• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.412-412
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• 2016

염료감응 태양전지(dye-sensitized solar cells, DSSCs)는 식물의 광합성원리와 매우 유사한 작동원리를 갖고 있는 전지이며, 간단한 구조, 저렴한 제조단가, 친환경성 등의 등의 장점으로 인하여 많은 관심을 모으고 있다. 이러한 염료감응 태양전지는 빛을 받아들인 염료분자가 전자-홀 쌍을 생성하며 전자는 반도체 산화물을 통해 이동되고 전해질의 산화환원 과정을 통해 염료 분자가 다시 환원되는 순환메커니즘을 따르고 있다. 일반적으로 염료감응 태양전지는 밴드 갭 에너지가 큰 반도체 산화물을 포함하는 작업전극, 산화환원 반응을 통해 전자를 염료로 보내는 전해질, 환원 촉매역할을 하는 상대전극으로 구성되어 있다. 특히, 상대전극으로는 우수한 촉매특성과 높은 전도성을 갖는 백금이 가장 많이 이용되고 있지만 가격이 비싸고 요오드에 취약하기 때문에 상용화에 큰 장애물이다. 따라서, 백금을 대체하기 위해 저가의 탄소나 고분자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있고, 그 중 탄소나노섬유(carbon nanofiber, CNFs)는 높은 표면적과 뛰어난 화학적 안정성으로 촉매효율을 증대시킬 수 있어 촉매물질로서 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 상대전극에 탄소나노섬유기반 복합체를 합성하였고, 성공적으로 저가격 및 고성능의 염료감응 태양전지를 제작하였다. 이때, 지지체인 탄소나노섬유는 전기방사법을 통해 합성하였으며, 수열합성법을 이용하여 금속산화물을 담지하였다. 이렇게 제작된 탄소나노섬유-Fe2O3 복합체는 scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction, 그리고 X-ray photoelectron spectroscopy 통해 구조적, 화학적 특성을 평가하였으며 전기화학적 특성 및 광전변환 효율을 분석하기 위해 cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, 그리고 solar simulator를 사용하였다. 본 학회에서 위와 관련된 더 자세한 사항에 대해 논의할 것이다.

• 분석과학
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• 제19권1호
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• pp.50-57
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• 2006

계면활성제를 완충용액에 섞어서 사용하는 미셀 모세관 전기영동법(micellar electrokinetic capillary chromatography, MECC)을 이용하여, 아조염료의 합성성분이면서 동시에 아조염료가 분해될 때 생성되는 H-acid modifier 혹은 2-naphthylamine-1,5-disulfonic acid 등의 디아조 성분에 대한 분석을 수행하고, 이 분리 결과를 Ion-Paring 메카니즘을 이용한 고성능 액체 크로마토그래피법과 비교하였다. 이 방법을 이용하여 Direct Blue 2, Direct Blue 6, Direct Blue 15 등의 직접염료 그리고 Reactive Orange 4와 같은 반응성 염료의 혼합용액을 완전히 분리할 수 있었다. 특히 각 염료의 환원용액을 H-acid, J-acid, ${\gamma}$-acid, orthanilic acid, sulfanilic acid 2-naphthylamine-1,5-disulfonic acid 등의 표준물질과 비교 분석한 결과, 사용한 각 염료의 디아조 성분인 H-acid modifier 혹은 2-naphthylamine-1,5-disulfonic acid에 대한 정보를 얻을 수 있었다. 본 연구의 결과를 토대로 Ion-Pair 크로마토그래피법과 모세관 전기영동법은 미지의 염료에 대한 성분확인 및 디아조 혹은 커플링 성분분석에 응용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제13권3호
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• pp.131-136
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• 2012

