있지 않아 문화재 처리 후 황변현상에 의해 일어나는 미관 문제를 줄일 수 있었다. 그러나 이중결합이 없는만큼, 일반적인 에폭시에 비해 강도가 낮은 단점을 보완하기 위하여, 유기-무기 신 개념 원료인 나노 구조 소재를 도입하였다.
- EP0408과 EP409의 조성을 변화시키면서 기계적 강도특성을 압축강도, 굴곡강도, 인장강도 등을 측정하여 확인하였고, 실제 화강암에 처리하여 압축전단접착강도를 측정하였다. 접착제를 처리한 문화재에서 일어나는 2차 훼손은 접착제가 석재 내부로 침투가 잘 일어나지 않는 데 있다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 문화재 보존을 위한 접착제로 실외에 사용되어도, 황변현상이 일어나지 않는 에폭시 주제로 hydrogenated bisphenol A (HBA) 에폭시 수지를 선정하였다. HBA 에폭시 수지는 황변현상이 심각하게 일어나지 않으나, 상업 에폭시 수지인 AW106-HV953U, 또는 AY103-HY956에 비해 낮은 전단 접착강도를 갖고 있다.
- 본 연구에서 선정한 에폭시 수지의 기본이 되는 물질로는 황변특성이 낮은 hydrogenated bisphenol A (HBA)계열의 ST-3000 (Kukdo co. Ltd.)을 사용하였다. 상온 경화제로는 투명한 저점도의 amine계 경화제인 isophorone diamine (IPDA, Kukdo co.
- )을 사용하였다. 상온 경화제로는 투명한 저점도의 amine계 경화제인 isophorone diamine (IPDA, Kukdo co. Ltd)를 사용하였다. HBA의 분자량은 약 460g/mol이다.
- 침투도를 측정하기 위해 red dye (Hyundai Chemical, DyeRed 33)를 선정하였다.
- 침투도를 측정하기 위해 red dye (Hyundai Chemical, DyeRed 33)를 선정하였다. Epoxycyclohexyl POSS (EP0408, Mw=1772.73)와 glycidyl POSS (EP0409, Mw=1337.33)는 Hybrid Plastics에서 구입하였다. HBA, IPDA, EP0408, EP0409의 화학구조는 figure 1에 나타내었다.
- 시료들은 받은 그대로 사용하였다. 압축전단 접착실험을 위해 경주 남산 화강암을 25 x 10 x 30 mm의 크기로 준비하였다.
- 실리케이트계 나노 구조체는 구조 안정성이 높아, 4계절의 변화가 심한 우리나라 환경에서, 온도에 따른 높은 형상 안정성을 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 석조문화재 보존을 위한 접착제로 요구되는 미적 안정성을 위해, 외부 자외선에 노출되어도 황변현상이 심각하게 일어나지 않는 hydrogenated bisphenol A (HBA)을 에폭시 수지의 기본 물질로 사용하였고 적절한 강화 특성을 부여할 수 있는 isophorone-diamine (IPDA)를 경화제로 선정하였다. 우선 주된 에폭시인 HBA은 투명하고 bisphenol A 계열의 에폭시 수지이면서도 내부의 방향족 고리가 수소화되어 있어, 시간에 따라 빛에 의해 반응을 일으키는 이중결합을 갖고 있지 않아 문화재 처리 후 황변현상에 의해 일어나는 미관 문제를 줄일 수 있었다.
이론/모형
- 접착제의 굴곡강도(flexural strength)는 ISO 178의 방법에 따라 3점 굴곡시험으로 측정하였다. 시험편은 실리콘 몰드를 이용하여 130 x 10 x 4 mm으로 제작하였고, 만능 시험기(DTU-900MH30kN, Daekyung Tech)를 이용하여 시편의 좌우를 2개의 고정점으로 고정시키고 가운데 부분을 2 mm/min의 일정한 시험 속도로 눌러 부러졌을 때의 힘을 측정하여 굴곡강도를 결정하였다.
