• 기계와재료
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• v.22 no.4
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• pp.22-35
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• 2010

저에너지 소모를 위한 대책으로 장치설비의 고효율화를 이루어 나가고 있으나, 고온 고압 등의 극한환경 하의 공정이 증가하면서 상기의 조건 하에서도 안정적으로 작동 가능한 다공질 세라믹스를 이용한 촉매기술 또는 포집 분리기술에 대한 필요성이 부각되고 있다. 본 고에서는 다공성 세라믹 소재가 특별히 유효하게 대응 가능한 대기오염과 관련하여 오염원 물질 및 오염의 실태를 살펴보고, 각종 다공성 세라믹스의 제조방법과 이에 따른 소재특성을 소개하고 시장의 현황과 전망을 정리하였다. 또한 다공성 세라믹 소재의 가장 대표적인 활용 형태인 하니컴 구조체의 제조방법 및 특성에 대하여 기술하고, 다공성 세라믹 소재의 실제 활용과 관련해서는 오염물질을 입자상물질과 가스상물질로 대별하여 대표적인 사용처와 소재를 수록하였으며, 차세대 신개념 필터로 연구 중인 반응소결 질화규소에 대해 언급하였다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.10 no.1
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• pp.39-44
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• 2011

A system of measurement for the thermal diffusivity of porous materials was developed. Although there are several measurement systems for thermal diffusivity, it is typically difficult to measure the thermal diffusivity of porous materials. This paper presents a measurement system for thermal diffusivity that utilizes a cyclic heating method along with the verification of the measured device. To verify the cyclic heating method, the available reference data of aceramic specimen was utilized. To apply the system to an actual porous material, polystyrene foam was tested. The thermal diffusivity of the polystyrene foam under vacuum was reduced by 63%. The measured values from both tests were in good agreement with the reference values, as they were within 10% of these values.

• Composites Research
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• v.20 no.5
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• pp.20-25
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• 2007

Cyclic heating method is useful method for measuring the thermal diffusivity of porous materials. The main object of this paper is to develop and verify the thermal diffusivity measuring system of porous materials under vacuum condition. To verify this method, thermal diffusivities of the alumina ($Al_2O_3$) specimen and polystyrene foam were measured. Thermal diffusivities of these specimens were agreed with reference values. Thermal diffusivities of carbon/epoxy and porous insulation material were measured at atmospheric room temperature condition and vacuum condition respectively. Thermal diffusivities of carbon/epoxy and porous insulation material under vacuum are reduced by 66.4% and 64.9% compared to the thermal diffusivities under the atmospheric condition. These differences are considered the effect of the porous insulation material with an air.

• 기계와재료
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• v.21 no.2
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• pp.98-109
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• 2009

산업이 고도화 되는 과정에서 필연적으로 환경오염 문제가 발생하고 있는데, 그 중에서도 에너지 고효율화를 위해 고온 고압 등의 극한환경 하의 공정이 증가하면서 다공질 세라믹스를 이용한 촉매기술 또는 포집 분리기술에 대한 필요성이 부각되고 있다. 다공성 세라믹 소재가 유효하게 대응 가능한 대기오염과 관련하여 오염물질 및 오염의 실태를 살펴보고, 각종 다공성 세라믹스의 제조방법과 이에 따른 소재특성을 소개하고 시장의 현황과 전망을 정리하였다. 다공성 세라믹 소재의 활용과 관련해서는 오염물질을 입자상물질과 가스상물질로 대별하여 대표적인 사용처와 소재를 수록하였으며, 차세대 신개념 필터로 연구 중인 반응소결 질화규소에 대해 언급하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.54 no.4
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• pp.459-464
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• 2016

