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1

리눅스 환경에서의 침입방지시스템(IPS) 설계

이상훈, 김우년, 이도훈, 박응기

한국융합보안학회 융합보안논문지 제4권 제2호 2004.06 pp.1-7

※ 기관로그인 시 무료 이용이 가능합니다.

정보통신망의 빠른 발달과 이로 인한 인터넷 사용의 급증으로 인하여 해킹, 바이러스 등의 정보통신 역기능 또한 빠르게 발전하고 있다 이를 방지하기 위해 F/W, IDS, VPN 등의 보안 제품이 많이 사용되고 있다. 그러나, 1.25 인터넷 대란에서 알 수 있듯이 현 상황은 관리자가 보안 제품들에서 발생하는 경고 메시지를 확인하고 해당 내용을 대응할 수 없을 정도로 빠른 시간에 확산된다. 따라서, IDS와 더불어 자동 대응 기능을 갖추고 있는 침입방지시스템(IPS)이 절실히 요구되어지고 있고, 널리 사용되어지고 있다. 본 논문에서는 linux 운영 체제 환경에서의 공개된 도구인 snort와 iptables를 이용하여 시스템 구축 비용이 최소화될 수 있는 방향으로 설계되었다. 또한, snort에서 발생시킨 경보 메시지를 iptables와 연계하여 자동 대응을 수행하도록 구성되었으며, 이를 통하여 관리자 개입을 최소화하고 해킹사고에 대한 피해를 최소화 할 수 있도록 제안되었다.
The growth of incidents on the Internet has reflected growth of the internet itself and growth of the computing Power. while in Previous years, external attacks tended to originate from those interested trend in exploring the Internet for its own sake and testing their skills, there is an increasing trend towards intrusions motivated by financial, Political, and military objectives. so, attacks on the nation's computer infrastructures are becoming an increasingly serious problem. Even though the problem is ubiquitious, government agencies are particularly appealing targets and they tend to be more willing to reveal such events than commercial organizations. The threat of damage made necessity of security's recognition, as a result, many researches have been carried out into security of system actively. Intrusion Detection technology is detection of intrusion using audit data differently from using traditional simple filtering and informs manager of it. It has security manager of system deal with the intrusion more quickly. but, cause current environment of Internet manager can't doing response Intrusion alert immediately That's why IPS needed. IPS can response automatically the intrusion alert. so, manager is more comfortable and can response quickly.

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2

DNP3 제어시스템 프로토콜 취약점 실험

장문수, 이건희, 김신규, 민병길, 김우년, 서정택

보안공학연구지원센터(JSE) 보안공학연구논문지 Vol.7 No.1 2010.02 pp.15-28

※ 원문제공기관과의 협약기간이 종료되어 열람이 제한됩니다.

제어시스템은 원격지의 시스템을 효율적으로 감시하고, 관리하는 목적으로 사용되는 시스템으로, 전력, 가스, 상하수도, 교통 등의 국가주요시설의 운용에 사용되고 있다. 비공개 제어시스템 프로토콜 표준이 점차 국제 표준으로 공개됨에 따라, 공개된 표준은 공격자에게 제어시스템 및 네트워크 동작에 대한 더 많은 지식을 제공하게 되었으며, 점차적으로 제어시스템에 대한 사이버침해의 가능성과 위험성이 높아지고 있다. 제어시스템에 사이버 침해사고 발생 시 국가적 혼란을 야기 시킬 수 있으므로 특별한 보안관리가 요구된다. 본 논문에서는 DNP3 제어시스템 프로토콜 보안 취약점 및 취약점을 이용한 공격을 분석하고, 실험망을 구성하여 해당 취약점 존재 유무에 대한 실험을 수행 한다.
Industrial control system is the one that is used by the purpose of watching and managing remote systems efficiently. Industrial control system has been used in running the main faculty of countries such as electric power, gas, water supply and drainage, traffic systems etc. Most of control system protocols were proprietary standards developed by individual companies. Over the years, the industry has moved into accepting common open standard protocols. The open standards make it very easy for attacker to gain in-depth knowledge about the working of these Industrial control system. Gradually, the risk and threat of a cyber attack is also increased. In case cyber infringement accident happens to industrial control system, national confusion will be caused, so industrial control system is required to be managed with security. In this paper, We have analyzed security vulnerability and Attacks using security vulnerability in DNP3. The existence of relevant vulnerability verify by the help of experiments by a target of Industrial control system.

