• 멤브레인
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• 제33권1호
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• pp.1-12
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• 2023

본 총설은 소수성 불소수지계 분리막의 표면 개질에 대한 개론으로 다양한 표면 개질 방법 및 그 연구 결과를 중점적으로 서술하였다. PTFE로 대표되는 불소수지계 고분자 분리막은 막 증류, 유수 분리, 기체 분리를 포함한 다양한 막 분리 공정에서 사용되어왔다. PTFE 막은 내화학성, 내열성, 높은 기계적 강도와 같은 뛰어난 물성에도 불구하고 소수성 표면 특성으로 인해 기술 적용의 확장에 제한적이다. 친수성 향상을 위해 습식 화학법, 친수성 고분자 코팅, 플라즈마 처리, 조사, 원자층 증착과 같은 다양한 PTFE 표면 개질 방법을 이용하며 이를 통해 불소수지계 분리막의 응용분야가 확장될 수 있다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권5호
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• pp.1241-1248
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• 2021

제 4 차 산업혁명이 일어남에 따라 각국의 정부와 기업들은 보다 환경친화적인 정책과 기술개발에 힘쓰고 있다. 배기가스 배출과 소음이 거의 없는 전기차 및 수소차의 개발, 그리고 이를 보편화하기 위한 정부의 정책 등 기존의 경제, 산업 구조를 친환경적으로 바꾸려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 최근 여러 환경문제를 해결하기 위해 각종 유해 가스 흡착 및 폐수 처리용으로 활성탄을 많이 사용하고 있으나 흡착질의 특성에 따라 요구되는 표면 특성이 다르기 때문에 수요에 걸맞는 활성탄의 개발이 점차 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 친수성 유기물 제거에 유리한 활성탄을 개발하고자 C-O, C-O-C, C=O 및 O=C-O 등과 같은 친수성 작용기를 질산처리 방법을 통해 활성탄 표면에 효과적으로 도입하는 연구를 진행하였다. 질산을 활용하여 끓는점 및 다양한 농도 조건에서 활성탄을 환류, 개질하였고, 이를 세척 후 고온에서 탄화시켜 활성탄의 표면을 개질하였다. 제조된 개질활성탄은 활성탄의 비표면적, mesopore 및 micropore 의 함량을 알기 위하여 BET 를 이용하여 측정하였고, 4M 120 ℃에서 개질한 결과 가장 높은 792.22 m²g^-1 으로 확인되었다. 또한 제조된 활성탄의 표면 및 기공 특성 변화를 확인하기 위해 SEM, XPS, EDX, BET 등의 분석을 실시하였으며 질산 처리 정도에 따른 특성 변화에 대해 비교 고찰하였다.

• 청정기술
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• 제13권3호
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• pp.195-200
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• 2007

본 연구에서는 표면특성에 따른 비균일계 마이크로채널에서의 유속 변화를 조사하였다. 비균일계 마이크로채널은 PDMS와 soft lithography를 사용하여 제작하였고, 마이크로채널의 내부 표면 중 아랫면만을 allyl alcohol로 증착하여 친수성을 띠게 하였다. 채널의 길이는 10, 20, 30 mm, 너비는 100, 200, $300\;{\mu}m$로 각각 제작하였으며, 채널 내 전기영동에 의한 흐름을 생성하기 위해 외부전압을 가해주었다. 그 결과 동일한 세기의 전기장과 밑면의 친수성 정도가 동일할 때 유속은 같았다. 이는 이론적 결과에 부합하고, 연구가 신뢰성이 있다는 것을 뒷받침할 수 있었다. 같은 친수성을 갖는 밑면일 때 채널의 너비가 증가할수록 유속도 증가하고, 친수성 정도가 큰 채널이 작은 채널보다 유속이 빨랐다. 이 결과는 밑면의 친수성 정도에 따라 채널 유속을 조절할 수 있다는 것을 의미한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권11호
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• pp.871-884
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• 2015

유체이송 기술은 마이크로 유체시스템 개발에서 핵심문제로 인식되고 있다. 최근 명(2014)은 외부동력을 사용하지 않고 액적을 이동시킬 수 있는 새로운 개념을 제안하고, 초기에 반원통형 형상을 가지는 가상의 2차원 액적에 대한 수치해석을 통해 이 개념이 성립함을 보였다. 또한 명과 권(2015)은 친수성/소수성 표면위에서 초기 3차원 반구 형상의 실제 물 액적이송의 메커니즘을 시간에 따른 액적형상과 액적 내부의 운동에너지, 중력에너지, 표면자유에너지 및 압력에너지의 수치해석 결과를 통해 규명하였다. 본 연구는 새로운 개념을 확립시키기 위해 초기 구형액적에 대한 3차원 수치해석을 수행하고, 액적이송의 메커니즘을 모세관력 힘의 불균형 관점에서 액적 형상과 다양한 에너지의 수치해석 결과를 통해 규명하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2006년도 학술발표회 발표논문집
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• pp.340-341
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• 2006

입자분포가 서로 다른 분체를 소수화 및 친수화 표면을 갖도록 표면개질을 하여 solid casting으로 성형하여 소결함으로써 계면장력에 의한 전기적 반발로 자기배열 구조를 갖는 다층 다공질 구조의 세라믹 담체의 제조가 가능하였다.