본 연구에서는 LCD 편광필름 제조용으로 시판되고 있는 poly(vinyl alcohol) (PVA) 필름을 반응성 이색성 염료로 염착시키고 500%로 일축 연신시킨 후 그 편광효율 및 투과도를 측정하였다. 이때 3,5-dichloro-2,4,6-triazine 잔기를 갖는 반응성 이색성 염료를 합성한 후 강염기성 수용액이 아닌 중성 유기 용매를 사용하여 염착을 수행하였다. 먼저, 시판되고 있는 편광필름용 PVA 필름의 검화도를 조사하였다. 이를 위해 시약급 PVA 분말시료의 검화도를 NMR 분광분석법을 사용하여 검정한 후, 필름을 제막하여 FT-IR 분광분석법으로 C-H기와 C=O기의 신축진동에 대한 흡광도 비를 측정하여 NMR 분광분석법으로 결정된 검화도와 상관시켜 봄으로써 상용화된 PVA 필름의 검화도를 in situ로 가늠할 수 있었다. 다음으로, NMR 분광분석법으로 검화도가 약 100%로 결정된 시판 PVA 필름을 두 가지 반응성 이색성 염료를 사용하여 염착하였다. 결과로서, 반응성 콩고레드를 염착시켜 제조한 PVA 편광필름과 반응성 다이렉트블랙 22를 염착시켜 제조한 PVA 편광필름의 광학특성을 비교할 때, 전자의 경우 편광효율이 우수하며, 후자의 경우 투과도가 우수함을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제9권3호
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• pp.145-151
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• 2003

청정생산방법론을 적용하여 염료생산공정의 청정화를 꾀하고자 하였다. 본 고에서는 반응중에 사용되는 공정수와 유기용매인 DMF의 회수방안을 모색하고, 고급산성염료 제조공정 보완을 통한 제품질 향상 방안을 마련하고자 하였다. 청정생산방법론의 적용순서는 기업경영진의 결정, 대안도출, 대안평가 및 우선순위 결정, 실행, 모니터링 및 지속적 실행단계의 절차를 따라 수행하였으며, 이의 수행결과 DMF의 회수와 함께 용수사용량을 25% 이상 절감할 수 있었으며, 고급산성염료의 경우 2배 이상의 용해도 향상을 통하여 제품의 가치를 상승시킬 수 있었다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제45차 학술발표회
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• pp.22-22
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• 2011

Ramie는 통풍이 잘 되고 시원하며 가볍고 촉감이 깔깔하여 우리 나라에서 예로부터 여름 옷감으로 사용되어 왔다. 그러나 가격이 비싸고 열에 약한 단점이 있어 가격이 저렴하고 형태 안정성이 우수한 PET와 혼방된 제품으로써 많이 생산되고 있다. 혼방물의 염색 시 각 섬유는 본연의 특성에 맞는 염료를 사용하여 염색하게 되는데, 제품으로 사용하기 위해서는 염색 후 두 섬유의 색 강도를 같게 해줘야 한다. 그러므로 Ramie 섬유의 염색에 사용되는 반응성 염료와 PET 섬유의 염색 시 사용되는 분산염료가 같은 색강도를 가질 수있도록 각 염료의 농도를 찾아내는 것이 중요하다. 혼방물의 염색방법에는 각 섬유의 적합한 염색 조건에 맞는 2개의 염욕에서 순차적으로 염색하는 2욕 염색법과 하나의 염욕에서 각 섬유에 적합한 염색을 진행시키는 1욕 염색법이 있다. 2욕 염색법은 각 염료의 최적조건에서 염색하므로 염색성 및 견뢰도를 극대할 수 있다는 장점을 가지고 있는 반면, 소요시간이 길고 폐수의 양이 많다는 점을 고려할 때 향후 1욕 염색법이 경제적, 환경적 측면에서 효율적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 Ramie/PET 혼방섬유의 1욕 염색법과 2욕 염색법을 이용한 염색성을 고찰을 통해 1욕 염색법의 적용 가능성을 고찰하였다.

• 청정기술
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• 제26권4호
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• pp.311-320
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• 2020

본 연구에서는 단순 침전법으로 제조한 CdS 및 CdZnS/ZnO 광촉매를 이용하여 가시광선하에서 로다민 B, 메틸 오렌지 및 메틸렌 블루 등에 대한 광분해 반응 연구를 수행하였다. 특히 염료와 광촉매의 물리화학적 성질이 전체 광촉매 반응의 반응 경로에 미치는 영향에 대해 중점을 두고 검토하였다. X선 회절분석법, UV-vis 확산반사 분광법 그리고 X선 광전자 분광분석법 등을 이용하여 제조된 촉매들의 물리화학적 특성을 분석하였다. CdS 및 CdZnS/ZnO 광촉매 모두 자외선뿐만 아니라 가시광선 영역에 있어서도 우수한 광흡수 특성을 나타내었다. 메틸 오렌지의 경우에는 CdS 및 CdZnS/ZnO 각각의 광촉매 상에서 동일한 반응기구를 통해 반응이 진행되는 반면, 로다민 B 및 메틸렌 블루는 각각의 광촉매 상에서 서로 다른 반응 경로를 통해 광분해 반응이 진행되는 것으로 나타났다. 특히 메틸렌 블루의 광분해 반응을 보면, CdZnS/ZnO 광촉매 상에서는 주로 단일분자 형태로 전체 반응이 진행되지만, CdS 상에서는 반응 초기부터 이량체를 형성하였다. 이와 같은 결과들은 CdS 및 CdZnS/ZnO 각각의 반도체 광촉매들의 전도대의 띠끝 전위 차이와 염료들의 흡착 특성 차이에 기인한 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제34권1호
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• pp.51-56
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• 2023