- 4 mm 크기의 시료를 제작하였고, DTU-900MH30kN (Daekyung Tech)를 이용하여 수직으로 힘을 가하며, 에폭시 수지가 견딜 수 있는 최대의 힘을 측정하여 계산하였다. 인장 강도(tensile strength)는 ISO 4587 방법에 따라 접착제의 결합면과 시험편의 주축에 평행하게 인장력을 가하여 측정되었으며, 접착면 사이의 단일 중첩 조인트에 2 mm/min의 속도로 응력을 가하였다. 130.
- 3 cm의 면적에 에폭시를 도포하여 DTU-900MH30kN (Daekyung Tech)을 이용하여 측정하였다. 에폭시 수지를 실제 석재에 처리하였을 때, 석재를 지탱할 수 있는 정도를 측정하기 위해 압축전단 접착 강도는 국내 규격 KS M 3721에 맞추어 실행하였다. 규격은 접착제의 접착 강도를 압축 전단 하중에 의해서 측정하는 방법이며, 규정된 시험편을 제작하여 전단면을 균일하게 손질한 후, 제조한 접착제를 도포하여 시험편을 붙인 후 경화시간이 지난 시험편을 시험기로 판단하여 접착강도를 측정한다.
- 석조 문화재 보존 접착제로 응용하기 위해 화강암에 접착제를 도포한 후 KS M 3721 방법으로 화강암에 대한 접착제의 압축전단 접착강도를 측정하였고 그 결과를 figure9에 나타내었다. 상용화제인 AY103-HY956와 AW106-HV953U의 경우 접착 면이 아닌 접착 부분의 주위 석재가 파괴된다.
- 외력이 가해졌을 때 휘어지는 물성을 확인하기 위해 ISO 178방법으로 서로 다른 비율의 POSS가 들어간 접착제의 굴곡강도를 측정하였고 그 결과를 figure 7에 나타내었다. AY103-HY953U 시료는 매우 brittle하여 외력에 의해 파단되는 물성을 나타내므로, 굴곡강도 측정이 어려웠다.
성능/효과
- 그림에서 볼 수 있듯이 EP0408이나 EP0409가 10 wt% 첨가된 경우, Si의 분포는 전체 수지 내에 고르게 분포되어 있는 것을 확인할 수 있었고, 이는 30 wt%를 첨가한 시료에서도 비슷한 경향을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서 제조된 시료들은 POSS가 HBA-IPDA 접착제 내에 균일하게 잘 분포되어있음을 확인할 수 있었다.
- 11 MPa이고, 나노 소재를 함유하지 않는 HBA-IPDA 접착제의 압축강도는 73 MPa이다. 압축강도의 경우 전반적으로 POSS의 조성이 10wt%일 때 가장 높은 강도를 얻을 수 있었으며, HBA-IPDA에 첨가된 EP0408의 조성이 증가함에 따라 강도가 낮아짐을 확인할 수 있었다. EP0408은 평균 10개의 epoxycyclohexyl기를 가지고 있는 준고체 상태로, 분자의 유연성이 적고 비교적 compact한 경화수지가 형성되고, EP0408을 HBA에 30wt% 첨가한 시편의 경우는 HBA만 순수하게 경화시킨 시편보다도 오히려 낮아졌음을 확인할 수 있었다.
- 압축강도의 경우 전반적으로 POSS의 조성이 10wt%일 때 가장 높은 강도를 얻을 수 있었으며, HBA-IPDA에 첨가된 EP0408의 조성이 증가함에 따라 강도가 낮아짐을 확인할 수 있었다. EP0408은 평균 10개의 epoxycyclohexyl기를 가지고 있는 준고체 상태로, 분자의 유연성이 적고 비교적 compact한 경화수지가 형성되고, EP0408을 HBA에 30wt% 첨가한 시편의 경우는 HBA만 순수하게 경화시킨 시편보다도 오히려 낮아졌음을 확인할 수 있었다. 평균 8개의 유연한 glycidyl기를 가지고 있는 EP0409를 첨가한 경우, 10 wt% 첨가시 압축강도는 93.
