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인선 엄
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1 - J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 17, No. 4, August 2006, LPG 고압탱크레벨게이지 (Level Gauge) 용발포부표제조기술 김병식 홍주희 정용재 * 허광범 동국대학교생명 화학공학과 * ( 주 ) 케이에프 (2006 년 3 월 2 일접수, 2006 년 7 월 14 일채택 ) Preparation Technique of Foam-Floater to Level Gauge of LPG Tank with High Pressure Byoung-Sik Kim, Joo-Hee Hong, Yongjae Chung*, and Kwang-Beom Heo Department of Chemical & Biochemical Engineering, Dongguk University, Seoul , Korea *KF Incorporation, 406, Sooyoung-li, Bongdam-eup, Hwasung-si, Kyungki-do , Korea (Received March 2, 2006; accepted July 14, 2006) 본연구는독립적기공 ( 또는기포 ) 을함유하고특히, 50 kg f/cm 2 의압력에도외형의변화가없고, 상온의액화석유가스 (liquefied petroleum gas; LPG) 에 72 h 침적시무게변화율이 5 wt% 이내인 LPG 고압탱크용발포부표의제조기술을개발하는데목적이있다. 각각의다른유황 (325 Mesh 와 400 Mesh) 과발포제 (foaming agent) 로제조된부표의내압침적실험에서무게변화율은큰차이를보이지않았으나유황 400 Mesh 와발포제 AC 를이용한부표의기공이더작고독립기포율이높았다. 50 kg f/cm 2 수압실험에서중립열분해 (medium thermal; MT) 카본을사용한부표가중보강성 (semi reinforcing furnace; SRF) 카본보다작은무게변화율을나타내었다. 또한, 제조된부표를후처리 (60, 24 h) 한경우부표내기공벽의경도와내압성이증가되었다. 한편, 제조된부표의비중 0.30 이하인제품은찌그러지거나깨지는현상이발생하고비중이 0.35 이상으로높으면부력이떨어져부표로서기능을하지못하였다. 그러므로, 50 kg f/cm 2 의내압성을가지기위해서는비중이 0.30~0.35 인부표가가장우수한성능을갖는것으로판단되었다. The purpose of this study is to invent the preparation technique of the foam-floater used as a level gauge of liquefied petroleum gas (LPG) tank under high pressure, which has not only closed pores but also has under 5 wt% changingrate in case of depositing 72 h in room-temperature LPG. In pressure-resistance and deposition experiment, the prepared foam-floaters with different sulfur (325 Mesh and 400 Mesh) and foaming agent (dinitrosopentamethylenetetramin; DPT and azodicarbonamide; AC) had a marginal difference in its weight changing-rate. However, the prepared floater with sulfur 400 Mesh and the foaming agent AC had smaller pores and higher closed pore-rate. Under 50 kg f/cm 3 hydraulic pressure, the floater with medium thermal (MT) carbon showed a lower weight changing-rate than semi reinforcing furnace (SRF) carbon. Providing a post-treatment to the prepared floater, the hardness and the pressure-resistance of the inner pore-wall of floater were increased. Prepared floaters having a specific gravity below 0.30 were distorted and broken, and other floaters with a specific gravity above 0.35 were not useful as a floater because of the low buoyancy. Therefore, it was considered that the floaters with a specific gravity between 0.3~0.35 are the most useful as a floater under 50 kg f/cm 3 pressure-resistance. Keywords: floater, level gauge, foam-floater, NBR, LPG tank, high pressure 1) 1. 서론 우리가사용하는가스는해저의지하암석층에서오랜생성과정을거쳐석유와분리된천연가스와인위적방법에의해석탄과석유에서분류제조되는석탄가스, 석유가스 (Petroleum Gas) 로분류할수있다. 가스는일반적으로상태에따라압축가스, 액화가스, 용해가스로나누며연소성에따라가연성가스, 조연성가스, 불연성가스로구분하고가 주저자 ( bskim@dongguk.edu) 스압력에따라고압가스, 중압가스, 저압가스로구분하기도한다. 가스연료는통상가연성가스를말하며연소시에공기와혼합하여사용되고있다. 일반적으로연료가스를운반, 또는저장하는경우에가스를압축또는액화하여체적을감소시켜취급하는것이편리하다. 이와같이가압되어있는상태의가스 ( 기체 ) 또는압축혹은냉각에의해서액화되어있는상태의가스 ( 액화가스 ) 를고압가스라고한다. 가스연료의종류로는액화석유가스 (liquefied petroleum gas; LPG), 천연가스 (natural gas; NG), 석탄가스 (coal gas; CG) 등이있으며부생가스형태로발생되는코크스로가스 (coke oven gas; COG), 매립가스 361

