• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권2호
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• pp.215-225
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• 2015

최근들어 에너지 고갈로 인해 에너지 저장 및 대체 에너지에 대한 관심이 점차 높아 지고 있다. 이로 인해 상변화 물질을 이용한 에너지 저장 및 이동에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 연구에서는 SPG막(Shirasu porous glass membrane)을 통한 막유화법을 이용하여 상변화 물질인 파라핀계 루비덤$^{(R)}$ (RT-21과 RT-24)을 분산상으로 하여 단분산성 마이크로 입자를 제조하고, 외부를 실리카로 코팅하여 열정 안정성을 향상시키고 열적 특성을 조사하였다. 단분산성 루비덤$^{(R)}$ 입자의 제조를 위해 분산상 압력, 유화제 농도, 루비덤$^{(R)}$과 실리카의 비율을 변수로 하여 평균 입자 크기 $7-8{\mu}m$를 얻었다. Differential scanning calorimetry (DSC)와 Thermogravimetry analysis (TGA)를 이용하여 열적 안정성과 잠열 등의 열적 특성을 조사하였고, Particle size analyzer (PSA), Scanning electron microscopy(SEM), optical microscopy를 이용하여 입자 분포와 캡슐화 유무를 확인하였다. 또한, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)를 통하여 정성분석을 시행하였다. 결과적으로, 막유화법을 이용하여 얻은 실리카 코팅된 단분산성 루비덤$^{(R)}$ 입자는 향상된 열적 안정성을 보였으며, 순수한 루비덤$^{(R)}$의 80% 이상의 잠열을 유지하는 것을 보여 기존의 상변화 물질의 상안정성을 보완하여 열저장성 기능성 벽지와 건축물, 인테리어 제품에 사용 가능함을 알 수 있었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2004년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.220-225
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• 2004

• 접착 및 계면
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• 제16권2호
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• pp.76-82
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• 2015

SPG 막유화법에 의해 NIPAAm, MBA 및 APS를 용해시킨 수용액을 톨루엔과 미네랄오일의 혼합용액인 연속상에 HMP, Span80과 함께 유화(W/O emulsion)시킨 후, UV광중합법에 의해 PNIPAAm 하이드로젤 입자를 제조하였다. 연속상 내 미네랄 오일의 비율이 증가할수록, PNIPAAm 하이드로젤의 입도와 입자 내 PNIPAAm의 밀도가 증가하였으며, 이에 따라서 VPTT 근처에서 온도 변화에 따른 하이드로젤의 팽윤도($V/V_o$)도 크게 변화하였다. UV 광중합 시 $20^{\circ}C$에서는 속이 꽉찬 형태의 하이드로젤이 제조되었으나 LCST보다 높은 $40^{\circ}C$의 온도에서는 공동입자에서와 같이 하이드로젤의 외벽이 두껍게 형성되었다. 가교제인 MBA의 함량이 증가함에 따라서 가교도 및 입자 내 PNIPAAm의 밀도도 함께 증가하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권12호
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• pp.2058-2071
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• 2015

A comparative study was conducted to evaluate precision and accuracy in controlling the temperature dependence of encapsulated microbial time-temperature integrators (TTIs) developed using two different emulsification techniques. Weissela cibaria CIFP 009 cells, immobilized within 2% Na-alginate gel microbeads using homogenization (5,000, 7,000, and 10,000 rpm) and Shirasu porous glass (SPG) membrane technologies (10 μm), were applied to microbial TTIs. The prepared micobeads were characterized with respect to their size, size distribution, shape and morphology, entrapment efficiency, and bead production yield. Additionally, fermentation process parameters including growth rate were investigated. The TTI responses (changes in pH and titratable acidity (TA)) were evaluated as a function of temperature (20℃, 25℃, and 30℃). In comparison with conventional methods, SPG membrane technology was able not only to produce highly uniform, small-sized beads with the narrowest size distribution, but also the bead production yield was found to be nearly 3.0 to 4.5 times higher. However, among the TTIs produced using the homogenization technique, poor linearity (R²) in terms of TA was observed for the 5,000 and 7,000 rpm treatments. Consequently, microbeads produced by the SPG membrane and by homogenization at 10,000 rpm were selected for adjusting the temperature dependence. The E_a values of TTIs containing 0.5, 1.0, and 1.5 g microbeads, prepared by SPG membrane and conventional methods, were estimated to be 86.0, 83.5, and 76.6 kJ/mol, and 85.5, 73.5, and 62.2 kJ/mol, respectively. Therefore, microbial TTIs developed using SPG membrane technology are much more efficient in controlling temperature dependence.

• Macromolecular Research
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• 제17권12호
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• pp.1010-1014
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• 2009

Monodispersed microparticles with a poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) core and a poly(ethyl 2-cyanoacrylate) (PE2CA) shell were prepared by Shirasu porous glass (SPG) membrane emulsification to reduce the initial burst release of doxorubicin (DOX). Solution mixtures with different weight ratios of PLGA polymer and E2CA monomer were permeated under pressure through an SPG membrane with $1.9\;{\mu}m$ pore size into a continuous water phase with sodium lauryl sulfate as a surfactant. Core-shell structured microparticles were formed by the mechanism of anionic interfacial polymerization of E2CA and precipitation of both polymers. The average diameter of the resulting microparticles with various PLGA:E2CA ratios ranged from 1.42 to $2.73\;{\mu}m$. The morphology and core-shell structure of the microparticles were observed by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The DOX release profiles revealed that the microparticles with an equivalent PLGA:E2CA weight ratio of 1:1 exhibited the optimal condition to reduce the initial burst of DOX. The initial release rate of DOX was dependent on the PLGA:E2CA ratio, and was minimized at a 1:1 ratio.

