• Korean Chemical Engineering Research
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• v.58 no.4
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• pp.524-529
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• 2020

To increase the mechanical durability of the proton exchange membrane fuel cells, a reinforced membrane in which a support is placed in the polymer membrane is used. The support mainly uses e-PTFE, which is hydrophobic and does not transfer ions, which may cause performance degradation. In this study, we investigated the effect of e-PTFE support on PEMFC performance and electrochemical durability. In this study, the reinforced membrane with the support was compared with the single membrane (non-reinforced membrane). Due to the hydrophobicity of the support, the water diffusion coefficient of the reinforced membrane was lower than that of the single membrane. The reinforced membrane had a lower water diffusion coefficient, resulting in higher HFR, which is the membrane migration resistance of ions, than that of a single membrane. Due to the low hydrogen permeability of the support, the OCV of the reinforced membrane was higher than that of the single membrane. The support was shown to reduce the hydrogen permeability, thereby reducing the rate of radical generation, thereby improving the electrochemical durability of the reinforced membrane.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.10 no.4
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• pp.502-508
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• 1999

We prepared non-porous membrane on the $Al_2O_3$ substrate with the different pore by the size by the plasma polymerization of $CHF_3$. We studied the permeability characteristics of membrane by Ar treatment and the effect of substrate pore size on gas permeation mechanism. The selectivity was increased with Ar plasma treatment time and rf-power near the substrate to the cathode while the permeability was decreased. It was observed that the solution-diffusion model would be applied to non-porous layers while it is applied Knudsen diffusion model to the substrate. From the experimental observation, it could be concluded that the pore size of $Al_2O_3$ membrane influenced on the permeability and the selectivity.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.3 no.2
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• pp.296-304
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• 1992

Porous polyurethane membrane was prepared by the phase inversion process with variable permeability in response to pH and solvent composition. Hydrophilic polymers were grafted on the surface of the symmetric porous membrane. Porous polyurethane membrane was obtained in DMSO/methanol. It was subsequently grafted with acrylamide on the surface with ceric ammonium nitrate(CAN) as a initiator, followed by the hydrolysis to obtain poly(acrylic acid-g-urethane) (PAA-g-PU) membrane. The change in permeability of vitamine $B_2$(riboflavin) was investigated through PAA-g-PU. For PAA-g-PU membrane, permeability increased with the decrease in pH, and with an increase in solvent content in sink solution.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.56 no.2
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• pp.151-155
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• 2018

Degree of membrane degradation in Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC) is mainly evaluated by the hydrogen crossover current density. The hydrogen crossover current density is measured by linear sweep voltammetry (LSV), which differs from the DOE protocol and the NEDO protocol. In this study, two protocols were compared during PEMFC operation and accelerated stress test. In the LSV method by the DOE method, the scan rate change affects the hydrogen crossover current density, but the NEDO method does not affect the hydrogen crossover current density. In the course of 15,000 cycles of polymer membrane wet/dry cycle, the DOE method was sensitive to membrane degradation, but the NEDO method was less sensitive to membrane degradation than the DOE method.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.10a
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• pp.75-76
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• 1996

다공성 고분자 분리막을 제조하는 방법으로 기존의 용매교환법을 대신하여 내용매성, 내약품성 및 내열성이 매우 뛰어난 고분자를 소재로하여 다공성 고분자막을 만드는 열유도 상분리법(Thermally Induced Phase Separation, TIPS)이 개발되었다. TIPS공정에서는 주로 고분자/희석제 system의 열역학적인 불안정성에 의하여 polymer-rich phase와 polymer-lean phase로 상이 분리되는 liquid-liquid phase separation과 결정성 고분자의 결정화에 의한 solid-liquid phase separation을 주로 상분리 mechanism으로 사용하고 있다. 따라서 위에 언급된 TIPS 이론에 근거한 melt spinning 공정에 의하여 PP 중공사막을 제조하였는데 wet spinning 공정에 의한 용매 교환법에 비해 비교적 공정이 단순하고 다공도를 조건하기가 용이하며 구조 및 성능면에서도 높은 재현성을 가지고 있다. 또한 우수한 소재임에도 불구하고 절절한 용매의 부재로 용매교환법에서 사용할 수 없었던 폴리올레핀계, 나일론계, 방향족출합계 고분자를 사용할 수 있게 되어 소재의 폭이 넓어졌다는데에 가장 큰 장점이 있다. 본 연구에서는 PP중공사막을 제조하기 위하여 먼저 용융 방사장치를 제작하였고 melt spinning 공정에 의해 막을 제조하는데 적합한 방사조건들을 확립한 후 결정된 방사조건에 의해 얻어진 PP 중공사막의 구조 및 성능에 영향을 미치는 인자들에 관하여 조사하였다.

• KSBB Journal
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• v.21 no.4
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• pp.255-259
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• 2006

The biodegradable hyaluronic acid(HA) membranes cross-linked with lactide using the crosslinking agent, 1-ethyl-3(3-dimethyl aminopropyl) carbodiimide(EDC) were prepared as a potential biocompatible material for tissue engineering. HA membranes having different mechanical properties were synthesised by varying degree of the mole ratio of lactide to HA, EDC concentration, and crosslinking temperature. HA membranes were degradable in water solution and the degradation became slower with the increasing mole ratio of lactide to HA. HA membranes were sterilized using ethylene oxide gas and extracted with cell culture medium for 24 h at $37^{\circ}C$ and 200 rpm. Cytotoxicity of the extract was tested using NIH/3T3 mouse embryo fibroblast as a model cell. Growth inhibition was not observed in the extracts of HA membranes with the mole ratios of lactide to HA, 5 or 10, and 10% EDC concentration, however 11% of growth inhibition was observed in the extract with the mole ratio of 13. Growth inhibition was not observed in the extracts of HA membranes prepared with 5% EDC or 10% EDC and the mole ratio of lactide to HA, 10, however 12% of growth inhibition was observed in the extract with 20% EDC. Cytotoxicity was not observed in the extracts of HA membranes prepared at varying crosslinking temperatures, $15^{\circ}C,\;25^{\circ}C,\;and\;28^{\circ}C$ with the mole ratio of lactide to HA, 10 and 10% EDC.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.10a
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• pp.49-50
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• 1996