3

에너지 절약소재로서의 폴리우레탄 단열재

김우년

[Kisti 연계] 한국공학교육학회 공학교육 Vol.21 No.4 2014 pp.18-21

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4

표준 소개 - 산업제어시스템 보안요구사항

이종후, 김우년

[Kisti 연계] 한국정보통신기술협회 TTA Journal Vol.173 2017 pp.62-66

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5

사이버 물리 시스템 테스트베드 기술 연구 동향

최승오, 김우년

[Kisti 연계] 한국정보보호학회 정보보호학회지 Vol.27 No.2 2017 pp.46-56

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사이버 물리 시스템(CPS, Cyber-Physical Systems)은 높은 신뢰성, 실시간성, 자동제어 특성이 요구되는 기반시설 제조 및 생산, 교통 등 산업분야에서 널리 쓰이고 있다. 센서와 액츄에이터 등의 현장장치를 네트워크 기반으로 일정한 상태를 유지하도록 제어를 담당하는 산업제어시스템이 그 예이다. 하지만, CPS는 네트워크 기반 상호 연결이 중가함에 따라 각종 사이버 공격이 급증하고 있는 추세이다. 이에 따라, CPS 보안 기술 연구의 필요성이 대두되었고, CPS 보안 기술 연구개발에 반드시 필요한 기반 환경으로써, 사이버영영과 물리영역을 포함하는 CPS 테스트베드 기술 연구가 활발히 진행 중에 있다. 본 논문에서는 CPS 관련 테스트베드 기술 동향 분석에 앞서 표준 및 지침에 명시된 CPS 구조에 대해 분석하고, 기존에 연구된 CPS 테스트베드 기술을 CPS의 계층적 구조를 기반으로 구성요소 및 구성방법을 비교 분석한다. 또한, CPS 테스트베드와 연계한 제어프로토콜 지원 현황과 사이버공격 시나리오 특징을 분석한다.

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6

국외 산업제어시스템 보안기술 연구개발 동향

김우년, 이수연

[Kisti 연계] 한국정보보호학회 정보보호학회지 Vol.25 No.5 2015 pp.5-11

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산업제어시스템에 대한 사이버보안 위협에 대응하기 위한 세계 각국의 산업제어시스템 보안기술 연구개발이 진행되고 있다. 미국은 에너지 분야를 중심으로 산업제어시스템 보안을 위한 응용기술 개발, 현장실증, 제품화 과정이 진행될 수 있는 연구개발 프로그램인 CEDS와 학계 중심의 TCIPG 프로그램을 진행하고 있으며, EU는 FP7 프로그램에서 연구소, 학계, 산업제어시스템 운영기관, 산업제어시스템 제조사 등이 참여하여 연구개발을 수행중이다. 일본도 산업제어시스템 제조사가 참여하는 제어시스템 사이버보안 센터를 중심으로 사이버보안 기술 개발을 진행 중이다. 본 논문은 미국, EU, 일본 중심으로 국외의 산업제어시스템 보안기술 연구개발 현황에 대해서 설명하고, 이러한 현황분석을 통해 산업제어시스템 사이버보안 기술 연구개발의 특징을 살펴봄으로써, 국내 산업제어시스템 사이버보안 기술 연구개발에 참고가 되고자 한다.