- EP0408은 평균 10개의 epoxycyclohexyl기를 가지고 있는 준고체 상태로, 분자의 유연성이 적고 비교적 compact한 경화수지가 형성되고, EP0408을 HBA에 30wt% 첨가한 시편의 경우는 HBA만 순수하게 경화시킨 시편보다도 오히려 낮아졌음을 확인할 수 있었다. 평균 8개의 유연한 glycidyl기를 가지고 있는 EP0409를 첨가한 경우, 10 wt% 첨가시 압축강도는 93.95 MPa로 상용화제인 AY103-HY956의 값과 거의 같을 정도로 높아 색상이 황색을 띔으로써 문화재에 처리하기엔 부적합한 면이 있던 상용화제인 AY103-HY956를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 유연한 특성을 가진 EP0409와 brittle한 특성의 EP0408을 혼 합하여 제조한 접착제는 각각의 POSS가 첨가된 수지의 압축강도 사이의 값을 나타내고 있으므로, 유연성을 유지하면서 적절한 압축강도를 가진 접착제가 제조되었다.
- POSS가 첨가된 경우는 첨가해주는 POSS의 양에 따라 특성이 변하는 것을 확인하였다. 인장강도의 경우 불규칙한 경향의 강도가 나타났지만 대체로 EP0409의 조성이 높을 때 높은 인장강도를 나타냈으며 EP0409만을 HBA에 20wt% 첨가한 시편에서 가장 높은 인장강도를 얻었다. 첨가 되지 않았을 때 보다, 대략 2배 이상으로 증가하나, 30 wt%를 첨가하면 감소하는 경향을 보인다.
- 그 외에 POSS가 첨가된 에폭시 접착제를 사용한 경우 접착제의 접착강도를 측정하기 전에 화강암에 영향을 미치지 않고 접착면의 시료가 파괴되어 적절한 강도를 유지할 수 있음을 확인하였다. 즉 EP0408, EP0409를 각각 따로 사용하여 경화시킨 시편의 경우 화강암이 파괴되기 전에 접착 면이 떨어져, 2차 박리 위험성이 낮음을 확인하였다.
- 본 연구에서 주제로 사용한 HBA-IPDA의 경우에는 상용화된 AY103-HY956보다는 점도가 높으나, 화강암 내부로의 침투도는 거의 비슷하고, AW106-HV953U보다 침투가 현저히 많이 일어남을 확인할 수 있다.
- 유기-무기 물질인 POSS 와 에폭시 수지와 상 분리현상이 관찰되지 않는 것으로, POSS가 에폭시 수지 내부에 분산이 잘 되어 네트워크를 형성함을 확인하였다.
- 본 연구에서는 석조문화재 보존을 위한 접착제로 요구되는 미적 안정성을 위해, 외부 자외선에 노출되어도 황변현상이 심각하게 일어나지 않는 hydrogenated bisphenol A (HBA)을 에폭시 수지의 기본 물질로 사용하였고 적절한 강화 특성을 부여할 수 있는 isophorone-diamine (IPDA)를 경화제로 선정하였다. 우선 주된 에폭시인 HBA은 투명하고 bisphenol A 계열의 에폭시 수지이면서도 내부의 방향족 고리가 수소화되어 있어, 시간에 따라 빛에 의해 반응을 일으키는 이중결합을 갖고 있지 않아 문화재 처리 후 황변현상에 의해 일어나는 미관 문제를 줄일 수 있었다. 그러나 이중결합이 없는만큼, 일반적인 에폭시에 비해 강도가 낮은 단점을 보완하기 위하여, 유기-무기 신 개념 원료인 나노 구조 소재를 도입하였다.
- 본 연구에서 개발된 나노소재가 첨가된 에폭시 수지와 경화제는 낮은 점도를 유지한다. 모든 접착제의 단면 SEM/EDX 측정으로부터 Si 입자가 접착제 내에 고르게 분산되어 있는 것이 관찰되었다. 유기-무기 물질인 POSS 와 에폭시 수지와 상 분리현상이 관찰되지 않는 것으로, POSS가 에폭시 수지 내부에 분산이 잘 되어 네트워크를 형성함을 확인하였다.
