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한, 중, 일 산업비교

보 고 서한국과 중국, 일본의 비교(산업과 기술)과목명담당교수소속학번성명제출일1.서론동아시아에는 한국, 중국, 일본이라는 나라를 중심으로 발전하고 있으며, 이 3국은 여러 가지 산업에서 맞물리며 세계 중심에서 도약하고 있다. 각 나라들은 미래 산업에 대한 계획을 포함하여 현 산업시장에서도 정부적인 계획을 고안하여 글로벌 시대에 앞장서서 국가를 발전시키고 있다.이들 3국이 맞물리고 있는 산업은 여러 가지가 있으며, 그 중 부품소재산업을 포함한 문화산업, 자동차, 선박 등을 중심으로 비교하여 지금 우리나라가 나아갈 방향을 체계적으로 제시하고 지금 한국이 아시아 3국을 포함한 세계속에서 어느정도의 경쟁력을 가지고 있는지 알아보고자 한다.*한국 중국 일본 국력 비교2. 한국, 중국, 일본 전반적인 산업 기술 비교정부가 미래 먹거리산업으로 육성하고 있는 10대 성장동력 산업분야에서도 한·중·일 기술경쟁이 가속화되면서 우리나라가 샌드위치 신세에 놓여 있다는 지적이 나왔다.16일 과학기술부가 국회 과학기술정보통신위원회 서상기 의원(한나라당)에게 제출한 ‘10대 차세대 성장동력산업의 한·중·일 기술수준 비교’ 자료에 따르면 한국은 10개 산업 전 분야에서 일본과 중국 사이에 낀 상태인 것으로 드러났다.특히 미래 자동차산업 분야를 제외한 대부분 분야에서 한·중·일간 기술격차가 30% 이내로 좁혀져 차세대 먹거리 산업에서 우위를 차지하기 위한 치열한 경쟁이 가속화되고 있는 것으로 나타났다.자료에 따르면 한국의 기술수준을 100%로 했을 때 미래 자동차산업만 일본이 140%, 중국이 60%로 큰 격차를 보일 뿐 나머지 9개 산업에서는 일본이 103∼128%, 중국이 70∼85%로 3국의 수준이 상당히 근접하고 있는 양상을 보이고 있다.정부는 우리에게 강점이 있고 부가가치가 큰 분야를 발굴해 5∼10년 후 제품화해 이를 우리 경제의 기간산업으로 육성하기 위해 차세대 성장동력산업을 적극 추진하고 있다.정부와 기업, 대학 등이 이 분야에 지난 2004년부터 지난해까지 총 1조6542억”(김주한 KIET 선임연구위원)라는 분석과 “중국은 선진 철강기술을 추격하는 수준에 불과하며, 한국과의 협력이 필요”(여정 (呂政) 중국사회과학원 공업경제연구소장)하다는 주장이 나왔다. 중국이 2015년 세계 1위를 목표로 하고 있는 조선업에 대해 홍성인 KIET 연구위원은 “한중 조선산업의 종합경쟁력이 각각 100대 88이나 2015년에는 100대 93정도로 크게 좁혀져 거의 대등한 경쟁이 예상된다”고 말했다.“중국 누를 경쟁력에 한국 운명이 달렸다” 조선일보 : 2007.10.14 22:32동북아 최고 경제전문가의 ‘충고’ / 앤디 셰 前모건스탠리 수석 이코노미스트 인터뷰글로벌 브랜드 대기업 한국, 2~3개 더 키워야 / 세계적 수준의 대학들 5년내 만들지 못하면 한국의 미래는 어려워“한국경제의 운명을 좌우할 나라는 미국이나 일본이 아니라 중국입니다. 한국 정부와 기업·개인은 강한 위기 의식(sense of urgency)을 가져야 합니다.”앤디 셰(謝國忠·Andy Xie·46) 전(前) 모건스탠리 수석 이코노미스트의 한국 경제 진단은 여전히 냉혹하고 거침없었다. 1997년 외환위기를 사전 경고한 것으로 유명한 그는 “중국과의 경쟁력 격차를 어떻게 유지하느냐에 한국의 운명이 달렸다”고 잘라 말했다.동북아 경제의 최고 전문가 중 한 명으로 꼽히는 그는 4일 홍콩에서 가진 인터뷰에서 “중국을 압도할 수 있는 한국만의 프리미엄(premium)급 경쟁력 우위를 어떻게 확보하고 유지하느냐가 21세기 한국의 존망(存亡)을 판가름할 것”이라고 강조했다.“한국의 관료와 기업인들은 모든 판단의 중심에 중국을 놓아야 합니다. 중국과의 경쟁력 격차를 어떻게 벌리고 한국의 우위를 어떻게 유지·확대할 수 있는지를 최고의 판단 잣대로 삼아야 합니다.”그는 “2년 전만 해도 중국 경제의 과열(過熱)을 우려했지만 지금은 그렇지 않다”고 중국 경제에 대한 달라진 시각을 내비쳤다.“중국이 1조4000억달러에 이르는 막대한 외환을 보유했다는 점에서 2년 전과 지금은 차이가 있다. 베이징올스탠리의 홍콩 아·태 본부에서 작년 9월 말까지 수석 이코노미스트로 일하다가 지금은 프리랜서로 활동 중이다. ‘기관투자가(Institutional Investor)’지(誌)에 의해 2001~2005년의 5년 연속 ‘최고의 이코노미스트’로 선정됐고, 2003년엔 세계경제포럼(WEF)의 ‘10명의 중국경제 미래 리더’ 중 한 명으로 꼽혔다. 그는 1998년부터 매년 3~4차례씩 방한할 만큼 한국 경제에 깊은 관심을 갖고 있으며 ‘표류하는 경제, 들끓는 사회(Drifting Economy, Boiling Society·2004년 7월)’를 비롯해 한국 경제 현장에 바탕을 둔 설득력 있는 분석 보고서를 다수 냈다. 중국 상하이(上海) 출신.中인력 ‘低임금 → 低생산성의 함정’ 동아일보 | 기사입력 2007-10-02 03:14상대적으로 싼 임금을 기대하고 앞 다퉈 중국으로 진출한 한국 조선업체들이 ‘기대만큼 높지 않은 노동생산성’으로 고민하고 있다.