• 멤브레인
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• 제27권5호
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• pp.425-433
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• 2017

화석연료의 무분별한 사용에 따라 이산화탄소 배출 등 환경오염의 문제가 대두되면서, 전 세계적으로 신 재생에너지 및 친환경 에너지에 많은 연구가 이루어지고 있다. 연료전지는 전기에너지를 발생시키며 부산물로써 물만을 생성하는 친환경 에너지 발전 장치이다. 특히, 음이온 교환막을 이용한 알칼리 연료전지(Anion Exchange Membrane Alkaline Fuel Cell, AEMAFC)는 수소이온 교환막을 이용한 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)에 비해 보다 높은 촉매의 활성으로 인해 저가의 금속 촉매의 사용이 가능하다는 장점이 있다. 이러한 AEMAFC에서 요구되는 AEM의 특성으로는 연료전지가 작동하는 높은 pH 조건에서 높은 이온전도도 뿐만 아니라 화학적 안정성이다. 본 연구에서는 화학적 안정성을 극대화 시키기 위하여 poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) 고분자에 spacer-type의 전도기를 도입함과 동시에 가교법을 이용하여 높은 이온전도도($80^{\circ}C$, $67.9mScm^{-1}$)와 기계적 성질(영률 : 0.53 GPa) 뿐만 아니라 높은 pH 조건에서 화학적 안정성($80^{\circ}C$, 1000 h, 6.8% loss of IEC)을 갖는 AEMAFC용 고분자 전해질 막으로써의 가능성을 제시하였다.

• 공업화학
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• 제18권1호
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• pp.10-16
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• 2007

본 연구에서는 인체의 해로운 요소를 분해하고 분해 생성물인 암모니아($NH_3$)의 제거를 위한 우레아제 고정막 제조와 가수분해 특성에 관하여 검토되었다. 우레아제 고정막은 방사선 그라프트 중합법에 의해 다공성 중공사막에 음이온 교환기로서 DEA를 도입한 후 요소의 가수분해를 위해 우레아제를 고정시켜 제조하였다. 음이온 교환기가 도입된 막에 우레아제가 고정된 경우 그라프트율이 증가할수록 고정량이 증가하였다. 이것은 그라프트율이 증가할수록 그라프트 체인이 신장하여 단백질이 다층으로 고정되기 때문이다. 한편, 가교제의 첨가는 우레아제 고정막의 세척 과정에서 발생하는 탈리 현상을 억제할뿐 아니라 막의 반복사용도 가능하게 하였다. 5 h의 가교 반응을 통하여 탈리현상이 발생되지 않는 우레아제 고정막을 제조하였으며, 이때 제조된 우레아제 고정막은 1 mol과 4 mol의 요소 용액에서 각각 98%와 50% 이상의 가수분해 성능을 나타내었다.

• 폴리머
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• 제35권2호
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• pp.106-112
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• 2011

열적 안정성과 기계적 강도에서 우수한 장점을 지니고 있는 파라계 aramid 세그먼트와 제막 특성이 우수하고 내 가수분해성이 우수한 sulfone 세그먼트로 이루어진 공중합체를 이용하여 연료 전지용 막으로써의 응용가능성을 연구하였다. 아라미드 고분자의 용해도를 향상시키기 위해 아민기를 갖는 sulfonated ether sulfone 단량체와 p-phenylene diamine 그리고 terephthaloyl chloride를 일정한 순서로 반응시켜 아민으로 말단화된 공중합체를 합성하고 이것을 epoxy group을 함유하고 있는 trimethylolpropane triglycidyl ether(TMPTGE)와 열 가교를 통해 고분자 전해절막으로 제조되었으며, 전구체의 합성을 비롯한 각 단계의 반응은 $^lH$ NMR, FTIR, 및 적정에 의하여 확인되었다. 얻어진 전해질막은 이온교환용량과 함수율, 수소이온전도도 등이 측정되었으며 sulfonated ether sulfone 단량체의 함유량이 증가할수록 이온교환용량, 함수율, 수소이온전도도가 증가하는 것이 관찰되었다. Sulfonic acid sulfone 세그먼트를 60 몰%로 갖는 고분자 전해질막의 경우 이온교환용량이 1.88 meq/g, 함수율은 110wt% 이하의 수치를 보였으며, 가장 높은 수소이온전도도의 값은 상대습도 100%, $25^{\circ}C$에서 $7.4{\times}10^{-2}$ S/cm이었다.