- 접착제를 처리한 문화재에서 일어나는 2차 훼손은 접착제가 석재 내부로 침투가 잘 일어나지 않는 데 있다. 본 연구에서 개발한 나노소재가 함유되어 있는 접착제는 시간에 따른 황변 현상이 심각하게 일어나지 않을 뿐 아니라, 상용화된 접착제에 비해 높거나 비슷한 정도의 투과도를 보이고 있어, 2차 훼손 위험을 줄이고, 기계적 안정성이 향상되어 문화재 보존용 접착제로의 응용가능성을 확인하였다.
- POSS가 첨가된 HBA-IPDA 모든 시료는 AW106-HV953U보다 높은 굴곡강도 값을 가진다. EP0409만을 첨가한 시편들에서 가장 높은 굴곡강도가 나타났으며 그 중에서도 HBA에 30wt% 첨가한 시편에서 가장 높은 굴곡강도가 나타났다. EP0408이 첨가된 경우 EP0408이 갖고 있는 에폭시기가 사이클로헥실 에폭시이기에 네트워크를 이룬 후 에폭시 수지가 brittle하여 굴곡강도 증가가 크지 않았으나, 글라이시딜기를 에폭시기로 가지고 있는 EP0409 가 첨가되었을 경우에는 에폭시의 강도를 증가시키면서도, 네트워크에 참여한 POSS의 에폭시 기능기 역시 유연하므로 에폭시 수지의 유연성을 많이 훼손하지 않고, 강도를 증가시키는 것으로 추측된다.
- 압축전단강도의 경우 EP0408과 EP0409를 2:1로 섞은 혼합 POSS를 HBA에 20wt%로 첨가하여 경화시킨 시편에서 가장 높은 압축전단강도가 나타냈고, 이 값은 2차 박리 가능성이 있는 상용화제인 AW106-HV953U와 비슷할정도로 높다. 그 외에 POSS가 첨가된 에폭시 접착제를 사용한 경우 접착제의 접착강도를 측정하기 전에 화강암에 영향을 미치지 않고 접착면의 시료가 파괴되어 적절한 강도를 유지할 수 있음을 확인하였다. 즉 EP0408, EP0409를 각각 따로 사용하여 경화시킨 시편의 경우 화강암이 파괴되기 전에 접착 면이 떨어져, 2차 박리 위험성이 낮음을 확인하였다.
후속연구
- 반면 점성이 있는 액체 상태인 EP00409가 첨가되면 점도가 낮아지고, 상용화시료인 AY103-HY956과 비슷한 점도를 나타내었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 사용된 에폭시 수지는 상용화된 AW106-HV953U 수지에 비해 점도가 현저히 낮고, AY103-HY956와 비슷하거나, 낮은 점도를 보이고 있어, 접착제를 석재에 처리하였을 때, 석재 내부로 접착제가 쉽게 침투가 될 것으로 기대된다.
- 이러한 낮은 점도는 화강암에 적용한 후 침투도 측정값과 상호관련이 있음을 볼 수 있다. 또한 낮은 점도의 접착제를 석재에 도입 시 석재에 대한 침투도를 높일 수 있어 석재와 강한 접착력을 형성할 것이라 기대되며 2차 박리에 의한 추가 손상을 효과적으로 방지할 수 있을 것으로 기대된다.
- 나노미터 크기의 나노소재가 평균 기공 크기는 약 60 ㎛인 화강암 내부로 침투에는 방해를 받지는 않으나, 전체적으로 나노소재의 양이 증가할수록 용액의 점도가 높아지므로, 침투도 면에서는 부정적인 효과를 미치게 된다. 본 실험에서 사용한 화강암은 신선한 석재로 매우 치밀한 구조를 갖고 있어, 침투도가 실제 풍화된 석재의 경우보다 낮을 것으로 기대하나, 침투도를 비교 확인하는 데 적절한 자료를 제공하고 있다.
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