조선은 자동차나 정보기술(IT) 산업과는 달리 작업 현장 인력의 ‘경험’과 ‘노하우’가 생산성과 직결되는 대표적인 노동집약산업이다.최근 중국 내에서도 조선소가 잇달아 생겨나면서 경력직을 구하기 힘들어지자, 생산성을 단기간에 끌어올리는 데 어려움을 겪고 있는 것으로 알려졌다.○ 중국 인력 생산성, 한국의 30%에도 못 미쳐조선업계 관계자의 말에 따르면 중국 조선업체 근로자들의 노동생산성은 한국의 30%에도 미치지 못하는 것으로 알려졌다.중국에 진출한 조선업체 A사 관계자는 “중국 조선업 근로자들의 평균 생산성이 한국 근로자의 25∼30% 수준에 그치고 있다”면서 “중국은 평균임금이 한국의 10∼15%에 불과하지만 생산성은 기대 수준만큼 높지 않다”고 지적했다.이 관계자는 또 “조선 인력은 제몫을 하기까지 약 5년이 걸리는데, 문화와 언어가 달라 생산성을 끌어올리기가 여의치 않다”며 “특히 최근 중국에서도 조선업이 호황을 누리면서 조선 관련 유경험자를 구하기가 쉽지 않아 어려움이 더 크다”고 털어놨다.중국 조선 인력의 생산성이찍부터 국제적인 규모의 경쟁을 이겨내야 하기 때문에 정책 환경 역시 예전에 비해 훨씬 까다로워짐.○ 최근에는 특히 전세계적인 완성차 업계 구조조정의 여파로 인해 부품업계 역시 인수/합병이 활발해지는 추세- 이로 인해 개도국의 자동차 부품업계는 미국, 일본, 독일 등 선진국 업계에 의해 지배되는 빈도가 높아지고 있음.○ 이로 인해 동아시아 자동차 부품업계가 맞부딪힌 현실은 만만치 않은 도전으로 작용하고 있음.- 동아시아 자동차 부품업계는 이에 따라 기술 습득 및 전파, 규모의 경제 추구, 점진적 혁신을 통한 품질과 효율성 개선이라는 세가지 과제를 떠안게 됨.□ 일본의 자동차부품 산업○ 일본의 자동차 부품산업은 전세계적인 귀감으로 일본에서도 높은 경쟁력을 보유한 산업부문이라 할 수 있음.○ 1990년 일본경제 정체시기에 해외 판매 급증을 계기로 자동차 부품산업은 안정적 판매량과 경쟁력을 유지- 일본은 해외시장 진출이 너무 성공적이었기 때문에 오히려 교역상대국의 보호주의적 반응을 이끌어 내고 있음.○ 자동차 부품산업의 경우 일본 완성차업계의 해외현지 생산이 활발해 지면서 경영상의 도전에 직면한 상황○ 서구의 부품산업계가 왕성한 업계 구조조정 및 인수/합병을 통해 글로벌 경영을 추진했던 반면 일본의 부품업계는 끊임없는 품질 및 생산 혁신 등을 통해 생존의 길을 타개- 1992년부터 2000년에 이르는 기간 중 일본 자동차부품의 단위당 제조원가는 10% 이상 감소한 반면 품질 상의 안정성은 크게 향상됐음.○ 일본의 주요 완성차업체들의 대중국 소싱이 크게 증가하는 가운데도, 중국과의 자동차 부품 무역흑자는 1998년부터 2002년 사이에 50%나 증가- 그러나 궁극적으로 중국에서 완성차 및 부품 제조능력이 신장할 수록 일본의 대중 수출은 줄어들 것으로 전망되고 있으며, 이럴 경우 중소 자동차 부품업계의 경영난은 더욱 심화될 것으로 전망□ 한국의 자동차부품 산업○ 한국의 자동차산업은 1980년대 중반 대량생산체제로 돌입한 이후 인상적인 성장세를 기록했으며, 후발주자로써는 성장세중국 최대의 조선회사 China State Shipbuilding Corp(CSSC)에 따르면, 중국 조선산업의 일부 기술은 이미 한국의 기술을 앞서나가고 있으며, 3년 내 중국제 완제품 선박이 세계시장의 30%를 차지할 것으로 예상됨.China State Shipbuilding Corp(CSSC) : 중국 조선산업시장의 60%를 차지하며 베이징·상하이·지우장·광저우에 30여 개의 조선소를 소유함. Guangzhou Shipyard International, Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding, Jiangnan Shipyard의 지사를 보유함.중국 조선산업의 특징○ 장점 '고효율의 중형선박 제조'- 대형선박 제조에는 아직 미숙하나 중형선박 제조는 단시간에 완성가능함.- 이는 결과적으로 선박의 조선소 체류기간을 줄여 조선소의 효율을 높임.- China State Shipbuilding Corp(CSSC)에 의하면 해당사는 3500TEU 화물선을 65일 내에 제조 가능하며 한국의 67일보다 이틀 빠르다고 함.○ 약점 '주요 부품수입으로 생산비 증가'- 중국은 한국, 일본에 비해 부품의 현지 조달률이 낮으며 엔진의 경우 대부분 수입에 의존함. 엔진은 제조비용의 30%를 차지하는 고가의 부품으로 제조사의 이윤감소의 주요 원인이 됨.- 이는 중국산 엔진에 대한 신뢰도가 낮아 수입기업들이 외국엔진을 장착할 것을 주문하기 때문임. 예를 들면, 선박서비스회사 Orient Overseas Container Lines의 경우 중국의 Hudong조선소에서 Panamax화물선을 주문했을 때 BMW 엔진장착을 주문한 것으로 나타남.- 또한 유럽연합의 선박서비스회사들은 아시아조선업의 성장에 위협을 느껴 EU국가에서 제조된 엔진을 선호하는 것 역시 원인이 되고 있음.(MTU Friedrichsafen, BMW 은 예외 상표)한국, 일본, 중국 등 3개국은 세계 조선시장의 80%를 차지하는 주요 국가이다. 2004년 이후 한국의 꾸준한 성장세와 일본의 퇴조, .

