• 기계와재료
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• 제22권4호
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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.

• 항공우주기술
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• 제10권1호
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• pp.39-44
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• 2011

다공성 소재의 열 확산도 측정 시스템을 개발하였다. 열확산도를 측정하는 다양한 시스템이 있지만 다공성 소재의 열확산도를 측정하는 것은 기존의 시스템으로는 어렵다. 본 논문에서는 주기가열법을 이용한 열확산도 측정시스템 및 장비의 검증에 대하여 정리하였다. 주기가열법을 검증하기 위해서 사용한 표준시편은 세라믹 소재를 사용하였다. 그 결과 표준값과 측정값이 일치함을 보였다. 다공성 소재 적용을 위하여 검증한 시편은 폴리스티렌 폼이었다. 진공에서 열확산도 값도 측정하였는데, 진공에서 열확산도는 대기조건과 비교하여 63% 감소함을 보였다. 두 결과 모두 측정값과 표준값은 10% 오차 범위 이내에 있었다.

• Composites Research
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• 제20권5호
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• pp.20-25
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• 2007

열주기법은 다공성 소재의 열확산도를 측정하는데 유용한 방법이다. 본 논문의 주 목적은 진공환경에서 다공성 소재의 열확산도 측정 시스템을 개발하고 검증하는데 있다. 이 방법을 검증하기 위하여 알루미나 시편과 폴리스티렌 폼의 열확산도를 측정하였다. 이 시편들의 열확산도는 참고값과 일치하였다. 탄소/에폭시 소재와 다공성 단열소재의 열확산도를 대기상온과 대기진공 환경에서 측정하였다. 탄소/에폭시 소재와 다공성 단열소재의 진공환경에서 열확산도는 대기환경에 비하여 각각 66.4%와 64.9% 감소하였다. 이 차이는 소재내의 기공에 있는 공기의 영향으로 추정된다.

• 기계와재료
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• 제21권2호
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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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• 제54권4호
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• pp.459-464
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• 2016

본 연구에서는 리튬이온 전지용 실리콘 음극소재의 사이클 안정성 및 율속 특성 향상을 위해 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 나노 실리카 제조는 스토버 방법을 사용하고 교반 속도, 교반 온도 및 $NH_3$/TEOS 비율을 조절 하여 100~500 nm 크기의 구형 실리카를 합성하였다. 구형 나노 실리카의 마그네슘 열환원과 산처리 과정을 통해 다공성 실리콘을 얻고, 제조된 다공성 실리콘에 Phenolic resin을 탄소전구체로 사용하여 최종적으로 다공성 실리콘/탄소 활물질을 합성하였다. 또한 $LiPF_6$ (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%) 전해액에서 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 충 방전, 순환전압 전류, 임피던스 테스트 등의 전기화학적 특성을 조사 하였다. 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 음극활물질로서 코인 전지의 성능을 조사한 결과 초기용량 및 40사이클 용량 보존율은 각각 2,006 mAh/g, 55.4%를 나타내었다.

• 공업화학
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• 제16권2호
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• pp.169-179
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• 2005

다공성 소재는 바이오 및 전기전자소재 등 다양한 분야에 폭넓게 응용될 수 있다. 이러한 가공소재의 제조 및 공정은 주로 유기용매의 사용에 의해 이루어지고 있으나 유기용매는 대기 방출과 같은 많은 환경성 문제를 야기시키고 있다. 이에 반하여 초임계 유체는 기능성 기공 소재의 제조를 위한 대안 용매로서 수많은 물리적, 화학적 그리고 유독성 측면에서 유용한 장점을 보여주고 있다. 본 총설에서는 초임계 유체를 이용하여 나노/마크로 크기의 미세 기공구조 설계 및 형상 제어를 위한 공정 기술과 초임계 유체 내에서의 화학적 합성 반응을 통한 다공성 소재의 제조 기술을 소개하고자 한다.

• 기계와재료
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• 제22권4호
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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.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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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.

• 대한화학회지
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• 제50권3호
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• pp.224-231
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• 2006

소재로 제조된 다공성 지지체의 기계적 물성 향상을 위해서 사용되는 가교제는 세포독성으로 인해 지지체의 생체적합성을 저하시킨다. 본 연구에서 키토산, 알지네이트 및 젤라틴으로 제조된 다공성 지지체는 가교제를 사용하지 않고 열처리에 의해 가교시키고, 가교된 다공성 지지체의 물성을 조사하였다. FT-IR분광분석을 통해 열처리된 다공성 지지체의 가교는 고분자 쇄간의 아미드 또는 에스테르 결합에 의해 형성되었음을 확인하였다. 열처리 다공성 지지체는 100~200m크기의 연결된 공극 구조를 형성하였고, 가교제 처리 다공성 지지체에 비해 수분 흡수력은 2배 이상 향상되었다. 열처리 다공성 지지체의 인장강도는 가교하지 않은 다공성 지지체에 비해 130% 이상 향상되었고, 최대 신장률은 가교처리 다공성 지지체보다 11.3% 향상되었다. 따라서 열처리로 물성을 증가시킨 천연고분자 소재의 다공성 지지체는 생체적합성이 우수한 조직공학용 지지체로서 유용하다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.759-764
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• 2018

내재적 미세 다공성 고분자(polymer of intrinsic microporosity, PIM-1)를 사용하여 빈용매 유도 상전이법으로부터 3차원 다공성 구조를 가지는 필름을 형성하고, 이를 탄화하여 3차원 다공성 탄소(cNPIM)를 제조하였다. 전자주사현미경 분석을 통해 상전이 공정을 적용한 탄소소재가 마이크로, 메조, 매크로 기공을 모두 가지면서 서로 연결된 계층적 3차원 다공구조를 나타냄을 확인하였다. 특히 상전이 공정의 용매의 함량비를 조절함으로써 기공구조를 제어할 수 있었으며, 결과적으로 평균 0.75 nm의 기공 크기와 $2101.1m^2/g$의 높은 비표면적을 가지면서 약 30%의 메조, 마크로 기공구조를 겸비한 최적화된 다공성 탄소 전극을 제조할 수 있었다. 제조된 3차원 다공성 탄소소재를 전기이중층 캐퍼시터용 전극물질로 사용하여 수계전해질에서 측정한 결과, 높은 비표면적을 가지는 탄소 소재 내의 비약적 이온 이동속도 향상 효과로 높은 비축전용량(304.8 F/g@10 mV/s)과 우수한 충 방전 속도(77% 용량유지율@100 mV/s)를 나타내었다.