2 362 김병식 홍주희 정용재 허광범 (land fill gas; LFG) 등이있다. 이들중프로판과부탄이주성분인 LPG는연료비가저렴하고유황함유량이적고또한, 공기와균일하게혼합되어완전연소가가능하므로환경오염을일으키지않기때문에가정 상업용취사, 난방용연료및석유화학원료로사용될뿐아니라많은양이자동차연료로도사용되고있다. 그러나, LPG는운송, 보관및취급이곤란하여고압으로압축하여액체상태로변화시켜 LPG용탱크에저장후사용한다. 이때탱크안의가스의잔존용량을나타내는것이부표이다 [1]. 국내에서생산되는부표의경우비중이 0.2~0.3으로내유성, 내수성및내 LPG성이우수하고 30 kg f/cm 2 의압력에도견딜수있어일반휘발유및 LPG용자동차와각종유량계기에사용되어왔다 [1,2]. 그러나, 부표가 50 kg f/cm 2 이상의고압에견디기위해서는부표의조직이치밀하고견고해야한다. LPG의비중은약 0.5정도이기때문에부표가항상 LPG 위에부유하기위해서는비중이약 0.3정도로가벼워야한다. 부표제조기술에있어내압성을증가시키면서가볍게만드는상호배타적인현상을동시에만족시켜야한다. 현재의기술로는약 30 kg f/cm 2 의압력에는기능을유지하고있으나 50 kg f/cm 2 이상의고압에서는부표의외관이찌그러지고유체가내부로침투하여기능을상실하였다. 이러한고압용부표는아직개발이이루어지지않아전량외국에서수입하여사용하거나철부표를용접하여사용하고있다 [1,3]. 그러므로, 본연구에서는아직국내에서개발되지않은고압 (50 kg f/ cm 2 ) 에서도외형의변화가없고, LPG에장기간침적시에도중량의변화가적으며 (±5 wt% 이내 ) 독립적기공 ( 또는기포 ) 을함유하고있는경질고품질의고압용부표개발에대한연구를수행하였다. 2. 실험 2.1. 재료부표는부타디엔 (butadiene; BD) 과아크릴로니트릴 (acrylonitrile; AN) 의공중합에의하여제조된니트릴브타디엔고무 (Nitrile Butadiene Rubber; NBR, Kumho Petrochemical Co., Ltd.) 와카본 (carbon, Korea Carbon Black Co., Ltd.) 을이용하여제조하였으며, 부표의경 도, 내팽윤성및내충격성향상을위하여 NBR과페놀수지 (phenol resin, Kolon Chemical Co., Ltd.) 를혼합하여사용하였다. 한편, 고무성형에있어고분자간의분자사이를연결시켜주는가교제역할뿐아니라경질의발포고모를경화 (ebonite) 시켜경도를향상시키는것으로알려져있는 [4,5] 유황 (sulfur, Miwon Commerical Co., Ltd.) 을첨가하여부표를제조하였다. 유체에항상부유할수있는부표를만들기위해제품성형시기포군형성을위해발포제 (foaming agent, Kumyang Co., Ltd.) 