인문/어학| 2008.10.22| 16페이지| 2,500원| 조회(318)

일본, 중국, 한국, 한중일, 산업비교

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폴리우레탄, PU, PU수지 코팅

REPORTPU수지를 이용한 PET섬유 CoatingPU수지를 이용한 PET섬유 Coating1. IntroductionPolyurethane수지의 중요한 이용분야는 접착제, 코팅, 엘라스토머 등이 있다. 특히 섬유와 PU수지의 코팅은 방수효과 뿐만 아니라 심색 염색이 가능하며 그밖에도 직물의 강도를 보강하거나 뚫림을 막는 효과도 볼 수 있다.일반적으로 코팅에 사용되는 수지는 PU수지, 아크릴수지, PE 필름, 나일론 필름 등이 있으며 PU수지는 수용성 PU수지가 실험이 편하고 사용후 쉽게 제거할 수 있다는 면에서 많이 이용되고 있다.PU수지는 약 120℃이상의 온도에서 2~4분간 열처리하여 경화하는 열경화성 수지며, 이에 따라 실험에서는 tenter를 이용하여 코팅할 수 있도록 한다.2.Experimental2-1. 재료 및 기구PET섬유, 코팅기, PU수지(수용성), Tenter, 접촉각 측정기2-1. 실험방법①PET섬유를 적당한 크기로 자른 후 Tenter처리 판에 고정한다.②고정시킨 섬유를 코팅기에 설치한 후 PU수지를 약 50ml정도 붓는다.③코팅기를 이용하여 섬유에 수지가 골고루 분산될 수 있도록 한다.④수지로 충분히 적신 섬유를 Tenter에 넣는다.⑤130℃로 약 2분간 경화시켜 coating한다.⑥수지 처리 PET섬유와 미처리 PET섬유의 접촉각을 측정한다.3.Result & Discussion일반 PET 접촉각 측정 화면PU수지 코팅한 PET섬유 접촉각 측정 화면Left angle 접촉각(도)Right angle 접촉각(도)일반 PET 섬유30.03329.243PU수지 코팅한 PET섬유73.58973.589표에서 보는 것과 같이 PU수지를 코팅한 PET 섬유의 접촉각은 약 43도 이상 차이를 보이고 있다. 따라서 방수 효과를 나타내는 것으로 확인할 수 있다. 표면에 촉감도 코팅한 수지가 stiff한 모습을 나타내고 있으며 약간 끈적끈적함을 확인할 수 있었다.4.Conclusion주요 건물들은 우레탄을 이용한 작업이 이루어 지고 있다. 학교내에 농구시설들도 우레탄을 많이 사용하고 있다. 서론부에서 언급한 것과 같이 PU수지 코팅한 PET 섬유는 방수 효과를 보이고 있다. 또한 섬유에 물이 완전히 스며드는데 까지 걸리는 시간도 일반 PET섬유는 2분정도 걸리게 되고 코팅한 섬유는 5분이 지난 후에도 완전한 흡착을 하지 못하게 된다. 코팅을 하는데 있어서 Padding roller를 이용하며 더 정교한 코팅이 이루어질 것으로 예상할 수 있다. 또한 섬유를 코팅하는 다른 수지의 특성도 확인할 수 있도록 해야 하겠다.

