• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제52권7호
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• pp.298-304
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• 2003

IPMC(Ionic Polymer-Metal Composite) is a highly sensitive actuator that shows a large deformation in presence of low applied voltage. Generally, IPMC can be fabricated by electroless plating of platinum on both sides of a Nafion (perfluorosulfonic acid) film. When a commercial Nafion film is used as a base structure of the IPMC membrane, the micro-pump structure and the IPMC membrane are fabricated separately and then later assembled, which makes the fabrication inefficient. Therefore, fabrication of an IPMC membrane and the micro-pump structure on a single wafer without the need of assembly have been developed. The silicon wafer was partially etched to hold liquid Nafion to be casted and a 60-${\mu}{\textrm}{m}$ thick IPMC membrane was realized. IPMC membranes with various size were fabricated by casting and they showed 4-2${\mu}{\textrm}{m}$ displacements from $4mm{\times}4mm$ , $6mm{\times}6mm$, $8mm{\times}8mm$ membranes at the applied voltage ranging from 2Vp-p to 5Vp-p at 0.5Hz. The displacement of the fabricated IPMC membranes is fairly proportional to the membrane area and the applied voltage.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권4호
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• pp.303-310
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• 2023

Microbial fuel cells (MFCs) are a bioelectrochemical system where electrochemically active bacteria convert organic waste into electricity. Poly(vinyl alcohol) (PVA) and chitosan (CS) are polymers that have been studied as potential alternative ion exchange membranes to Nafion for many electrochemical systems. This study examined the optimal mixing ratio of PVA and chitosan CS in a PVA:CS composite membrane for MFC applications. PVA:CS composite membranes with 1:1, 2:1, and 3:1 ratios were synthesized and tested. The water uptake and ion exchange capacity, Fourier transform infrared spectra, and scanning electron microscopy images were analyzed to determine the physicochemical properties of PVA:CS membranes. The prepared membranes were applied to the ion exchange membrane of the MFC system, and their effects on the electrochemical performance were evaluated. These results showed that the composite membrane with a 3:1 (PVA:CS) ratio showed comparable performance to the commercialized Nafion membrane and produced more electricity than the other synthesized membranes. The PVA:CS membrane implemented MFCs produced a maximum power density of 0.026 mW cm^-2 from organic waste with stable performance. Therefore, it can be applied to a cost-effective MFC system.

• 전기화학회지
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• 제19권2호
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• pp.45-49
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• 2016

양이온 교환막 연료전지 운전 중에 발생하는 하이드록시 라디칼에 의한 전해질 막의 산화분해를 효과적으로 방지하기 위해 유기물 라디칼냐��쳐를 도입하였다. 술폰화 폴리아릴렌에테르술폰 고분자를 이용하여 폴리페놀 화합물의 일종인 루틴을 도입하여 복합막을 제조하였고, 제조된 고분자 전해질 복합막은 함수율 및 이온전도도의 측정을 통하여 루틴이 전해질 막의 물리화학적 성질에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 실제 연료전지 운전과 유사한 조건을 구현할 수 있는 과산화수소 폭로 가속화 평가장치를 이용하여 전해질 복합막의 산화안정성을 평가하였다. 루틴을 함유한 고분자 전해질 복합막은 이온전도도가 유지되면서 산화안정성이 향상된 결과를 보여주었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 심포지움시리즈 Jan-98 역삼투용 분리막 기술 및 응용
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• pp.1-30
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• 1998

1. RO History 2. Asymmetric Membranes by Phase Inversion 3. Thin Film Composite (TFC) Membrane 4. Structure and Property Relationship of TFC Membrane 5. Membrane Materials 6. Tranport Mechanism(Model) 7. Membrane Characters in Separation Process 8. Concentration Polarization and Fouling Phenomenon 9. RO Membrane Module Configuration and System Design 10. Futrue Trend in RO Industry

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1999년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.71-73
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• 1999

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2000년도 추계 총회 및 국제학술발표회
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• pp.91-93
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• 2000

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2002년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.61-64
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• 2002

• 멤브레인
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• 제17권1호
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• pp.14-22
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• 2007

본 연구는 투과증발법을 이용하여 수용액 중 미량의 목련 향 성분을 농축하는 방법으로, PVDF/PDMS 복합막을 제조하여 지지막의 구조와 활성층의 두께에 따른 분리능의 변화를 살펴보았다. PVDF 지지막은 제막조건인 응고액의 온도가 감소하고 고분자 농도가 증가함에 따라 지지층에서의 표면공극률과 기공의 직경이 감소함을 순수투과실험을 통해서 간접적으로 확인하였고, 복합막에 대한 지지막 구조의 영향을 투과 mechanism식에 적용하여 해석하였다. 또한 PDMS의 두께가 증가됨에 따라 선택도가 증가하는 결과를 통해서, 활성층에서의 물질전달을 Fick's law에 의하여 설명하는데 제한이 있음을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제31권5호
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• pp.304-314
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• 2021

기후 변화는 비정상적인 날씨 패턴을 야기하며 연간 강수량에 지대한 영향을 미친다. 이와 더불어 산업화의 가속화는 에너지 수요를 증가시키며 석유화학 산업폐수의 누수와 유조선의 유출을 초래함으로써 수질 오염을 악화시킨다. 이러한 부정적인 여건 속에서 정수를 효율적으로 추출해내는 해결책을 강구하는 것이 요구된다. 기름/물 분리를 위해 화학적 침전 및 흡착에 의한 분리 등과 같은 방식을 운용할 수 있지만 분리막 기술이 비용 및 에너지 측면에서 더 효율적이다. 분리막의 양친성은 전기 전도성과 친수성이 뛰어난 MXene이라는 2차원소재를 도입하여 향상시킬 수 있다. 본 총설에서는 향상된 분리막 성능의 사례를 크게 순수 MXene이 적용된 사례와 변형된 MXene이 적용된 사례로 나누어진 목차로 전개할 것이다. 복합 분리막을 제조하기 위해 다양한 고분자가 사용되었으며 각 사례에서 MXene은 특정 용도에 적합한 특성을 더욱 강화시켜 주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.3532-3540
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• 2011

Poly(1-trimethylsilyl-1-propyne)/poly(dimethylsiloxane)-polyetherimide (PTMSP/PDMS-PEI) 복합막을 상전환법과 dip coating에 의해 제조하여 PTMSP/PDMS 균질 치밀막의 투과유량을 향상시키고자 하였다. 균질 치밀막과 복합막을 이용하여 투과증발법에 의해 수중에 용해된 미량의 perchloroethylene(PCE), trichloroethylene (TCE), chloroform, 1,1,1-trichloroethane 등의 휘발성 유기화합물 제거 실험을 통해 투과증발 특성을 상호 비교하였다. PTMSP/PDMS 균질 치밀막의 선택도는 216.2에서 2394.4범위의 값을 나타냈으며 투과유량은 244.3g/$m^2.h$에서 428.2g/$m^2.h$ 사이였으며, PTMSP/PDMS-PEI 복합막의 선택도는 215.5에서 2404.2범위였고 투과유량은 390.4g/$m^2.h$에서 728.6g/$m^2.h$ 값을 보여 이 복합막의 투과특성을 균질 치밀막과 비교할 때 선택도에는 큰 차이가 없었으나 투과유량은 상당히 증대되었다. PTMSP/PDMS-PEI 복합막은 분리대상 용질 중 PCE의 분리에서 가장 우수한 투과특성을 나타냈으며 균질 치밀막보다 내구성과 기계적강도가 좋아 물속에 용해되어 있는 휘발성 유기화합물을 제거하는데 유용함을 알 수 있었다.