일반기술
기계 > 기타 에너지·환경기계
중형규모(5-10톤/1일 처리용량) 폐기물 소각기술은 계속 개발되고 있으나, 대부분의 연구가 소각형식등과 같은 공정기술에 치우치고 있어 실용화에는 제약이 많은 것이 사실이다. 본 연구에서는 폐기물 소각로의 연속운전에 최대 장애가 되고 있는 쓰레기 소각재의 자동배출장치등 핵심요소기술을 실용화 개발하고자 이루어 졌다. 소각로 내부의 연소상태와 소각재량을 감지하여 소각재를 자동으로 배출하여 쓰레기 연소효율을 높게 유지할 수 있다. 소각로의 가동중에도 소각로 내부와 외부의 공기를 차단한 상태에서 소각재를 외부로 연속 배출 수 있어 상대적으로 적은 용량의 소각시설로 다량의 쓰레기 처리가 가능하다.현재 소각로의 자동배출장치 기술은 최대설정시간을 입력하여 소각로 운전중에 일정시간이 경과하면 소각재 자동 배출 장치의 작동으로 소각재를 로 밖으로 밀어내는 기술로서 폐기물의 특성에 따른 운전중 재 생성량의 변화, 연손실의 특성, 재 생성으로 인한 연소실 체적의 감소 등을 고려하지 않은 일률적인 방식으로 소각재를 처리하고 있다.이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존 방식의 소각로내부의 소각재 연소상태와 소각재의 상태, 소각재량의 감지기술을 추가하여 소각재의 자동배출을 가능하게 하고, 폐기물 연소효율을 높게 유지하여 소각시설에서 부차적으로 발생하는 폐기물의 소각잔재를 보다 위생적이고 경제적으로 처리하는 기술로서 다량의 폐기물 처리가 가능한 기술임
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-11-22
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일반기술
기계 > 섬유·인쇄 기계
본 과제에서는 외국제품의 성능 및 구조를 분석하고 국내 인쇄시장의 특성에 적합한 사양을 개발하고 로타리 스티커 인쇄기의 본체와 인쇄기계의 핵심부분인 잉킹유닛트의 기본설계, 상세설계 및 제작조립기술을 개발하며 연구개발 내용 및 범위는 아래와 같다.0 인쇄기계의 인쇄부, 건조부의 기본 상세설계 및 제작기술개발0 로타리 스티커 인쇄기계의 수요조사 및 장단점 비교를 통한 모델 정립0 인쇄부, 건조부의 기본 설계0 잉킹유닛트의 설게및 시제품 제작 - 잉크집롤, 옮김롤, 잉크이김롤, 진동롤, 판통, 압통 등 잉크전이기구 설계 - 롤러 구동기구 설계, 제작 및 정밀조립 기술개발 - 3차원 캠의 정밀가술기술개발 0 잉킹유니트들의 연동 구동기구 설계 및 시제품 제작1. 고도의 로타리 스티커 인쇄기의 설계 및 제작기술 확보2. 타기종 로타리 인쇄기계(후렉소, 낵등)의 개발을 위한 기반기술 확보3. 소량 다품종 생산으로 바뀌어 가는 현재의 인쇄시장에 가장 적합한 인쇄기종의 국산화 개발로 수입대체 및 향후의 기술기반 조성
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-11-22
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일반기술
전기·전자 > 기타 산업용 전기전자