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제어시스템 침입탐지 시스템 기술 연구 동향

최승오, 김우년

[Kisti 연계] 한국정보보호학회 정보보호학회지 Vol.24 No.5 2014 pp.7-14

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국가기반시설 제어시스템은 독립망 운영 정책 적용과 독자적 제어시스템 통신 프로토콜 사용으로 안전하다고 여겨져 왔다. 하지만 최근 국가기반시설 제어시스템을 대상으로 한 최초의 사이버 무기인 스턱스넷(Stuxnet) 악성코드의 발견 이래로 현재까지도 지속적인 사이버 위협 및 사고사례가 보고되고 있다. 이에 따라 사회경제적으로 큰 혼란을 야기할 수 있는 제어시스템 대상 사이버공격에 대응하기 위해 일반 IT 환경과는 다른 제어시스템만의 특성이 반영된 보안기술이 요구되고 있다. 본 논문에서는 제어시스템 보안기술 중 침입탐지 시스템 기술 연구 동향을 분석하고 해당 기술이 적용되는 제어시스템 영역과 제어시스템 통신 프로토콜별 특성에 따른 기술들의 특징을 분석한다. 또한, 탐지 기법에 따른 제어시스템 공격 탐지 성능을 비교 및 분석한다.

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8

일방향 자료전달 시스템의 레거시 서비스 지원을 위한 응답구조 기반 에이전트 자동 생성

김경호, 장엽, 김희민, 윤정한, 김우년

[Kisti 연계] 한국정보보호학회 정보보호학회논문지 Vol.23 No.2 2013 pp.299-305

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물리적 일방향 자료전달 기술은 망간 분리 기술 중 하나로 외부망에서 내부망으로의 데이터 전송회선 자체를 제거하여 외부망을 통한 침입 가능성을 원천적으로 차단한다. 하지만 이로 인해 물리적 일방향 자료전달 기술을 적용하면 양방향 통신을 기반으로 제작된 레거시 서비스를 사용할 수 없다. 레거시 서비스를 운용하기 위해서는 서비스를 지원하는 별도의 에이전트가 필요하다. 하지만 에이전트 개발은 내부 프로토콜 공개, 추가적인 비용 등의 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 이런 문제를 해결하기 위해 현장 제어시스템에서 운용 중인 레거시 서비스를 분석하여 세 가지 형태로 분류하였다. 분류를 바탕으로 세 가지 형태의 서비스를 지원하는 에이전트를 자동 생성할 수 있는 방법과 이를 기반으로 한 에이전트 자동 생성 도구의 설계를 제시한다.
Physical One-way Transfer, one of network Separating Network Technologies, shut off intrusion possibilities by removing data transfer line from external network to internal network. Physical One-way Transfer technology can not support legacy services based duplex transmission. Legacy services operating need agent for extra service with the support. But, Agent development have problems with adding cost and open internal protocols. In this papers, We analyzed legacy services between Control network and OA network in working SCADA systems, and based on the results obtained from the analysis, categorized the legacy services into three forms. We propose an agent generation method of the three service categories for Physical One-Way Transfer System. In addition, we design an automatic generation tool using the proposed method.

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제어망 특성을 반영한 물리적 일방향 자료전달 시스템 설계

김경호, 장엽, 김희민, 윤정한, 김우년

[Kisti 연계] 한국정보과학회 정보과학회논문지:정보통신 Vol.40 No.2 2013 pp.126-130

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물리적 일방향 자료전달 기술은 망간 자료전송 기술 중 하나로, 외부망에서 내부망으로의 데이터 전송회선 자체를 제거하여 외부망에서의 침입가능성을 완전히 차단한다. 이러한 높은 안전성 때문에 제어망 보안을 위해 사용하려는 움직임이 커지고 있다. 하지만, 지금까지의 물리적 일방향 자료전달 시스템을 제어망에 적용하기에는 단일 세션만 사용 가능하고 비공개 프로토콜은 지원하지 않는 등의 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 기존 물리적 일방향 자료전달 시스템의 문제점을 분석하고, 제어시스템 현장에 적용 가능한 물리적 일방향 자료전달 시스템을 설계하였다.
Physical one-way data transfer is one of inter-network data transfer technologies. Since it removes data transfer lines from external network to internal network, no one can penetrate internal network from external network. Existing physical one-way data transfer systems don't support multi-session communication. To apply them, we have to open private protocols and reconfigure network information. These features are not suitable for infrastructure control system. In this paper, we propose a physical one-way data transfer system design for control system network.