공학/기술| 2008.10.22| 4페이지| 1,000원| 조회(1,976)

필름, 폴리우레탄, 코팅, PU수지, 폴리우레탄수지

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방추가공, DP가공, 주름방지, 구김방지

DMDHEU 수지를 이용한 면섬유의 방추가공 효과abstract면직물에 DMDHEU을 농도별, 온도별로 처리하여 방추가공을 한다. 방추가공 한 시료는 개각도 측정과 인열 강도를 측정하여 농도와 온도에 따른 가공 효과를 확인하였다. 개각도 측정결과 경사 방향에 각도가 위사 방향보다 대체적으로 큰 값을 나타내었으며 curing 온도에 따른 측정 결과 160℃에서 가장 가공 효과가 뛰어남을 확인할 수 있었다. 농도별 처리조건에서는 대체적으로 가공제 농도가 증가할수록 방추 효과가 좋다고 판단되었다. 또한 인열 강도 측정 결과 방추 가공으로 인한 강도 저하현상을 머서화 처리함으로서 방지할 수 있음을 확인할 수 있었다.1. Introduction※방추가공직물에 주름이 생기지 않도록 하는 가공. 주로 면, 아마, 인견, 이들의 혼방직물에 대해 행해지며 보통 합성수지가 가공제로서 사용된다. 가공 효과에 따라 방추 가공, DP가공 또는 permanent press가공 등으로 구분한다. 직물에 생기는 주름은 직물의 조직, 실의 형상, 섬유의 종류 등에 따라 달라지는데 방추가공은 구김이 갔을 때나 섬유가 굽혀졌을 때에 생기는 변형으로부터 탄성 회복시키는 것을 향상시키는 데 있다. 그렇게 하기 위해 섬유 내부에 수지(樹脂)를 충전결합(充塡結合)시킨다든지, 섬유를 구성하는 분자 사이에 화학적으로 다리 결합시키는 방법을 쓰고 있다.공정은 수지액을 섬유 내에 충분히 채운 다음 건조시키고, 고열처리를 한 후 세척 ·건조 ·마무리 작업을 한다. 이 처리를 한 것은 주름의 회복성, 촉감 등에서 현저히 향상되지만, 세탁성이 나쁘고 강도나 마찰저항성 등이 저하되는 결점이 있다.※DMDHEU방추가공에 많이 사용되는 가공제. dimethylol dihydroxy ethylene urea에 약자로 부름.※직물의 방추도 시험방법: 개각도법(KS K 0550)A법(10N의 하중법): 시험편 양 끝을 가지런히 접어서 핀셋으로 시험편 끝에서 5mm 떨어진 곳을 잡는다. 이 때 점착되기 쉬운 직물의 경우는 접은 사이에 18*15mm 크기의 종이 또는 금속 호일을 끼운다. 하중 장치의 아래 면에 표시된 위치에 시험편을 두고 10N 하중을 5분간 가한다. 하중을 제거하고 시험편 한쪽 끝(자유로운 끝이 될 쪽)을 핀셋으로 조심스럽게 잡고, 다른 쪽 끝을 방추도 시험 장치의 시험편 클램프의 표시점에 물린다. 이 때 핀셋으로 잡은 부분이 수직 방향이 되게 하여 접은 형태가 그대로 유지되도록 하면서 가능한 빨리 클램프에 물린다. 시험편 개수의 반은 표면 반은 이면으로 접는다.(실제 KS규격 본문 발췌)방추도 측정: 시험편이 시험 장치의 클램프에 물려 있는 동안 한쪽 끝이 항상 수직이 되도록 시험장치의 원형 각도기를 조절하면서 5분간 둔 후 개각도를 읽는다. 만약 자유로운 한쪽 끝이 비틀려 있는 경우는 시험편의 폭의 중심을 지나는 부분을 수직선에 맞춘다.(실제 KS규격 본문 발췌)2. Experimental2-1. 시약 및 장치표준 면 백포(20*10 6개), DMDHEU(dimethylol dihydroxy ethylene urea, Evo pret RCI, Dyestarⓡ), 유연제 2종류(Evo soft VNI Dyestarⓡ, Evo Sil ME Dyestarⓡ), oven, padding roller, Laboratory mini tenter, 피펫, 비커, 증류수, 아세트산, 개각도 측정기, UTM(universal testing machine)2-2. 실험 방법방추 가공 처리①40g/L~70g/L의 농도별로 가공액을 제조한다. 가공액에는 아세트 산과 Evo soft VNI Dyestarⓡ, Evo Sil ME Dyestarⓡ(각각 20g/L, 10g/L)를 첨가한다.②제조한 가공액 속에 준비한 면포를 약 2분간 침지한다.③가공액에 침지한 면포는 padding roller를 지나면서 일정 압력 하에서 패딩한다.④패딩이 완료된 시료는 열풍건조기에서 120℃로 5분간 predrying작업을 한다.⑤predrying한 시료는 tenter에서 온도별(160℃, 170℃, 180℃)로 curing한다.⑥처리 후 수세한 시료를 상온에서 건조하면 방추 가공이 완료된다.개각도 측정⑦방추 가공이 된 시료는 3.6mm*1.5mm크기로 자른 후 가지런히 접어서 핀셋으로 시험편 끝에서 5mm 떨어진 곳을 잡는다.⑧10N 하중을 5분간 가한다.⑨하중을 제거하고 개각도 측정 장치의 시험편 클램프 표시점에 물린다.⑩5분이 지난 후 개각도를 측정한다.