분리막법이 기체 분리에 응용된후 에너지 소비의 절감, 열안정성 등과 같은 장점들로 인해 수소회수 및 $H_2/CO_2$의 비율조정, $CH_4/CO_2$ 분리, $O_2/N_2$의 분리 등에 이용되고 있다. 이러한 분리막의 특성은 투과도와 선택투과도에 의해 결정되어지는데, 이들은 서로 상반된 경향을 나타낸다. 즉 투과도가 높으면 선택투과도는 낮아지고, 선택투과도가 높으면 투과도는 감소하게 된다. 그러나 이러한 두가지 특성 모두를 높이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 그 연구방향은 새로운 고분자의 합성 및 고분자의 개질, 복합재료의 개발, 액정, 촉진수송법 등으로 나눠질 수 있다. 이중 촉진수송이란 특정한 기체와 가역적 친화력 혹은 흡착력을 갖는 운반체를 액체 혹은 고체막에 분산시켜 원하는 특정 기체만을 선택적으로 수송하는 것을 말한다.
분리막법이 기체 분리에 응용된후 에너지 소비의 절감, 열안전성 등과 같은 장점들로 인해 수소회수 및 $H_2/CO_2$의 비율조정, $CH_4/CO_2$ 분리, $O_2/N_2$의 분리 등에 이용되고 있다. 이러한 분리막의 특성은 투과도와 선택투과도에 의해 결정되어지는데, 이들은 서로 상반된 경향을 나타낸다. 즉 투과도가 높으면 선택투과도는 낮아지고, 선택투과도가 높으면 투과도는 감소하게 된다. 그러나 이러한 두가지 특성 모두를 높이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 그 연구방향은 새로운 고분자의 합성 및 고분자의 개질, 복합재료의 개발, 액정, 촉진수송법 등으로 나눠질 수 있다. 이중 촉진수송이란 특정한 기체와 가역적 친화력 또는 흡착력을 갖는 운반체를 액체나 고체막에 분산시켜 원하는 특정 기체만을 선택택으로 수송하는 것을 말한다.
선택 반사를 보이는 콜레스테릭 액정의 planar 배열과 선택적 반사 효율과의 연관성에 대하여 FTIR spectroscopy를 이용하여 정량적으로 조사하였다. Cholesteric liquid crystal(CLC) 내 planar 배열이 잘 유도될수록 선택 반사율이 높아짐을 알 수 있었고, 배향막을 사용하지 않고 shear force 효과에 의해서만 planar 배열을 유도할 수 있었지만 완전한 planar 배열을 유도하기 위해서는 배향막을 사용하는 것이 효과적이었다.
친수성 아스코르빈산(L-ascorbic acid)과 소수성 토코페롤(${\alpha}$-tocopherol)을 모두 함유하는 ethosome 베시클을 제조하면서 이들의 특성을 살펴보았다. Ethosome에 포집되는 아스코르빈산 수용액 농도가 증가할수록 베시클 입자 크기는 작아졌다. 토코페롤은 HPC에 혼합되어 ethosome 베시클 액정막의 구성 성분이 되는데 토코페롤 혼합에 의해 베시클 입자크기와 아스코르빈산 수용액의 포집효율이 다소 증가하였다. 그러나 혼합비율이 25 wt% 이상이 되면 베시클 막이 불완전한 액정구조로 변하면서 입자크기는 크게 증가하고 포집효율은 크게 감소하였다. 아스코르빈산과 토코페롤이 함께 ethosome에 포집되어 있을 때 항산화 효능이 고온($40^{\circ}C$)에서도 5주간 안정하게 유지됨을 확인하였다. UV 조사 실험에서도 아스코르빈산은 수용액 상태로 있을 때에 비해 ethosome에 포집되어 있을 때 안정성이 향상되었다.