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시간 영역에서 안테나 이득 측정 연구

박정규, 김우년

[Kisti 연계] 한국전자파학회 The journal of Korea Electromagnetic Engineering Society Vol.23 No.11 2012 pp.1217-1227

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일반적으로 안테나 이득 또는 인자를 측정하는 방법으로서 3-안테나법, 표준안테나법, 표준시험장법 등이 있다. 이들 방법은 주파수 영역에서 반사파 등을 고려하여 자유 공간 또는 준자유 공간의 값을 측정한다. 본 논문은 시간 영역에서 반사파를 추적 제거함으로써 야외시험장에서 자유 공간 안테나 이득 인자를 측정 및 교정하는 방법을 논의한다. 시간 영역에서 측정한 전송 계수 $S_{21}$으로부터 직접파 및 반사파가 수신 안테나에 도달하는 시간차로 이들을 구분하고, 게이팅 기능과 역 푸리에 변환으로 직접파의 주파수 응답 만을 추출하였다. 시간 영역 기능을 갖추고 있는 네트워크 분석기로 안테나 높이를 변화시키면서 이들 파의 경로차를 만들어 1~18 GHz 대역 더블리지 혼 안테나의 반응시간을 분석 하였으며, 그 경로차에 의한 응답을 분리 추출하여 자유 공간 안테나 이득을 측정하였다. 이 결과를ANSI C635의 표준시험장법으로 교정한 결과와 상호 비교하여 좋은 일치가 있음을 보였다.
There are several antenna calibration methods, so-called 3-Antenna Method, Standard Site Method, and Standard Antenna Method which measure the antenna gains or antenna factors. These methods yield the free space or quasi free space antenna gains in only the frequency domain. In this paper, an antenna calibration method using the time domain in the open area test site is discussed. The reflected waves due to the ground are traced in the time domain. After they are removed by the time gating function of network analyzer, the free space transmission coefficient $S_{21}$ is extracted. Such a way is applied to the broad band horn antenna ranging 1 GHz to 18 GHz, and the free space gains are obtained by Friis transmission equation. The method is checked by Standard Site Method in open area test site. The results show comparatively good agreement except for 18 GHz.

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Homeland Security에서의 M2M(사물지능통신) 보안 동향

김우년

[Kisti 연계] 한국정보보호학회 정보보호학회지 Vol.22 No.1 2012 pp.14-19

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홈랜드 시큐리티는 비군사적 위협으로부터의 국토안보를 의미하며, 정보보호, 물리보안, 무인경비, 산업 및 재해방지시스템 등을 연계하여 사이버 공격, 산업기술 유출 및 국제테러 등에 효과적으로 대응하는 IT 기반의 융 복합 분야를 통칭하고 있다. 홈랜드 시큐리티의 주요 영역은 여러 가지 분류가 가능할 수 있지만, 항공보안, 대량수송보안, 해양보안, 인프라보안, 사이버보안, 국경보안, 대테러 첩보, 비상대응 등으로 구분할 수 있다. 홈랜드 시큐리티의 영역중 사물지능통신이 제한적으로 활용되고 있으며 향후 활용이 확대될 것으로 예상되는 분야 중 하나는 스마트그리드를 포함한 사회기반시설 분야이다. 사회기반시설은 이미 사이버 보안위협에 노출되어 있으며, 향후 사물지능통신이 보편화되면 사회기반시설은 사이버공격의 핵심대상으로 더욱 부각될 것으로 예상된다. 본 고에서는 사회기반시설의 사물지능통신 현황 및 향후 전망을 살펴보고, 사회기반시설에 대한 사이버 보안위협 사례와 대응 현황에 대해서 소개한다.

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제어시스템 네트워크 보안기술 동향

윤정한, 김우년, 서정택

[Kisti 연계] 한국정보보호학회 정보보호학회지 Vol.22 No.5 2012 pp.22-27

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제어시스템에 대한 사이버테러는 사회적, 경제적으로 큰 혼란을 발생시킬 수 있기 때문에 최근 제어시스템은 사이버테러의 제 1목표로 부각되고 있다. 이에 발맞추어 제어시스템 보안을 위한 연구 및 제품 출시가 많이 이루어지고 있다. 특히 제어시스템 가용성에 영향을 주지 않을 수 있는 제어시스템 네트워크 보안기술이 그 중심에 있다고 하겠다. 본 논문에서는 제어시스템 네트워크 보안에 대한 연구 및 제품의 동향을 살펴본다. 그리고 앞으로 제어시스템 네트워크 보안기술 연구 시 필요한 사항들을 짚어본다.