인열강도 측정(KS K0536)⑪7.6*15cm크기로 시험편을 준비하고, 시험편의 가운데 부분을 베어놓는다.⑫베어 놓은 한쪽을 윗부분 jig로 잡고 다른 쪽을 뒤집어서 아랫부분 jig로 잡고 하중을 준다.⑬인장속도는 분당 30.5cm로 하여 LOAD값을 측정한다.3. Result & Discussion표 1.1 처리 조건 별 pick-up률samplecode가공제 농도curing 온도(℃)및 기타 조건처리전 무게(g)padding 후 무게(g)pick-up(%)140g/L1802.03783.4971.3250g/L1802.03223.4871.2360g/L1802.12193.8179.6470g/L1802.08593.5469.7570g/L1602.19943.6365670g/L1702.09273.5469.2770g/L180, 머서화6.100810.4471.1시료는 7개를 준비하였고 각각은 농도, 온도가 차이가 있다. 또한 머서화 처리한 직물도 포함하고 있다. 개각도 측정은 경사, 위사 방향으로 한 시료당 2번 측정을 했으며, 측정한 값은 표 1.2에서 기술하였다.표 1.2 개각도 측정 결과samplecode경사 개각도(°)위사 개각도(°)WRA(경사+위사), °*************1603*************73592.5100192.5*************104WRA: wrinkle recovery angle위에 표를 바탕으로 농도별, 온도별 비교 그래프를 figure.1, figure.2에 각각 나타내었다.figure.1 DMDHEU 농도별 개각도 측정값 비교curing 온도가 일정할 때 가공제 농도가 증가하면서 대체적으로 방추 효과가 증가하고 있다. 하지만 섬유에 침투할 수 있는 가공제 양이 한정되어 있다고 볼 때 가공제 농도가 너무 높으면 더 이상 방추 효과가 증가하지 못할수도 있다는 판단을 할 수 있다.figure.2 curing온도별 개각도 측정값 비교가공제 농도가 일정할 때 curing온도에 따라 방추 효과가 차이가 있다. 온도가 높아지면서 방추 효과가 증가하거나 감소하는 경향은 나타나지 않고 160℃에서 가장 좋은 효과를 보이고 있다.figure.3 에서는 머서화처리면과 미처리면에 대한 개각도 차이를 비교하였다.figure.3 미처리 면과 머서화처리면의 개각도 비교미처리 면이 같은 조건에서 머서화가공한 면보다 방추 효과가 좋은 것으로 측정되었다. 머서화 가공을 하면서 형태 안정성이 우수해졌으므로 방추 가공을 더하면 훨씬 효과가 뛰어날 것으로 생각하였으나 그렇지 못했다.인열강도 측정(KS K0536)UTM을 이용하여 인열강도를 측정하였다. 인열 강도 측정에서는 방추가공으로 인한 강도 저하 현상을 확인할 수 있으며, 가공제 처리전 머서화 가공을 하여 강도 보강 효과를 기대하였다. figure.4에서 7개 시료에 대한 인열강도 측정 값을 비교하였다.figure.4 전 시료에 대한 인열강도머서화 가공을 하지 않은 6개 시료는 머서화 처리한 시료에 비해 인열강도가 최대 8N까지 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 농도나 온도에 따라 경향성이 나타나고 있지 않지만 머서화 가공을 한 시료와 머서화 가공을 하지 않은 시료에 따라 두가지 그룹으로 볼 때 경향성이 나타남을 확인할 수 있었다.4. conclusion*가공제 농도에 따른 방추 가공 효과가공제 농도가 높을수록 방추 가공 효과가 증가되는 경향을 조금은 확인할 수 있다. 하지만 70g/L에 농도에서 처리한 시료는 효과가 오히려 감소하는 결과를 얻을 수 있었다. 섬유에 침투할 수 있는 가공제 양이 한계가 있고, 따라서 가공제 농도가 높아져도 더 이상 처리되지 않기 때문에 방추 효과가 계속 증가하지 못하는 것으로 생각된다.*curing온도에 따른 방추 가공 효과curing 온도에 따라 나타난 데이터에 대한 결론은 두가지 정도로 추론할 수 있다. 먼저 어떠한 수지에 대한 curing온도를 정하기 위해서는 isothermal DSC법을 이용하게 되는데 우리가 사용한 가공제의 curing온도가 160℃, 5분이라는 조건에 가장 합당하여 효과가 가장 잘 나타났다고 추론할 수 있다. 하지만 curing온도가 높아졌다고 해서 특별히 효과가 감소할 이유가 없다.두 번째 결론은 predrying과정에서 유추할 수 있다. 보통 Epoxy수지나 PU수지 등 열경화성 수지는 predrying과정을 거쳐서 curing하게 되는데 이와 같이 방추 가공제도 padding후 predrying공정을 했다. 이 과정에서 가공제가 이미 curing되어 그 이후에 가한 온도에는 영향을 받지 않았다는 결론을 추론할 수 있다. 그러나 120℃는 가공제 curing 온도로 생각하기에는 너무 낮은 수치이며 padding된 수지가 채 마르지도 않았던 점을 미루어 볼 때 첫 번째 결론이 좀 더 합당하다고 생각할 수 있다.

