• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.315-324
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• 2023

이온교환막은 전기막 공정의 성능을 결정하는 핵심 구성 요소이다. 본 총설에서는 다양한 전기막 공정에 적용되는 이온교환막의 성능을 탄소계 및 금속계 나노물질을 이용한 개질을 통해 향상시킨 최신 연구 동향을 살펴보았다. 나노물질들은 다양한 방법을 통해 이온교환막에 도입될 수 있다. 특히 탄소계 나노물질은 화학적 개질을 통해 추가적인 기능기를 도입함으로써 고분자 사슬과의 상호작용을 강화할 수 있다. 이를 통해 이온교환막의 이온전도도를 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 적층 구조를 통한 체거름 현상으로 이온 선택 투과성을 향상시킬 수 있다. 한편, 금속계 나노물질은 적층 구조 혹은 다공성 구조를 갖는 특성을 이용하여 이온교환막 내에서 목적 이온과 배제 이온 간의 수화 반경 차이를 이용한 체거름 특성을 통해 이온 선택 투과성을 향상시킬 수 있다. 또한, 사용한 바인더의 특성에 따라서는 나노물질-바인더 간의 상호작용을 통해 이온전도도도 향상시킬 수 있다. 본 총설로부터 탄소계 및 금속계 나노물질을 이용하여 이온교환막의 특성을 효과적으로 조절할 수 있으며, 따라서 이에 관한 연구가 전기막 공정의 성능을 크게 향상시키기 위해 중요함을 확인할 수 있다.

• 대한치과기공학회지
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• 제29권1호
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• pp.121-131
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• 2007

A preparation process's conditions of aqueous sol which contains anatase-type nano titania particles with photocatalyic properties was established by using Yoldas process, so called, DCS(Destabilization of Colloidal Solution) process in this study. And crystal size change and phase transformation of titania particles in aqueous titania sol depending on reaction conditions was investigated by a light scattering method and XRD analysis of frozen dried powders, respectively. This sol with photo catalytic nano titania particles was used to the following hydrophilic hybrid coating film's fabrication and its properties was evaluated. Subsequently, for coating film using the above mentioned aqueous titania sol, non-aqueous titania sol was prepared without any chemical additives and its time stability according to aging time was investigate. By using the above mentioned aqueous titania sol and non-aqueous sol, a complex oxide coating sol for metal and ceramic substrate and a organic-inorganic hybrid coating sol for polymer substrate was prepared and it's hydrophilicity depending on UV irradiation conditions was evaluated. As a conclusions, the following results were obtained. (1)Aqueous titania sol The average particle size of titania in formed aqueous titania sol was distributed between 20$\sim$90nm range depending on reaction conditions. And the crystal phase of titania powders obtained by frozen drying method was changed from amorphous state to anatase and subsequently transformed to rutile crystal phase and it is attributed to concentration gradient in aqueous sol. (2)Non-aqueous titania sol Non-aqueous titania sol was prepared using methanol as a solvent and a little distilled water for hydrolysis and nitric acid as a catalyst were used. The obtained non-aqueous titania sol was stable at room temperature for 20 days. Additionally, non-aqueous titania sol with addition of chealating reagent such as acethylaceton and ethylene glycol prolonged the stability of sol by six months. (3)Complex sol and hybrid sol with super hydrophilicity The above mentioned aqueous titania sol as a main photocataylic component and non-aqueous titania sol as a binder for coating process was used to prepare a complex sol used for metal, ceramic and wood material substrate and also to prepare the organic-inorganic hybrid sol for polymer substrate such as polycarbonate and polyethylene, in which process APMS(3-Aminopropyltrimethoxysilane), GPTS(3-Glycidoxypropyl-trimethoxysilane) as a hydrophilic silane compound and HEMA(2-Hydroxyethyl methacrylate) as a forming network in hybrid coating film were used. The hybrid coating film such as prepared through this process showed a superhydrophilicity below 1$10^{\circ}$ depending on processing conditions and a pencil's hardness over 6 H.