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상용화제의 첨가에 따른 PP/PCL 블렌드와 TPO/PCL 블렌드의 기계적 물성 모폴로지 및 유변학적 물성

이윤균, 김민수, 김우년

[Kisti 연계] 한국화학공학회 Korean chemical engineering research Vol.49 No.3 2011 pp.342-347

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본 연구에서는 폴리프로필렌(PP)과 올레핀계 열가소성 엘라스토머(TPO)를 생분해성 고분자인 폴리카프로락톤(PCL)과 각각 블렌드할 경우 상용화제의 효과에 대하여 연구하였다. 본 연구에 사용한 TPO는 PP(80 wt%), EPDM(15 wt%) 그리고 Talc(5 wt%) 로 구성된 혼합체이며, 상용화제로는 maleic anhydride grafted polypropylene(PP-g-MAH)와 maleic anhydride grafted styrene-(ethylene-co-butene)-styrene copolymer(SEBS-g-MAH)를 사용하였다. PP/PCL 그리고 TPO/PCL 각각의 블렌드에서, PP-g-MAH 를 상용화제로 첨가한 경우 인장강도가 향상되는 것을 알 수 있었으며, 충격강도의 경우에는 rubber 를 포함하고 있는 SEBS-g-MAH를 상용화제로 사용하였을 때 향상되는 것을 알 수 있었다. PP/PCL 블렌드에 PP-g-MAH 상용화제를 첨가한 결과 PCL의 droplet 크기가 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한 유변물성 측정결과 상용화제 첨가에 따라 각각 블렌드에서 복합점도 변화가 작음을 알 수 있었는데 이것은 상용화제가 블렌드의 상용성 변화에 미치는 영향이 작아 용융점도에 미치는 영향이 미미하기 때문으로 사료된다. 요약하면, 블렌드의 기계적 물성, 모폴로지 및 유변학적 물성 측정 결과 PP/PCL과 TPO/PCL 각각의 블렌드에서 PP-g-MAH 상용화제는 PCL droplet 크기를 감소시켜 인장강도를 향상시키는 역할을 하였으며, SEBS-g-MAH 는 충격강도를 향상시키는 보강제로서의 역할을 하는 것을 알 수 있었다.
The effects of compatibilizers on the mechanical and rheological properties of PP/PCL and TPO/PCL blends have been studied. The thermoplastic polyolefin (TPO) consists of PP (80 wt%), EPDM (15 wt%) and Talc (5 wt%). Maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MAH) and maleic anhydride grafted styrene-(ethylene-co-butene)-styrene copolymer (SEBS-g-MAH) were used as compatibilizers. In mechanical properties of PP/PCL and TPO/PCL blends, tensile strength was increased when PP-g-MAH was used as a compatibilizer, and impact strength was increased when SEBS-g-MAH was used as a compatibilizer. From the results of SEM morphology of PP/PCL blend, PCL droplet size was decreased by the addition of PP-g-MAH. From the results of rheological property, complex viscosity of the PP/PCL and TPO/PCL blends did not change appreciably when the compatibilizers were added. From the results of mechanical, morphological and rheological properties of the blends, PP-g-MAH acted as a compatibilizer to increase the tensile strength of the PP/PCL and TPO/PCL blends. While SEBS-g-MAH acted as a impact modifier to increase the impact strength of the PP/PCL and TPO/PCL blends.