공학/기술| 2008.10.22| 7페이지| 2,000원| 조회(1,879)

DP, 방추가공, DP가공, 방추, 구김방지

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머서화가공, mercerization 머서화실험, 면 광택

온도, 농도 및 장력에 따른 면직물의 머서화(Mercerization)가공 효과abstract머서화 가공은 강도가 좋아지고 염색성이 향상되며 흡습성 등이 좋아지는 공정으로 현장에서도 필수적으로 사용되고 있다. 본 실험에서는 NaOH의 농도를 변화시키고, 온도와 장력에서도 차이를 두고 실험을 하여 염색성, 흡습성, 수축률 차이를 확인해 보려고 하였으며, 결과적으로 NaOH의 농도가 진해질수록 머서화 가공의 효율이 높아지는 것으로 판단할 수 있었다.1. Introduction※Mercerization셀룰로오스 섬유제품을 짙은 수산화나트륨 용액으로 처리하는 가공법. 머서 가공, 실켓 가공이라고도 한다. 1844년 J.머서가 면사에 대한 수산화나트륨의 효과를 발견했기 때문에 그의 이름을 따서 이렇게 부른다. 머서화 처리를 하면 면사와 양모는 모두 광택 ·강도 ·염색성이 증가한다. 형태 안정 및 인장강도 증가 등의 효과도 얻는다. 장력 하에서 20~25%의 NaOH수용액으로 처리하고 장력 상태에서 60초 전후 팽윤시킨 다음, 장력이 걸린 상태에서 헹군 후 온수세, 산중화, 수세공정을 거친다. 온도는 낮을수록 효과가 있으니 침투성 저하, 촉감 경화 등의 문제 때문에 25℃ 정도의 실온이 보통이다. 딱딱한 촉감 가공을 목적으로 하는 경우 5℃이하로 저온 머서 가공을 행한다. 고온에ㅓ 처리하는 고온 머서 가공도 있다. 직물의 태가 견과 비슷하다고 하여 silket 가공이라고도 한다. 무장력 하에서 머서 가공을 행하면 광택을 제외한 가공효과를 얻는다.※Mercerization의 측정*현미경-twisted & untwisted fiber의 수*측색기 측정-염색성 향상을 확인하기 위하여 염색 후 측색을 한다.*수축률 측정머서화 가공이 되면서 직물이 수축되는 정도를 확인한다.수축률(%)=*100*흡습성 증가셀룰로오스의 비결정 영역이 증가하면서 흡습성이 향상되는 부수적인 효과를 기대할 수 있다. 흡습성의 증가는 wicking test를 통하여 확인할 수 있다. 이 측정법은 홀더에 시료를 걸고 염액에 침지시켜 빨려 올라간 거리를 측정하는 것으로 측정 방법이 간단하다.*바륨 활성법머서화 처리 면과 미처리면을 Ba(OH)2 용액에 침지한 후 염산용액으로 적정하여 바륨가를 구하는 것. 공정 시간이 오래 걸리고 복잡하여 산업에서 많이 사용하지 않는다.2. Experimental2-1. 머서화 가공2-1-1. 시약 및 장치표준 면 백포, NaOH(93~100%, DUKSAN PURE CHEMICAL), 비커, 유리막대, 가열장치, 저울, 가위, 온도계, 자, 초산수용액(약 pH3-4), 증류수, 침투제**침투제-상품명 INVADINE MR, pH7, 비중 1.1, 투명하고 탁한 황색액체2-1-2. 실험 방법①면 직물에 경사 표시 후 10*20cm로 자르고, 5*10cm되는 곳에 유성펜으로 표시한다.②500ml의 비커에 20% NaOH(25g/100ml)수용액 400ml를 만든다.③만들어진 수용액에 침투제를 첨가한다.④NaOH 수용액 농도를 중량 백분율로 5%, 10%, 15%, 20%로 하여 용액을 준비한다.⑤20% 농도 NaOH 수용액 온도를 측정 후 60℃부터 온도를 식히면서 25℃, 15℃, 0℃에서 차례로 시료를 넣고 1분동안 침지한다.⑥처리 후 수세한 시료는 약산성 초산수용액으로 중화한다.⑦농도에 따른 효과 실험을 위해서 준비한 5%, 10%, 15%, 20%용액은 상온에서 처리한다.⑧20%농도로 장력을 부여하여 위와 같은 방법으로 처리한다.⑨각각의 시료는 자연 건조한다.2-2. 머서화 측정2-2-1. 시약 및 장치Starlet염색기(DTC-6000, DaeLim, Korea) 자, 집게, 샬레, DCT type 염료 C.I Reactive Red 6(Procion Rubine MX-B, ICI), alkali(Na2CO3), salt(Na2SO4), 측색기, 피펫, 다리미2-2-2. 실험 방법*수축률 측정①처리 된 직물의 수축률을 구하기 위해 평평하게 다리미질을 한다.②처리 전 표시한 부분을 자를 이용하여 경, 위사 길이를 측정한다.③줄어든 길이를 계산하여 수축률을 구한다.*염색성 측정①각 시료를 10*10으로 잘라 준비한 후 각각 약 2g정도로 무게를 맞춘다.②염료농도 2% o.w.f로 하여 염액을 준비하고 alkali 10g/L, salt 20g/L로 하여 염색 pot에 넣는다.③starlet 염색기를 이용하여 10분간 40℃까지 승온한 후 40분간 염색한다.④염색한 시료는 수세 후 건조하여 측색기로 측정을 한다.*wicking test①각각의 시료를 5*2씩 자른다.