• 공업화학
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• 제16권3호
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• pp.361-365
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• 2005

$O_2$, $H_2O$, acrylic acid, diaminocyclohexane 등의 저온 플라즈마를 이용하여 시멘트 보강용 탄소 섬유 표면을 친수성으로 개질한 다음, 이에 대한 효과를 살펴보았다. 물과의 접촉각이 $75{\sim}80^{\circ}$ 정도로 소수성이던 표면이 친수성으로 변하여 접촉각이 $10^{\circ}$ 이하로까지 낮아졌으며, 이에 따라 흡습성 및 수용액에서 분산성이 크게 향상되었다. 또한, 섬유표면의 제타 포텐셜이 변하여 시멘트와 정전기적 인력이 향상됨으로써 시멘트의 결착도 향상과 함께 시멘트와의 결합이 57~124%까지 향상되었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제44권3호
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• pp.272-279
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• 2017

이 연구의 목적은 2종의 친수성 치면열구전색제를 건조한 법랑질과 습한 법랑질에 적용하였을 때의 미세누출과 열구 침투도를 평가하는 것으로, 기존의 소수성 전색제인 $Clinpro^{TM}$와 비교하였다. 건전하고 우식이 없는 제3대구치 60개를 법랑질 수분 처리 방법과 전색제 종류에 따라 12개씩 다섯 군으로 나누었다. 전색제 적용 후 치아들을 열순환 시킨 뒤 1% 메틸렌블루 용액에 담갔다. 그리고 치아들을 두 번씩 절단한 뒤 절단면들을 광학 현미경과 이미지 분석 프로그램을 이용해 관찰하였다. Embrace $Wetbond^{TM}$는 건조한 표면과 습한 표면 모두에서 $Clinpro^{TM}$보다 많은 미세누출을 나타냈다. Ultraseal $XT^{(R)}$ $hydro^{TM}$는 건조한 표면에서는 $Clinpro^{TM}$와 유사한 미세누출을 보였으나, 습한 표면에서는 많은 미세누출을 보였다. 열구 침투도는 모든 군에서 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 결론적으로 친수성 전색제들을 습한 법랑질에 적용했을 때 변연 봉쇄성이 향상되지 않았으며, 건조한 표면에 적용한 $Clinpro^{TM}$보다 낮은 변연 봉쇄성이 관찰되었다.

• 멤브레인
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• 제27권1호
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• pp.92-103
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• 2017

본 연구에서는 리튬이온전지용 친수화된 세퍼레이터의 전기화학적 성능에 대한 연구를 진행하였다. 리튬이온전지용 분리막으로 사용되는 폴리올레핀 소재는 소수성이고, 카보네이트 계열의 유기용매를 사용하는 전해액은 친수성을 가진다. 따라서 리튬이온전지는 수계전해액을 사용하기 때문에 폴리올레핀계 분리막에 다양한 친수성 고분자를 도입하여 친수화 처리하였다. 코팅된 세퍼레이터의 변화를 평가하기 위해, 표면 관찰, 코팅시간에 따른 친수화도, 다공성, 젖음성에 대한 특성평가를 수행하였다. 최종적으로 리튬이온이 코팅된 세퍼레이터의 저항과., 이온전도도를 측정하여 리튬이온전지 성능평가를 진행하였다. PMVE로 코팅한 세퍼레이터의 친수화 정도가 우수하며, 세퍼레이터의 기공이 잘 유지되어 우수한 이온전도도를 나타냄으로써 이차전지 배터리에 적용을 위한 잠재성을 가짐을 확인하였다.

• 설비공학논문집
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• 제12권5호
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• pp.525-532
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• 2000

Evaporation heat transfer characteristics have been investigated experimentally when distilled water is sprayed on the outside wall of horizontal tubes in a evaporator. This problem is of particular interest in the design of evaporator of an absorption system. Hydrophilic surface treatment was employed to increase the wettability on copper tubes. The results indicate that evaporation heat transfer with hydrophilic tubes is shown to be 25-44% higher than that with bare tubes at evaporation pressure of 31.8 Torr(evaporation temperature$ 30^{\circ}C). Evaporation heat transfer rates of hydrophilic treatment tubes are improved substantially, comparing with those of conventional copper tubes in the wide range of operating parameters, such as water inlet temperatures, water mass flow rates and evaporation pressures.

• 설비공학논문집
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• 제14권6호
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• pp.519-524
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• 2002

An experimental study has been conducted to investigate the effects of surface energy on frost formation. Test samples with two different surfaces are installed in a wind tunnel and exposed to a humid airflow. Dynamic contact angles (DCA) for these surfaces are $23^{\circ}\;and\;88^{\circ}$, respectively. The thickness and the mass of frost layer are measured and used to calculate the frost density while frost formation is visualized simultaneously with their measurements. Results show that frost density increases as time increases at specific test conditions. The air Reynolds number, the airflow humidity and the cold plate temperature are maintained at 12,000, 0.0042 kg/kg and $-21^{\circ}C$, respectively. The surface with a lower DCA shows a higher frost density during two-hour test, but no differences in the frost density have been found after two hours of frost generation. Empirical correlations for thickness, mass and density are assumed to be the functions of the test time and DCA.