• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.334-334
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• 2012

태양전지 기술은 우주 항공에서부터 핸드폰과 같은 소규모 가전 시설에까지 폭 넓게 사용되고 있다. 현재 태양전지 기술은 기존의 화석 에너지에 비해 효율 측면에서의 열세함으로 인해 변환 효율을 높이는 연구가 진행되고 있다. 태양전지의 기본 구조에서 고반사막을 대신하여 선택적 투과막을 채용하면 적외선 영역은 광흡수층으로 재반사시키고 가시광선 영역은 선택적으로 투과시킬 수 있기 때문에 태양전지의 변환 효율을 높임과 동시에 채광에 유리한 투명 태양전지를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 반응성 분위기에서 AlTi 단일 타겟을 스퍼터링하여 유리 기판 위에 AlTiO 선택적 투과막을 형성하고 광학적 특성을 평가하였다. 기존의 연구에서 스퍼터링으로 형성한 AlTiO 선택적 투과막은 가시광선 영역에서 약 30%의 비교적 높은 반사율을 나타내었다. 이번 연구에서는 광학 두께를 조절함으로써 가시광선 영역에서 반사율이 평균 20% 이상 감소하고 적외선 영역에서 약 30% 이상의 반사율을 나타내는 선택적 투과막을 형성한 결과를 보고한다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.10a
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• pp.77-78
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• 1997

1. 서론 : Polyimide는 내열성과 기계적, 화학적 특성이 다른 고분자막에 비해 뛰어나며 선택도 또한 비교적 높기 때문에($\alpha$= 3-7) 최근 많은 연구가 대상이 되고 있다. 그러나 trade-off현상으로 알려진 바와 같이 선택도가 우수한 고분자 재료는 투과계수가 떨어지고 투과계수가 높은 고분자 재료는 낮은 선택도를 갖고 있기 때문에 보다 광범위한 분야에 실용적인 막으로 사용하기 위해서는 이를 개선하는 연구가 필요하다. 최근의 연구는 높은 투과계수와 선택도를 가진 새로운 고분자 재료의 합성에 관한 연구, 뛰어난 투과계수를 가지고 있지만 선택도가 낮은 고분자막을 대상으로 여러가지 수식방법을 이용하여 투과계수를 감소시키지 않으면서 동시에 선택도를 향상시키기 위한 연구, 우수한 화학적 특성과 선택도를 가진 물질을 대상으로 복합막이나 비대칭막으로 만들어 투과 저항을 극소화시키기 위한 연구 등의 방향으로 진행되고 있다. 본 연구는 Polyimide중 가장 큰 투과계수를 가진 것으로 보고된 6FDA-p-TeMPD막(P$_{O_2}$ = 122Barrer, $\alpha$$_{O_2/N_2}$ = 3.4)을 제조하여 분리 투과 특성을 향상시키려는 목적으로 UV처리를 하고 UV조사 시간과 강도(Intensity)를 변수로 투과 특성을 조사하여 가장 뛰어난 투과 특성을 나타내는 최적조건을 찾고자 하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.10a
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• pp.131-132
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• 1997

1. 서론 : 이온 복합막은 투과증발을 통한 유기수용액의 탈수에 있어서 높은 수투과유량과 선택도를 나타내는 것으로 알려져 있다. 그러나 장시간 운전시에 이온 복합막은 막표면에 있는 금속 counterion이 feed에 씻겨버리기 때문에 분리능의 급격한 감소를 띠게 된다. counterion이 유기물일 경우에는 막속으로 확산되어 우기농축물에 포함될 문제가 있다. counterion이 고분자이면, 막 효능의 안정성이 증가되지만 막 제조과정이 다소 어려워진다. 아크릴산과 스티렐폰산을 포함하고 있는 개질 PAN막을 이용한 피리딘 수용액의 탈수에 관한 이전의 연구에서, 피드내의 피리딘과 막내의 산 기능기 사이에 형성된 in-situ complex가 막의 투과물사이에 특별한 반응이 없거나 막과 주요 투과 물간에 수소결합이 있는 막보다 더 좋은 탈수 효능을 나타냄이 확인되었다. 본 연구에서는 포스페이트를 함유하고 있는 폴리아크릴로니트릴 막의 제조와 피리딘 수용액의 탈수 효능에 대해 언급할 것이다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.10a
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• pp.45-46
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• 1996

