• Applied Chemistry for Engineering
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• v.19 no.4
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• pp.382-387
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• 2008

$Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ oxide was synthesized by polymerized complex method. Dense membrane of perovskite oxide was prepared using as-prepared powder by pressing and sintering at $1080^{\circ}C$. Leakage test was conducted on the membrane sealed by gold ring, Pyrex ring or Pyrex powder as a sealing material. The oxygen permeation flux of $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ membrane increased with increasing temperature and was $0.74mL/min{\cdot}cm^2$ at $900^{\circ}C$. In the case of the membrane applied by sealing material, oxygen permeation flux of the membrane using gold ring at $950^{\circ}C$ was higher than that using Pyrex materials because the undesired spreading of Pyrex glass materials in the membrane led to the reduction of effective permeation area. Microphotograph analysis results for the membrane after permeation test confirmedthe diffusion of Pyrex glass seal into the membrane.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.57 no.1
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• pp.11-16
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• 2019

$La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.3}Fe_{0.7}O_{3-{\delta}}$(LSTF) coated $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$(BSCF) membranes which has properties of high oxygen permeability and stability to $CO_2$ were applied to a bench scale apparatus to conduct oxygen permeation experiments. Also, the membranes of the laboratory and the bench scale device were divided into three regions according to the temperature gradient in the membrane reactor for comparative analysis. While oxygen permeation experiment were conducted up to $900^{\circ}C$, temperature dependence of Cr deposition was investigated. As a result, it was confirmed that the oxygen permeability was $2.37ml/min{\cdot}cm^2$, which was significantly lower than $3.79ml/min{\cdot}cm^2$ measured in the laboratory apparatus. It was found through XRD and SEM/EDS analysis that the decrease in oxygen permeability was originated from the deposition of gaseous Cr on the membrane surface released from the alloy material of the housing. In particular, a large amount of Cr was found in the medium temperature region.

• Membrane Journal
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• v.28 no.6
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• pp.424-431
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• 2018

The gas separation performance of a mixed membrane structure based on a mixture of polyethersulfone (PES) and cobalt tetraphenylporphyrin-benzylimidazole (CoTpp-BIm) as an oxygen carrier was investigated. The CoTpp-BIm mixed PES membrane had an asymmetric structure with a mixture of finger structure and sponge-like structure, and the upper surface was dense. The gas separation performance test was carried out using $94%\;N_2$ gas and $6%\;O_2$ mixed gas. Oxygen and nitrogen permeability coefficients were measured at ${\Delta}P$ ranging from 15 to 228 cmHg and the permeate side of the PES membrane was maintained at vacuum level. The oxygen permeability coefficient of CoTpp-BIm mixed PES membranes increased as supplied pressure was decreased. When the supply pressure was 15 cmHg, the gas permeability ($P_{O_2}$) was 6676 Barrer, the $O_2/N_2$ selectivity (${\alpha}$) was 6.1, and the promoting factor (F) was 2.39. Based on these results, it was confirmed that the addition of CoTpp-BIm to the PES film improved the oxygen separation characteristics.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.10a
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• pp.51-52
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• 1997

1. 서론 : 폴리이미드는 우수한 기계적 강도와 열적, 화학적 안정성으로 인해 최근 막분리 재료로 많이 연구 검토되고 있다. 대부분의 폴리이미드는 비교적 높은 선택도를 가지고 있으나 투과계수가 떨어지는 단점을 지니고 있어소 이를 극복하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 그 결과 투과계수를 크게 증가시킨 폴리이미드를 함성하였으나 선택도는 감소하여 투과특성의 상위한계를 넘지는 못하였다. 이 한계를 극복하기 의해서 복합잴를 이용하거나 UV, 플라즈마 처리에 의한 고분자막의 수식 등 많은 방법들이 연구되고 있다. 본 연구는 NaX형 제올라이트를 폴리이미드에 혼화시킨 막으로 산소/질소의 분리투과특성의 개선을 시도하였으며, NaX형 제올라이트와 폴리이미드 혼화방법, 혼화비율 등이 기체투과특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 본 실험에 사용된 NaX형 제올라이트는 직접 합성하여 사용하였다. 폴리이미드는 2,3,5,6-Tetramethyl-1,4-phenylenediamine(p-TeMPD)과 (3,3,4,4'-dicarboxyphenyl)-hexafluoropropene-dianhydride(6FDA)로 합성한 6FDA-p-TeMPD 폴리이미드를 사용하였고, 그 투과계수는 122Barrer, 선택도$\alpha$$_{N_2/O_2}$ = 3.4이다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1994.10a
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• pp.28-29
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• 1994