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비교과과정 운영 사례 조사 및 운영방안 도출에 관한 연구

최진영, 신판석, 박윤국, 김도영, 박종원, 윤구영, 김우년

[Kisti 연계] 한국공학교육학회 공학교육연구 Vol.14 No.4 2011 pp.69-77

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공학인증 운영 프로그램에서는 프로그램 학습성과를 달성하기 위한 도구로서 교과과정과 비교과과정을 운영하고 있다. 교과과정의 경우 프로그램 소속 학생들이 많은 시간을 할애한다는 점에서 이를 통한 프로그램 학습성과가 달성되기를 기대한다. 하지만, 교과과정만으로 이를 달성하기는 어려운 일이다. 따라서 비교과과정 운영을 통해 교과과정에서 달성도가 떨어지는 학습성과의 달성도를 높이려는 움직임들이 있다. 본 연구에서는 프로그램 학습성과 운영 및 평가 시 교과과정만으로는 달성하기 어려운 소프트 스킬에 대한 대체로서 비교과과정 운영에 대한 사례를 조사 분석하였다. 국내 40개 인증 프로그램의 비교과과정 운영 현황을 조사한 비교과과정 운영 사례를 바탕으로 총 30개의 비교과과정을 발굴 정리하고 각 과정별 학습성과 평가단위와 가중치를 제안하였다.
In an accredited engineering program, there are two important means for achieving program outcomes. Students participating in a program are expected to achieve program outcomes through the program curriculum, because during the course of the program, they spend most of their time following the curriculum. However, it is very difficult to achieve the program outcomes only through the curriculum. Therefore, it is necessary to provide and manage non-curriculum courses in a program to make students achieve those program outcomes that the curriculum itself cannot provide exclusively. In this study, we conducted a case study on non-curriculum management systems as a means for supplementing a curriculum in order to enhance achievement of program outcomes, specifically, so-called, soft skills. We studied about 40 accredited engineering programs in Korea and proposed 30 non-curriculum courses with their evaluation units as well as the weighing criterior given to each non-curriculum course.

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아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체와 폴리유산과의 블렌드에 대한 기계적 물성 및 모폴로지

이윤균, 김지문, 김우년

[Kisti 연계] 한국화학공학회 Korean chemical engineering research Vol.49 No.4 2011 pp.438-442

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본 연구에서는 poly(acrylonitrile-butadiene-styrene)(ABS)와 poly(lactic acid)(PLA)를 블렌드할 경우 상용화제의 효과에 의한 기계적 물성과 모폴로지 변화에 대하여 연구하였다. 상용화제로는 poly(styrene-acrylonitrile)-g-maleic anhydride) (SAN-g-MAH), poly(ethylene-co-octene) rubber-maleic anhydride(EOR-MAH)와 poly(ethylene-co-glycidyl methacrylate) (EGMA)를 사용하였다. ABS/PLA 블렌드의 인장강도, 굴곡강도 및 충격강도를 포함한 기계적 강도 측정 결과 SAN-g-MAH, EOR-MAH 그리고 EGMA 상용화제 모두 기계적 강도가 향상되는 것을 관찰할 수 있었다. 이중에서 SAN-g-MAH를 사용하였을 때 가장 우수한 기계적 강도를 나타내었으며, 3 phr 함량에서 가장 높은 수치를 나타내었다. SEM 모폴로지의 경우 세 종류의 상용화제 모두 ABS/PLA 블렌드에서 PLA의 droplet 크기가 감소하는 것을 알 수 있었다. 요약하면, 블렌드의 기계적 물성과 모폴로지 측정 결과 ABS/PLA블렌드에서 세 종류의 상용화제중 SAN-g-MAH (3 phr) 첨가하였을 때 가장 우수한 상용화제로서의 역할을 하는 것을 알 수 있었다.
Mechanical and morphological properties of poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) (ABS) and poly(lactic acid) (PLA) blends containing compatibilizers were investigated. Poly(styrene-acrylonitrile)-g-maleic anhydride) (SAN-g-MAH), poly(ethylene-co-octene) rubber-maleic anhydride (EOR-MAH) and poly(ethylene-co-glycidyl methacrylate) (EGMA) were used as compatibilizers. Mechanical properties such as tensile, flexural and impact strengths of ABS/PLA (80/20, wt%) blends were found to be increased when the SAN-g-MAH, EOR-MAH and EGMA were used. The maximum values for mechanical properties of the ABS/PLA (80/20) blend were observed when SAN-g-MAH was used as a compatibilizer at the concentration of 3 phr. From morphological studies of the ABS/PLA (80/20) blends, PLA droplet size was decreased by the addition of the compatibilizers used in this study. From the results of mechanical and morphological properties of the ABS/PLA (80/20) blends, SAN-g-MAH (3 phr) was found to be the most effective compatibilizer among the compatibilizers used in this study.

