• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.10a
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• pp.76-76
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• 1994

일반적으로 다공성 비대칭막은 상분리법에 의하여 제조하는데, 분리막을 구성하는 고분자를 적절한 용매에 녹인 제막용액을 일정한 두께로 casting하고 이를 비용매에 담가서 binodal/spinodal decomposition이 일어나도록 하여 제조한다. 이 방법으로 제조된 다공성 분리막의 성능은 표면층에 존재하는 pore의 크기와 그 분포 및 porosity에 의해 결정된다. Casting된 고분자 용액을 비용매에 침지시켜 다공성막을 형성시킬 경우 막의 표면과 비용매 사이의 계면에서 용매와 비용매의 교환이 일어난다. 용매-비용매 교환이 일어나면 제막된 고분자 용액내의 비용매의 양이 증가되어 열역학적으로 불안정해져 상분리가 일어난다. 그런데, 이때 용매-비용매의 교환이 매우 빠른 속도로 일어나므로 pore-size 및 그의 분포를 조절하기가 매우 어렵다. 표면층의 pore size와 분포를 조절하기 위하여 그간 고분자 용액내의 고분자 농도조절, 첨가제의 사용, 비용매의 조성을 바꾸는 등의 여러가지 방법에 대한 연구가 진행되어 왔다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.10a
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• pp.93-95
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• 1998

1. 서론 : 폴리이미드계 고분자는 기계적 성질과 내열성이 우수한 고분자 소재이다. 일반적으로 기체분리막으로서의 유리상 고분자는 기체의 투과성은 결여되지만, 고분자쇄의 동결속박에 의한 자유부피에 따라 기체의 선택성이 높게 나타난다. 본 연구에서는 고분자로서 polyetherimide(PEI) 를 이용하여 제막조건(고분자 농도, air gap, 용매, 내부응고제 주입량 등)을 달리하는 중공사막을 제조하여, 제막변수에 따른 막의 구조 및 기체투과 특성을 검토하였다.

• Membrane Journal
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• v.11 no.1
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• pp.22-28
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• 2001

Various charged homogeneous membranes were fabricated by blending of ionic polymer with a non-ionic polymer with different ratios. In this study. sodium alginate, chitosan and poly(vinyl alcohol) were employed as anionic. cationic and non-ionic polymers, respectively. The permcation and separation behaviors of aquCOll::; salt solutions have been investigated through the charged membranes. As the content of ionic polymer increases in the membrane, the hydrophilicity of the membrane increases and pure water flux as well as solution flux increases correspondingly, indicating that the permeation performance through the membrane is cletemunecl mainly by its hydrophilicity-, Electrostatic interaction between the charged membrane and ionic solute molecules, that is. Donnan exclusion was observed to be attributed to salt rejection to a great deal of extent, and molecular sieve mechanism was effective [or the separation of the salt solution under a similar electrostatic circumstance of solutes.

• Membrane Journal
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• v.30 no.6
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• pp.385-394
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• 2020

In the gas separation process, the separation membranes have to not only show high gas transport and selectivity but also exhibit exceptional stability at high temperature and pressure. However, when the polymeric membranes (particularly, glassy polymers) are exposed to the condensable gases (i.e., CO2, H2S, hydrocarbon, etc.), the polymer chains are prone to swell, leading to low stability. As a result, the plasticization behavior reduces the gas selectivity in the separation of mixture gases at high pressures and thus results in limited applications to the separation processes. To address these issues, many strategies have been studied such as thermal treatment, polymer blending, thermally rearrangement, mixed-matrix membranes, cross-linking, etc. In this review, we will understand the plasticization behavior and suggest potential methods based on the previously reported studies.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.7 no.6
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• pp.1142-1146
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• 1996

Cholesterol-containing surfactant was synthesized, and it was sonicated with monomer in water to form a vesicle solution. This vesicle solution was dried to construct a membrane which had a molecular multilayer structure. Using UV irradiation the monomer in this membrane were polymerized, and then surfactant was extracted by organic solvent. Using a X-ray diffractometer, the thickness of one layer and the regularity of the multilayer were measured. And scanning electron microscopy was conducted for fractured polymer film.

• ETRI Journal
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• v.11 no.1
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• pp.89-96
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• 1989

$C_2F_6$/$CHF_6$ 플라즈마를 이용한 실리콘 산화막의 반응성이온 식각공정시 실리콘 표면에 형성되는 고분자 잔류막과 근표면 손상영역을 X-선 광전자분광법(x-ray photoelectron spectroscopy)과 러더포드 후방산란법(Rutherford backscattering)을 이용하여 연구하였다. 표면 잔류막은 CF, $CF_2$, $CF_3$, $C-CF_x$, 그리고 C-C/C-H 등의 결합을 가진 불화탄소 고분자로 구성되어 있으며, 또한 C 1s와 Si 2p X-선 광선자 스펙트럼으로부터 C-Si 결합이 존재함을 확인하였다. 반응성이온 식각을 거친 실리콘 표면 구조의 연구결과, 불소와 탄소로 구성된 고분자막($<20 \AA$)이 극표면에 존재하며, 식각 후 공기중에 노출됨에 따라 고분자 잔류층으로 산소가 통과하여 기판을 산화시킴으로써 실리콘 산화막( $~10\AA$)이 그 아래에 형성되었음을 알았다. 그리고 실리콘산화막 아래에 탄소-산소 결합영역이 관찰되었다. 플라즈마 가스의 조성에서 $CHF_3$의 량이 증가함에 따라 고분자 잔류막의 두께가 증가하였으며, 본 연구의 실험조건에서 2분간 overetching한 시편의 경우에도 실리콘 표면 영역의 손상정도가 매우 적음을 발견하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.04b
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• pp.56-58
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• 1997

