• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권1호
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• pp.152-162
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• 2017

태양광 발전의 효율을 높이기 위한 실란 커플링제와 나노 무기산화물을 첨가한 계면활성제를 이용한 친수성 코팅액을 제조하여 태양광 모듈의 유리 표면에 도포하여 김서림 방지(antifogging) 및 내오염성(antifouling)을 부여하였다. 1% 친수성 코팅액에 나노 무기산화물인 $Ludox^{(R)}$를 첨가한 경우 $Ludox^{(R)}$의 농도에 관계없이 초친수성과 우수한 antifogging 효과를 나타내었다. 그러나 유리에 대한 antifouling 효과는 $Ludox^{(R)}$를 10% 이상 첨가하였을 때부터 발현되었다. 또한, pH 4에서 가수분해한 TEOS를 첨가한 코팅액의 경우 TEOS를 0.7% 첨가한 경우 steam test 결과 antifogging 효과를 유지하였으며, 코팅한 유리 표면을 젖은 킴와이프로 100회 문지른 후에도 pollution test 결과 antifouling 효과를 유지하였다. 또한, AFM을 이용하여 표면 거칠기($R_q$)를 확인한 결과 TEOS를 너무 많이 첨가하면 가장 높은 표면 거칠기 값을 보였으며 코팅된 표면의 상태도 매우 불규칙하였다. TEOS가 0.7% 첨가된 경우 비교적 높은 표면 거칠기 값과 안정된 표면 상태를 나타내었다. 결론적으로 김서림 방지 특성만을 위하여는 나노 무기산화물인 $Ludox^{(R)}$는 필요없으나, antifouling의 효과를 나타내기 위해서는 최소 10%의 $Ludox^{(R)}$가 첨가되어야 하며, 우수한 내구성을 나타내기 위해서는 0.7%의 TEOS를 첨가해야 한다.

• 폴리머
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• 제39권1호
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• pp.122-129
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• 2015

최근 해양 산업에서는 해양환경에 잔류성은 없으면서 방오성능은 우수한 새로운 종류의 방오도료 수지 개발이 해결해야 할 시급한 과제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 폴리우레탄계 수지를 방오도료용 수지로 적용하여 평가하였다. Polyethylene glycol(PEG), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate(MDI) 2,2'-bis(hydroxyl methyl)propionic acid(DMPA)를 사용하여 중합한 후 방오성능을 발휘하는 치환기로서 quaternary ammonium salt를 치환시켰다. 합성된 수지는 최종적으로 필름화하여 해수 내에서의 마모특성을 확인하였다. 그 결과, PEG의 분자량이 600인 방오도료용 폴리우레탄 수지의 기계적 물성이 가장 양호함을 알 수 있었으며, quaternary ammonium salt의 함량이 일정 이상으로 많은 경우에는 수지에 대한 부착력이 저하됨을 확인하였다.

• Korean Membrane Journal
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• 제9권1호
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• pp.1-11
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• 2007

To prepare chemically stable asymmetric microporous membranes with a hydrophilic surface, which would be expected to have better antifouling properties, poly(vinylidene fluoride) (PVDF) blend membranes were prepared by the phase inversion process. PVDF mixture solutions in N-methylpyrrolidone (NMP) blended with several polar potential ionic polymers such as polyacrylonitrile (PAN), poly(methylmethacrylate) (PMMA) and poly(N-isopropylacrylamide) (NIPAM) were used for the formation of the PVDF blend membranes. They were then characterized with several analytical methods such as FESEM, FTIR, contact angle measurement, pore size distribution and permeability measurement. Regardless of different polar polymers blended, they all showed a finger-like structure with more hydrophilic surface than the pristine PVDF membrane. For all the PVDF blend membrane, due to the polar potential ionic polymers used, the flux of those was improved. Especially the PVDF blend membrane with NIPAM showed the highest flux among the membranes prepared. Also antifouling property of the PVDF membrane was improved by the use of the polar polymers.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권2호
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• pp.253-258
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• 2016

선박 및 해양구조물에서의 생물학적 오손을 방지하기 위하여 나노크기의 $MnO_x-WO_3-TiO_2$ 분말을 졸겔법으로 합성하여 특성을 제어하였고, 입자의 결정과 미세구조 등 분체특성 평가를 실시하였다. 자기마모형 방오도료의 안료에 적용하기 위하여 수지에 첨가된 $TiO_2$계 나노분말 안료의 함량에 따른 표면특성 및 방오성능을 확인하였다. $TiO_2$계 안료의 분체특성으로 비표면적은 약 $90m^2/g$, 입자크기는 약 100 ~ 150 nm을 보였다. 텅스텐 산화물은 망간산화물과 티타늄산화물과 상관관계를 통해, 삼원계 분체가 분체특성 및 표면특성이 우수하였다. 망간산화물의 첨가는 독특한 산화환원 특성으로 인하여 방오성능을 증가시키고, 텅스텐 산화물은 안료의 분체특성을 향상시킴으로, 안료와 수지의 비율을 조절하여 분산성, 표면특성 및 방오성능을 제어하였다. 그 결과로, 분산성 및 표면특성에 있어서 1, 5 wt. % 안료가 첨가된 것이 일부 우수하였으나, 5개월 동안의 해상침지시험에서는 2 wt. % 함유된 시편이 높은 방오성능을 보여 해양구조물의 방오안료 적용가능성을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.791-797
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• 2017