GYRO는 가속도센서와 함께 공간상에서의 절대 및 상대 좌표를 감지하는 Motion Sensor로서 선박, 항공기, 우주선, 미사일 등에 사용되는 관성항법장치(INS)의 핵심요소이며, 미국 등 기술보유국에서 기술공개를 극력회피하는 대표적인 제품이다. 그러나 80년대 중반이후 진동형 GYRO가 제품화되면서 극한적인 정밀도가 요구되지 않는 가전 및 자동차등 민수제품에의 응용이 활발히 진행되고 있다. 그 대표적인 예로서 Camcorder에 적용된 손 떨림 감지용 Rate Gyro, 자동차의 자세제어장치 등에 이용되는 Yaw Rate Gyro 등이 있다. 그러나 아직까지는 그 성능상의 한계가 많고, 특히 감도 및 정밀도면에서 만족스럽지 못한 상황이다. 현재보다 10배정도 정밀도가 개선되어진다면, 가상현실장치에 필수적인 3차원 입력장치등 여러분야에서의 폭발적인 수요가 기대되는 바이다. 본 과제에서는 주파수 응답성과 제품크기를 희생하여 감도면에서 기존의 제품보다 우수한 진동형 각속도센서를 개발하고자 한다.자동차의 자세제어, 캠코더의 손떨림 감지, 3차원 가상현실용 입력장치등에 사용될 수 있는 소형각속도센서의 시제품개발 및 Feasibility 검증이 목표임(주요사양) - 정밀도 ≤ 0.1 degree/sec - 측정범위 ≥9 degree/sec - 크기 ≤30+30+30mm
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-11-22
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일반기술
기계 > 단위기계 요소부품
<목적> 정밀위치 결정이 요구되는 초정밀 가공기나 반도체 제조장비에 사용되는 2축 미소변위 구동체를 제공하는 것이다.<구성> 베이스플레이트와 X축 변위테이블, X축 변위테이블과 Y축 변위테이블 사이을 각각 양측에 2개의 기계적 힌지를 설치한 2축 미소변위 구동기구에 잇어서 X축 방향으로 단축되는 기계적 힌지를 양측에 설치함으로 X,Y축으로 작동하는 에츄에이터의 장착부위에 기계적 힌지를 추가시키므로써 미소변위의 전달력을 향상시키도록 구성되어 있다. 막의 외표면에 미세한 공경을 갖는 치밀한 스킨층 그리고 내측은 내표면이 스릿트로 구성되어 있다.초정밀 가공기나 정밀 반도체 장비에 사용되는 압전체 등을 이용한 정밀 2축 구동기구로서 실용화될 수 있다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-11-22
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일반기술
기계 > 가공기계 (L54)
<목적>에어와 가스(LPG)의 적절한 혼합(혼합비2:1)으로 순간적인 점화를 통해 얻어지는 고출력 에너지로 램을 낙하시켜 소재를 절단하는 HERF(High Energy Rate Forming) 공정을 이용하여, 소재(환봉)을자동으로 이송, 절단 및 배출하는 1사이클의 공정으로 고속 정밀 절단할 수 있는 장치를 제공한다.<구성>환봉을 자동 절단하기 위하여 덤프 디바이스에 적재된 환봉을 피드롤로 이송시키는 피딩 유닛(1)과, 피딩 유닛에서 이송되어온 환봉을 피드롤을 구동시켜 핀치롤 유닛(2)으로 공급하는 피딩롤 유닛(9)과, 공급받은 환봉을 크램핑 실린더로 크램핑하여 다이 유닛(3)으로 이송하는 핀치롤 유닛(2)과, 핀치롤 유닛에서 공급된 환봉을 절단하는 고정날(3a)과 절단날(3b)로 형성된 다이 유닛(3)과, 그 옆에 공급된 환봉(6)을 스톱퍼 핑거(5a)로 절단 위치를 감지하는 스톱퍼 유닛(5)과,다이 유닛(3)와 스톱퍼 유닛(5)의 상부에 혼합 가스의 흡입, 점화,폭발시켜 램을 작동하므로 다이 유닛의 절단날 하우징을 타격하여 환봉을 절단하는 절단 전용기 어셈블리(4)로 구성된다.고출력 에너지를 이용하여 소재를 절단하므로 소재 정밀도 한계를 극복하고 점차 증가하는 고품질의 빌렛 소재를 공급할 수 있다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-11-22