In this study, the electrochemical characteristics of porous silicon/carbon composite anode were investigated to improve the cycle stability and rate performance in lithium ion batteries. In this study, the effect of TEOS and $NH_3$ concentration, mixing speed and temperature on particle size of nano silica was investigated using $St{\ddot{o}}ber$ method. Nano porous Si/C composites were prepared by the fabrication processes including the synthesis of nano $SiO_2$, magnesiothermic reduction of nano $SiO_2$ to obtain nano porous Si by HCl etching, and carbonization of phenolic resin. Also the electrochemical performances of nano porous Si/C composites as the anode were performed by constant current charge/discharge test, cyclic voltammetry and impedance tests in the electrolyte of $LiPF_6$ dissolved inorganic solvents (EC:DMC:EMC=1:1:1vol%). It is found that the coin cell using nano porous Si/C composite has the capacity of 2,006 mAh/g and the capacity retention ratio was 55.4% after 40 cycle.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.16 no.2
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• pp.169-179
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• 2005

Porous materials are useful in a wide range of applications including bio/electronic products. The preparation and processing of these materials are mainly progressed by using an organic solvent, which gives rise to air pollution by its emissions. Alternatively, supercritical fluids are well suited to the production of functional porous materials due to a number of specific physical, chemical, and toxicological advantages. In this review, we will introduce the preparation and processing techniques for the formation of the nano/macro pore structure and their morphology, which can be controled by using supercritical fluids.

• 기계와재료
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• v.22 no.4
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• pp.6-20
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• 2010

현재 우리나라는 에너지 소비량의 97% 이상을 해외에 의존하고 있으며, 그 규모가 매년 증가하고 있는 실정이다. 이를 해소하기 위하여 다양한 시도가 이루어지고 있으며 이에 따른 관련 연구 분야의 정부 정책 지원도 증가하는 추세이다. 그러나 새로운 차세대 단열 소재의 개발을 통한 에너지 절감에 대한 노력은 아직 미흡한 상태이다. 본고에서는 이와 관련하여 에너지 효율 극대화 방안으로써, 기존의 단열 소재의 현황 및 향후 단열 소재의 연구방향을 다공질 세라믹(특히 에어로겔)을 중심으로 정리 기술함으로써 앞으로의 발전방향을 제시하고자 한다. 또한 이를 통하여 전체적인 다공성 무기질 단열 소재에 대한 이해를 높여 향후 친환경적이며, 에너지 효율적인 단열소재 연구 분야를 확립하는데 기여하고자 한다.

• 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.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.50 no.3
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• pp.224-231
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• 2006

agents used for enhancing mechanical properties of porous natural scaffolds, reduces biocompatability of the scaffolds, due to their inherent cytotoxicity. In this study, scaffolds which was composed of chitosan, alginate and gelatin were cross-linked by using heat treatment instead of cross-linking agent and mechanical properties of the cross-linked scaffold were investigated. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis confirmed that cross-linking of heat-treated scaffold was formed via amide or ester linkage between the polymer chains. The heat-treated scaffold had interconnected pores with mean diameter of 100~200 m and showed more than two fold increase of water uptake in comparison with chemically cross-linked scaffold. Tensile strength of the heat-treated scaffold increased up to 130% compared to non cross-linked scaffold and average maximum elongation was 11.3%. The porous cross-linked scaffold with the improved mechanical property may be suitable as a biocompatable scaffold for tissue engineering.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.29 no.6
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• pp.759-764
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• 2018

3D porous carbon electrodes (cNPIM), prepared by solution casting of a polymer of intrinsic microporosity (PIM-1) followed by nonsolvent-induced phase separation (NIPS) and carbonization are presented. In order to effectively control the pore size of 3D porous carbon structures, cNPIM was prepared by varying the THF ratio of mixed solvents. The SEM analysis revealed that cNPIMs have a unique 3D macroporous structure having a gradient pore structure, which is expected to grant a smooth and easy ion transfer capability as an electrode material. In addition, the cNPIMs presented a very large specific surface area ($2,101.1m^2/g$) with a narrow micropore size distribution (0.75 nm). Consequently, the cNPIM exhibits a high specific capacitance (304.8 F/g) and superior rate capability of 77% in an aqueous electrolyte. We believe that our approach can provide a variety of new 3D porous carbon materials for the application to an electrochemical energy storage.