• 폴리머
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• 제39권1호
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• pp.157-164
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• 2015

본 연구에서는 수중 질산성 질소($NO{_3}^-$) 제거용 음이온교환막 제조를 위하여 poly(vinylimidazole-co-trifluoroethylmethacrylate-co-divinylbenzene)(PVTD) 공중합체를 제조하고, quaternization 반응을 통하여 관능기를 도입하기 위한 최적화 반응온도, 반응시간, 관능화농도 조건을 규명하였다. 제조한 음이온교환막의 구조 확인과 분자량 측정을 위하여 FTIR, $^1H$ NMR, 스펙트럼 분석과 GPC 분석을 하였다. 또한 제조한 음이온교환막의 함수율, 팽윤율, 전기저항, 이온교환용량과 같은 기본물성을 측정하였다. 또한 수중 질산염 제거율과 선택성을 확인하기 위하여 막의 음이온 투과성을 측정하여 질산성 질소의 선택성을 확인하였다. 최적 함수율, 전기저항, 이온교환용량은 각각 51.2%, $5.4{\Omega}{\cdot}cm^2$, 1.04 meq/g으로 측정되었다.

• 공업화학
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• 제8권1호
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• pp.29-38
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• 1997

고농축에멀션중합방법을 이용하여 친수성-친유성 고분자복합소재를 합성하였다. w/o 형태의 고농축에멀션의 연속상은 styrene이며, 분산상은 수용성 acrylamide용액으로 분산상의 부피분율이 0.74 이상이다. 중합온도에서 에멀션의 안정성에 미치는 주요 요인들로는 친유성액체와 친수성액체의 물리화학적 특성인 극성, pH, 이온세기 및 계면활성제의 종류와 농도가 있다. 친유성액체와 친수성액체 사이의 계면장력이나 친수성액체와 계면활성제 수용액사이의 계면장력에 있어 계면장력의 값이 큰 경우는 높은 에멀션의 안정성을 나타낸다. 계면활성제의 HLB가 3.0~9.0 경우와 계면활성제의 농도가 CMC가 이상에서 에멀션이 높은 안정성을 나타낸다. 전자현미경을 이용한 조사에 의하며 복합재료는 분산상의 Poly acrylamide입자가 망상구조의 얇은 polystyrene필림에 의해 분리된 구조로 이루어져 있음을 보여주고 있다. 고농축에멀션에서부터합성된 고분자복합재료막은 물-에탄온 혼합물에서 물에 대해서 높은 선택성을 나타내었으며, 또 에탄올의 농도가 증가할수록 막의 선택도는 증가하였으나 투과속도는 감소함을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제22권6호
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• pp.424-434
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• 2012

본 연구에서는 CVD법으로 세라믹 막을 제조하였다. 튜브의 ${\alpha}-Al_2O_3$ 지지체 위에 Ga 염이 첨가된 ${\gamma}-Al_2O_3$를 코팅하였고, 실란화합물인 tetramethylorthosilane (TMOS) 를 $650^{\circ}C$에서 화학적 기상 증착법으로 막에 증착하였다. 제조된 세라믹 막을 사용하여 수소, 질소, 이산화탄소, 메탄의 단일조성 기체투과 실험을 $600^{\circ}C$에서 시행하였다. Ga 염 비첨가 시, $600^{\circ}C$ 수분 처리 실험의 $H_2/N_2$ 선택도가 926에서 829로 감소한 반면, Ga 염 첨가 시에는 910에서 904로 안정하였다. 이 결과를 통해, 막에 금속염을 첨가하여 제조한 막이 수분 안정성을 향상시킴을 확인하였다.

• Korean Membrane Journal
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• 제6권1호
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• pp.10-15
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• 2004

We developed a water-selective ceramic composite membrane for use as a dehydration membrane reactor for dimethylether (DME) synthesis from methanol. The membranes were modified on the porous stainless steel support by the sol-gel method accompanied by a suction process. The improved membrane modification process was effective in increasing the vapour permselectivity by removal of defects and pinholes. The optimized alumina/silica composite membrane exhibited a water permeance of 1.14${\times}$10$^{-7}$ mol/$m^2$.sec.Pa and a water/methanol selectivity of 8.4 at permeation temperature of 25$0^{\circ}C$. The catalytic reaction for DME synthesis from methanol using the membrane was performed at 23$0^{\circ}C$, and the reaction conversion was compared with that of the conventional fixed-bed reactor. The reaction conversion of the membrane reactor was much higher than that of the conventional fixed-bed reactor. The reaction conversion of the membrane reactor and the conventional fixed-bed reactor was 82.5 and 68.0%, respectively. This improvement of reaction efficiency can last if the water vapour produced in the reaction zone is removed continuously.