②시료를 집게를 이용하여 걸고, 염액이 담긴 샬레에 1분간 침지한다.③빨려 올라간 거리를 측정한다.3. Result & Discussion*수축률 측정표 1.1 처리 조건 별 수축률시료 조건경사길이(cm)위사길이(cm)경사 수축률위사 수축률NaOH 5%9.84.52%10%NaOH 10%9.64.54%10%NaOH 15%9.24.48%12%NaOH 20%8.94.2511%15%NaOH 20%, 5℃8.84.212%16%NaOH 20%, 16℃8.74.313%14%NaOH 20%, 25.5℃8.74.213%16%NaOH 20%, 55℃8.84.212%16%NaOH 20%장력부여9.54.35%14%NaOH 20%8.94.2511%15%그래프 1.1 NaOH 농도 차이에 따른 경,위사 수축률그래프 1.2에서는 온도별 수축률차이를 비교하였다.위사경사장력을 부여한 시료와 부여하지 않은 시료의 수축률차이는 그래프 1.3에서 기술하였다.위사경사농도별 머서화 가공을 한 시료에서는 NaOH농도가 높을수록 시료의 수축률이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. NaOH농도가 증가하면서 머서화 가공이 잘 되었다고 미루어 짐작할 수 있다. 온도를 변화 시키면서 실험한 그래프 1.2결과값에서는 특별한 경향성을 확인할 수 없었다. 경, 위사 방향 모두 수축률이 경향성 없이 나타나면서 온도에 따른 머서화 가공의 차이를 눈으로 확인하는 것이 불가능했다. 특별히 주목할 만한 값은 상온(약 25.5℃)에서 처리한 시료가 경, 위사 모두 최대 수축률값을 나타내고 있다는 것이다.장력을 부여한 시료와 장력을 부여하지 않은 시료는 현저한 차이를 보였다. 장력을 부여한 시료는 장력을 부여하지 않은 시료보다 수축이 적게 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 머서화 가공을 되면서 시료가 줄어드는 성질은 잡아준 것으로 짐작할 수 있겠다.*측색결과Graph 1.4 NaOH농도별 처리한 시료 및 장력을 부여한 시료의 최대흡수파장에서의 K/S값측색한 결과는 예상한 값과 거의 비슷한 결과값을 나타내었다. 머서화 가공을 하지않은 미처리 시료는 가장 염색성이 떨어지는 결과를 나타내었고, NaOH 농도가 높아질수록 머서화 가공이 효율적으로 이루어지면서 염색성이 향상됨을 확인할 수 있었다. 장력을 부여한 시료는 같은 NaOH농도를 가진 장력을 부여하지 않은 시료보다 염색성이 떨어짐을 관찰할 수 있었다.*wicking test염액에 약 1분간 침지하여 빨려올라간 거리를 측정한 wicking test의 결과는 표 1.2에 기술하였다.표 1.2 wicking test 결과시료조건5%10%15%20%0℃15℃25℃60℃장력미처리거리(cm)4.34.14.83.33.542.52.51.94.5wicking test 결과는 생각보다 결과값의 편차가 심하게 나타났다. 염색성 증가와 마찬가지로 NaOH농도가 높을수록 머서화 가공이 잘 이루어지면서 흡습성이 증가한다고 볼 때 20%농도로 처리한 시료가 가장 큰 값을 나타내야 하지만 결과는 예상과는 상이하게 나타났다. 또한 머서화 처리한 시료보다 미처리 시료가 큰 값을 나타내고 있는 것도 실험과정에서 발생한 오류로 인한 문제점으로 생각된다.4. conclusion*수축률 측정머서화 가공이 진행되면서 면섬유는 수축을 하게 된다. 이것은 배향도가 증가하는 결과를 나타내게 되고 따라서 강도가 우수해지는 특성을 부여하게 된다. 실험에서는 NaOH의 농도가 커질수록 수축이 많이 되는 것을 확인할 수 있었는데 이것은 NaOH농도가 진할수록 머서화 가공이 효율적으로 이루어지는 것으로 생각되어진다. 장력을 부여한 시료는 수축이 사전에 방지되면서 수축률이 급격히 감소하는 효과를 얻을 수 있었다. 장력을 부여하면 광택이 증가되는 효과를 얻는 것으로 알려져 있으나 육안으로는 식별할 수 없었다.온도에 따른 수축률 차이는 경향성이 없는 결과값을 얻었다. 이것은 정확한 온도에서 온도를 유지하면서 실험한 것이 아니기 때문에 발생한 오차로 생각할 수 있겠다.결과적으로 NaOH의 농도에 따라서 머서화 가공 효과가 차이가 있는 것으로 확인할 수 있으며 장력을 부여하면 수축률이 확실하게 떨어지는 것으로 판단할 수 있다.*염색성 측정현장에서는 면직물에 머서화 가공이 필수 가공처럼 이루어지는 것으로 알려져 있다. 강도가 증가하고 광택이 좋아지기 때문에 가공을 하기도 하지만 염색성이 향상하는 특성도 주요한 이점 중 하나로 생각된다. NaOH의 농도가 증가하면서 머서화 가공이 효과적으로 되기 때문에 염색성이 증가하는 것을 측색하여 확실하게 볼 수 있었다. 무엇보다 본 실험결과에서 궁금했던 점은 미처리 시료와 소량의 NaOH(5%)를 처리한 시료의 염색성 차이였다. 이 시료들의 염색성도 또한 K/S값으로 볼 때 약 1정도 차이를 보이면서 소량의 NaOH를 이용한 머서화 가공도 효과가 있음을 알 수 있었다.