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PDMS막을 이용한 바이오 부탄올 분리정제와 투과증발 특성에 관한 연구

김정훈, 유비호, 장봉준, 김우년

[Kisti 연계] 한국막학회 멤브레인 Vol.19 No.2 2009 pp.157-164

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소수성, 고무상 고분자인 polydimethylsiloxane (PDMS) 소재를 대상으로 치밀한 단일막과 복합막을 제조하였으며 이들을 이용한 투과증발법을 통해 바이오부탄올을 농축하는 실험을 수행하였다. 바이오부탄올 회수를 위해 $1{\sim}5wt%$의 부탄올이 함유된 모델 수용액을 대상으로 조업온도$(20{\sim}40^{\circ}C)$와 막두께$(1{\sim}100{\mu}m)$를 변화시키면서 PDMS막의 투과증발 특성을 조사하였다. $100{\mu}m$ 두께 PDMS 단일막의 경우 공급부탄올의 농도가 증가할수록 포집된 부탄올의 농도, 선택도, 투과도가 증가하였다. 이러한 결과는 물보다 부탄올에 대한 PDMS 소재의 친화성과 막 사슬 내의 큰 자유부피(free volume)로 부탄올에 대한 확산저항이 적기 때문에 부탄올에 대한 선택도와 투과도가 높은 것으로 파악되었다. 조업온도를 $20{\sim}40^{\circ}C$로 증가시키며 투과증발특성을 조사한 결과, 온도의 상승에 따라 포집된 부탄올의 농도, 선택도, 투과도 모두 증가하였다. PDMS막의 두께가 $100{\mu}m$에서 $1{\mu}m$로 얇아질수록 포집된 부탄올의 농도와 선택도는 감소하였으며 투과도는 증가하는 경향을 보였다.
Bio-butanol recovery by pervaporation was performed with dense and composite polydimethylsiloxane (PDMS) membranes. The pervaporative behavior of the membranes was investigated as a function of operation temperature $(20{\sim}40^{\circ}C)$ and membrane thickness $(100{\sim}1{\mu}m)$ using a series of aqueous BtOH model solutions $(1{\sim}5wt%)$. With the increment of the BtOH concentration in feed, the Butanol concentration in permeate, pervaporation selectivity of Butanol over water and Butanol permeation flux increased. As the operating temperature of feed solutions increased, the BtOH concentration in permeate, pervaporation selectivity and permeation flux increased markedly. As the thickness of the PDMS membrane decreased, permeation flux increased but pervaporation selectivity decreased. These results were explained in terms of high solubility and low diffusion resistance of BtOH over water toward hydrophobic and rubbery PDMS membranes.

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PDMS막과 PTMSP막을 이용한 투과증발법에 의한 바이오 부탄올 회수

유비호, 장봉준, 김정훈, 이수복, 김우년, 정광섭, 김재현

[Kisti 연계] 한국막학회 한국막학회 학술대회논문집 2008 pp.90-93

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ABS-g-MAH를 포함한 Poly(acrylonitrile-butadiene-styrene)과 Polycarbonate 고분자 블렌드의 유변학적, 기계적, 형태학적 물성

