• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1995.04a
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• pp.52-53
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• 1995

현재 상용화 되어있는 산소/질소 분리용 고분자 분리막은 비교적 낮은 선택도를 가지고 있다. 즉, 이점은 확산도와 용해도를 조절함으로써 분리막의 투과선택도를 높일 수 있는 가능성을 보여주고 있으며 보다 높은 투과도와 투과선택도를 갖는 새로운 고분자 재료의 선택이 분리막을 통한 기체 분리나 그 상업적 이용에 절실히 요구되고 있다. PSf는 상용성, 화학적 내구력, 강도, 높은 유리전이온도와 우수한 기체투과성질을 가진 고분자로 분리막에 많이 응용되고 있다. Erb 등은 용매로 DMF(dimethylformamide)와 THF(tetrahydrofuran)를 사용하여 막을 제조하였다. 상부 흐름압력이 5atm일때 각 기체의 투과도 계수는, 헬륨이 11, 이산화탄소가 5.5, 메탄이 0.5, 질소가 0.2였으며, PSf막에 대한 각 기체의 투과는 Henry mode보다 Langmuir mode에서 더욱 우세하게 일어난다고 생각하였다. 또한 Ghosal 등은 PSf에 nitro기를 도입한 nitrated PSf의 투과특성을 조사하였다. 실험결과 nitro group이 치환된 PSf막이 nitro group이 없는 막에 비해 투과도는 낮았지만 선택도는 증가하였다. 구조가 다른 여러가지의 PSf막을 통한 기체 투과성질은 Ghem 등에 의해 밝혀졌다. Membrane-covered probes를 이용한 폴라로그램(polarogram) 방법은 산소를 측정하는데 가장 보편적인 방업ㅂ으로, 산소 탐침(oxygen probe)의 원리는 소위 효소 전극을 발전시키는데 이용되어 왔다. 효소전극은 산소와 실험하고자 하는 물질간의 특정한 효소반응에 기초를 둔 다양한 물질의 선택적 측정을 위한 것이다. 이때 센서에 응용되는 합성막은 산소에 대해 선택적인 투과를 해야하며, 상대적으로 높은 산소확산계수와 물에 대해서는 낮은 투과도를 가져야 한다. 높은 산소확산계수는 반응을 빠르게 하는 잇점이 있으며 물에 대한 낮은 투과도는 센서내의 전해질 물질을 유지보호하는 역할을 한다. 분리막이 산소전극에 이용될 경우 높은 산소 확산계수 이외에도 적절한 기계적 강도, 열적 안정성 등이 요구된다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.48-48
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• 2003

미세기공(microporous)을 가진 제올라이트는 다양한 유기질 분리의 촉매제 및 광학, 화학 센서, 기체 분리 등의 고기능 소재로서 크게 주목받고 있으며, 비표면적의 증가, 새로운 기능의 발현 둥으로 최근 들어 나노크기를 갖는 제올라이트 합성에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기체 분리에 응용하기 위한 제올라이트 분리막 개발에 앞서 분리막 제조에 유리할 것으로 판단되어지는 적합한 크기와 형상을 갖춘 나노크기의 제올라이트를 합성하였으며 그 특성을 분석하였다. 출발물질로서 실리카 원으로는 TEOS, LUDOX AS-40, Cab-O-SIL 등을 사용하였으며, 템프레이트(TPAOH)와 함께 특정조성의 TPAOH/SiO$_2$,/$H_2O$ 겔을 만들었다. 합성시간을 단축할 수 있는 방법의 연구로서 저온하의 2단계 온도 변화법을 적용하였으며, 결정성장속도의 향상을 목적으로 NaH$_2$PO$_4$, H$_2$SO$_4$, NH$_4$OH 등의 결정화 촉진제로 사용하여 수열합성법으로 Silicalite-1를 합성하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 2004.05b
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• pp.168-171
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• 2004