광촉매 기반의 수처리 공정에서 TiO₂ 나노입자와 기공형 고분자로 구성된 복합체 멤브레인은 광촉매 반응후 나노입자를 회수하기 용이하다는 장점과 멤브레인 파울링(fouling) 억제가 가능하다는 측면에서 다양하게 연구되어 왔다. 하지만, TiO₂ 나노입자가 복합체 멤브레인에 고착된 이후 나노입자의 광촉매 특성이 어떻게 변할지에 대한 연구는 상대적으로 많이 진행되지 않았다. 이러한 측면에서, 본 연구에서는 polyethersulfone (PES)/TiO₂ 복합체 멤브레인을 제조하고 유기염료분해 반응에 대한 광촉매 특성을 연구하였다. 복합체 멤브레인에 고착된 TiO₂ 나노입자의 염료분해반응 속도를 콜로이드 상에서 분산된 TiO₂ 나노입자와 비교함으로써 멤브레인에 고착화되기 전후의 TiO₂ 나노입자의 촉매 효율을 비교하였다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.269-278
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• 2023

효소 고정화 막 생물반응기(EMBRs)는 폐수 내의 염료를 처리하는 새로운 방법입니다. 이 분야는 효소의 효능과 환경에 대한 높은 저항성 때문에 많은 양의 연구가 진행되었습니다. 효소 자체와 해당 효소의 구조를 모두 포함하는 다양한 방법이 EMBR에 접근할 수 있습니다. 생물반응기 자체는 염료 제거의 필요에 맞게 변형될 수 있습니다. 효소적 생물반응기부터 산화 그래핀 또는 탄소 나노튜브와 같은 나노구조를 사용하는 것까지 다양합니다. 또한 TiO₂와 같은 나노입자는 EMBR을 더욱 향상시키기 위해 사용될 수 있습니다. 폴리머 기반의 막 지지 구조는 또한 효능 증가의 문제에 접근하는 다양한 방법을 포함합니다. 본 바와 같이, 지난 수십 년 동안 EMBR을 사용하는 이 문제에 대한 다양한 접근법이 수행되었습니다. 이 검토는 방법론을 요약하고 EMBR에 대한 다양한 개선 사항을 설명하는 것을 목표로 합니다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.259-260
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• 2003

Smart 재료는 외부의 환경에 따라 재료 스스로 주어진 자극을 판단하여 응답할 수 있는 재료를 말한다. 기존의 재료들이 갖는 수동적 응답 기능을 넘어서 생물체처럼 환경에 반응한다는 점에서 뛰어난 특성을 가질 수 있다. 변색성 염료도 이러한 smart 재료 중의 하나로 광, 온도, 화학물질, 전기장 등의 외부 환경 조건의 변화에 따라 색상이 바뀌게 할 수 있다. 대부분의 변색성 염료는 마이크로 캡슐화하여 섬유나 필름에 부착하는 방법을 사용하는데, 이는 항상 내구성이나 안정성 등에서 문제점을 갖고 있다. (중략)

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2001년도 가을 학술발표회 발표논문집
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• pp.97-98
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• 2001

Acid Orange 7과 Methyl Orange의 경우, UV 빛을 조사하고 $TiO_2$ powder를 투여하였을 때 120분 이내에 탈색이 완전히 이루어짐으로써 색도를 80% 이상 제거할 수 있었다. 광촉매량이 증가할수록 촉매표면적이 증가하여 광반응 속도의 증가를 가져오나, 과도한 촉매량의 투입은 오히려 UV 빛의 효과적인 투과를 방해함으로써 광반응 속도를 감소시킨 것으로 사료된다. 초기 pH는 반응 속도에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났으며, Orange II는 Methyl Orange보다 초기 pH에 다소 큰 영향을 받았다. 초기 농도가 낮을수록 초기 반응 속도는 증가하여 염료 분해 속도가 빠름을 알 수 있었다.