본 연구에서는 Poly (dimethylsiloxane) (PDMS)의 높은 소수성과 생체분자들의 비특이적 흡착 문제를 해결하기 위해 PEO-PPO-PEO 블록 공중합체의 포매(embeddeing) 방식을 이용하여 손쉬운 표면 개질 및 이의 최적화 조건을 조사하였다. 친수성 표면 개질의 특성은 PDMS 내에 포매된 블록 공중합체의 농도, 수침(water-soaking), 및 소수성 표면으로 회복 시간 등의 영향을 평가하였다. 개질된 PDMS 표면은 알부민 단백질(2 mg/ml)까지 단백질의 비특이적 결합 방지 특성을 보였으며, 또한 O/W (Oil-in-Water) 에멀젼을 쉽게 형성할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제30권6호
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• pp.359-372
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• 2020

기름/물 분리막은 다른 분리 기술들에 비해 낮은 에너지 비용과 높은 성능 수준을 갖고 있다. 초친수성과 수중에서 소유성은 효과적인 기름/물 분리막을 개발하는 데 가장 중요한 요인으로 작용한다. 이와 더불어 방오속성과 생분해성도 효과적인 기름/물 분리막을 개발할 때에 고려되는 중요한 요소들이다. 본 리뷰 논문에서는 다양한 화학성분과 형태를 변형시켜 개발된 기름/물 분리막의 특성과 분리 효율을 개선한 연구들을 소개한다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제15권3호
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• pp.139-152
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• 2024

Mixed matrix membranes have gained significant recognition in the wastewater treatment industry for their effectiveness in removing dyes, proteins, and heavy metals from water sources. Researchers have developed an innovative technique to enhance properties of these membranes by incorporating amine-functionalized carbon nanotubes into the polymer matrix. This approach introduces amine functional groups onto the membrane surface, which are then modified with trimesoyl chloride and cyanuric chloride. The modified membranes are characterized by XPS to confirm successful bonding of amines with the trimesoyl chloride and cyanuric chloride. The surface charge of the modified membrane also plays a role in the modification process; the membrane modified with trimesoyl chloride has a negative surface charge, while the one modified with cyanuric chloride has a more positive charge. At the same acidic pH, the positive or negative charge of the mixed matrix membranes assists in enhancing the rejection of heavy metals. This results in improved antifouling properties for both modified membranes. The heavy metal rejection for all modified membranes is higher than for unmodified membranes, due to both adsorption and complexation abilities of the functional groups on the membrane surface with heavy metal ions. As the membrane surface functionalities increase through modification, the separation due to complexation also increases. The bulk morphology of the membrane remains unchanged, while roughness slightly increases due to the surface treatment.

• 공업화학
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• 제30권3호
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• pp.358-364
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• 2019

반사 방지(anti-reflective; AR) 코팅막의 광학 특성 및 내오염성을 향상하기 위하여 tetraethylorthosilicate (TEOS)/염기 및 methyltrimethoxysilane (MTMS)/산 혼성 용액의 혼합비를 변화시키며 다양한 AR 코팅막을 제조하였다. 제조된 AR 코팅막은 UV-Vis, 접촉각 측정기, AFM, FT-IR 및 연필 경도 시험을 통해 특성을 분석하였다. MTMS/산 용액의 함량이 10 wt%인 혼성 용액으로 제조한 AR 코팅막에서 유리 기판은 매우 우수한 광학 특성(97.2%의 투과율), 우수한 내오염성($121^{\circ}$의 물 접촉각 및 $90^{\circ}$의 $CH_2I_2$ 접촉각), 중간 정도의 기계적 강도(4 H의 연필 경도)를 나타내었다. 특히 우수한 내오염성은 기판의 표면 위에서 혼성 용액 내 소량의 MTMS/산 용액으로부터 유래된 메틸기($-CH_3$)의 고른 분산에 기인한 것으로 고려되었다. 연필 경도 시험 결과로부터, AR 코팅막의 기계적 강도는 MTMS/산 용액의 함량이 증가할수록 향상되는 것으로 나타났다.

• 폴리머
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• 제32권4호
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• pp.397-402
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• 2008

과불소 에테르 화합물(PFPE)은 높은 접촉각 및 낮은 표면에너지, 우수한 윤활제 성질과 방오성의 특성을 가지고 있어 산업적으로 많은 관심을 받아왔다. 반면에, 합성단계의 복잡성과 위험성을 갖고 있어 많은 연구가 되어 오지 못했다. 본 연구에서는 과불소 폴리에테르 올리고머 형태의 새로운 실란화합물을 합성하고 $^{19}F$-NMR 및 $^1H$-NMR을 통하여 구조분석 하였다. 또한 코팅필름의 접촉각 및 흐름각, 내오염성 등 표면 특성을 조사하였다. 그 결과, 기존의 방오성 필름보다 낮은 흐름각과 우수한 내오염성의 특징을 보여 방오성 필름 코팅 제로서 산업적 가능성을 확인하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제3권1호
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• pp.35-49
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• 2012

In membrane processes, various agents are used to enhance, protect, and recover membrane performance. Applying these agents in membrane modification could potentially be considered as a simple method to improve membrane performance without additional process. Citric acid (CI) and sodium bisulfite (SB) are two chemicals that are widely used in membrane feed water pretreatment and cleaning processes. In this work, preadsorptions of CI and SB were developed as simple methods for polysulfone ultrafiltration membrane modification. It was found that hydrogen bonding and Van Der Waals attraction could be responsible for the adsorptions of CI and SB onto membranes, respectively. After modification with CI or SB, the membrane surfaces became more hydrophilic. Membrane permeability improved when modified by SB while decreased a little when modified by CI. The modified membranes had an increase in PEG and BSA rejections and better antifouling properties with higher flux recovery ratios during filtration of a complex pharmaceutical wastewater. Moreover, membrane chlorine tolerance was elevated after modification with either agent, as shown by the mechanical property measurements.