• Elastomers and Composites
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• 제48권2호
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• pp.148-155
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• 2013

폴리머의 가교밀도는 팽윤 실험 데이터를 이용한 Flory-Rehner 식에 의하여 정량적으로 계산할 수 있는데, Flory-Rehner 식에서 상호계수 (${\chi}$) 항에 있는 lattice constant ${\beta}_1$ 값은 주의해서 선정되어야 한다. 이 ${\beta}_1$ 값은 경험에 의한 실험값으로 연구자에 따라 조금씩 다른 값이 선택되어 사용되고 있다. 일반적으로 Mooney-Rivlin 식에서 가교점 사이의 평균 분자량 $M_c$ 값은 Flory-Rehner 식에서의 $M_c$ 값과 동일한 의미를 가지며 Mooney-Rivlin 식으로부터 $M_c$ 값을 구하면 Flory-Rehner 식에서 ${\beta}_1$ 값을 구할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 먼저 Flory-Rehner 식의 상호계수 (${\chi}$) 항의 ${\beta}_1$ (=0.34) 과 1,2,3-트리아졸 폴리머의 팽윤 실험 데이터를 적용하여 $M_c$ 값을 계산하고, 두 번째로 인장 실험 데이터를 이용한 Mooney-Rivlin 식을 이용하여 $M_c$ 값을 계산 후 비교하였다. 결과적으로 두 개의 $M_c$ 값이 거의 유사하여 Flory-Rehner 식의 상호계수 (${\chi}$) 를 위해 선정한 ${\beta}_1$ (=0.34) 값이 적절함을 증명하였다.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.393-400
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• 2013

본 연구에서는 고밀도 폴리에틸렌 제조 공정에서의 부산물인 폴리에틸렌 왁스를 대상으로 무수말레인산(MAH)을 도입하여 솔루션 그라프트 반응을 수행 하였고, 반응 효율에 영향을 끼치는 반응 인자들과 MAH 기능기의 가수분해의 영향에 대해서 조사하였다. 측정 결과, MAH 단량체의 농도가 증가 할수록 그라프트 율은 증가하지만, 전환율은 감소하여 MAH 단량체의 농도가 15 wt% 정도에서 최대 효율을 나타냄을 알 수 있었다. DCP (dicumyl peroxide)와 DTBP (di-tert-butyl peroxide)를 개시제로 사용하여 농도에 따라 그라프트 반응한 결과, 약 0.5 wt%에서 그라프트 율이 최대값에 도달함을 볼 수 있었고, 가교반응은 2% 이하의 낮은 수치를 보임을 확인하였다. 반응온도에 따른 그라프트 율은 반응온도가 높아짐에 따라 증가하는 경향을 보이며, 최대 반응시간은 2 h 내외가 됨을 알 수 있었다. 폴리에틸렌 왁스에 그라프트 된 MAH 기능기는 주로 고리열린 상태로 존재하지만 그라프트 율이 5%이상에서는 고리가 닫힌 상태가 생성되었고, 이에 대한 가수분해 측정결과, 언하이드라이드(anhydride)기가 카르복실(carboxylic acid)기로 전환되는 율이 약 10% 정도로 측정되어, 저분자량 폴리에틸렌 왁스(polyethylene wax, PEW)-g-MAH 물성에 영향을 주는 인자로 여겨졌다.

• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.55-60
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• 2021

항생제는 감염병 환자의 치료, 농수축산업의 생산성 향상을 위한 목적으로 광범위하게 사용되는 약물이다. 그러나 항생제 과용 및 낮은 생분해성으로 인해 상당량이 하수로 누출되어 환경오염을 유발하며 내성 박테리아 출현을 촉진하고 있다. 본 연구에서는 생분해성 혈청 단백질인 알부민을 항생제 흡착제로 사용하기 위한 가능성을 탐구하였다. 혈청 알부민은 다양한 대사 산물과 호르몬을 모든 조직의 혈관 외 공간으로 운반하는 천연 혈액 단백질이다. 혈청 알부민은 수용성이 높지만 이온성, 친수성 또는 소수성 분자를 쉽게 수용하는 고유 결합 부위를 가지고 있어 나노 흡착제로 유망한 물질이다. 코아세르베이션(coacervation)을 유도하기 위해 탈용매제인 에탄올을 알부민 수용액에 적가하여 150 ~ 170 nm 크기 범위의 알부민 나노 입자로 탈수화 및 액-액분리 하였다. 글루타르알데히드 가교제를 첨가할 경우 알부민 나노입자의 크기 안정성 및 동질성이 증가하였다. 항생제 아목시실린에 대한 알부민 나노입자의 흡착능 평가에서 가교제 사용 농도, pH에 따른 흡착능의 차이가 관찰되었다. 분광광도법으로 측정한 알부민 나노입자의 단위질량당(mg) 최대 흡착능은 pH 4.0 수용액에서 아목시실린 12.4 마이크로그램(㎍)이다. 이러한 결과는 물에서 항생제를 제거하는 천연 나노 흡착제를 제조하기 위한 구성 물질로서 혈청 알부민의 잠재력을 보여준다.