• 공업화학
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• 제17권6호
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• pp.604-608
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• 2006

폴리설폰 기저층에 무기섬광체인 ZnS(Ag)를 도포시켜 방사성 오염도를 측정하는데 사용될 수 있는 고분자 복합체를 제조하였다. 복합체는 방사성 오염물과 반응하여 섬광을 일으키는 무기섬광체의 활성층과 기계적 물성을 소지하여 전체적인 안정성을 부여하며 생성된 섬광의 광자들이 원활하게 투과될 수 있도록 하는 투명층의 폴리설폰 기저층으로 이루어져 있다. 기저층에 섬광체를 포함하는 활성층의 접착은 별도의 접착제 없이 기저 고분자와 동일한 폴리설폰을 바인더로 이용하여 도포시켰으며, 도포 방법으로는 어플리케이터를 이용한 제막방법과 스크린 프린팅을 이용하는 프린팅 기법을 사용하였다. 제조된 복합체는 기저층과 활성층이 일체형을 이루며 서로 완벽하게 접착되었음을 보였다. 제막방법을 통해 이루어진 복합체는 알파선을 탐지에 적합한 검출 특성을 보였으나, 도포 후 형상변형이 일어났으며 스크린 프린팅을 통해 제조된 복합체는 알파오염물에 대한 적절한 탐지특성 및 안정된 형상을 유지하는 것으로 나타났다.

• 전기화학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-10
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• 2023

리튬 이차전지의 4 대 구성요소에 포함되는 양극은 배터리의 에너지 밀도를 담당하는 중요한 구성요소에 속하며, 보편적으로 제작되는 양극의 습식 제작 공정에는 활물질, 도전재, 고분자 바인더의 혼합 과정이 필수적으로 이루어지게 된다. 하지만, 양극의 혼합 조건의 경우 체계적인 방법이 갖추어져 있지 않기 때문에 제조사에 따라 성능의 차이가 발생하는 경우가 대다수이다. 따라서, 양극의 슬러리 제작 단계에서 정돈되지 않은 혼합 방법의 최적화를 진행을 위해 보편적으로 사용되는 THINKY mixer와 homogenizer를 이용한 LiMn₂O₄ (LMO) 양극을 제조해 각각의 특성을 비교하였다. 각 혼합 조건은 2000 RPM, 7 min으로 동일하게 진행하였으며, 양극의 제조 동안 혼합 방법의 차이만을 판단하기 위해 다른 변수 조건들은 차단한 후, 실험을 진행하였다(혼합 시간, 재료 투입 순서 등). 제작된 THINKY mixer LMO (TLMO), homogenizer LMO (HLMO) 중 HLMO는 TLMO보다 더 고른 입자 분산 특성을 가지며, 그로 인한 더 높은 접착 강도를 나타낸다. 또한, 전기화학적 평가 결과, HLMO는 TLMO와 비교하여 개선된 성능과 안정적인 수명 주기를 보였다. 결과적으로 수명특성평가에서 초기 방전 용량 유지율은 HLMO가 69 사이클에서 TLMO와 비교하여 약 4.4 배 높은 88%의 유지율을 보였으며, 속도성능평가의 경우 10, 15, 20 C의 높은 전류밀도에서 HLMO가 더 우수한 용량 유지율과 1C에서의 용량 회복률 역시 우수한 특성을 나타냈다. 이는 활물질과 도전재 및 고분자 바인더가 포함된 슬러리 특성이 homogenizer를 사용할 때, 정전기적 특성이 강한 도전재가 뭉치지 않고 균일하게 분산되어 형성된 전기 전도성 네트워크를 생성할 수 있기 때문으로 간주된다. 이로 인해 활물질과 도전재의 표면 접촉이 증가하고, 전자를 보다 원활하게 전달하여 충전 및 방전 과정에서 나타나는 격자의 부피변화, 활물질과 도전재 사이의 접촉저항의 증가 등을 억제하는 것에 기인한다.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.243-249
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• 2006