로서유기발포제인디니트로조펜타메틸렌테트라아민 (dinitrosopentamethylenetetramin; DPT) 과아조디카본아미드 (azodicarbonamide; AC) 를사용하였다 실험방법 원재료개발고무의내부에기공을형성하기위해서는발포제가요구된다. 이와같은기공의크기와모양은발포제의종류와양에따라결정된다 [2,6]. 본연구에서는 DPT 발포제와 AC 발포제를이용하여기공의크기와모양을비교검토하였다. 카본은부표내기포의경도와크기를결정하는충진제역할을하며, 유황은고무성형에있어고분자간의분자사이를연결시켜주는가교제작용을한다 [4,5]. 본연구에서는부표내균일한독립기포를얻고자기존에사용하던 SRF 카본 ( 입경 ; 61~100 nm) 대신 MT 카본 ( 입경 ; 201~500 nm) 을사용하였으며또한, 불량기공을감소시키기위하여기존에사용하던 325 Mesh 유황대신크기가더작은 400 Mesh 의유황을사용하여부표의기공과내압성을비교검토하였다. 부표기공의크기와모양은주사전자현미경 (scanning electron microscopy; SEM, Philips, Model XL-30S-FEG) 을이용하여 50배와 100 배의배율로관찰하였다 제조공정에따른물성변화 NBR 부표제조시성형조건 ( 성형압력, 시간, 온도등 ) 은부표의물리적성질 ( 중량, 부피, 비중등 ) 뿐만아니라품질에큰영향을미친다 [1,7,8]. 부표의성형공정은크게 1차가류, 2차가류, 후처리 3단계로구분된다. Table 1. The Preparing Conditions of Each Sample for Hydraulic Pressure and Floating Experiment Sample No. Carbon type Post-treatment Curing time (s) Specific gravity KFN-1 MT 4, KFN-2 SRF 4, KFN-3 MT 4, KFN-4 MT 3, KFN-5 MT 3, KFN-6 MT 4, KFN-7 MT 4, KFN-8 MT 4, Comparative Experiment Item Carbon type; KFN-1, KFN-2 Post-treatment; KFN-1, KFN-3 Curing time; KFN-1, KFN-4, KFN-5 Specific gravity; KFN-1, KFN-6, KFN-7, KFN-8 Carbon Type SRF (Semi Reinforcing Furnace), Diameter; 61~100 nm MT (Medium Thermal), Diameter; 201~500 nm 공업화학, 제 17 권제 4 호, 2006