기존의 기체분리 방법과 비교해 볼때 막분리법은 에너지 효율이 높으며 기체를 연속적으로 분리할 수 있다는 장점을 갖고있다. 그러나 막분리법으로 기체를 분리할 경우 기체분리에 사용되는 고분자막은 고온에 약하기 때문에 상용 기체분리막을 제조하는데 사용되는 고분자의 종류는 매우 제한되어 있다. 이러한 기존의 고분자 막이 갖는 물성을 개선하기 위한 방법으로 고분자를 블렌드 시킴으로서 고분자의 기체투과 특성 및 물성을 향상시키려는 연구가 여러 연구자들에 의해 진행된 바 있다. Paul은 고분자를 블렌드시켜 막을 제조하여 기체분리에 적용한 연구에서 블렌드막이 각각 단일 고분자로 제조한 막과는 다른 물성을 나타내며 고분자와 고분자 사이의 상호작용으로 인해 막의 기체투과 특성뿐만아니라 기계적 물성에도 영향을 준다고 보고한 바 있다. 이에 본 연구에서는 Na-alginate와 PVA 등의 수용성 고분자를 사용하여 블렌드막을 제조하고 제도된 막을 대상으로 물성 및 기체투과 특성에 대해 연구함으로써 Na-alginate/PVA 블렌드가 막 물성 및 기체투과 특성에 미치는 영향에 대해 연구하고자 하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1995.04a
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• pp.52-53
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• 1995

현재 상용화 되어있는 산소/질소 분리용 고분자 분리막은 비교적 낮은 선택도를 가지고 있다. 즉, 이점은 확산도와 용해도를 조절함으로써 분리막의 투과선택도를 높일 수 있는 가능성을 보여주고 있으며 보다 높은 투과도와 투과선택도를 갖는 새로운 고분자 재료의 선택이 분리막을 통한 기체 분리나 그 상업적 이용에 절실히 요구되고 있다. PSf는 상용성, 화학적 내구력, 강도, 높은 유리전이온도와 우수한 기체투과성질을 가진 고분자로 분리막에 많이 응용되고 있다. Erb 등은 용매로 DMF(dimethylformamide)와 THF(tetrahydrofuran)를 사용하여 막을 제조하였다. 상부 흐름압력이 5atm일때 각 기체의 투과도 계수는, 헬륨이 11, 이산화탄소가 5.5, 메탄이 0.5, 질소가 0.2였으며, PSf막에 대한 각 기체의 투과는 Henry mode보다 Langmuir mode에서 더욱 우세하게 일어난다고 생각하였다. 또한 Ghosal 등은 PSf에 nitro기를 도입한 nitrated PSf의 투과특성을 조사하였다. 실험결과 nitro group이 치환된 PSf막이 nitro group이 없는 막에 비해 투과도는 낮았지만 선택도는 증가하였다. 구조가 다른 여러가지의 PSf막을 통한 기체 투과성질은 Ghem 등에 의해 밝혀졌다. Membrane-covered probes를 이용한 폴라로그램(polarogram) 방법은 산소를 측정하는데 가장 보편적인 방업ㅂ으로, 산소 탐침(oxygen probe)의 원리는 소위 효소 전극을 발전시키는데 이용되어 왔다. 효소전극은 산소와 실험하고자 하는 물질간의 특정한 효소반응에 기초를 둔 다양한 물질의 선택적 측정을 위한 것이다. 이때 센서에 응용되는 합성막은 산소에 대해 선택적인 투과를 해야하며, 상대적으로 높은 산소확산계수와 물에 대해서는 낮은 투과도를 가져야 한다. 높은 산소확산계수는 반응을 빠르게 하는 잇점이 있으며 물에 대한 낮은 투과도는 센서내의 전해질 물질을 유지보호하는 역할을 한다. 분리막이 산소전극에 이용될 경우 높은 산소 확산계수 이외에도 적절한 기계적 강도, 열적 안정성 등이 요구된다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1991.10a
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• pp.43-44
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• 1991

본 실험은 CO$_2$와 CH$_4$가 주성분인 천연가스로부터 천연가스의 순도를 저하시키는 CO$_2$ 분리의 기초를 제공하기 위해, 용매주형에 의해 제조된 CA막과 CN막에 대한 CO$_2$와 CH$_4$의 투과특성을 조사하고, 이 결과를 다공성 CA/CN 지지막위에 CA를 코팅한 복합막의 투과특성과 비교함으로써 높은 투과성과 선택투과성을 가지는 분리막 제조에 목적이 있다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.10a
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• pp.71-72
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• 1997