전기이중층 커패시터 및 리튬이온 2차전지의 compact화 하기 위하여 격리막과 전해질의 기능을 동시에 갖는 겔 전해질에 대한 연구가 광범위하게 진행되어 왔다. 본 연구는 고분자 겔 전해질에 다량의 기공을 형성하여 전해질의 함침성을 높이기 위해 물리적 특성이 우수한 고분자 지지체 P(VdF-co-HFP)/PVP에 개공제 PVP를 이용하였으며, 가소제 PC와 EC, 그리고 지지전해질 $TEABF_4$를 이용하여 고분자 겔 전해질을 제조하였다. 분말활성탄 BP-20과 MSP-20, 전도성 개량제 Super P 및 결합제 P(VdF-co-HFP)와 PVP를 사용한 전극과 결합하여 단위셀을 제작하였고, 고분자 겔 전해질과 단위셀의 전기화학적 특성을 고찰하였다. PVP 첨가량에 따른 고분자 겔 전해질의 이온전도도는 7 wt%일 때 가장 우수한 이온전도도를 보였으나, 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성을 분석한 결과 AC-ESR은 3 wt%일 때 가장 우수하였다. 또한 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성 분석 결과 PC : EC = 33 : 33 wt%일 때 가장 우수하였다. 또한 PC를 단독 사용시 보다 PC와 EC의 혼합물을 가소제로 사용하였을 때 비정전용량 등 전기화학적 특성이 높았다. 고분자 겔 전해질의 두께에 따른 이온전도도는 $20{\mu}m$일때 가장 우수한 결과를 보였으나, 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성 분석 결과 $50{\mu}m$일 때 가장 우수한 사이클 특성을 나타내었다. 고분자 겔 전해질과 전극사이를 열 압착한 단위셀은 31.41 F/g의 높은 비정전용량과 안정한 전기화학적 특성을 나타내었다. 따라서 P(VdF-co-HFP : PVP = 20 : 3 및 PC : EC = 44 : 22 wt%로 제조된 EDLC용 고분자 겔 전해질의 최적 조성비는 23 : 66 : 11 wt%이었으며, 두께 $50{\mu}m$일 때 $3.17{\times}10^{-3}S/cm$의 이온전도도를 나타내었다. 이 때 단위셀의 전기화학적 특성은 DC-ESR $2.69{\Omega}$, 비정전용량 28 F/g 및 쿨롱 효율 100%이었다.

• 약학회지
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• 제41권3호
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• pp.305-311
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• 1997

Sustained release-microspheres and immediate release-pellets were prepared to develop a controlled release multiparticulate system containing both water soluble and insoluble dr ug. Pseudoephedrin.HCl (EPD) and terfenadine (TRF) were used as model drugs, respectively. Sustained release-EPD microspheres were prepared by solvent evaporation method using Eudragit RL or RS as a matrix combined with pH-insensitive film coating. Smaller EPD microspheres were obtained when smaller amount of Eudragit as a matrix material or larger amount of magnesium stearate as a dispersing agent was used. However the obtained microspheres did not show syfficient sustained release characteristics. About 97% of EPD was released after 1 hr irrespective of matrix material used. Subsequent coating of the microspheres with pH-insensitive polymer such as Eudragit RS or ethylcelulose (EC) resulted good sustained in 37.5, 73.3 and 92.0% release of encapsulated EPD in distilled water after 1, 3 abd 7 hr, respectively. It corresponds to mean dissolution time (MDT) of 2.3 hr, which is much larger than that of un-coated EPD microspheres (0.0048 hr). Immediate release TRF pellets were prepared by spherically agglomerated crystallization using Eudragit E as an inert matrix and methylene chloride as a liquid binder. Using Eudragit E alone as a matrix resulted in satisfactory physical properties of the pellets such as sphericity, surface texture and flowability, but led to slower release of TRF from pellets than un-modified TRF powder (MDT of 1.70 vs 1.43 hr in pH 1.2 dissolution medium). Introducing propylene glycol or sodium lauryl sulfate as an emulsifier brought about faster release of TRF from pellets (MDT of 1.14 and 0.95 hr, respectively). In conclusion, microencapsulation by solvent evaporation combined with film coating and spherically agglomerated crystallization were successfully utilized to prepare controlled release multiparticulate system composed of sustained release EPD-microspheres and immediate release TRF pellets.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.85-94
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• 2016

이 연구에서는 철근콘크리트 구조물 보강의 결합재로서 기존의 에폭시 재료가 가지는 한계를 극복하기 위하여 개발된 실라놀기를 이용한 친수성 화학 그라우트재(hydrophilic chemical grout using silanol, HCGS)를 소개하고 FRP 시트 보강공법을 적용한 슬래브 부재의 휨 실험을 수행하였다. 보강공법이 적용되지 않은 기준실험체, 슬래브와 FRP 시트를 기존의 에폭시로 부착한 실험체, 그리고 HCGS를 적용하여 시트를 부착한 실험체를 각 1개씩 총 3개의 슬래브에 대한 실험연구를 수행하였다. 또한, FRP 시트로 휨 보강된 슬래브 부재의 해석에 적합하도록 계면 수평전단력을 고려할 수 있는 휨 거동 해석모델을 개발하였다. 해석모델로 실험체들의 거동을 평가한 결과, 보강 실험체들은 휨 파괴 시점 전까지 완전합성에 매우 근접한 거동을 나타내는 것으로 평가되었으며, 특히, HCGS를 적용한 보강 실험체는 기존 에폭시의 한계를 극복하는 특성을 가지면서도 에폭시를 적용한 실험체와 유사한 휨 보강 성능을 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권1D호
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• pp.91-98
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• 2011