LPG 고압탱크레벨게이지 (Level Gauge) 용발포부표제조기술 363 루어졌다. 각각의실험조건으로제조된부표들의무게측정후수압시험기에넣고, 시험기의볼트를완전히잠근후서서히가압 (30~50 kg/cm 2 ) 하며원하는압력에서고정하고 15 min 동안방치하였다. 실험이끝난부표들을꺼내어표면의유체를제거후부표의외관이상유무와중량변화 (ΔW) 를측정하였다.

원료혼합의경우원재료를혼련기 (mixing roller) 에서소련과정을거쳐균일하게혼합하여만든생지를 1차금형판에적합한크기 (230 230 10 mm) 로재단하였다, 1차가류는 120 정도의저온에서 800~1200 s 동안발포시켜부표내의기공이형성되도록하였다.

3 LPG 고압탱크레벨게이지 (Level Gauge) 용발포부표제조기술 363 루어졌다. 각각의실험조건으로제조된부표들의무게측정후수압시험기에넣고, 시험기의볼트를완전히잠근후서서히가압 (30~50 kg/cm 2 ) 하며원하는압력에서고정하고 15 min 동안방치하였다. 실험이끝난부표들을꺼내어표면의유체를제거후부표의외관이상유무와중량변화 (ΔW) 를측정하였다. Figure 1은내압성실험을위한장치의개략도이다. Figure 1. Experimental apparatus to examine a pressure-resistance. 원료혼합의경우원재료를혼련기 (mixing roller) 에서소련과정을거쳐균일하게혼합하여만든생지를 1차금형판에적합한크기 ( mm) 로재단하였다, 1차가류는 120 정도의저온에서 800~1200 s 동안발포시켜부표내의기공이형성되도록하였다. 2 차가류는 1차가류에서생성된기공의외벽을단단하게경화시키고최적의크기와모양을갖는완제품의부표를생산하는공정으로 [9] 압력 (30~50 kg/cm 2 ), 온도 (120~190 ) 및시간 (3000~4000 s) 등의조절에의하여이루어졌다. 후처리공정은 1, 2차가류후부표내미반응물질로남아있는잔존물들을완전히반응시켜가교결합과기공벽의경화를증가시키는공정으로 60 오븐 (oven) 에서 24 h 동안열처리하였다. Table 1에제조된부표들의성형조건과각각의비중을나타내었다 내압, 침적및저온실험 LPG 고압탱크용부표는 50 kg/cm 2 의압력에서 15 min 동안침적시켜도외형의변화가없고, 무게변화율이 5 wt% 이내여야한다. 또한, 상온의 LPG에 72 h 침적시에도무게변화율이 5 wt% 이내여야하고, -40 에서 24 h 방치후에도외관의변화가없는등의여러조건들을만족하여야한다. 1) 내압실험부표의내압력은부표가실제로사용되는유체는 LPG이지만취급상위험성이있어이와유사한결과를보이는수압실험을통하여이 2) 침적과저온실험 LPG는상온에서기체이므로침적하기에는어려움이있다. 그러므로, LPG의주원료인프로페인 (propane) 과부테인 (butane) 대신화학적성질은비슷하고상온에서액체인헥세인을이용하였다. 침적실험은수압실험과유사한방법으로이루어졌다. 우선각각의실험조건으로제조된부표들의무게를측정하고이부표들을유체가들어있는용기 (vessel) 에침적시켰다. 상온에서 72 h 방치후부표들을꺼내어표면의유체를제거하고부표의중량을측정한다. 위의두실험에서중량변화율 (ΔW) 은다음식에의하여얻어졌다. ΔW = W t-w o W o 100(%) 여기서, W o, W t 는헥세인에침적전 후의부표무게를나타낸다. 또한, 저온에서의영향을검토하기위하여 -40 저온에서외관의이상이없는부표를준비하고이를액화질소 ( 끓는점 ) 가담긴용기에밀봉하여상온에서 24 h 침적후외관의이상유무를확인하였다. 3. 결과 3.1. 원재료개발 기공형성부표는원료혼합, 재단, 1차가류, 사상, 2차가류, 냉각그리고후처리등의다단계공정을거쳐생산된다. Figure 2는 AN을 35% 함유하고 1차, 2차가류된 NBR 부표의단면을전자주사현미경 (SEM) 으로관찰한것이다. 1차가류된부표는발포제의많은부분이발포가되지않아기공의형성이완전하지못하고크기도작았으며미반응된원재료의모습을띠고있었다 (Figure 2-). 그러므로, 수압이나침적시험시제품이찌그러지고유체가침투하여부표로서의역할을하지못하였다. 그러나, 2차가류된부표의경우발포제의완전발포로기 Figure 2. Cross-section photographs of cured NBR floater (35% AN); 1 st cured floater, 2 nd cured floater. J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 17, No. 4, 2006

고무 100에대하여 7 phr (per hundred resin) 정도의 AC 발포제양이가장이상적인기공크기를갖고잔류되는발포제의양 (1 phr 이하 ) 이최소였다. 고무 100에대한발포제 (DPT 와 AC) 7 phr의비율로발포된고무제품의단면사진을 Figure 3에나타내었다. 3.1.3. 카본과유황의종류카본은부표제조시 NBR 다음으로많이첨가되는주원료이다.

