• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권2호
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• pp.181-186
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• 2016

최근에 저가의 고분자 전해질 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel Cells, PEMFC)용 비불소계 전해질 막 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 sulfonated Poly(ether ether ketone)(sPEEK)막의 특성을 술폰화도, 상대습도, 단위 전지 온도에 따라 PEMFC 운전 조건에서 비교하였다. I-V 분극곡선, 수소투과도, 전기화학적 표면적, 막 저항 및 부하 전달 저항 등을 측정 분석했다. 술폰화도와 온도, 상대습도가 높을수록 성능이 높았으며, 특히 낮은 슬폰화도와 낮은 상대습도에서 이온 전도도 감소 때문에 성능이 큰 폭으로 감소함을 확인하였다.

• 접착 및 계면
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• 제18권3호
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• pp.127-133
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• 2017

본 연구에서는 방수 성능이 개선된 디스플레이용 접착 소재를 개발하기 위해 불소 화합물을 도입한 Polybutadiene계 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 합성하였다. 합성에 적용한 디올은 신뢰성 확보 측면에서 이중결합을 제거한 수첨 폴리부타디엔 디올 (HLBH-P2000)을 적용하였으며, 불소를 함유한 perfluoropolyether (HTPFPE) 디올을 공중합 하는 방법으로 불소 화합물을 올리고머의 주쇄사슬에 도입하였다. 디이소시아네이트는 Isophorone diisocyanate (IPDI)를 사용하여 합성을 진행하고, 마지막으로 2-hydroxyethyl acrylate (HEA)를 말단에 부가하여 불소가 도입된 올리고머를 합성하였다. 합성된 올리고머의 특성 평가 결과, HTPFPE의 함량이 증가할수록 접촉각은 증가하고 표면에너지는 감소하는 결과를 보였으며, 더불어 투습율 (WVTR) 또한 감소함을 확인하였다. 접착력은 HTPFPE의 함량 증가에 따라 감소하는 경향을 보였으며, HTPFPE의 함량이 증가함에 따라 접착력 감소 폭이 크게 증가하는 경향을 보였다. 본 연구의 결과로부터, 최근 이슈가 되고 있는 디스플레이 장치의 방수 소재로 적용이 가능한 접착제로서의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권1호
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• pp.53-59
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• 2005

본 연구에서는 계면활성제를 이용하여 초임계이산화탄소와 전해도금액의 매크로에멀젼을 형성한 후 양극과 음극을 통해 통전시켜 초임계에멀젼 전해도금을 수행하였다. 계면활성제로는 친이산화탄소기와 친수기를 동시에 지닌 sodium salt of bis (2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1-pentanol) sulfosuccinate를 사용하였으며 (+)극과 (-)극으로 니켈판과 구리판을 각각 사용하였다. 초임계매크로에멀젼 상태에서 도금된 니켈표면과 기존의 상압 상태에서 도금된 니켈표면을 비교해 본 결과 이산화탄소/니켈도금액 매크로에멀젼에 의해 도금된 니켈표면은 기존 방법에 의한 것보다 더 균일하였다. 계면활성제의 농도와 도금액 양이 도금에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 도금액에 첨가한 계면활성제의 농도를 2, 4, 7 wt% 변화시켰으며 도금 반응셀 내에서 차지하는 도금액의 부피를 10 vol%에서 70 vol%까지 증가시켰다. 그리고 연속상의 영향을 알아보기 위하여 초임계이산화탄소 대신에 프로판을 사용하여 그 결과를 살펴보았다. 매크로에멀젼이 형성되는 농도 이상에서는 계면활성제의 농도가 높아질수록 전류량과 도금되는 니켈 양이 모두 감소하였으며, 도금액의 부피가 증가할수록 전류량과 전기전도도가 높아지고 도금되는 니켈 양이 증가하였다. 또한, 연속상의 경우, 프로판보다 이산화탄소가 우수한 도금효과를 보임을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제9권3호
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• pp.457-461
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• 1998

