• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.305-305
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• 2013

태양전지는 무기태양전지와 유기태양전지 등이 연구 되고 있는데 [1] 그 중 유기물질의 장점(높은 수율, solution phase processing, 저비용으로 전력 생산)과 무기재료의 장점(높은 전자 이동도, 넓은 흡수 범위, 우수한 환경 및 열 안정성)을 융합함으로써 장기적 구조안정성의 확보와 광전변환의 고 효율화를 동시에 달성하기 위한 유기무기 하이브리드 태양전지가 최근 큰 관심을 끌고 있다[2]. 본 연구에서는 hybrid photovoltaics에 유기물 MDMO-PPV와 전도성 고분자 PEDOT:PSS를 무기물 GaN 위에 spin coating 하여 두께에 다른 효율을 측정하였다. 유기물 MDMO-PPV는 p-형으로 클로로벤젠, 톨루엔과 같은 유기 용매에 잘 녹으며 HOMO 5.33eV, LUMO 2.97eV, energy band gap 2.4eV이며 99.5%의 순도 물질을 사용하였다. 또한 정공 수송층(hole transport layer, HTL)으로 PEDOT:PSS를 사용하였으며, HOMO 5.0eV, LUMO 3.6eV, energy band gap 1.4eV를 가지며 증류수나 에탄올과 같은 수용성 용매에 잘 녹는 특성을 가지고 있다. 무기물은 III-V 족 물질 n-GaN(002)을 사용하였고 valence band energy 1.9eV, conduction band energy 6.3eV, energy band gap 3.4eV, 높은 전자 이동도와 높은 포화 속도, 광전자 소자에 유리한 광 전기적 특성을 가지고 있다. 기판으로는 GaN와 격자 부정합도와 열팽창계수 부정합도가 큰 Sapphire (Al2O3) 이종 기판을 사용하였다. 전극으로 Au를 사용하였으며 E-beam증착하였다. Reflector로서 Al를 thermal evaporator로 증착하였다 [3]. 실험 과정은 두께에 따른 효율을 알아보기 위해 MDMO-PPV를 900~1,500 rpm으로 spin coating 하였고, 열처리에 따른 효율을 알아보기 위해 열처리 온도 조건을 $110{\sim}170^{\circ}C$의 변화를 주었다. FE-SEM으로 표면과 단면을 관찰하였으며 J-V 특성을 알아보기 위해 각 샘플마다 solar simulator를 사용하여 측정하였고 그 결과를 논의하였다.

• 폴리머
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• 제35권6호
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• pp.558-564
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• 2011

생체적합하고 생분해성을 갖는 폴리아미노산의 하나인 폴리아스팔트산은 팹타이드 결합으로 이루어진 수용성 합성고분자로서 의료용 소재 및 다양한 응용분야의 연구가 흥미있게 진행되어 왔다. 본 연구에서는 아미노산인 GABA(${\gamma}$-aminobutylic acid)와 ${\beta}$-alanine을 곁사슬에 도입한 폴리아스팔트산 유도체 고분자를 제조하고, 이들을 서로 다른 함량의 ethylene glycol diglycidyl ether(EGDE)를 사용하여 가교시켜 고흡수성 하이드로젤을 제조하였다. 각 하이드로젤에 대해 증류수와 PBS 용액에서 기본적인 팽윤물성, 젤의 가수분해 거동과 모폴로지를 조사하였다. 제조한 하이드로젤은 수용액에서 pH와 염(salt) 농도에 의존하는 민감성 팽윤거동을 보였으며, 또한 비교적 빠른 가수분해 거동을 나타내었다.