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일반기술
에너지·자원 > 기타 에너지 절약 기술
<목적>레벨 센서를 이용하여 능동제어를 실시하여 하절기 냉방 전력 수요의 급증으로 야기되는 전력 수급의 불균형을 해결한다. <구성>레벨 센서(3)로 수위값을 읽고 내부 타이머로 시간을 읽어 심야전력 사용기간에는 컴프레서를 온(ON)시켜 축냉하고 심야전력 시간이 끝나거나 수위가 최대높이에 도달하면 다시 컴프레서를 오프(OFF)시키도록 하고 주간에는 순환 펌프를 온시켜 방냉하고 수위가 임계 높이에 도 달했는데 방냉 시간이 임계시간 이상으로 남았을 경우 컴프레서를 다시 온시키도록 하고 컴프레서와 순환 펌프를 빙축열 탱크(4)에 설치하여 각기 제어장치(5)에 연결하며 레벨 센서를 빙축열 탱크에 설치하고 이를 제어장치(5)에 연결하되 레벨 센서는 커넥터(7)에 연결하고 커넥터는 원칩 마이크로프로세서(6)에 연결한다.<효과>심야 전력을 이용한 축열, 빙축열 시스템을 더욱 경제적으로 보급하여 에너지 절약에 기여한다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-11-22
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일반기술
기계 > 가공기계 (L54)
<목적>초고압을 필요로 하는 기기의 초고압 유체나 기체 등의 발생과 유지를 위한 특수한 밀폐 방법의 초고압 밀폐 장치를 제공한다. <구성>램(1)과 컨테이너(2) 사이에 메탈실재(3)와 실가이드재(4)를 상호 테이퍼면을 접촉시켜 밀폐시키고, 컨테이너와 금형(5) 사이에도 메탈실재(3)와 실가이드재(4)로 밀폐시킨 구조이며, 램(1)과 컨테이너(2) 사이를 요형 메탈실재(2)로서 밀폐시키도록 구성된다.<효과>정수압 압출 공정에서 압축 및 내마모성이 우수한 공구강과 팽창률이 우수하고 내마모성 및 충분한 강도를 갖는 베릴륨동을 이용하면 컨테이너의 내압이 증가할수록 메탈실재의 압출 변형이 증가되므로 완벽한 실링 특성을 발휘할 수 있다.
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- 2000-11-22
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일반기술
기계 > 가공기계 (L54)
<목적>고압의 유체를 안전하게 저장하기 위한 강력한 용기의 설계 및 제작과 초고압의 발생 및 유지를 위한 밀폐 장치, 금형 설계 등의 기술을 발전시킴으로써 정수압 압출 장치 개발과 압출 소재의 장입부터 압출 제품의 생산까지 자동화 장치의 기본 체계를 마련하여 연속 압출을 가능케한 정수압 압출기를 제공한다. <구성>압출기의 전단계에서 메뉴 플레이트, 후단계에 절단장치로 구성된 일연의 압출 라인을 형성하되, 이 압출은 타이로드(T) 형식의 프레임에 메인 실린더(S)를 설치, 그 램(1)을 전진 가능케하고 상대편에 컨테이너(2)를 시프팅 실린더(12)로 설치하되, 내부에 인서트(3), 라이너(4) 및 강선 적층부(5)를 구성하며, 선단부에 금형 지지대(6)로 금형(7)을 지지케하고 내부를 압력 매개체(9)로 채워 초고압으로 밀폐시켜 압력을 가할시 정수압이 발생되게 구성되며, 금형의 선단에 밀폐링(8)을 설치하고 후단에 밀폐링(10)을 밀폐시키는 수단을 포함한다.<효과>변형이 작아 정확한 치수의 제품을 얻을 수 있고, 다양하고 복잡한 형상을 갖는 제품의 압출이 가능하며, 내부 기공이나 흠이 없는 제품을 얻을 수 있다.
