[논문]셀룰로오스 나노 섬유와 AKD를 활용한 방오 코팅제에 의한 콘크리트 표면의 소수 특성 분석

장낙섭; 노치훈; 오홍섭

doi:10.14190/jrcr.2023.11.2.120

셀룰로오스 나노 섬유와 AKD를 활용한 방오 코팅제에 의한 콘크리트 표면의 소수 특성 분석
An Analysis of Hydrophobic Characteristics of Concrete Surfaces by Antifouling Coating Agent using Cellulose Nonofiber and Alkyl Ketene Dimer 원문보기

Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute = 한국건설순환자원학회 논문집, v.11 no.2, 2023년, pp.120 - 129

장낙섭 (경상국립대학교 건설시스템공학과) , 노치훈 (경상국립대학교 건설시스템공학과) , 오홍섭 (경상국립대학교 건설시스템공학과)

초록
AI-Helper

해양구조물은 염분에 의한 손상뿐만 아니라 해양미생물과 부유물질의 착상 등에 의해 추가적인 손상이 발생하게 되며, 이를 억제하기 위하여 선박등의 경우에는 주기적인 도장을 통하여 필요성능을 유지하고 있다. 그러나 콘크리트 또는 강재지지구조는 주기적인 도장이 어렵고 해양환경의 오염위험이 존재하는 것이 사실이다. 본 연구에서는 친수성 셀룰로오스 나노섬유와 AKD를 사용하여 소수성능을 갖는 친환경 재료를 사용하여 방오코팅제를 개발하였다. 균질한 배합을 위해 나노섬유의 함량을 1 %로 고정하고, AKD, 증류수와 폐유리를 디지털 교반기와 호모게나이져로 교반 제작하였다. 제작된 코팅제의 접촉각은 130°이상으로 나타났으며, 15°기울기의 물방울 흐름시험에서도 충분한 성능을 갖추고 있어 자가세척기능을 갖춘 것으로 판단된다. 또한 온도에 따른 점성 특성 분석을 통해 상온에서 시공이 가능한 것을 확인하였으며, 미세구조 분석을 통해 콘크리트표면에 코팅제가 균질하게 도포되는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Marine structures are subject to damage not only from sea salt but also from the adhesion of marine microorganisms and suspended particles, which cause additional damages. In order to prevent this, periodic coating is employed in the case of vessels to maintain the necessary performance. However, it is true that periodic coating is difficult for concrete or steel support structures, and there is a risk of marine environmental pollution. In this study, authors developed an anti-fouling coating agent using eco-friendly materials that possess hydrophilic cellulose nanofibers and AKD(alkyl ketene dimer). To achieve a homogeneous mixture, the content of cellulose nanofibers was fixed at 1 %, and AKD, distilled water, and waste glass were mixed using a digital mixer and homogenizer. The contact angle of the prepared coated surface was observed to be over 130°, indicating sufficient performance even in a water droplet flow test with a 15° slope, suggesting self-cleaning capability. Furthermore, through the analysis of viscosity characteristics at different temperatures, it was confirmed that the application is feasible at room temperature. Microstructure analysis also verified that the coating agent is uniformly applied to the concrete surface.

주제어

표/그림 (15)

그림 Fig. 1. Hydrophilic, hydrophobic, overhydrophobic, superhydrophobic surface (Flores-Vivian et al. 2013)
그림 Fig. 2. Chemical structures of antifouling coating agent with cellulose fiber and AKD
그림 Fig. 3. Microstructure of cellulose nanofibers scanning by Bio-TEM and AFM
그림 Fig. 4. XRD spectrum of cellulose nanofiber(CNF) and AKD
그림 Fig. 5. FT-IR spectrum of nanofiber
그림 Fig. 6 FT-IR spectrum of AKD
표 Table 1. 1^st mix proportion for antifouling coating agent
표 Table 2. Contact angle on the surface of cement paste coated with 1^st mixed antifouling coating agent
표 Table 3. 2^nd mix proportion for antifouling coating agent
표 Table 4. Contact angle of cement paste surface coated with 2^nd mixed antifouling coating agent
그림 Fig. 7. Viscosity analysis of antifouling agent at 25 °C
표 Table 5. Sliding angle test of cement paste coated with antifouling agent
그림 Fig. 8. Viscosity analysis according to the shear rate and various test apparatus type for cellulose antifouling coating
그림 Fig. 9. Viscosity analysis according to temperature change of cellulose antifouling coating agent
그림 Fig. 10. Optical and electron microscopy analysis of cellulose antifouling coatings

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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