4 364 김병식 홍주희 정용재 허광범 Figure 3. Cross-section photographs of floater on foaming agent (7 phr); DPT, AC. 공또한완전한모양을형성하였다 (Figure 2-) 발포제의종류발포제가너무적으면발포가제대로일어나지않아제품의모양이제대로형성되지않고과량의발포제가투입되면후처리공정에서발포가계속진행되어크기불량이발생한다. 개발된발포제는기존의 DPT를사용하는것보다 AC 발포제를이용하는것이더욱작고균일한기공을얻을수있었다. 이와같은결과는요소계조제가발포제의분해온도를저하시키기때문으로판단된다. 고무 100에대하여 7 phr (per hundred resin) 정도의 AC 발포제양이가장이상적인기공크기를갖고잔류되는발포제의양 (1 phr 이하 ) 이최소였다. 고무 100에대한발포제 (DPT 와 AC) 7 phr의비율로발포된고무제품의단면사진을 Figure 3에나타내었다 카본과유황의종류카본은부표제조시 NBR 다음으로많이첨가되는주원료이다. 일반적으로카본과같은미립자충전제는가황고무의강도를 10배이상증가시킨다 [10,11]. 따라서, 고무제품의제조시충전제를사용하지않는경우는거의없다. 또한, 카본은충진제로서기포의경도와크기를결정하는중요한원재료이다. 본연구에서는기존에사용하던 61~ 100 nm의입자크기를갖는 SRF 카본대신입자크기 (201~500 nm) 가큰 MT 카본 1% 를사용하여작고균일한독립기공을얻었다 (Figure 4). 또한, 50 kg f/cm 2 의수압에서 MT 카본을사용한제품이 0.17% 의무 Figure 5. Weight change on hydraulic pressure of the floaters with different carbon types. 게변화율로 0.89% 의무게변화율을보인 SRF 카본에비하여우수한결과를나타내었다 (Figure 5). 유황은고무성형에있어고분자간의분자사이를연결시켜주는가교제로서경질발포고무에서는과량의유황을첨가하여표면을경화 (ebonite) 시킨다 [4,5,10-12]. 본연구에서는기존에사용하던 325 Mesh 대신크기가더작은 400 Mesh의유황을사용함으로써부표에생긴큰기공의불량을감소시킬수있었다 (Figure 6). 이때유황은 16% 정도가함유되었다. Figure 4. Surface photographs of the floaters dependent on carbon types; SRF, MT. 공업화학, 제 17 권제 4 호, 2006

LPG 고압탱크레벨게이지 (Level Gauge) 용발포부표제조기술 365 Figure 6. Croess-sections of the floaters dependent on the sulfur sizes; 325 Mesh 400 Mesh. 3.2. 제조공정에따른물성변화효과 3.

고압용부표에서는제품의지름과부피가작을수록우수한내압성을얻을수있었다. 또한, 금형의설계에서발포시발생하는가스의원활한배출을위하여공기구멍 (air hole) 을가공하였다.

비중은부표의부력을결정짓는중요영향인자로서비중이낮을수록부력이우수하여부품조립시부품의종류와무게를자유롭게선택할수있다.

5 LPG 고압탱크레벨게이지 (Level Gauge) 용발포부표제조기술 365 Figure 6. Croess-sections of the floaters dependent on the sulfur sizes; 325 Mesh 400 Mesh 제조공정에따른물성변화효과 설계에따른기공과내압성변화부표의크기가클경우가류나경화가완전히이루어지지않아필요한경도를얻을수없다. 제품의가황은성형기의열판에서금형으로전도된열로써이루어지는데제품의크기가커지면금형으로전도된열들이충분히내부까지전달되지못한다 [12]. 고압용부표에서는제품의지름과부피가작을수록우수한내압성을얻을수있었다. 또한, 금형의설계에서발포시발생하는가스의원활한배출을위하여공기구멍 (air hole) 을가공하였다. 가류시발생하는가스는기공이만들어지는데반드시필요하지만기공이형성된후금형밖으로배출되지않고금형안에남아있다면제품의표면이나구멍 (hole) 부위에 틈 (crack) 이나흠이발생하고 [12] 이는내압실험에서그부분에압력이집중되어불량이발생하는원인이되었다. 비중은부표의부력을결정짓는중요영향인자로서비중이낮을수록부력이우수하여부품조립시부품의종류와무게를자유롭게선택할수있다. 그러나, 고압용부표에서는비중이일반자동차용부표와같이낮으면고무의밀도가떨어져같은원재료와성형조건으로제품을제조하여도기공의크기가커지고내압성이떨어지는경향을나타내었다 (Figure 7, 8). Figure 8은수압시험기에부표를넣고압력을변화시켰을때부표비중에따른무게의변화율을나타낸것이다. 압력을가하지않은상태 ( 대기압 ) 에서각각의비중을갖는부표무게는변화가없었으나압 (c) (d) Figure 7. Cross-section photographs of the floaters with add specific gravity; 0.20, 0.25, (c) 0.30, (d) J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 17, No. 4, 2006

366 김병식 홍주희 정용재 허광범 Figure 8. Weight change on hydraulic pressure of the floaters with add specific gravity. 력의변화에따라무게의변화가생겼다. 비중 0.30 이하의제품은 30 kg f/cm 2 의수압에서도찌그러지거나깨지는현상이발생하여부표로써의기능을상실하였다.