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-11-22
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일반기술
재료 > 구조·열기능재료
[구성]다음 일반식(V)로 나타내어지는 폴리(우레탄-이미드)수지. (식중R1은 로 표시되는 기들 중에서 1종 또는 2종이 선택되며, P는 -CH2-CH2-O-기며, M, N은 1-20의 정수, R2는 또는 로 표시되는 기들 중에서 1종 또는 2종이 선택되며, R3는 로 표시되는 기들 중에서 1종 또는 2종이 선택된다. 또한 Z=1-50의 정수이며, X=0, Y>>1이면 이미드블록 타입의 폴리머가형성되며, X>>0, Y=1이면 우레탄블록 타입의 폴리머가 형성된다....
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- 한국생산기술연구원
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- 2000-11-22
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일반기술
화학공정 > 기타 화학공정
본 발명은 3-위치에 N-치환 테트라졸린티온일기가 치환된 신규의 세팔로스포린계 항생제를 제조할 수 있는 일반식(I)로표시되는 신규의 7β-아미노-3-[3-(4-치환된 테트라졸린-5-티온-1-일)프로펜-1-일]-3-세팸-4-카르복실산 유도체(이하 세펨-4-카르복실산 유도체라 칭함) 및 그 제조방법에 관한 것이다.
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- 한국과학기술연구원
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- 2000-11-22
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일반기술
재료 > 기타 금속재료
본 발명은 Dy-Fe 합급계에 소량의 B가 첨가되어 이루어진 희토류-철계 자기변형 합금에 관한 것이다. 본 발명의 자기변형 합금은 Dy 25~30원자%, Fe 56~70원자% 및 B 0~15원자%로 이루어진 모합금을 용해시켜 얻어진 용탕을불활성기체 분위기 하에서 10~50m/초의 선속도로 회전하는 냉각롤위로 분사시켜 박대형태로 급냉시킴에 의해 제조된다. 본 발명의 희토류-철계 자기변형 합금은 10nm 크기의 결정립이 균일하게 분포된 미세구조를 가지며, 낮은 자기장내에서도큰 자기변형 특성을 나타낸다.
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- 한국과학기술연구원
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- 2000-11-22
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일반기술
기계 > 기타 산업·일반기계
본 발명은 파라핀류 혹은 이와 유사한 응고점(30℃ 내지 80℃)을 가지는 물질을 성형하기 위한 것으로, 모양이 다른 2개의 롤러(성형 롤러와 배출 롤러)와 성형 벨트를 이용하여 제품 성형 및 배출이 용이하도록 설계된 성형기에 관한 것이다.더 상세하게는 성형 벨트로 연결된 2개으 모양이 서로 다른 롤러를 이용하여 한 롤러(성형 롤러)에서는 제품을 성형하고다른 롤러(배출 롤러)에서는 제품을 배출하도록 하여 별도의 배출 장치없이 연속적으로 성형할 수 있는 장치에 관한 것이다.본 발명은 응고도가 섭씨 30도 내지 80도 정도인 물질, 예를 들어 파라핀류등을 성형하는 성형기로서, 성형홈이 있는 성형 벨트와, 성형홈과 같은 배열의 홈을 가진 성형 롤러와, 홈을 가지지 않는 배출 롤러로 이루어지며, 성형 벨트가 2개의성형 롤러 사이를 이동하며 연속적으로 재료를 성형 및 배출하는 성형기에 관한 것이다. 본 발명에 의해 파라핀류 등의물질을 일정하게 성형하여 이의 사용 및 이송을 편리하게 하고, 별도의 배출 장치없이 연속적으로 성형할 수 있으며, 생산량의 조절이 용이하다.0품,