• 분석과학
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• 제29권5호
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• pp.225-233
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• 2016

입자 표면에 고분자를 화학적으로 접목하는 것은 수용성 액체 이상 시스템(ATPS)과 같이 분리된 액체 층에서 마이크로/나노입자를 선택적으로 분배시키는데 중요한 구실을 한다. 본 연구에서는 덱스트란, 폴리에틸렌 글리콜, 알부민을 화학적으로 폴리스티렌 자성 마이크로입자 표면에 화학적으로 부착시켰다. 분배 현상을 역전시킬 수 있는 긴 고분자 사슬의 부착은 일차 아민 작용기를 가진 다양한 고분자를 p-톨루엔술폰산(토실)기를 부착시킨 폴리스티렌 자성 마이크로입자와의 S_N2 치환에 의해 간단히 수행될 수 있었다. 이 후 적외선 현미경을 사용하여 마이크로입자의 표면 변화의 유무를 검사하였다. 반응 후 입자들은 세 가지 폴리머 모두 N-H 신축 진동 피크를 보였으며 대부분의 주요 피크들의 위치는 반응 전후에 유사하였으나 지문 영역에서 구별 가능한 차이를 보였다.

• 폴리머
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• 제24권4호
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• pp.556-563
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• 2000

일반적으로 열가소성 복합재료는 섬유와 기지재료간의 결합력이 약하다는 단점을 가지고 있어 개발의 한계를 가져왔으나 점차적으로 수지의 개발, 공정의 개선, 계면상의 도입으로 지속적인 물성 향상을 이루고 있다. 특히 계면상의 도입은 외부에서 받은 충격을 잘 흡수할 뿐만 아니라 기지재료와 섬유와의 결합력을 높여 준다. 본 연구에서는 탄소섬유의 전기전도성을 이용하여 전착(electrodeposition)에 의해 탄소섬유와 수지 사이에 계면상을 도입하였으며 계면상 물질과 폴리프로필렌 수지와의 약한 결합력을 개선하기 위해 modified polypropylene을 수지에 첨가하였다. 대표적인 열가소성 수지인 폴리프로필렌을 기지재료로 사용하여 복합재료를 제조하여 층간전단강도, 충격강도 등의 기계적 물성을 평가한 결과, 전착을 통한 계면상을 도입하였을 경우가 물성이 우수함을 확인할 수 있었다. 전착 공정에서는 anhydride 또는 free acid group을 가진 반응성 고분자를 사용하여 수용액상에서 전하 운반체 역할을 수행할 수 있게 하였고 고분자의 종류를 달리하여 계면상 물질의 변화에 따른 복합재료의 물성 차이를 평가하였다. 또한 함침 용액의 농도, 전류밀도 및 전착시간을 변화시키면서 탄소섬유에의 전착수율을 평가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.814-820
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• 2014

본 연구에서는 토크 측정과 고압 시차주사 열량계를 이용하여 pyrrolidone, caprolactam, acrylamide 계열 수용성 고분자들의 하이드레이트 저해 성능을 평가하였다. 실험 결과, 세 종류의 고분자가 모두 동역학적인 하이드레이트 생성억제제 효과를 나타내는 것으로 확인되었으며, 특히 0.5 wt% polyvinylcaprolactam (PVCap)의 경우 34.4분의 하이드레이트 유도 시간, 15.9 K의 subcooling 성능을 보이며 12.3 분, 6.0 K의 순수 물 시스템보다 월등한 저해 성능을 나타내었다. 0.5 wt% polyvinylpyrrolidone (PVP)의 경우 중간 정도의 저해 성능을 보였으며, polyacrylamide-co-acrylic acid partial sodium salt (PAM-co-AA)의 경우 각각 0.5 wt%와 5.0 wt%의 농도에서 미미한 하이드레이트 저해 성능을 보였다. 반면에 생성된 하이드레이트 입자의 성장속도와 생성 양에서는 PAM-co-AA가 PVCap과 더불어 가장 월등한 저해 효과를 나타내었다. 또 다른 주요 성능 평가 요소 중 하나인 토크 변화의 경우에는 PVCap이 평균 토크 6.4 N cm로 가장 좋은 성능을 보였으며, 0.5 wt%의 PAM-co-AA 시스템이 평균 7.2 N cm의 값으로 그 뒤를 이었다. 고압 시차주사 열량계를 이용한 수용성 고분자 물질의 저해 성능 평가 실험의 결과는 autoclave 실험의 결과와 유사하였다. PVCap을 첨가한 경우 하이드레이트가 생성되기까지의 유도시간이 가장 길어서 저해성능이 뛰어난 것을 확인하였다.