일반적으로 polyimide는 열적, 화학적으로 안정하며 좋은 기계적 성질을 갖고 있고 기체투과 특성이 뛰어나므로 훌륭한 막 소재로 알려져 있다. 그러나, 높은 선택도를 나타내면 투과도가 떨어지고 투과도가 높으면 선택도가 떨어지는 일반적인 고분자 막이 보이는 경향을 따르므로, 본 연구에서는 이례적으로 높은 산소 투과도를 보이는 6FDA-pTeMPD polyimide와 높은 선택도를 나타내는 6FDA-mPDA polyimide을 공중합 시킴으로써 각각의 homopolyimide로서는 얻을수 없는 개선된 기체 투과도와 선택도를 얻을 수 있으리라 예상하여 연구를 하였다. 조성과 자유용적, 조성과 Tg관계, 조성과 투과도 및 선택도를 조사하여 공중합 하였을때 고분자의 화학 구조와 미시적 구조간의 관계를 규명하여 분자 설계로 적절한 막 특성을 갖는 공중합 막을 합성할 수 있는 정보를 확립하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.443-443
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• 2013

유기광전자소자는 아주 얇은 두께로 제작 가능하여 휘어지는 소자를 구현할 수 있다. 이런 장점 때문에 플렉서블 디스플레이, 플렉서블 태양전지 구현에 가장 적합한 소자로 각광받고 있다. 하지만 수분이나 산소에 의한 소자내의 유기물과 금속의 열화로 소자의 수명이 줄어들기 때문에 산소 및 수분 침투를 방지하는 봉지기술(encapsulation)이 필요하다. 본 연구는 원자층 증착법을 이용한 무기박막층과 분자층 증착법을 이용한 폴리머박막의 적층구조를 이용하여 유기소자에 적용할 수 있는 수분 투과 방지막을 제작하였다. 무기박막층으로는 trymethylaluminum (TMA)과 $H_2O$를 사용하여 $Al_2O_3$를 제작하였고 폴리머층으로는 TMA와 ethylene glycol를 사용하여 alucone박막을 제작하였다. 폴리머층으로 사용된 alucone박막의 X-선 광전자 분광 스펙트럼은 대기중 수분과 산소에 의한 화학결합구조의 변화를 보였지만, $Al_2O_3$와 적층구조로 사용되었을 때, 배리어특성을 증가시키고 휘어짐에 따른 보호막의 열화현상을 줄여줄 수 있는 것을 Ca-test를 통해 확인하였다. 이러한 현상은 alucone막을 적층함으로써 $Al_2O_3$를 침투한 소량의 수분과 산소가, alucone박막을 지나면서 다음 $Al_2O_3$ 층으로 침투하기 전까지의 경로를 늘려주기 때문이라 사료된다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.1
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• pp.21-26
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• 1997

고주파 마그네트론 반응성 스퍼터링(rf magnetron reactive sputtering)으로 티타늄산화물 박막을 제조하여 산소비율에 따른 반응성 스퍼터링의 증착기구를 조사하고 산소비율 및 기판온도에 따른 산화물 조성의 변화, 미세조직, 광학적 특성의 변화를 연구하였다. 기존의 진공기상증착법으로 증착만 박막에 비해, 금속타겟을 사용하여 높은 증착속도를 얻을 수 있는 반응성 마그네트론 스퍼터링으로 성막한 티타늄산화물 박막은 치밀도가 우수하여 높은 굴절률(2.06)과 높은 광투과율을 보였다. 상온에서 성막된 티타늄 산화물박막의 경우, 산소비율이 낮은 조건에서는 다결정형의조직을 보였으나 산소비율이 높은 경우에는 비정질조직을 나타냈으며, 기판온도가 30$0^{\circ}C$ 이상에서는 산소비율에 상관없이 다결정형의 조직을 나타냈다. 하지만 산소비율이 임계값이상에서는 박막의 조성, 증착속도 등이 거의 변하지 않는 안정된 증착조건을 보였다. 30% 이상의 산소비율의 반응성 스퍼터링의 조건에서는 TiO$_{2}$의 조성의 박막으로 성장하여 약 3.82-3.87 eV의 band gap을 나타냈으며 기판온도의 증가에 따라 비정질 TiO$_{2}$에서 다결정 TiO$_{2}$으로 조직의 변화를 보여 광투과도도 약간 증가하는 경향을 나타냈다.