이산화탄소는 메탄, 오존, 산화질소, CFC등의 온실기체 중 약 50%를 차지하는 물질로서 이산화탄소 발생의 저감과 함께 회수 기술의 개발을 통한 배출량 억제는 환경적 측면에서 대단히 중요한 것으로 간주되고 있다. 따라서 각종 산업분야에서 발생하는 다양한 성분을 가진 다성분계 배가스내에 존재하는 10%내외의 이산화탄소만을 분리정제 농축하여 메탄, 메탄올 등의 다른 화학물질의 제조의 원료, 신에너지원, 고부가가치의 신제품 등으로 전환하는 연구가 활발히 진행 중이다.(중략)

• Membrane Journal
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• v.25 no.3
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• pp.223-230
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• 2015

We synthesized novel polyimides with high gas permeability and selectivity for application of gas separation membrane. 2,2-bis(3,4-carboxylphenyl) hexafluoropropane dianhydride (6FDA) and two kinds of amines with high permeability and solubility were used to prepare the novel polymide. 2,4,6-Trimethyl-1,3-phenylenediamine (DAM) was used to improve gas permeability and 4,4-Methylenedianiline was used to improve the gas selectivity respectively. The polyimide copolymers were synthesized by commercial chemical imidization method using Triethylamine and Acetic anhydride and their average molecular weights were over 100,000 g/mol. The glass temperature (Tg) and the thermal degradation temperature were characterized using differential scanning calorimeter (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). The synthesized copolymers showed high Tg over $300^{\circ}C$ and high thermal degradation temperature over $500^{\circ}C$. The gas permeation properties were measured by time-lag equipment. Although general polyimides showed very low gas permeability, synthesized polyimide copolymer showed high $O_2$ permeability of 10.1 barrer with high $O_2/N_2$ selectivity around 5.3. From this result, we confirm that these membranes have possibility to apply to gas separation membrane.

• Membrane Journal
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• v.11 no.1
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• pp.38-49
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• 2001

The surface of polyimide membrane was modified by plasma treatment using Ar and NH~. and the permeability and selectivity for the mixture gas $(CO_2/N_2=20/80 vol%)$ were measured. The per¬meation experiments were performed by a variable volume method at $30^{\circ}$C and total pressure of 5 atm, The effect of the plasma conditions such as treatment time, power input, gas flow rate and pressure in the reactor on the transport Dwperties of modified membranes was investigated. The surface of the plasma treated membrane was analyzed by means of FTlR - ATH, ESCA and AFM. The dependences of the wettability and the etching on plasma treatment time were investigated by use of the contact angle and the weight loss measurement. Measurements of gas pcnneability characteristic were performed using both dry and wet membranes. The effects of experimental conditions such as temperature on the membrane performance were studied.

• Membrane Journal
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• v.24 no.4
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• pp.325-331
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• 2014

We synthesized novel polyimides with high gas permeability and selectivity for application of on board inert gas generation system (OBIGGS). 2,2-bis(3,4-carboxylphenyl) hexafluoropropane dianhydride (6FDA) and two kinds of amines with high permeability and solubility were used to prepare the novel polymide. 2,3,5,6-Tetramethyl-1,4-phenylenediamine (TMPD) was used to improve gas permeability and various kinds of diamines were used to improve the gas selectivity respectively. The polyimide copolymers were synthesized by commercial chemical imidization method and their average molecular weights were over 100,000g/mol. The glass temperature ($T_g$) and the thermal degradation temperature were characterized using differential scanning calorimeter (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). The synthesized copolymers showed high $T_g$ over $300^{\circ}C$ and high thermal degradation temperature over $500^{\circ}C$. The gas permeation properties were measured by time-lag equipment. Although general polyimides showed very low gas permeability, synthesized polyimide copolymer showed high $O_2$ permeability of 36.21 barrer with high $O_2/N_2$ selectivity around 4.1. From this result, we confirm that these membranes have possibility to apply to OBIGGS.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.33 no.1
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• pp.11-16
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• 2022