공학/기술| 2008.10.22| 9페이지| 2,000원| 조회(2,069)

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습식방사

REPORT습식방사(wet spinning)섬유 공정 실험신현세 교수님섬유공학과 4학년습식방사(wet spinning)1. 서론용액방사는 방사하고자 하는 고분자가 열에서 안정한, 점성이 있는 용융물을 형성할 수는 없으나 분자량이 낮은 액체안에서 충분히 높은 농도로 용해되는 경우에 이용된다.용액방사 방법 중의 하나인 습식방사에서는, 방사원액을 방사구를 통과시켜 액체 속에서 잡아당겨 고분자용액은 응고되면서 섬유가 제조된다. 고분자용액 안의 용매는 이 액체에 의해서 섬유 바깥으로 빠져 나온다. 이 액체를 응고액이라 하며, 이 액체를 담아 둔 용기를 응고욕 또는 침전욕이라 한다. 이 응고욕은 수평 또는 수직으로 위치하며 하나 또는 여러 개의 다른 욕조로 구성된다.응고액은 고분자를 용해시킬 수 있는 용매와 구별되는 비용매이며, 응고액으로 쓰이는 비용매는 고분자를 침전시킬 수 있고 또한 용매와 반드시 서로 잘 섞여야 한다.응고액 안에서 필라멘트가 고체화하는 데에는 두 가지의 물질이동 현상이 생긴다. 하나는, 응고액이 섬유의 바깥쪽에서 안쪽으로 확산되는 현상이고, 다른 하나는 용매가 안쪽에서 바깥쪽으로 확산되는 현상이다. 이러한 이동현상이 일어나면서 섬유는 바깥표면에서부터 굳기 시작하는데 이렇게 되면 자유로운 이동현상은 방해를 받게 된다. 내부로부터 굳어진 표면으로의 용매의 고르지 않은 확산은 필라멘트의 표면을 수축시키면서 표면에 톱날같은 모양을 남긴다. 이 돕날 모양의 홈은 섬유의 장축방향으로 길게 뻗쳐 있으며 섬유의 단면은 거의 둥근모양이거나 또는 땅콩모양으로 중간부분의 한쪽이 조금 들어가 있다. 이 모양은 건식방사에서 얻어지는 섬유의 단면인 개뼈 모양과 대조적이다.습식방사는 화학적으로 매우 복잡한 방법이다. 왜냐하면, 우선 용해력이 우수하며 용액의 점도가 낮을 뿐만 아니라 회수가 잘 되며 독성이 없는 용매, 그리고 용매와 잘 섞이고 방사된 필라멘트를 잘 응고시킬수 있는 비용매가 고려되어야 하기 때문이다. 이 두 가지 약품 중에서 특히 비용매, 즉 응고액은 제조된 섬유의 물성을 크게 변화시킨다.2. 실험2-1. 실험기구메탄올, PVA, DMSO, 포트, starlet염색기, 습식방사장치, 편광현미경2-2. 실험방법습식방사는 방사준비공정, 방사공정, 연신공정, 권축공정 등으로 나뉘어 지는 형태를 가지며 각 공정간의 연결이 자연스럽게 이어지도록 실험을 준비하는 것이 좋다. 실험에서는 연신 및 권축 공정은 생략하였으며 실험을 통해 얻어진 섬유는 편광현미경을 통해 관찰하였다.a.방사준비 공정①노즐을 통과한 도프를 성형 고정시킬 수 있는 응고욕조를 준비하여 설치한다.(어느 정도의 용제 제거)② 용제 완전제거를 위한 수세욕조를 준비 설치한다.③섬유를 연신시킬 수 있는 연신욕조를 준비 설치한다.④PVA섬유의 방사액을 제조한다. 이 때 농도는 10%로 하며 용매는 DMSO를 사용한다.b. 방사공정①기어펌프 구동 회전수를 조정하여 토출량을 고정한다.②일정시간 도프를 방류한다.③방류되고 있는 도프상태를 확인한 후 기포발생이 없는 상태가 되면 노즐 팩을 응고욕에 담근다.④응고욕에 담근 후 노즐표면으로부터 도프를 분리하면 섬유의 형태로 응고 고화된다.⑤응고화된 섬유를 가이드를 거쳐 회전 로울러에 의해 다음 공정(수세)으로 연속으로 공급한다.⑥방사가 진행되는 동안 응고욕 농도와 온도를 일정히 유지시킨다.⑦수세욕조를 통과시켜 용제를 완전히 제거한다.c. 편광현미경 관찰①슬라이드 글라스위에 관찰할 시료를 올린 후 커버글라스를 덮어 프레파라트를 만든다.②편광현미경을 통해 섬유를 관찰한다. 이 때 두께와 섬유 표면을 자세히 관찰할 수 있도록 한다.3. 결과 및 고찰실험을 통해 방사한 섬유는 방사하는 과정에서 자주 끊어지고 높은 강도를 보이지는 않았으나 기존에 실험했던 PAN에 비해 비교적 좋은 강도를 보였다.습식방사는 방사하고자 하는 고분자가 열에서 안정한, 점성이 있는 용융물을 형성할 수는 없으나 분자량이 낮은 액체안에서 충분히 높은 농도로 용해되는 경우에 이용된다. 또한 응고욕을 통과 할 때 섬유상으로 배열되기 쉬운 조건으로 방사하는 것이 섬유를 수득하는데 있어서 가장 영향을 많이 미치는 조건이라고 할 수 있다. 따라서 보다 물성이 뛰어난 섬유를 얻어내기 위하여 필요한 조건으로는 방사용액을 제조했을 때 점성과 응고욕의 농도와 온도를 일정하게 유지하는 것이라고 볼 수 있다.

공학/기술| 2008.06.26| 4페이지| 1,000원| 조회(1,698)

방사, 습식, 습식방사, 용액방사, 섬유형성

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