송기헌, 홍존희, 승유택, 김연희, 한미선, 윤호규, 김우년

[Kisti 연계] 한국고분자학회 고분자 과학과 기술 Vol.31 No.4 2007 pp.283-288

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Poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) (ABS)/polycarbonate(PC) (70/30, wt%) 블렌드에 상용화제를 첨가하여 이축 압출기로 시편을 제조하였다. 사용된 상용화제는 ABS에 maleic anhydride(MAH)와 dicumyl peroxide(DCP)를 첨가하여 반응압출을 통하여 그래프트시킨 ABS-g-MAH이었다. ABS/PC(70/30) 블렌드에 상용화제를 5 phr 첨가한 경우 인장강도는 큰 증가는 관찰되지 않았으나, 약 52.25 MPa에서 55.03 MPa로 약간 증가하였다. ABS/PC(70/30) 블렌드의 유변학적 물성을 측정한 결과 상용화제 첨가 시 낮은 진동수 영역에서 탄성률의 증가가 관찰되었으며, 이와 같은 탄성률 증가는 손실탄성률보다 저장탄성률에서 더 잘 나타났다. 또한 ABS/PC(70/30) 블렌드에 ABS-g-MAH를 $1{\sim}10\;phr$ 첨가 시 분산상인 PC의 크기는 약 1.2에서 $1.5\;{\mu}m$로 큰 변화가 없음을 알 수 있었다. 이상의 연구 결과로서 저장탄성률 증가 및 복소점도 상승 그리고 인장강도의 증가로부터 ABS-g-MAH의 양이 5 phr일 때 ABS/PC(70/30) 블렌드에서 효과적인 상용화제로 작용함을 알 수 있었다.
Polymer blends containing poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) (ABS) and polycarbonate(PC) (70/30, wt%) with compatibilizer were prepared using twin screw extruder. Compatibilizers were prepared by reactive extrusion with the ABS, maleic anhydride(MAH) and dicumyl peroxide(DCP) using twin screw extruder In the ABS/PC (70/30) blends, tensile strength did not change significantly, but increased from 52.25 to 55.03 MPa when the ABS-g-MAH was added in the amount of 5 phr. From the results of rheological properties, storage modulus of the ABS/PC/ABS-g-MAH blends at low frequencies showed lager value than that of the ABS/PC(70/30) blend. From the results of the morphological properties of the ABS/PC(70/30) blend, it was observed that the drop size of the PC ranged from 1.2 to $1.5\;{\mu}m$ and did not change significantly with the addition of the ABS-g-MAH($1{\sim}10\;phr$). From the results of the storage modulus, complex viscosity, and tensile strength of the ABS/PC (70/30) blends, it is found that the ABS-g-MAH is an effective compatibilizer in the ABS/PC (70/30) blends when the ABS-g-MAH is added in the amount of 5 phr.

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에폭시/몬모릴로나이트 나노복합재료의 유전특성 평가

장용균, 김우년, 김준경, 박민, 윤호규

[Kisti 연계] 한국고분자학회 고분자 과학과 기술 Vol.30 No.6 2006 pp.492-497

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에폭시/몬모릴로나이트(MMT) master batch의 혼합온도를 달리하여 복합재료를 제조하였으며, MMT의 박리에 의한 복합재료의 유전특성을 비교하였다. MMT 함량이 낮은 복합재료에서 MMT의 박리가 지배적으로 발생하였으며, 고함량의 MMT 복합재료에서는 master batch 제조온도가 증가할수록 MMT의 층간거리가 증가하였다. 박리가 지배적인 저함량의 MMT 복합재료에서는 적절한 후경화 조건에 의해 유리전이온도가 증가되는 것을 알 수 있었다. MMT의 박리가 효과적으로 발생한 복합재료에서는 에폭시 분자구조의 배향분극이 억제됨으로써 유전율과 유전손실이 감소하였으며, 에폭시/MMT master batch의 혼합온도 및 시간, 그리고 복합재료의 후경화 조건에 따라서 복합재료의 유전특성을 향상시킬 수 있었다.
The epoxy composites are prepared with mixing temperature of epoxy/montmorillonite (MMT) melt master batch and the dielectric properties of the composites are also compared with intercalation of MMT. The exfoliation mainly occurrs iii the low content of MMT composites, while in the composites with high content of MMT the interspacing distance increases as the mixing temperature of epoxy/MMT master batch is increased. Class transition temperature of the composite which the MMT are effectively exfoliated is increased with the appropriate postcuring condition. Since the orientation polarization of dipoles in the epoxy molecules is restricted by the clay nanolayers exfoliated, the dielectric constant and dielectric loss of the composites are reduced. Furthermore, the dielectric properties could be improved by controling the mixing temperature and time of epoxy/MMT master batch as well as postcuring condition.

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PC/MWNT composites 의 유변학적 및 전기적 성질

승유택, 한미선, 이헌상, 김우년

[Kisti 연계] 한국유변학회 한국유변학회 학술대회논문집 2006 pp.45-48

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