190 에서 3000 s 동안가류시킨부표의기공은작고균일하게나타났다 (Figure 9). 그러나, 이보다낮은 185 에서 Figure 10. Weight change dependent on the hydraulic pressures of the 2 nd cured floater.

6 366 김병식 홍주희 정용재 허광범 Figure 8. Weight change on hydraulic pressure of the floaters with add specific gravity. 력의변화에따라무게의변화가생겼다. 비중 0.30 이하의제품은 30 kg f/cm 2 의수압에서도찌그러지거나깨지는현상이발생하여부표로써의기능을상실하였다. 또한, 비중이 0.35 이상으로높으면제품은부력이떨어져조립시작동에문제가발생한다. 그러므로, 50 kg f/cm 2 의내압에도견디기위해서는비중 0.30~0.35인부표가적합한것으로판단된다 성형조건에따른기공과내압성변화 2차가류된부표의가류온도와시간에따른부표의단면을 Figure 9에나타내었다. 190 에서 3000 s 동안가류시킨부표의기공은작고균일하게나타났다 (Figure 9). 그러나, 이보다낮은 185 에서 Figure 10. Weight change dependent on the hydraulic pressures of the 2 nd cured floater s 동안가류시킨부표의기공은내부에서발생하는가스로인하여기공의크기가상대적으로크게나타났다 (Figure 9). 특히, 180 에서 4000 s 동안가류되어제조된부표의경우에는부표내부까지균일한열전달로인하여균일한기공을얻을수있었으나가류에많은시간이소요되었다 (Figure 9). 또한, 페놀수지의경화온도 (150 이상 ) 보다낮은온도에서가류되면경화가되지않아미가류의상태가발생하였고높은온도에서는부표가내부까지고르게가류되지못하고과가류가발생하여양질의기공을얻을수없었다 [13,14]. Figure 10은 2차성형공정에서일정가류온도 (190 ) 에서장시간 (3000~4000 s) 가류시켜제조된비중 0.3의부표들에대한수압실험의결과이다. 결과에나타난것처럼가류시간이길수록부표의무게 (c) Figure 9. Surface photographs of the floaters dependent on forming temperature and curing time; 190, 4000 s 185, 3000 s (c) 180, 3500 s. 공업화학, 제 17 권제 4 호, 2006

LPG 고압탱크레벨게이지 (Level Gauge) 용발포부표제조기술 367 Figure 11. Surface photographs of the floater dependent on treatment conditions; before post-treatment after post-treatment. Figure 12.

3.2.3. 후처리공정에따른기공과내압성변화열처리를한부표는미반응된원료들이낮은온도에서서서히반응함으로써부표내기공벽의경화도를증가시켜수압, 침적실험에서내압성증가와부표내로확산되는용액의확산속도를느리게한다. 후처리된부표는 Figure 11에나타난것처럼처리되지않은부표보다균일한기공을형성하였다.