1. 서론 : 공기중의 산소분리용 고분자막은 높은 선택도를 동시에 요구한다. 이 두가지 조건을 만족시키는 소재 개발과 기존의 고분자물질을 수식하는 연구가 진행되고 있다. 고분자막에 대한 수식방법으로는 UV처리, plasma처리등이 있으나, 이들 방법은 선택도는 증가시키나 투과도를 감소시키는 경향이 있다. 기체의 투과저항을 줄이기 위하여 다공성 지지체 위에 박막을 입힌 복합막과 박막의 skin layer와 sub-layer를 갖는 비대칭막은 투과저항을 줄일수 있으나 선택도는 고분자 고유의 80%정도까지 감소되는 것으로 알려졌다. 본 연구의 목적은 고분자 복합막의 투과분리특성을 향상시키기 위한 것으로 지지층의 세공과 표면에 실리카/고분자를 충전, 피복시켜 투과분리특성을 조사하였다. 현재까지의 연구는 낮은 투과계수와 높은 선택도를 갖는 고분자물질이 사용되었으나, 본 연구에서는 폴리이미드로는 폴리이미드 중에서 투과계수가 가장 높다고 알려진 6FDA-p-TeMPD[{(3,3',4,4'-dicarboxyphenyl)hexafluoropropanedianhydride}-{2,3,5,6-Tetra-methyl-1,4-phenylenediamine}] 폴리이미드를 택하였으며 다공성지지체는 aluminum oxide를 사용하였다 . 본 실험에서는 선택도와 투과속도에 주로 영향을 미치는 폴리이미드와 실리카의 양에 대하여 고찰하였다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1997.04b
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• pp.25-26
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• 1997

막을 이용한 기체 분리법의 기초적인 연구는 1880년대에 이미 시작되었지만 실용화가 이루어지지 않은 이유는 막 투과속도가 적었기 때문이었다. 그러나 막 제조기술의 발달에 의해서 처리면적이 매우 큰 초박막이 제조되었고 이로인해 에너지 절약형 기체분리 방법으로서의 막분리법이 다시 흥미를 끌게 되었다. 현재 실용화되고 있는 막으로 투과계수가 큰 실리콘막을 들수 있지만 분리계수가 작기 때문에 보다 분리성능이 큰 새로운 막의 개발이 요망된다. 그러나 실리콘막에 대한 상세한 연구가 별로 없기 때문에 실리콘막을 기준막으로 성능이 좋은 막을 개발하는데 있어서의 데이터가 부족하다. 본 연구는 이와같은 데이터를 보충하고 막투과가 기체의 어떤 성질에 지배되고 있는가를 조사할 목적으로 수행하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.7 no.4
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• pp.605-613
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• 1996

The permeation characteristics were investigated for pure carbon dioxide and methane through asymmetric cellulose acetate(CA) membrane, composite cellulose acetate membrane and asymmetric cellulose triacetate(CTA) membrane. In particular, the effect of operating pressure on the permeation performance was examined. And the permeation behavior for a mixture of carbon dioxide and methane ($CO_2/CH_4=57.6/42.4$) was also investigated and compared to the characteristics obtained from pure gases. The experiments were run at the range of partial pressure from 25 to 125 psig, and room temperature. The permeation behaviors of the CA composite and CTA membrane were similiar to those of the CA membrane. The permeation rates of pure carbon dioxide for CA, CA composite and CTA membrane were increased slightly with an increase in upstream partial pressure, while in the case of pure methane they were independent of upstream partial pressure. For a binary mixture of carbon dioxide and methane, abnormal permeation behaviors were observed due to the plasticization of carbon dioxide and the competition effect of each gas. The separation factor and permeation rate for CTA membrane were found to be higher than those for CA membrane, but the mechanical strength of CTA membrane was very poor. And the permeation rate for CA composite membrane was higher than that for CA membrane. Consequently, it can be said that the CA composite membrane is a strong candidate for the separation of $CH_4$ and $CO_2$.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 2004.05b
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• pp.153-155
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• 2004

상전이법으로 제조된 비대칭막은 세공의 크기를 nm이하의 수준으로 줄여 주면 막 여과저항이 크게 증가하여 경제성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 이에 대한 대안으로 복합막이 제조되어 사용되고 있는데, 복합막은 우수한 투과도와 높은 배제율을 달성하기 위한 적극적인 대안이 되고 있다. 정수처리 및 수질환경 분야에 사용되는 나노복합막의 경제성을 더욱 향상시키기 위해서는 나노막의 투과유속을 증가시켜야 하는데, 복합막의 투과 성능은 지지체의 특성과 스킨층을 형성시키는 기술에 의해 좌우된다.(중략)