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2000-11-22
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일반기술
화학공정 > 기타 화학공정
본 발명은 일반식(I)의 2,4,6-트리실라헵탄 단독 또는 일반식(I)의 2,4,6-트리실라헵탄과 디메틸디클로로실란 또는 일반식(I)의 2,4,6-트리실라헵탄과 디메틸디클로로실란 및 일반식(II)의 트리클로로실란을 유기용매 존재하에 알칼리금속과반응시켜 일반식(III)의 폴리실라메틸레노실란 중합체를 제조하는 새롭고도 진보된 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의중합체는 단량체의 선택에 따라 호모폴리머 또는 코폴리머를 제조할 수 있으며 이의 용도는 정밀 세라믹재료에 사용되는탄화규소의 전구물질로서 유용하게 사용할 수 있다.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2000-11-22
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일반기술
화학공정 > 기타 화학공정
본 발명은 실라알칸(silaalkane), 보다 자세히 설명하면 일반식(I)의 2,4,6-트리실라헵탄과 일반식(II)의 1,3-디실라부탄을 동시에 제조하는 새롭고도 진보된 제조방법에 관한 것으로 이들 실리알칸은 실리콘 폴리머 제조에 주요한 출발물질이다.실리알칸은 실리콘 폴리머 제조에 주요한 출발물질
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- 한국과학기술연구원
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- 2000-11-22
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일반기술
재료 > 기타 세라믹재료
본 발명에 의한 Pb(Zr1-XTiX)O3 강유전 박막 제조방법은, 스퍼터링법이나 레이저 에블레이션법을 이용한 Pb(Zr1-XTiX)O3 강유전 박막 제조방법에 있어서, 상기 강유전 박막 제조시 이용되는 증착조건 중, 타겟 성분의 Pb량(또는 PbO량)을, 증착된박막의 조성이 20-60% 범위의 과량의 PbO 성분이 함유되도록 조절하거나, 혹은 그 증착압력을 5-100mTorr로 조절하여, 상기 Pb(Zr1-XTiX)O3 강유전 박막을 저온증착하도록 이루어져, 1) 씨앗층을 도입하지 않고서도 기존의 경우보다 낮은 온도에서 우수한 결정성을 갖는 Pb(Zr1-XTiX)O3 강유전 박막을 제조할 수 있고, 2) 고온증착시 발생되는 박막 조성 조절의 어려움이나 상기 박막을 사용하여 제조한 강유전 기억소자의 스위칭 특성 저하 등과 같은 현상을 제거할 수 있으며, 3) Pb(Zr1-XTiX)O3 강유전 박막의 피로 특성을 향상시킬 수 있는 고신뢰성의 Pb(Zr1-XTiX)O3 강유전 박막을 구현할 수 있게 된다.)본 발명에 의한 PZT 강유전 박막의 제2 제조방법은, 스퍼터링법이나 레이저 에블레이션법을 이용한 Pb(Zr1-xTix)O3 강유전 박막 제조방법에 있어서, 상기 강유전 박막 제조시 이용되는 증착조건 중, 타겟 성분의 PbO량을, 증착되는 박막의 조성이 20-60% 범위의 과량의 Pbo 성분이 함유되도록 조절하므로써, 저온에서 PZT 강유전박막이 형성되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
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- 한국과학기술연구원
