고분자 물질은 저분자량의 유기 단량체들이 화학 공유 결합으로 연속적으로 연결된 거대 분자 구조를 갖는다. 고분자 사슬로 연결된 단량체들은 힘의 장 의 지배하에 열에너지에 따라 지속적으로 운동을 한다. 이와같은 단량체들의 운동은 국부적으로 제한되나 온도가 증가되어 유리 전이온도 이상이 되면 분자전체에 상당하는 운동으로 발전하게 된다. 이때 소음 및 진동 에너지는 효과적으로 흡수되어 열에너지로 발산된다. 본고에서는 유리 전이온도에서의 고분자 재료의 특성가 실제 소음 및 진도제어시 고려해야할 고분자 재료의 특성에 관해 알아본다.
에틸렌글리콜(ethyleneglycol)을 이용한 폴리비닐에테르(polyvinyl ether)와 같은 고분자물질을 활용하여 Co$^{30}$ 방사선원으로부터 ${\gamma}$선을 조사시켜, 고분자 물질의 성질을 변화시킴으로써 화학, 전기전자, 환경 및 기타 여러 가지 응용분야에 적용하여 이용할 수 있는 기술을 개발하였다. 이를 바탕으로 관련재료의 단량체(monomer)로부터 중합체(polymer)를 합성하여 water swelling을 시키는 과정에서 각종 (금속) 이온을 흡입-제거하는 방법의 환경복원기술, 흡입 금속이온을 표면에 밀집시켜 금속막을 형성하는 응용기술, 생체조직의 대용물질로 활용하는 의용공학 및 열감지특성(thermal sensitive property) 또는 pH 감지특성(pH sensitive property)을 이용하여 의용기술에 적용하는 polymer 응용기술 등의 폭넓은 활용을 위하여 그 일환으로 전도성 고분자 제조기술로의 활용가능성을 연구하였다.
혈전형성 억제기능은 물론 항감염성이 뛰어난 무독성 고분자물질을 개발한 KIST 고분자연구부장 김영하박사. 고분자중에서도 의료용 고분자를 전공하고 있는 김박사는 종래의 방법을 개선하여 보다 혈전생성이 적고 칼슘화가 감소도는 재료를 개발해 외국에서도 높이 평가를 받고 있다. 특히 김박사는 산업계의 지속적인 연구투자와 후배들의 창의적 연구활동을 당부하고 있다.
고분자물질의 연소열은 고분자를 취급하는 공정에서 잠재적인 화재 위험성을 예측하기 위해 다른 화재 매개변수와 함께 사용될 수 있는 중요한 화재 특성치이다. 본 연구의 목적은 건축내장재 등으로 다양하게 사용되고 있는 고분자물질의 연소열을 예측하고자 한다. 다중회귀분석과 문헌자료를 사용하여 고분자물질의 연소열을 예측할 수 있는 식을 제시하였다. 산소소비열량과 완전연소 시 화학양론계수에 의한 연소열의 예측값과 문헌값의 평균절대퍼센트오차(A.A.p.E.)는 4.46, 평균절대편차(A.A.D.)는 1.09 그리고 상관계수는 0.972이다 제시한 예측식에 의한 계산값은 문헌값과 일치하였다. 따라서 본 연구에서 제시된 식이 다른 고분자 내장재의 연구에도 이용되기를 기대한다.
적색을 낼 수 있는 물질을 만들기 위해 비공액 주사슬로 되어 있는 고분자의 곁사슬에 스티렌 분자가 연결되어 있는 트리페닐아민, 반응성 있는 작용기를 가진 아미노벤즈알데히드 그룹, 및 PM(4-(dicyanomethylene)-2-(tertbutyl)4H-pyran) 그룹을 도입하였다. 이 고분자의 전자 흡수 스펙트럼은 용액과 필름 상태에서 비슷하였다. 모든 고분자는 전기화학적으로 활성을 보였으며, 전기 발광 소자를 작동하였을 때 700nm 근처에서 적색을 보였다. $ITO/PPV/P5-PM/BCP/Alq_3/Al$으로 구성된 소자는 $50mA/cm^2$의 낮은 전류 밀도에서 $120cd/m^2$의 밝기를 보였으며, 외부 양자 효율은 $0.67\%$를 나타내었다. 발광 고분자 층에서의 균형있는 전하의 재결합을 유도하여 소자의 발광 효율을 높일 수 있었다. 이중 기능성(bifunctionalized)을 도입함으로써 적색 발광을 내면서 효율이 높은 발광 고분자를 개발하였다.
고분자가 절연재료로서 사용되는 이유는 전기를 통하지 않는 절연특성을 지니고 있기 때문이며 이러한 성질은 고분자가 금속재료와 구별되는 가장 큰 특징이다. 그러나 1964년 W. A. Little 이 발표한 공액 이중결합구조를 가진 화합물은 전도성 고분자가 될 수 있다는 가설을 바탕으로 전도성 고분자에 관한 많은 연구가 진행 중에 있다. 전도성 고분자는 절연체로서의 응용에만 한정되어왔던 기존 고분자물질들과 달리 가볍고 저렴하며 단일결합과 이중결합을 교대로 하고 있는 공액 고분자 구조를 가지고 있어 다양한 화학적 합성방법에 의해 전기전도도, 유전상수, 결정 등의 물리적 성질을 조절할 수 있으며, 금속의 전기적, 자기적, 광학적 특성과 고분자의 기계적 성질을 동시에 가지므로 배터리, 축전기, 트랜지스터, 광전소자, 전자파 차폐제 등 플라스틱 전자소재의 실용적으로 인해 산업체에서도 높은 관심의 대상이다. (중략)
많은 고분자 공정에서 고분자에서의 유기 용매와 같은 저분자 물질의 확산은 중요하다. 고분자에서의 저분자 물질의 이동은 중합 반응기의 효율성과 제조된 고분자의 특성을 결정한다. 공정을 설계하고 최적화하는데 중요한 물성값은 고분자/용매 상호확산 계수이다. 용매의 농도가 매우 낮은 무한희석 상태에서의 고분자/용매 계의 무한확산계수를 측정하기 위해서 capillary column inverse gas chromatography (CCIGC) 기법이 흔히 사용된다. 이 기법을 사용하면 비교적 짧은 시간에 확산계수와 분배계수를 측정하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 CCIGC 기법을 사용해서 styrene/butadiene/styrene (SBS) 블록 공중합체에서 환형 구조를 가지는 용매의 확산계수와 분배계수를 다양한 온도 범위에서 측정하였다.
Layer-by-layer 자기조립방법 (self-assembly method) 이라고 불리는 담지자기조립방법 (dip self-assembly method)을 이용한 다층초박막은 다양한 전기적, 자기적 성질을 갖는 물질뿐만 아니라 DNA 또는 효소 (enzyme)같은 바이오 물질들을 기판의 크기나 형태에 관계없이 각각의 층에 나노미터 두께로 삽입시킬 수 있음에 따라서 초박막안에 우리가 원하는 특정 성질을 부여할 수 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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