• Membrane Journal
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• v.10 no.4
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• pp.205-212
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• 2000

The true-lPN's based on silicone rubber(SR)rrubbery polymer) and polystyrenc(PS)(glass polymer) were prepared by using the sequential IP!\' method_ The characteristic of permeability of oxygen/nitrogen was investigated with the control of the amount of PSOO-70 wt%) in the true-lPN, As a results of fTlR and N1Vm. the SRIPS membrane was synthesised successfully with the IPN synthetic method, Thermal analysis resulls indicated that the degree of mixing of IPN increased with increase of the amount of PS in the IPN. Regarding the characteristic of gas permeability, the membrane showed a trend of decrease in oxygen permeability as the PS content increased, The oxygen permeability of membrane having 50 wt% of PS. however, increased momentarily, Selectivity, meanwhile, increased slightly as the contents of I'S increased. However, the maximum value of oxygen selectivity, which is 20.6% enhanced Value, was obtained with the membrane containing 50 wt% of PS. This can be explained that the behavior of lPN, i.e. mutual assistance, is pronounced in the membrane having 50 wt% of PS.

• Membrane Journal
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• v.23 no.2
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• pp.176-184
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• 2013

To investigate the performance of VOC separation, composite hollow fiber membrane was prepared which composed of poly (ether imide) support prepared by phase separation method and poly (dimethylsiloxane) coating active layer. The performances of the membranes for the application of recovery process in terms of their morphology, gas permeance test for $N_2$ and $O_2$ gases. Durability against benzene, toluene and xylene was also investigated. And permeation test for multi-component VOCS through the membrane with different feed concentration and stage-cut were investigated. Permeance of PEI supported membrane and the membranes coated with PDMS decreased from 45,000 GPU to 63 GPU and 49,450 to 30 GPU for $N_2$ and $O_2$, respectively. Recovery efficiency and concentration of VOCs in permeate increased with decreasing stage-cut. VOCs concentration in permeate proportionally increased with increasing feed concentration but concentration ratio and recovery efficiency showed any noticeable changes with feed concentration change.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.169-169
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• 2012

현재 디스플레이 시장은 LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel) 등과 같이 평판 디스플레이가 주류를 이루고 있으며 현재에는 기존의 디스플레이와는 달리 잘 휘어지고 높은 투과성을 가지는 플렉시블 디스플레이에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 하지만 이러한 플렉시블 디스플레이에 사용되는 플라스틱 기판의 경우 용제에 대한 화학적 저항성 및 기계적인 안정성이 취약한 점과 대기중의 수분이나 산소가 플라스틱 기판을 통하여 소자내로 침투하게 되어 금속전극을 산화시키거나 기포 또는 흑점 등과 같은 비 발광 영역이 확산되어 소자의 수명을 단축시키는 치명적인 단점을 가진다. 이에 본 실험에서는 고밀도 플라즈마 형성이 가능하고 저온공정이 가능한 FTS (Facing Target Sputtering) 장비를 이용하여 Polyethylene terephthalate (PET) 기판위에 낮은 수분 투과율 또는 산소 투과율을 갖는 양질의 무기 산화막을 적층하기 위해 저 투습도 및 기계적인 경도 향상을 위한 비 반응성 박막으로 $Al_20_3$층을 Ar분위기에서 증착하였고 그 위에 박막의 stress 감소, 유연성 향상을 위한 반응성 박막으로 Al을 Ar과 $O_2$를 비율별로 증착하여 비교 실험하였다. 이와 같이 제작된 무기산화막들을 Uv- spectrophotometer를 이용하여 광학적 특성을 조사한 결과 가시광 영역에서 모두 80% 이상의 높은 투과율을 나타내었으며, 그 외 XRD (X-ray Diffraction)를 사용하여 결정성을 확인, SEM (Scanning Electron Microscope), AFM (Atomic Force Microscope)을 이용하여 박막의 구조와 표면향상 및 표면조도를 측정한 결과 모든 박막에서 밀집도가 좋으며 거칠기가 작은 것으로 확인되었다. 마지막으로 수분 투과율(WVTR)을 알아보기 위해 Mocon (Permatran W3/31)장비를 이용하여 측정한 결과 $1.0{\sim}3.0{\times}10^{-3}g/m{\cdot}day$의 낮은 수분 투과율을 볼 수 있었다. 이러한 측정 결과로 볼 때 향후 FTS 장비를 이용하여 양질의 플라즈마를 형성하여 알루미늄 무기산화막을 이용한 고밀도 다층막을 형성하면 더욱 낮은 수분투과율을 갖는 가스차단막을 제작할 수 있을 것으로 보여지며 반도체 소자 및 디바이스의 Pachaging으로도 사용가능 할 것이라 사료된다. 본 연구는 한국산업기술진흥원에서 지원하는 2011년도 지역산업기술개발사업의 연구수행으로 인한 결과물임을 밝힙니다.