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- 2000-11-22
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일반기술
전기·전자 > 영상·음향기기
액정 셔터를 이용하여 넓은 시야각을 갖고, 광량의 손실이 적어서 화면을 밝게 할 수 있으며, 또한 기록과 재생의동기화가 가능한 화면 구분 회로를 구비하여 화면 재생시 액정 안경을 이용하여 입체 영상을 인식할 수 있게 한 캠코더용입체 영상 촬영 및 기록 장치가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 캠코더용 입체 영상 촬영 및 기록 장치는 좌 또는 우측시야 경로의 피사체 상을 상기 캠코더에 전달하고, 촬영시 상기 피사체 상을 필드마다 교대로 전환되게 하는 제1및 제2광로계와, 상기 제1및 제2광로계 각각에 배치되고, 상기 캠코더의 필드 주사 동작에 동기되어 상기 복수의 광로계를 통해얻어진 상기 피사체 상을 교대로 선택하기 위한 제1및 제2액정 셔터 및 상기 캠코더의 비디오 출력 신호에 동기되어 빛을차단하거나 전달하도록 상기 셔터를 구동하기 위한 제어 장치부를 포함하며, 상기 제1및 제2광로계는 상기 제1광로계 내에 배치된 상기 제1액정 셔터를 통해 입사된 상기 피사체의 광을 입사 평면에 평행한 분극을 갖도록 하여 상기 피사체 상의 손실을 최소화 하는 반파장 파장판 및 상기 제2광로계 내에 배치된 상기 제2액정 썬터를 통해 입사된 피사체 상과 상기 반파장 파장판을 통과한 피사체 상에 대응하는 각각의 광을 합쳐서 상기 캠코더로 전달하는 빔 분할기를 포함한다.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2000-11-22
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일반기술
화학공정 > 기타 화학공정
본 발명은 음이온 중합에 의하여 비극성 용매중에서 알킬렌옥사이드와 비닐계 또는 디엔계 다량체와의 블록 공중합체를제조하는 방법에 관한 것이다.본 발명의 한 가지 특징에 의하면, 제조 후의 정제가 간편하고, 분자량을 쉽게 조절할 수 있는 폴리알킬렌옥사이드의 제조 방법이 제공된다. 이러한 방법은 적당한 몰비의 알칼리금속 알콕사이드/알킬리튬 혼합물로 된 개시제의 존재 하에,벤젠, 톨루엔, 시클로헥산, 헥산, 테트라히드로푸란 및 테트라히드로피렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 용매를 사용하여 에폭사이드계 단량체를 음이온 중합시키는 것으로 이루어진다.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2000-11-22
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일반기술
재료 > 전기·전자기 기능재료
본 발명은 마이크로파 유전체 자기조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 종래의 자기조성물은 유전율이 100미만이고 공진주파수(f)와 품질계수(Q)의 곱이 4000 이하이며 공진주파수의 온도의존계수가 ±3mmp/℃ 이상의 값을 가지며, 첨가물을산화물 형태로 첨가하기 때문에, 미량 첨가시 정확한 공정제어에 많은 문제점이 있었다.이에 본 발명은 마이크로파 유전체 자기조성물은 (Pb1-xCax)(Zr1-ySny)O3를 주성분으로 하며, 이때 상기의 x,y는 몰(mol)비로서 0.15＜x＜0.40, 0.15＜y＜0.50가 되도록 하며 원소는 물에 잘 용해하는 질산망간(Mn(NO)3)2·4H2O) 형태로 첨가하며상기의 산화납(PbO), 산화칼슘(CaO), 산화지르코늄(ZrO2), 산화주석(SnO2)으로 구성된 주조성물의 무게를 100으로 하여 수화물 질산망간(Mn(NO3)2·4H2O)을 산화물의 무게비로 환산해서 산화망간(MnO)을 3중량% 미만으로 첨가하여 혼합한 후,1000℃ 내지 1200℃에서 하소 하고, 다시 분쇄하여 성형한 다음 1200℃ 내지 1550℃의 온도의 산소분위기에서 소성하여제조됨을 특징으로 하고 있다.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2000-11-22