• 공업화학
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• 제4권4호
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• pp.823-829
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• 1993

Linseed oil fatty acid(LOFA), phthalic anhydride(PAA) 및 trimellitic anhydride(TMA), trimethylol propane(TMP)을 사용하여 기본적인 유장(oil length) 50%의 중유성 알키드를 합성하고 trimethylol propane triacrylate (TMPTA)를 그라프트 공중합시켜 수용성 TMPTA 변성 알키드수지를 제조하였다. 알키드수지의 산가는 TMA함량으로 제어하였으며, 수용화에는 N,N-Dimethylethanol amino(DMEA)를 중화제로 사용하였다. TMA함량에 따른 산가별 내수성 및 수용화의 최적조건을 산출한 후, TMPTA의 첨가량 변화에 의한 분자량, 유리전이온도, 수용화 후의 점성도, 그라프트율을 측정하였으며, 멜라민 수지를 사용하여 가교시킨 막의 경화온도별 겔분율변화를 조사하였다. TMA첨가량 5.3~7.0%, 산가 40~50의 범위에서 알키드 수지의 내수성과 수용화가 가장 좋은 균형을 나타냈으며, 변성 알키드수지의 경우 TMPTA의 양이 증가할수록 분자량, 수용액의 점성도, 겔분율은 증가하였으나, 유리전이온도(Tg)는 감소하였다. 고형분 함량에 따른 점성도 변화는 고형분 40%일 때보다 50%일 때가 점성도가 낮게 나타났으며 중화도에 따른 수용액의 점성도 변화는 중화도가 높을수록 점성도는 낮아지나 중화도 100~110 사이에서는 거의 변화가 없음을 알 수 있었다. TMPTA의 그라프트율은 TMPTA의 첨가량이 4wt%인 때가 가장 높게 나타남이 확인되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제17권2호
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• pp.82-89
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• 2007

붕규산염계 유리에 EAF Dust를 $40{\sim}80wt%$ 첨가하고 후 용융하여 유리를 제조한 후 $700^{\circ}C$/10hr으로 열처리하여 결정화유리 시편을 합성하였다. FT-IR, SEM, 그리고 EDS 분석을 통하여 조성 및 열처리 조건에 따른 시편내 결정상 및 결합상태 변화를 관찰하고, 이를 TCLP(Toxic Characterization Leaching Procedure) 실험에서 얻은 결과와 연계시켜 시편의 화학적 내구성을 연구하였다. 유리에 더스트 첨가량이 증가함에 따라 FT-IR 스펙트럼 상의 가교산소 진동피크($1050{\sim}1060cm^{-1}$)와 비가교산소 진동피크($960cm^{-1}$)가 합쳐진 넓은 피크($1000cm^{-1}$ 부근)가 저파수쪽으로 이동하였다. 동시에 boroxol ring의 $B_2O_3$ 구조가 tetrhedral-, trigonal- 그리고 di-borate로 변화되는 것을 확인하였다. 결정화유리 시편에서 Fe-O 피크가 확인되었으며 이는 spinel이 생성되었다는 XRD 결과와 일치하였다. TCLP를 행한 유리시편의 표면은 균열이 심하였으나 결정화유리는 큰 변화가 없어, 결정상 생성이 화학적 내구성을 향상시킴을 확인하였다. Fe의 용출량은 더스트가 80wt% 첨가된 결정화유리의 경우, 유리시편에 비하여 1/15로 감소하였다. Zn은 더스트 첨가량이 70wt% 이하인 결정화유리에서 용출량이 유리에 비해 높았으나 80wt% 이상 시편에서는 유리보다 감소하였고 이는 willemite 생성과 연관이 있는 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제3권4호
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• pp.605-613
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• 1992