HfZnO 박막 위 패턴 전사 기법을 이용하여 기존의 러빙법을 대체하는 배향 공정에 대하여 연구하였다. 정렬 패턴은 레이저 간섭 리소그래피를 이용하여 실리콘 웨이퍼 위에 제작하였다. 졸겔 공정을 이용하여 HfZnO 용액을 제작하였고, 유리기판 위에 스핀코팅하였다. 미리 제작한 정렬패턴을 스핀코팅된 HfZnO 위에 올려놓고, $100^{\circ}C$에서 30분간 소성하였다. HfZnO 박막에 평행한 그루브가 형성되었음을 atomic force microscopy 와 scanning electron microscopy로부터 확인할 수 있었다. HfZnO 박막을 이용하여 액정 셀을 제작하였으며, POM 분석으로부터 액정이 균일하게 정렬되었음을 확인할 수 있었다. 액정은 $0.25^{\circ}$의 프리틸트 각을 가졌으며, 수평배향 특성을 보여주었다. 액정 분자는 평행한 그루브에 의한 HfZnO 박막 표면 이방성에 의하여 균일하게 정렬되었음을 확인할 수 있었다.
본 연구는 세테아릴 알코올, 세틸 팔미테이트, 소르비탄 팔미테이트, 소르비탄 올리베이트, 세라마이드 등을 이용하여 제조한 액정에멀젼의 다층구조에 따른 강화된 계면막에 의해 제형의 안정성이 확보됨을 확인하였다. 편광 현미경을 통해 제형 내 몰타 크로스(maltese cross) 무늬를 확인하고, cryo-SEM을 이용하여 다층구조가 형성되었음을 확인하였다. 소각 X선 산란법(SAXS)을 이용하여 라멜라 구조 생성여부를 확인하였으며, 점도계를 이용하여 점도변화를 확인하고 정적 광 산란법(SLS)을 이용하여 입도 분포를 확인하여 액정에멀젼의 제형 안정성을 입증하였다.
An experimental study was performed to investigate adiabatic wall temperature and heat transfer coefficient around on a module with longitudinal fin heat sink cooled by forced air flow. In the first method, inlet air flow(1-7m/s) and input power(3-5W) was varied after a heated module were placed on an adiabatic floor($320{\times}550{\times}1mm^{3}$). An adiabatic wall temperature was determinated to use liquid crystal film(LCF). In the second method to determinate heat transfer coefficient, inlet air flow(1-7m/s) and the heat flux of rubber heater($0.031-0.062\;W/cm^{2}$) was varied after an adiabatic module was placed on rubber heater covering up an adiabatic floor. In addition, surface oil-film visualization were performed to characterize the macroscopic flow-field around a module.
We have investigated the anisotropic dispersion force effects for surfaces alignment of liquid crystals (LCs) on rubbed polystyrene (PS) surfaces by unidirection. In microphotographs an of the textures, we obtained the nematic (N) LCs are shown to align in both direction parallel and perpendicular to the rubbing for region up to medium rubbing, however to align in the direction perpendicular to the rubbing for strong rubbing region. We suggest that the anisotropic dispersion force is very important rather than macro-surface groove effect to uniform alignment of LCs. We also measured the temperature dependence of extrapolation length of 5CB on rubbed PS surfaces for strong rubbing. It is shown that the polar anchoring strength of 5CB is very weak on rubbed PS surface compared to the rubbed polyimide (PI) surface.
The surface morphology of liquid crystal alignment layer has been investigated by using Brewster angle microscope(BAM) for the first time. The samples used in this work for liquid crystal alignment layer were mechanically rubbed polyimide films. The rubbing pattern on this layer has been analyzed with the terms of microgroove and rubbing induced optical birefringence. For the mechanically rubbed surface, the geometrical factors of microgroove play the major role for the formation of rubbing pattern. We propose that the BAM can be used as a powerful tool not only for observing the rubbing pattern, but also for inspecting the surface defects.
아조벤젠 고분자는 광 정보저장 및 광 스위치 소자 등의 응용가능성 때문에 많은 연구가 진행되어왔다. 이것은 바로 아조 분자가 가지고 있는 두 이성체 간의 광 이성화 과정에 의한 아조 분자의 정렬에 의한 광 유도 anisotropy가 생기는 특성과 더불어 아조 분자의 이동에 의한 표면 부조가 형성됨이 보고된 이후에 광 정보 저장은 물론 액정의 배향이나 phase mask로의 응용, 특히 photonic band gap(PBG) 효과를 기대 할 수 있는 주기구조 형성에의 응용성 때문에 더욱 관심이 집중되고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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