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일반기술
화학공정 > 기타 화학공정
메틸아세테이트를 원료로 사용하여 초산에스테르를 저렴한 가격으로 제조하는 방법을 제공한다. <구성>초산에스테르의 제조방법이 (A) 로듐 촉매 및 할라이드계 조촉매 존재하에 상압-10.55KG/CM2 (150PSI)의 압력 및 100-300도C의 온도에서 메탄올을 일산화탄소와 기상 카르보닐화 반응시켜 메틸아세테이트와 초산을 얻는다; (B) 생성된 혼합물로부터 메틸아세테이트를 분리하고, 또 할라이드 조촉매를 분리하여 공정(A)로 재순환한다; ⓒ 알코올을 증류탑 상단에서 비점 이하의 온도로 주입하고 분리된 과량의 메틸아세테이트를 증류탑 하단에서 비점 이상의 온도로 주입하여 탑 중간에 충전된 산 촉매층 (이온교환수지) 내에서 에스테르 교환 반응시켜 초산에스테르와 메탄올을 생산한다; (D) 생성 혼합물로부터 초산에스테르를 분리하고 메탄올을 회수하여 공정 (A)로 재순환시키는 공정으로 구성된다. 로듐촉매는 불활성 담체의 양을 기준으로 0.1-20중량% (RH 환산)의 로듐 화합물을 물 또는 유기용매중에 용해시키고, 이것을 로듐의 양을 기준으로 1-1000몰%의 알칼리토금속 또는 전이금속과 함께 불활성 담체에 담지시킨 후 100 내지 500도C에서 소결시켜 제조된다. <효과>메탄올을 초기 반응물질로 하여 메틸아세테이트를 얻고 이로부터 초산에스테르를 제조함으로써, 최종 반응의 부산물로 생성된 메탄올을 회수하여 재순환시켜 카르보닐화 반응공정에 사용하므로 매우 경제적으로 초산에스테르를 제조할 수 있다.본 발명의방법은 종래 기술에서 초산을 원료로 사용하는 것과는 달리, 에틸아세테이트를 원료로 사용하는 것을 특징으로 한다. 본발명의 방법을 사용하면, 초산을 사용하는데서 비롯되는 선행 기술의 단점을극복할 수 있을 뿐 아니라, 증류된 물과 알콜혼합물을 분리하는 등의 과정을 생략할 수 있어 공정상의 경제성을 높일 수 있다.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2000-11-22
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일반기술
재료 > 구조·열기능재료
본 발명은 아크릴로니트릴 중합체(이하 PAN으로 양칭함)를 사용하여 일반적인 방사 공정없이 고도 분자 배향의 섬유구조를 형성시키는 신규 섬유 제조방법 및 이 방법에 의하여 제조된 고배향의 신규 펄프상 단섬유에 관한 것이다.아크릴 섬유는 의류용으로서 뿐만 아니라 최근에 들어서는 석면 대체 섬유, 보온 내열 섬유, 시멘트 보강 섬유 등의 산업용 소재로서도 각광을 받고 있다. 그러나, 이러한 산업용 소재로 사용되기 위해서는 반드시 단섬유 형태로 제조되어야만한다. 지금까지는 용매를 사용한 용액 방사 및 연신 공정을 통하여 장섬유를 제조하고, 이를 절단하여 스테이플(staple)형태의 단섬유를 얻어왔다. 이와 같은 종래의 단섬유 제조방법에 있어서는 용매 사용에 따르는 용매 추출, 회수 정제, 공해 방지 등의 복잡한 공정이 필수적이며, 경제적 부담이 크고, 공해 문제가 유발되는 단점이 있다. 또한, 스테이플 형태의 단섬유로는 상기 산업용 소재에서 요구되는 보강, 보온, 결착 등의 특성을 모두 만족시키기에 적합하지 않다. 