최근 polyolefin계열의 고분자 분리막이 많이 사용되고 있는데 특히 그 중 polypropylene막은 특성상 내약품성 및 내열성이 뛰어나 막 손상이나 성능 저하가 비교적 적은 고분자 막으로 평가되고 있다. 그러나 재질의 소수성 특성 때문에 심각한 fouling을 유발하게 되어 이를 방지하기 위해 막 표면을 hydrophilic agent로 개질 시켜 fouling을 제어하는 기술이 진행되고 있다. 일반적으로 막 재질을 개질 시키기 위하여 sulfonating agents, ozone, 그리고 hydrophilic monomer등을 grafting하는 방법들이 사용되고 있는데, 이는 공정상의 어려움이 있고 완벽한 친수성의 부여를 기대하기가 어렵다. 또한 막 기공 구조의 변화와 붕괴를 초래한다는 단점이 있다. 이밖에 hydrophilizing agent 등을 이용하여 wetting시킴으로써 일시적인 친수화 처리를 하는 방법이 있다. 그러나 이 방법은 membrane matrix로 부터 hydrophilizing agent가 새어 나가므로 영구적으로 사용할 수 없으며, 특히 의료용 분리막으로 이용될 경우 유출된 hydrophilizing agent가 cell membrane을 공격하여 cell 분해와 같은 인체에 해로운 결과를 초래하기 때문에 부적당하다. 최근 들어 저온 plasma를 이용한 표면 개질의 방법이 연구되고 있는데, 이는 plasma가 고분자 물질의 구조나 화학적 반응성과는 상관없이 모든 고분자 물질의 표면을 일정하게 개질 시킬 수 있으며 여타의 다른 방법들과는 달리 막 제조시 residual solvent의 문제점과 swelling의 문제점들이 발생하지 않는 장점 때문에 최근 각광받고 있는 기술 중의 하나이다. 또한 다른 방법에 비해 막과 plasma와의 강한 흡착력 때문에 영구적 친수성을 가지게 할 수 있다. 본 연구에서는 저온 plasma를 이용한 표면 개질이 막의 친수성 향상 및 fouling 방지에 미치는 영향에 대하여 조사하였다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.59 no.5
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• pp.413-422
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• 2015

Proton exchange membrane (PEM), which transfers proton from the anode to the cathode, is the key component of the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). Nafion is widely used as PEM due to its high proton conductivity as well as excellent chemical and physical stabilities. However, its high cost and the environmental hazards limit the commercial application in PEMFCs. To overcome these disadvantages, various alternative polymer electrolytes have been investigated for fuel cell applications. We used densely sulfonated polymers to maximize the ion conductivity of the corresponding membrane. To overcome high swelling, dipole-dipole interaction was used by introducing nitrile groups into the polymer backbone. As a result, physically-crosslinked membranes showed improved swelling ratio despite of high water uptake. All the membranes with different hydrophilic-hydrophobic compositions showed higher conductivity, despite their lower IEC, than that of Nafion-117.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1993.04a
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• pp.38-38
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• 1993

기존의 고분자막의 투과도와 선택성의 상호의존성을 개선하고자 하는 노력으로 복합막등에 관한 연구가 이제가지 이루어져왔으나 최근에는 전이금속을 유기고분자와 결합시켜 그 전이금속의 산화환원력을 이용하여 투과도와 선택성을 높이려는 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 근래에 촉진수송에 자주 이용되는 전이금속을 이용한 고분자 착체막에 있어서 전이금속과 배위자, 그리고 기체와의 관계를 규명하기 위하여 1차로 Schiff base를 배위자로 이용하여 Co을 착제로 만들어 $O_2, N_2$기체를 대상으로 투과실험을 행하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.265-265
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• 2010

고분자 소재(polycarbonate; PC)의 표면을 보호하고 광학적 특성을 유지하기 위해 산화물 다층 박막과 비정질 탄소 박막(diamond-like carbon; DLC)을 전자빔 증착(e-beam evaporation)과 이온빔 증착(ion-beam deposition)을 이용하여 고분자 소재에 코팅하였다. 전자빔 증착으로 코팅된 실리콘과 티타늄 산화물 다층 박막은 소재 표면에서 가시광선의 반사율을 낮추는 효과를 가지고 있어 다양한 광학 코팅분야에서 이용되고 있다. 비정질 탄소 박막은 경도가 높고 마찰계수가 낮기 때문에 기계부품의 수명향상을 향상하기 위해 주로 사용되며, 본 연구에서는 고분자 소재의 최상층에 코팅하여 보호막으로 이용하였다. 고분자 윈도우에 산화물 다층 박막을 코팅하면 코팅되지 않은 기판과 비교하여 투과율이 향상되었으며 보호막으로 코팅된 비정질 탄소 박막에 의해서 일어나는 투과율 저하를 부분적으로 상쇄하는 효과를 보였다. 산화물 다층 박막의 수는 광학 분야에서는 주로 5-7층을 이용하지만 고분자 소재는 코팅 공정이 길어지면 열 변형이 일어날 수 있기 때문에 산화막의 층수를 낮추는데 초점이 맞춰졌다. 5층과 3층으로 코팅된 산화물 박막 모두 투과율이 향상되었으며 3층에 비해서 5층의 투과율 향상효과가 큰 것으로 나타났다. 고분자 소재의 투과율은 평균 약 90%이었으며 산화물 다층 박막과 비정질 탄소 박막을 코팅한 후 투과율이 약 81%로 측정되었다. 비정질 탄소 박막과 산화물 다층 박막을 적절하게 설계하고 코팅한다면 고분자 소재의 보호막으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.