분자량이 1,000과 2,000인 카보네이트형 폴리올(PTMCG)을 사용하여 MDI와 사슬 연장제인 N-methyldielhanolamine을 반응시켜 NCO-말단 프레폴리머를 합성한 후 이온화제로 1,3-propane sultone을 반응시켜 양쪽이온성 작용기를 갖는 카보네이트형 폴리우레탄(ZPU)을 합성하였다. 모델반응의 IR과 NMR 스펙트럼으로부터 동일한 조건하에서 이혼화가 잘 일어나고 있음을 알 수 있어, 양쪽이온성 카보네이트형 폴리우레탄의 구조를 확인할 수 있었다. 열적성질을 측정한 결과 유리전이온도(Tg)는 $-15{\sim}-30^{\circ}C$ 범위로써 분자량이 1,000인 폴리올을 사용한 경우 $-15{\sim}-18^{\circ}C$, 분자량이 2,000인 폴리올을 사용한 경우 $-25{\sim}-26^{\circ}C$임을 알 수 있었다. 기계적 성질을 측정한 결과 인장강도는 분자량이 1,000과 2,000인 폴리올 모두 다 이온함량에 따라 크게 증가되나 이온 함량의 몰비율이 4.0 이상에서는 오히려 감소함을 알 수 있었다. 신장율은 인장강도와 달리 이온함량에 따라 오히려 감소함을 알 수 있었다. 이러한 물성측정의 결과로부터 인장강도가 우수하고, 연신율이 크지 않은 ZPU10-30을 택하여, 투과증발법을 이용한 에탄올 수용액농축에 응용하였다. 보다 우수한 선택도를 얻기 위하여 hexamethylene diisocyanate(HMDI)를 이용하여 가교막을 제조하였다. 팽윤도 실험결과 50wt% 에탄올농도 근처에서 증가하는 경향을 나타내었는데, 이는 에탄올에 의한 가소화효과의 영향이라고 생각된다. 분리성능을 최적화하기 위해 공급액 농도변화와 온도변화를 실시하였다. 전반적인 투과증발분리 성능은 선택도 2~83.2 및 투과유량 $25.4{\sim}58.8g/m^2hr$를 갖는 것으로 나타났다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권4호
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• pp.539-545
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• 2013

인산화 가교방법에 의해서 RS4 옥수수전분을 제조하고 이를 밀가루의 5, 10, 20%로 대체하여 쿠키를 제조하고 품질 특성을 비교하였다. RS4 옥수수전분의 첨가량이 증가 할수록 반죽 pH는 낮아졌으며 반죽의 밀도는 RS4 옥수수 전분 20% 첨가구에서 낮아지는 경향을 보였지만 대조구와 유의차는 없었다(p<0.05). 쿠키의 퍼짐성은 대조구 대비 RS4 옥수수전분 20%의 경우 약간 작아지는 경향은 있었지만 유의적인 차이점은 없었다(p<0.05). 쿠키의 수분함량은 RS4 옥수수전분의 첨가량이 늘어날수록 증가하는 경향을 나타내었으며 색도는 첨가량이 늘어날수록 L값이 높아졌으며 a, b값의 변화에는 유의차가 없었다(p<0.05). 쿠키의 경도(hardness)및 부서짐성(fracturability)는 첨가량이 늘어날수록 유의적으로 낮아졌다(p<0.05). 관능평가 결과 쿠키의 색상은 20% 첨가구에서는 조금 높은 점수를 받았으나 유의차는 없었으며 풍미는 대조구나 RS4 옥수수전분을 5%, 10%, 20% 첨가한 구나 유의차가 없었다. 조직감이나 맛도 RS4 옥수수전분을 첨가 할수록 일부 높아지는 경향을 보였지만 유의차는 없었다(p<0.05). 전체적인 기호도도 RS4 옥수수전분을 20% 첨가한 구가 3.7로서 대조구 3.2보다 약간 높아지는 경향을 보였으나 유의차는 없었다(p<0.05). 이상의 결과를 보면 쿠키의 품질이나 기호도에 영향을 주지 않고 RS4 옥수수전분을 밀가루 대비 20%까지 첨가하여 RS함량을 추가로 14.7% 상승시킨 쿠키를 제조할 수가 있었다.