본 발명은 이러한 종래의 아크릴 단섬유에서의 단점을 제거하고, 석면 대체 섬유, 보온 내열 섬유, 시멘트 보강 섬유 등의 산업용 소재로서 적합할 뿐만 아니라 종이 제조용 펄프로서도 아주 적합한 신규 펄프상 아크릴 단섬유에 관한 것이다.종래의 아크릴 섬유의 제조에 있어서, 미세공을 통한 필라멘트 방사 및 고배율의 연신 공정없이는 분자 배향을 갖는 섬유를 얻을 수 없었다. 더욱이, 분자 배향을 이룬 펄프용 섬유의 제조에 있어서는 PAN을 용매에 녹이는 원액 제조, 방사, 고화, 용매 제거 및 회수, 연신, 절단 피브릴화 등 여러 공정을 통한 복잡한 방법에 의해서만이 제조가 가능하였다. 그러나, 본 발명은 종래의 많은 단계의 공정을 생략하고 기존의 방사 공정을 전혀 거치지 않고, PAN에 공융체(共融體)로서 소량의 물만을 혼합하여 용융 압출하는 획기적인 단순 공정을 통하여 제조된 고도 분자 배향의 섬유 구조를 갖는 신규 펄프상단섬유에 관한 것이다.주지하는 바와 같이 PAN은 주쇄의 유연성과 함께 측쇄 니트릴기의 강한 극성으로 인하여 분자쇄들이 불규칙한 나선형으로틀어져서 뭉쳐진 입자 모양을 하고 있는 것으로 알려져 있다.(F.G Frushour등, Han dbook of Fiber Science andTechnology, Vol. IV Fiber Chemistry, 171-370, M. Lewin 및 E.M.Pearce 편집, Marcel Dekker, Inc.,1985). 이러한 중합물에 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭사이드, 또는 NaSCN 수용액, ZnCl2 수용액, HNO3 수용액 등의 강극성 용매가 가해지면 니트릴기들이 상온에서도 용매와 친화 결착되면서 서로 분리되어 유동성 용액이 된다. 이 용액을방사구의 미세공을 통해 사출하고 용매를 제거하면 PAN은 섬유 모양을 이루면서 고화되지만, 고화물 내부의 분자쇄들은원래대로 무배향의 뭉치를 이루면서 서로 결착된 상태가 된다. 따라서 방사 직후의 필라멘트는 섬유의 모양을 갖추고 있으나 내부 분자쇄들이 전혀 배향을 이루고 있지 않기 때문에 용매를 제거한 후 이것을 건조시키면 방사된 섬유 모양내의PAN 분자쇄들은 다시 뭉쳐져서 결국 분말 상태로 되고 만다. 그러므로, 분자 구성면에 있어서 완전한 섬유 구조를 갖기위해서는 분자쇄들이 섬유축과 나란히 배열되도록 5배 내지 30배 이상의 고배율로 필라멘트를 연신하지 않으면 안된다.이때, 무배향으로 뭉쳐져 있던 PAN 분자쇄들이 풀려서 길게 뻗어지면서 서로 평행 배열하여 직쇄 결정영역(extendedchain crystal region)을 갖는 섬유를 형성하는 것이다. 이와 같이 종래의 섬유 제조 공정에 있어서는 연신 공정이 필수불가결한 핵심 공정이므로, 이 공정을 통해서만이 대부분의 분자쇄들이 섬유축과 나란히 배향되는 실질적인 섬유 구조를형성시킬 수 있는 것이다. 본 발명은 이상의 기본적인 섬유 형성 원리와 전혀 다른 새로운 방식에 의해서 섬유를 형성시키는 방법에 의해 제조된 섬유에 관한 있는 것이다.본 발명에서는 PAN/H2O 융용체를 만들 때 종래의 기술에서는 전혀 예측하지 못하였던 액정과 유사한 특성의 분자질서를 갖는 용융 준결정상을 형성시키므로써, 이 용융 준결정상을 이용하여 기존의 방법과는 획기적으로 다른 새로운 방식으로 지금까지 제조된 적이 없었던 신규 섬유를 제조하게 된 것이다. 용융 준결전상을 사용하면 단면적이 큰 압출구를통해 테이프상으로 압출될 때 작은 지향성 전단력으로도 쉽게 PAN 분자쇄들을 배향시킬 수 있기 때문에 방사 및 연신없이도 고연신 섬유보다 월등히 우수한 분자배향을 갖는 섬유를 제조할 수 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2000-11-22
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