최근에 들어 보도나 산책로, 공원 등에 주로 사용되었던 보도블록 및 투수콘크리트 대신 합성고무칩(EPDM Chip)을 사용한 탄성포장이 보행시 충격흡수와 다양한 칼라와 디자인을 연출할 수 있어 사용이 증가되고 있다. 그러나, 자외선에 노출시 합성고무칩의 탄성력, 내구성 등이 저하되고, 황변현상으로 다양한 색상에 의한 경관포장의 기능이 저하되고 있다. 따라서 본 연구에서는 자외선에 노출 시 탄성포장의 주재료인 합성고무칩과 폴리우레탄수지의 색변화를 분석하기 위해 자외선 촉진 내후성 실험을 수행하였다. 그리고 색차계를 이용하여 색공간의 색 수치좌표를 이용하는 방법으로 색차를 정량적으로 분석하였다. 실험결과 기존에 주로 사용되는 BL 폴리우레탄수지의 색변화가 합성고무칩보다 큰 것으로 나타났다. 그리고 BC 폴리우레탄수지의 총색차 ${\Delta}E$가 촉진재령 14일에서 3.162로 BL 폴리우레탄수지의 20.639에 비해 6배 정도 자외선에 대한 색변화 저항성이 높은 것으로 나타났다. 따라서 합성고무칩을 사용하는 탄성포장에서 폴리머 제조시 이소시아네이트를 HMDI로 사용하여 체인형 분자구조를 갖도록 제조된 BC 폴리우레탄수지를 바인더로 사용하는 것이 자외선에 의한 색변화를 억제하는데 매우 효율적인 방법으로 나타났다.

• 접착 및 계면
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• 제21권3호
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• pp.101-106
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• 2020

본 연구에서는 에폭시 수지를 개질 한 변성 아크릴레이트를 합성하였으며, 이를 기존의 유리 섬유 복합소재에 사용하는 SMC 조성물에 5 phr - 15 phr을 첨가하여 SMC 소재를 제조하였다. SMC 프리프레그를 고온고압 (150 ℃, 10 bar)에서 컴프레션 몰딩방법으로 성형하여 유리섬유 복합소재를 제조하였으며, 제조된 복합소재를 가공하여 인장강도, 충격강도 등의 기계적 물성을 연구하였다. 실험 결과 합성된 변성 아크릴레이트를 5 phr을 포함하는 복합소재가 합성 아크릴레이트를 포함하지 않는 binder 샘플보다 인장강도는 약 20%, 충격강도는 약 12% 향상함을 보였으며, 이는 합성 아크릴레이트가 폴리에스터와 반응할 수 있는 4개의 아크릴 기를 가짐으로써 가교반응을 강하게 하면서 기계적 강도가 향상됨을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.258-264
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• 2018

본 연구에서는 급경사면서의 식생기반재 부착 및 녹화성능 확보를 위해 혼입한 기능성 첨가재의 성능 평가를 수행하였다. 기능성 첨가재의 혼입조건에 따른 평가 결과, 급경사면의 부착이 가능하면서 식물의 생육에 원활히 수분 공급을 위한 기능성 첨가재로서 증점제 및 고흡수성 폴리머의 적정 혼입율은 각각 5%, 1% 인 것으로 판단된다. 시멘트 계열의 경화재로 인하여 높아진 pH에 대한 대책으로서 킬레이트 수지 10% 이상 혼입시 pH가 약알칼리에서 중성으로 회복되었다. 토양 전도도 평가 결과, 모든 배합조건에서 254~340mS/m으로 측정되어 기준인 1,000mS/m이하인 기준을 만족하였다. 기능성 첨가재의 최적 배합조건으로 도로비탈면 녹화공사의 설계 및 시공 지침에서 제시하는 경도를 측정한 결과 1bar의 압력으로 시공할 때, 18~23mm의 기준을 만족하였다. 급경사면에 대한 부착강도 평가를 위해 경사면 각도조건에 따라 분사 후 리바운드량과 산중식 경도계를 이용한 경도를 측정한 결과, 75도 각도에서도 리바운드율 15%미만, 경도 18mm이상의 성능 확보가 가능하였다.