• 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.

• 멤브레인
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• 제33권5호
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• pp.257-268
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• 2023

막 축전식 탈염 공정(membrane capacitive deionization, MCDI)은 이온교환막을 다공성 전극과 함께 사용하여 탈염 효율을 향상시킬 수 있는 CDI 공정의 변형이다. 이온교환막은 MCDI의 성능에 큰 영향을 미치는 핵심 구성요소이다. 본 연구에서는 MCDI의 탈염 효율을 크게 향상시킬 수 있는 이온교환막의 최적 제조 인자를 도출하고자 하였다. 이를 위해 PE 다공성 필름의 세공에 단량체를 충진하고 in-situ 광중합을 진행하여 세공충진 이온교환막(pore-filled ion-exchange membranes, PFIEMs)을 제조하였다. 실험 결과, 제조된 PFIEMs은 다양한 탈염 및 에너지 변환 공정에 적용할 수 있는 수준의 우수한 전기화학적 특성을 나타내었다. 또한, MCDI 성능과 막 특성 인자와의 상관성 분석을 통해 막의 가교도를 제어하여 막의 전기적 저항이 충분히 낮은 범위에서 이온 선택 투과성을 최대화하는 것이 MCDI의 성능 향상을 위해 가장 바람직한 막제조 조건이라는 결론을 얻었다.

• 한국염색가공학회지
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• 제3권2호
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• pp.43-48
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• 1991

Cellulose acetate (CA) and poly-4-vinyl pyridine (PVP) in various weight proportions were mixed in a mixed solvent of trifluoroacetic acid: methylene chloride/6:4 (v:v). CA was miscible with PVP in that solvent system. CA/PVP/solvent show liquid crystal in a certain range of concentration and the nature of that liquid crystal was cholesteric. Films of the liquid crystal composite cast from the liquid crystal solutions of CA/PVP were tested in a viewpoint of biomembrane. Results show that considering permselectivity CA/PVP membrane is better than that of CA and CA/PVP membrane is closer to cell membrane.

• 한국고분자학회:학술대회논문집
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• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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• pp.270-270
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• 2006

We have prepared polymer electrolyte membranes (PEMs) for DMFC from polymer mixture of poly(vinyl alcohol) and poly(vinyl alcohol-co-2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid) (AP-2) changing the AP-2 content. The proton conductivity(${\Box}$) and methanol permeability(P) of the PEMs increase with increasing AP-2 content because the water content of the PEMs increases with increasing AP-2 content. The proton permselectivity of the PEMs, which is defined as ${\Box}={\Box}/P$, indicates higher values than that of $Nafion{(R)}$117.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.47-48
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• 1996

최근 고분자 분리막을 이용한 기체 혼합물의 분리시 분리특성을 향상시키고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 고분자 막에 의해 기체를 분리할 경우 기체의 투과도와 선택도는 상반된 특성을 갖고 있어 투과도와 선택도 모두를 동시에 증가시키기 위한 분리막 소재의 개발 및 개선이 요구되며, 많은 연구자들이 이에 관련된 연구들을 수행하고 있다. 본 연구에서는 다양한 종류의 흡착제가 함유된 불균일상 기체분리막을 제조하여, 이막의 흡착제 함유량 변화에 따른 기체 투과성 및 발효가스중 특정성분 기체의 선택특성을 연구하였다. 본 연구는 김치를 포함한 우리나라 전통 식품의 밀폐포장내에서 발생되는 발효가스를 효율적으로 제거 또는 방출하기 위한 포장재 개발 연구에 대한 기초 연구로서 수행되었다.

• Korean Membrane Journal
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• 제7권1호
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• pp.42-50
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• 2005

Among ceramic membranes developed to date, amorphous silica membranes are attractive for gas separation at elevated temperatures. Most of the silica membranes can be formed on a porous support by sol-gel or chemical vapor deposition (CVD) process. To improve gas permselectivity of the membrane, well-controlled pores having desired size and chemical affinity between permeates and membrane become important factors in the preparation of membranes. In this article, we review the literature and introduce our technologies on the microstructure to be solved and pore size control of silica membranes using sol-gel and CVD methods.