Metal-organic frameworks (MOFs) are porous materials with nano-sized pores. The degree of gas adsorption and pore size can be controlled according to types of metal ions and organic ligands. Many studies have been conducted on MOFs in the fields of gas storage and separation, and gas sensors. For rapid and quantitative gas adsorption/desorption analyses, it is necessary to form various MOF structures in uniform films on a sensor surface. In this review, some of representative direct methods for uniformly synthesizing MOFs such as MIL-53 (Al), ZIF-8, and Cu-BDC from anodized aluminum oxide, zinc oxide nanorods, and copper thin films, respectively on the surface of a microresonator are highlighted. In addition, the operation principle of quartz crystal microbalance and microcantilever, which are representative microresonators, and the interpretation of signals that change when gas is adsorbed to MOFs are covered. This is intended to enhance the understanding of gas adsorption/desorption analysis of MOFs using microresonators.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.24 no.2
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• pp.121-126
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• 2003

The purpose of this work was to assess and quantify whether the beneficial effects in long-term gas exchange at exciting frequency were obtained at different frequencies as well and then to develop a vibrating intravascular lung assist device(VIVLAD), for Patients suffering from acute respiratory distress syndrome(ARDS) or chronic respiratory problems. We investigate the optimal condition of the frequency band excited with new vibrator at state of limit hemolysis when blood hemolysis came to through a membrane vibration action. The experimental design and procedures were given for a device used to assess the effectiveness of membrane vibrations. Quantitative experimental measurements were performed to evaluate the performance of the device . and to identify membrane vibration dependence on blood hemolysis. We developed an analytical solution for the hydrodynamics of flow through a bundle of sinusoidally vibrated hollow fibers that is used to provide some insight into how wall vibrations might enhance the performance of the VIVLAD. In the result, it was measured that the effect of various excited frequencies in gas transfer rate and hemolysis from the maximum gas transfer rate at no vibration when the maximum gas transfer rates showed at module type 6, module type 6 consisted of 675 hollow fiber membranes The maximum oxygen transfer rate was caused by the occurrence of maximum amplitude and transfer of vibration to hollow fiber membranes when it was excited by the frequency band of 7Hz at each blood flow rate. because this frequency became the End mode resonance frequency of the flexible in blood flow. Also, when module type 6 was excited at an excited frequency of 7Hz. blood hemolysis was low. Therefore, we decided that the limit of hemolysis frequency is 7Hz . because maximum amplitude occurred at this frequency.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.9 no.2
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• pp.250-258
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• 1985

비균열 접선속도장에 기인한 화염스트레치 인자와 확산선호도가 예혼합화염의 전파속도에 미치는 영향을 연소가스와 예혼합기의 대향류 유동장을 모델로 하여 접합 전개 방법을 이용하여 일반 인 Lewis수 및 기체팽창을 고려하여 해석하였다. 이 결과 스트레치가 작은 경우에는 확산선호 도에 따라 화염특성이 급격히 변화하는데 이는 곡률을 가진 자유전파화염의 특성과 동일하며 스트레치가 큰 경우에는 확산선호도에 관계없이 화염전파속도는 감소하는 특성을 보여주었다. 또한, 화염스트레치의 실험적 측정 및 이론적 해석에 있어서의 정의 및 화염스트레치의 영향에 관한 현상적 설명에 대하여 재검토하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.53-53
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• 2003

유도 결합 플라즈마는 비교적 간단한 방법으로 1$\times$$10^{10}$㎤ 이상의 높은 플라즈마 밀도, 저용량 결합(low capacitive coupling), 대면적 균일성을 제공하기 때문에 플라즈마 공정의 관점에서 매우 효율적이다. 따라서 유도 결합 플라즈마의 이러한 장점들은 화학적 기상 증착법으로 적용하였을 때 코팅의 특성을 향상시키는데 매우 유리할 것으로 생각된다. 특히, 좋은 특성을 가진 carbon nitride 박막을 제조하기 위해서 높은 밀도를 이용한 반응 기체의 분해와 상온에서의 증착이 필수적인데, 유도 결합 플라즈마 공정은 이런 점에서 매우 효과적이다.