• 한국식물병리학회지
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• 제12권2호
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• pp.219-255
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• 1996

사과 겹무늬썩음병의 주 전염원은 가지 병반에서 형성되는 자낭포자 및 병포자이므로, 가지에서의 포자형성 또는 포자의 분산을 화학적 또는 물리적 방법으로 저해할 수만 있다면 효과적으로 병을 방제할 수 있을 것으로 생각했다. 전염원을 줄이기 위한 첫 번째 시도로 1992년 이른봄 가지에 형성된 사마귀를 호미로 제거한 결과, 병포자의 분산과 과실발병 억제효과에 있어서 무처리와 유의적인 차이가 인정되지 않았다. 두 번째 시도로 포자의 분산을 막기 위해 1993년 이른봄에 겹무늬썩음병에 걸린 가지를 비닐필름으로 감고 5월부터 9월까지 20일 간격으로 살균제를 살포한 결과, 통계적으로 유의성이 인정되는 병 방제효과가 있었고, 나무의 생육에 있어서도 콜크층이 이상 비대하는 것 이외에 별다른 이상이 없었다. 이 개념을 더욱 발전시켜 1994년 이른봄에는 병든 가지를 수용성 고분자 물질인 polyvinyl alcohol로 도포하고 수배 분산 포자의 수를 조사한 결과, 포자의 분산량이 크게 줄어져 실용화의 가능성이 시사되었다.

• 폴리머
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• 제33권5호
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• pp.452-457
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• 2009

다중벽 탄소나노튜브 및 전도성 고분자인 PEDOT으로 이루어진 하이브리드 나노재료를 제조하였다. 다중벽 탄소나노튜브 표면에 처리반응을 수행함으로써 -Br 특성기를 갖는 다중벽 탄소나노튜브를 제조하였으며, 이를 중합반응의 개시제로 사용하였다. 이와 함께 MMA를 사용하여 촉매와 리간드 존재 하에서 원자이동 라디칼중합 공정을 수행함으로써 다중벽 탄소나노튜브 표면에 PMMA가 공유결합된 나노복합체를 제조하였다. 미니에멀젼 중합공정을 통하여 제조된 PS 수용성 에멀젼에 EDOT과 산화가를 투입하여 산화중합을 수행함으로써 core-shell 구조를 갖는 PEDOT/PS 나노입자를 제조하였다. 실란화합물로 표면 처리한 silica 입자를 PEDOT:poly(styrene sulfonate) (PSS) 수용성 분산액에 투입한 후 표면화학 반응과정을 수행함으로써 silica 외벽에 PEDOT:PSS가 코팅된 나노입자를 제조하였다. 하이브리드 나노재료들은 TEM, FE-SEM, TGA, EDX, UV 그리고 FT-IR 등을 사용하여 분석되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.51-51
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• 2011

1991년 스위스연방기술원(EPFL) 화학과 교수 Michae Gratzel이 발명한 염료감응 태양전지 (DSSC)는 값싼 원료와 저가공비 면에서 가장 경쟁력 있는 기술의 하나로 큰 기대를 받고 있다. 염료감응 태양전지의 특징은 전극기판의 재료나 염료를 바꿈으로서 형상이나 색체에 다양성을 갖도록 할 수 있다. 일반적인 염료감응 태양전지의 원리는 태양광이 염료 분자에 흡수, 염료는 여기상태가 되어 전자를 n형 반도체인 $TiO_2$의 전도대로 흘리고, 전자는 TCO전극으로 이동하여 외부 부하에 전기 에너지를 전달하고 상대전극으로 이동, 염료는 $TiO_2$에 전달한 전자 수만큼 전해질로부터 전자를 공급 받아 원래의 상태로 돌아가게 되는 원리에 의하여 발전된다. 전해질로는 $I^-/I_3^-$와 같이 산화-환원 종으로 구성되어 있으며, $I^-$ 이온의 source로는 LiI, NaI,이미다졸리움 요오드 등이 사용되며, $I_3^-$는 이온은 $I_2$를 용매에 녹여 생성시킨다. 전해질 매질은 acetonitrile과 같은 액체 또는 PVdF와 같은 고분자가 사용될 수 있다. 액체형의 경우 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 움직여 염료의 재생을 원활하게 도와주기 때문에 높은 에너지 변환 효율이 가능하지만, 전극 간의 접합이 완벽하지 못할 경우 누액의 문제를 가지고 있다. 반면, 고분자를 매질로 채택할 경우에는 누액의 염료는 없지만 산화-환원 종의 움직임이 둔화되어 에너지 변환 효율에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 따라서 고분자 전해질을 사용할 경우에는 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 전달 될 수 있도록 설계하는 것이 필요하다. 본 연구는 염료감응 태양전지에서 가장 큰 문제가 되고 있는 고체 전해질의 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 전달 될 수 있도록 dimethylsulfoxide solvent 에 녹말 일정량을 녹여 Starch-$I_2$ complex 를 시켜주므로, 광 전압{\cdot}{\cdot}$전가 증가되었으며, 전지의 안정성이 향상되었다.