7 LPG 고압탱크레벨게이지 (Level Gauge) 용발포부표제조기술 367 Figure 11. Surface photographs of the floater dependent on treatment conditions; before post-treatment after post-treatment. Figure 12. Weight changes of the floaters dependent on hydraulic pressures. 변화가상대적으로적게나타나우수한품질의제품을얻을수있었다. 이것은부표내부로충분한열전달로인하여완전한반응이일어나미가류상태가감소하기때문으로사료된다 [13]. 그러나, 170 이하에서는가류시간이너무길고경화가제대로이루어지지않아고품질의부표가제조되지못하였다 후처리공정에따른기공과내압성변화열처리를한부표는미반응된원료들이낮은온도에서서서히반응함으로써부표내기공벽의경화도를증가시켜수압, 침적실험에서내압성증가와부표내로확산되는용액의확산속도를느리게한다. 후처리된부표는 Figure 11에나타난것처럼처리되지않은부표보다균일한기공을형성하였다. 또한, 50 kg f/cm 2 의수압에서도후처리가되지않은 KFN-3에서는무게변화가 0.25% 로후처리가이루어진 KFN % 보다더큰변화를나타내었다. 그러므로, 후처리를수행함으로써압력에대한부표의변화를감소시킬수있을것으로사료된다 침적및저온실험 침적실험제조된부표들의침적실험은상온에서 LPG는기체상태로존재하므로침적에어려움이있어주원료인프로페인과부테인의화학적성질과유사한헥세인을이용하여수행하였다. Figure 13은상온에서 72 h 동안침전후측정된부표들의무게변화를나타낸것이다. KFN-8이가장작은무게의변화율을나타내었으나너무큰비중값 (0.5) 을갖으므로부표로서의기능을하지못한다. Figure 13. Weight change of deposited floaters in hexane for 72 h. 그러므로, MT카본으로제조되고후처리가수행된비중 0.3의 KFN-1 과 KFN-5이 0.15% 의무게변화율로가장작은변화를나타내었다. 한편, 24 h 동안액화질소를이용한부표들의저온실험의결과제조된부표들은외관의흠이나깨짐현상이나타나지않았다. 4. 결론 LPG 고압탱크의레벨게이지용발포부표제조기술개발을위한본연구로부터다음과같은결론을얻었다. (1) 유황은 325 Mesh와 400 Mesh, 발포제는 DPT와 AC의내압침적실험에서는큰차이를나타내지않았으나유황 400 Mesh와발포제 AC로만들어진부표의기공이작고독립기포율이높았다. 50 kg f/cm 2 수압실험에서 MT 카본을사용한부표가 0.17% 의무게변화율로 0.89% 의무게변화율을보인 SRF 카본비해더작은무게변화를나타내었다. (2) 완제품인부표를후처리 (60, 24 h) 하여미반응된원료들을낮은온도에서서서히반응시킴으로써부표내기공벽의경도를증가시켜내압성을증가시켰다. (3) 2차성형공정에서가류온도 190 에서장시간 (4000 s) 가류시킨부표가기공의크기가작고균일하며무게변화도 5 wt% 이하로우수한품질을보였으나 170 이하에서는가류시간이너무길고경화가제대로이루어지지않은부표가만들어졌다. (4) 내압실험에서비중 0.30 이하의제품은찌그러지거나깨지는현상이발생하여부표로써의기능을상실하였다. 또한, 비중이 0.35 이상으로높은경우에는부력이떨어져부표로서의작동에문제가발생하였다. 그러므로, 50 kg f/cm 2 의내압성을가지기위해서는비중이 J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 17, No. 4, 2006

8 368 김병식 홍주희 정용재 허광범 0.30~0.35 인부표가가장적당한것으로사료된다. 참고문헌 1. N. C. Paik, The basic of rubber technology; seminar, The Korean Institute of Rubber Industry, Korea (1981). 2. The Society of Rubber Industry, A Handbook of Rubber Industry, The Society of Rubber Industry, Japan, Tokyo (1982). 3. N. C. Paik, W. Y. Ryu, and S. Y. Choi, Elastomer, 15, 147 (1980). 4. S. S. Choi, Elastomer, 35, 215 (2000). 5. C. W. Nah, J. M. Rhee, C. H. Yoon, Y. I. Huh, and S. C. Han, Elastomer, 35, 173 (2000). 6. H. S. Kim and S. Y. Choi, Elastomer, 29, 213 (1994). 7. G. Kraus, Reinforcement of Elastomers, John Wiley & Sons, New York (1965). 8. E. R. Betozzi, Rubber Chem. Tech., 41, 144 (1968). 9. S. S. Choi, C. W. Joo, and D. C. Kim, Elastomer, 37, 14 (2002). 10. J. Skelton., Rubber Chem. Tech., 47, 376 (1974). 11. P. R. Willett, Rubber Chem, Tech., 47, 118 (1974). 12. D. R. Paul and S. Newman, Polymer Blends, Academic Press., New York (1978). 13. H. W. Lee, D. S. Lee, B. C. Kim, and S. P. Hong, Elastomer, 34, 121 (1999). 14. S. Lee and N. C. Park, Elastomer, 33, 315 (1998). 공업화학, 제 17 권제 4 호, 2006

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현대패션의 로맨틱 이미지에 관한 연구 한지닥섬유제품의인체생리반응및쾌적성평가 임순 Evaluation of Thermal Physiological Responses and Comfort in Dox Fabric Soon Im Professor, Dept. of Fashion Industry, Incheon National University This study performed the evaluation