비다공성막에서의 기체투과는 분리용막의 재료가 되는 기능성 고분자와 분리하고자 하는 기체 혼합물과의 작용이 투과확산을 지배하며 고분자의 구조에 의하여 결정되는 극성, 수소결합, 응집 에너지 밀도, 고분자 주쇄 유연성, 입체장애, 주쇄간 거리, 측쇄기의 운동성 등의 많은 인자들과 막결정화도 등의 인자들이 복합되어 기체투과에 작용하기 때문에 고분자 구조와 투과 특성과의 관계가 정량적으로 밝혀지지않고 있으나, 실험적 사실을 근거로 정성적 고찰이 이루어지고 있으며 몇가지 고분자막 미세구조를 나타내는 측정가능 물성들과 투과 특성을 상관시킬 수 있다. 폴리이미드막은 합성되는 diahydride와 diamine의 변화에 의해 다양한 화학적 구조를 갖는막을 만들 수 있으며 이들 막의 물성치들과 투과특성들도 서로 다르게 나타난다. 본 연구에서는 PMDA-MDA polyimide를 기본으로하여 다른 종류들의 Phenylene diamine을 첨가시켜 제조한 서로 다른 화학적 구조를 갖는 기체분리막들의 측정 가능한 물성치들과 산소, 질소 투과특성의 연관상을 연구하여 이들 사이의 정성적 상관성이 있음을 고찰한다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1992.10a
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• pp.45-46
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• 1992

최근들어 많은 연구자들에 의해서 고분자 재료를 이용하여 약물의 방출속도를 조절하며 이를 통해서 장기간에 걸쳐 치료 유효농도이상의 혈중농도를 유지 함으로써 치료효과를 극대화 하려는 연구가 진행되고 있다. 특히 고분자 재료를 이용한 macromolecular drug의 방출조절에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. Macromolercular drug은 인슐린, 알부민등의 단밸질과 유로키나제등의 효소와 같이 약효는 매우 높으나 적절한 투여 수단이 발견되지 않아 투여가 매우 번거로운 단점을 가지고 있다. 이와같은 macromolecular drug의 대부분은 구강을 통해서 투여하는 것은 거의 불가능하며 체내 반감기도 매우 짧아서 절절한 투여방법의 개선이 필요하다. 따라서 본 연구실에서는 macromolecular drug의 투여방법을 개선하고자 다공성 고분자막을 이용하였으며 생체 환경의 변화에 대해서 투과속도가 변화하는 자극감응성 고분자 막을 개발하고저 기질로 사용한 고분자 막의 표면에 기능성 모노머를 그라프트 반응을 통해서 도입하고 이의 이용 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.10a
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• pp.123-126
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• 1998

1960년 Allcock이 공기중에서 안정한 포스파젠고분자를 합성한 이래 포스파젠고분자는 열적, 화학적 안정성, 그리고 -P=N-골격에 다양한 측쇄를 부착함으로써 화학적으로 쉽게 고분자를 변형시킬 수 있다는 특징으로 인하여 이온교환막을 위한 기본고분자로 많은 관심을 끌고 있다. 1986년 MaCaffery등은 trifluoro- ethoxy를 치환한 고분자막을 합성하여 고온 안정성에 대한 특성을 실험한 바 있으며 1989년 Allen과 Macffrey등은 bistrifluoroethoxy를 치환시킨 포스파젠고분자를 합성하여 Co와 Mn이 들어있는 용액으로부터 Cr을 분리하였다. 그러나 trifluoroethoxy가 치환된 막은 소수성의 특징을 보이기 때문에 친수성이 요하는 곳에의 응용에는 사용할 수가 없었다. 친수성 포스파젠고분자의 합성의 경우는 1988년 Allcock과 Kwon등이 방사선을 이용하여 가교결합시켜 물에 녹지 않는 포스파젠 친수성 겔을 합성한 바 있으며 1990년 Wycisk등은 포스파젠 고분자를 슬폰화시켜 친수성을 가진 이온교환막을 합성하였다.

• Membrane Journal
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• v.10 no.4
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• pp.192-197
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• 2000

Gas permeation and separation characteristics of ozone treated polysulfone (PSF) membranes were investigated. The PSF is one of the most widely used commercial membranes. Ozone treatment of the PSF membrane was performed for certain hours by continuously supplying 5 vol.% ozone-containing oxygen to the chamber, in which the membrane samples were charged. The permselectivity of PSF increased with ozone treatment time, and it was found that one and half hour was enough to ozone treatment. Increase in the selectivity of the membrane for He/$N_2$, HY$N_2$, O:J$N_2$, COJ$CH_4$ by ozone treatment was found to be due to decrease in the permeability of gases with larger molecular size such as $N_2$ and $CH_4$ The decrease in the permeability of gases with smaller molecular size was negligible. The increase in the selectivities of the PSF by ozone treatment would be due to decrease in the free volume of the polymer because of the oxygen complexes generated by the reaction between ozone and the polymer.