• 폴리머
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• 제38권1호
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• pp.38-42
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• 2014

Poly[(9,9-bis((6'-(N,N,N-trimethylammonium)hexyl)-2,7-fluorene)-alt-(9,9-bis(2-(2-(2-methoxyethoxy)ethoxy)ethyl)-9-fluorene)) dibromide(WPF-6-oxy-F)]와 graphene oxide(GO)를 혼합하여 WPF-6-oxy-F-GO를 제조한 후 공기 중에서 감마선을 조사하였다. WPF-6-oxy-F-GO 복합재는 유기태양전지(organic solar cells, OSCs)의 정공수송층(hole transporting layer, HTL)으로서 적용하였다. GO와 비교해 보았을 때, 조사된 WPF-6-oxy-F-GO의 면저항(sheet resistance, $R_{sheet}$)은 약 2배 정도 감소하였다. 이는 감마선 조사를 통하여 WPF-6-oxy-F와 GO 사이의 C-N 결합의 형성으로 인한 ${\pi}-{\pi}$ 공유 결합의 영향과 효율적인 packing 때문이다. 결과적으로, 조사된 WPF-6-oxy-F-GO를 정공수송층으로 적용하였을 때 유기태양전지의 효율은 6.10%까지 증가하였다. 수용성 고분자 WPF-6-oxy-F-GO는 정공수송층으로서 사용되고 있는 PEDOT:PSS를 대체하는 대안 소재로서, 높은 효율과 저가의 유기태양전지를 구현할 수 있을 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제7권2호
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• pp.379-386
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• 1996

광 이량화 특성을 나타내는 1-methyl-4-[2-(4-diethylacetylphenyl)ethenyl] pridinium methosulfate(SbQ-A염)를 dimethyl sulfate, terephthalaldehyde mono-(diethyl acetal) 및 4-picoline을 이용하여 합성하였다. 합성된 SbQ-A염을 PVA와 반응시켜 동일(MW=77,000-79,000g/mol) 분자량을 가진 PVA내 SbQ의 함량이 다른 PVA-SbQ-H 시료 및 SbQ의 함량은 약 1.3mol%로 같으나 PVA의 분자량이 다른 PVA-SbQ-L들을 합성하였다. Gray scale(GS)법을 이용하여 측정된 PVA-SbQ 수용성 감광성 고분자의 상대감도는 PVA내 SbQ의 함량이 증가함에 따라 증가하였으며, PVA의 분자량이 낮아질수록 감소하였다. PVA-SbQ-H의 경우 SbQ 함량이 2.63mol%인 시료는 PVA에 ammonium dichromate가 혼합된 기존시료보다 90배 증가된 감도를 나타내었다. PVA-SbQ를 사용하여 형광체 슬러리를 제조하고 사진식각공정을 거쳐 형광체의 미세패턴을 형성하였다. 형광체 슬러리 제조시 양이온 계면활성제인 cetyltrimethyl ammonium chloride를 첨가제로 사용하면 형광면의 해상도가 증가됨을 알았다.