본 연구에서는 베지클의 응용성을 확장하기 위한 기초연구로서, DPPC(dipalmitoylphosphaticylcholine)/Chol(Cholesterol)계에 불소화계면활성제($C_8F_{17}(CH_2)_2OCO-CH_2CH(SO_3Na)COO(CH_2)_2C_8F_{17}$, FS)/불소화지방산염 (($C_7F_{15}COONH_4$, FFS)을 여러 가지 비율로 변화시켜 첨가함으로써 베지클을 변형 제조하고, 그 물리화학적 성질을 비교측정하였다. 제조된 베지클계에 대한 제타-전위 측정(Zetamaster Particle Electrophoresis Analyzer) 결과, 균일한 전하의 베지클이 형성되는 것으로 확인되었고, 이는 FFS 분자가 FS와 DPPC 사이에서 보조계면활성제로 기능하여 DPPC와 FS의 각 성분이 동일 베지클내에 공존하도록 작용했기 때문으로 풀이된다. 베지클의 입자크기 결정에서는 FFS의 농도가 증가할수록 그 크기가 감소하고, 제타-전위도 음의 값으로 더욱 작아지는 것으로 나타났다. 베지클의 분산도 변화에서도 DPPC/Chol/FS/FFS계의 경우가 DPPC/Chol/FS계에 비해 안정성이 훨씬 큰 것으로 조사되었다. 베지클의 서방유출 실험에서도 막내에 포집된 MB(Methylene Blue)의 유출속도가 DPPC/Chol/FS/FFS계에서 감소된다는 결과를 얻었고, 이는 FFS의 첨가로 인해 막의 유동성이 감소되기 때문으로 풀이된다. 이 결과는 형광방출 측정의 $I_{Excimer}/I_{Monomer}$값에서도 확인되는 것으로 막의 미세점도가 FFS 첨가 베지클에서 증가되는 것으로 나타났다. 단백질로서 알부민에 대한 친화도를 비교한 결과에서는 DPPC/Chol/FS/FFS계의 친화도가 다소 낮아지는 것으로 나타났다. 이들 실험결과에 바탕하여 FFS의 첨가에 의해 DPPC/Chol/FS 베지클계는 더욱 안정하고 균일한 막의 구조를 갖는 리포솜을 형성한다는 결론을 얻었다.

• 폴리머
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• 제34권1호
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• pp.1-7
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• 2010

기체 분리막의 투과 특성을 향상시키기 위하여 불소계 폴리이미드(6FDA-6FpDA) 고분자 매트릭스에 실리카 나노입자를 첨가한 유기-실리카계 복합 소재 막을 제조하였다. 실리카 입자의 분산도를 높이기 위하여 먼저 $\gamma$-MPS를 이용한 표면처리 과정을 거친 후, 6FDA-6FpDA와 단일상을 이룰 수 있는 PMMA를 실리카 나노입자 표면에 도입하였다. PMMA-graft-silica와 비교해 보았을 때, 순수 실리카 입자의 경우 불규칙 분산성으로 인하여 투과도는 증가하나 기체에 대한 낮은 선택도를 가졌다. PMMA를 도입시킨 실리카 입자를 첨가한 복합막의 경우 실리카 입자의 함량에 따라 고분자 필름을 제조하여 He, $O_2$, $N_2$, $CO_2$의 기체투과도를 측정하였다. 실험 결과 실리카 입자의 함량이 높아 질수록 사슬 정렬 방해에 의한 자유 부피가 증가되어 투과도가 증가되나 1 wt% 이후에는 과량의 실리카 입자의 첨가로 인한 고분자 내의 유효면적 감소로 인해 투과도가 감소하는 결과를 보였다. 전체적으로 가스의 투과도 증가로 인해 선택도의 감소를 보였으나 이산화탄소의 경우 선택도의 증가를 보였으며 이는 실리카 나노입자와 고분자 매트릭스 사이의 상호 결합으로 인해 나타나는 크기 제어에 의한 선택도 향상이다.

• 한국진공학회지
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• 제7권4호
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• pp.368-373
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• 1998

초고집적 회로의 미세화에 따라 다층배선에서 기생저항(parasitic resistance)과 정전 용량의 증가는 RC시정수(time constant)의 증가로 인하여 소자의 동작속도를 제한하고 있 다. 이로 인하여 발생되는 배선지연의 문제를 해결하기 위하여 매우 낮은 유전상수를 갖는 층간 절연물질이 필요하다. 이러한 저유전상수 층간절연물질로서 현재 유기계 물질중의 하 나인 a-C:F이 주목받고 있는 물질이다. 본 연구에서는 ECRCVD를 이용하여 a-C:F박막과 Si기판사이의 밀착력을 향상시키기 위하여 a-C:H박막을 500$\AA$증착한 후 a-C:F을 증착전력 500W에서 원료가스의 유량비($C_2F_6, CH_4/(C_2F_6+CH_4)$))를 0~1.0까지 변화시키면서 상온에서 증착하 였다. a-C:F박막의 특성은 SEM, FT0IR, XPS, C-V meter와 AFM등을 이용하여 두께, 결 합상태, 유전상수, 표면형상 및 표면 거칠기를 관찰하였다. a-C:F박막에서 불소함량은 가스 유량비가 1.0일 경우에는 최대 약31at.%정도 검출되었으며, 가스 유량비가 증가됨에 따라 증 가하였다. 또한 유전상수는 a-C:H의 유전상수 $\varepsilon$=3.8에서 $\varepsilon$=2.35까지 감소하였다. 이는 영 구 쌍극자 모멘트가 1.5인 C-H결합은 감소하고 영구 쌍극자 모멘트가 0.6, 0.5인 CF, CF2결 합이 증가하였기 때문이다. 하지만 $400^{\circ}C$에서 질소분위기로 1시간 동안 furnace열처리 후에 가스유량비가 1.0인 a-C:F박막에서 불소의 함량이 감소하여 C-F결합이 줄어들었다. 이로 인하여 유전상수가 열처리전의 2.7에서 열처리후 3.2까지 상승하였다.