• Membrane and Water Treatment
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• 제4권1호
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• pp.11-25
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• 2013

Emulsion liquid membrane (ELM) process suffers from emulsion instability problem. So far, emulsion produced by mechanical methods such as stirrer and homogenizer has big size and high emulsion breakage. This paper discussed the application of emulsion produced by sonicator to extract cadmium in a batch ELM system. The emulsions consist of N,N-Dioctyl-1-octanamine (trioctylamine/TOA), nitrogen trihydride (ammonia/NH4OH), sorbitan monooleate (Span 80), and kerosene as carrier, stripping solution, emulsifying agent, and organic diluent, respectively. Effects of comprehensive parameters on extraction efficiency of Cd(II) such as emulsification time, extraction time, stirring speed, surfactant concentration, initial feed phase concentration, carrier concentration, volume ratio of the emulsion to feed phase, and pH of initial feed phase were evaluated. The results showed that extraction efficiencies of Cd(II) greater than 98% could be obtained under the following conditions: 15 minutes of emulsification time, 4 wt.% of Span 80 concentration, 4 wt.% of TOA concentration, 15 minutes of extraction time, 250 rpm of stirring speed, 100 ppm of initial feed concentration, volume ratio of emulsion to feed phase of 1:5, and initial feed pH of 1.53.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
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• pp.65-68
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• 2003

The paper discusses the use of stable emulsion, prepared by membrane emulsification technology, to improve the enantiocatalytic performance of immobilised lipase in multiphasic membrane reactors. The production of optical pure (S)-naproxen from racemic naproxen methyl ester has been used as model reaction system. The enzyme was immobilised in the sponge layer (shell side) of capillary polyamide membrane with 50 kDa cut-off, The O/W emulsion, containing the substrate in the organic dispersed phase, was fed to the enzyme membrane reactor from shell-to-lumen. The results evidenced that lipase maintained stable activity during all the operation time (more than 250 hours), showing an enantiomeric excess (96 $\pm$2%) comparable to the free enzyme (98 $\pm$ 1%) and much higher compared to similar lipase-loaded membrane reactors used in two-separate phase systems (90%). The study showed that immobilised enzymes can achieve high stability as well as high catalytic activity and enantioselectivity.

• 멤브레인
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• 제6권3호
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• pp.166-172
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• 1996

본 연구에서는 원하는 입자크기가 폴리부타디엔 라텍스를 제조하는 방법으로 공정조절이 쉽고 균일한 입자를 얻을 수 있는 막유화법을 이용하였으며, 유화제의 종류와 양, 첨가제의 양, 압력 등을 변수로 하여 실험을 행하였다. 제조된 라텍스의 입자크기와 분포를 분석하였으며, homogenizer를 이용한 직접유화법의 결과와 비교하였다. 또한 막투과 모델을 고찰하기 위하여 Harkins-Brown 식에 의해 이론적인 drop의 크기를 계산하였다. 실험결과 물대비 0.2 wt% 이상의 유화제 함량에서 안정한 라텍스를 얻을 수 있었고, 입자크기를 결정하는 가장 핵심적인 인자는 막표면의 기공 크기임을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제39권1호
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• pp.78-87
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• 2015

$30-50{\mu}m$의 입도를 갖는 마이크로캡슐을 목표로 poly(acrylonitrile-co-methyl methacrylate)를 쉘로, n-octane을 코어로 하는 코어-쉘 구조의 열팽창 마이크로캡슐을 합성하였다. SPG 멤브레인 유화 후 현탁 중합하여 기존의 현탁 중합대비 균일한 입자를 합성하였다. 또한 네 가지 안정제 및 다섯 가지 가교제의 종류와 함량에 따른 캡슐의 합성을 진행하였다. Poly(vinyl alcohol)을 안정제로 하여 합성한 캡슐의 표면이 매끈하면서도 균일한 형태를 보였으며, 액체 탄화수소가 코어에 캡슐화된 양 또한 우수하였다. 또한 가교제로 1,4-butnaediol methacrylate (BDDMA)를 첨가했을 때 평균입경 $36.8{\mu}m$의 입자가 균일하게 합성되었다. 또한 BDDMA를 0.05 mol% 함량으로 합성한 입자의 캡슐화 정도가 가장 우수하였다.

• 멤브레인
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• 제8권4호
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• pp.228-234
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• 1998

다양한 수질 오염원 중 페놀과 같은 유기화합물은 배출조건이 비정상적인 경우 기존의 처리방법으로 제거하거나 파괴하기 어렵다. 수용액으로부터 페놀을 분리하기 위한 최근의 연구들은 활성탄에 의한 흡착, 용매 추출 등에 의해 수행되어져 왔으며, 물-기름 유화에 기초를 둔 액막법이 기존의 기술들을 대체하기 위한 방법으로 시험되어져 왔다. 본 연구에서는 tri-n-butyl phosphate(TBP)와 액상 고분자를 지지액막의 액막용액으로 선정하여 수용액상의 페놀을 분리하였다. 공급측 페놀 농도를 변화시키고 다양한 액막용액을 사용하여 이들이 페놀분리에 미치는 효과를 연구하였다. TBP를 운반체로 사용한 경우의 실험결과들은 용매추출에서 주로 사용되고 있는 methyl isobutyl ketone(MIBK)보다 높은 물질전달속도를 보여주었으며, 선택한 액상고분자 중 polypropylene glycol 4000(PPG-4000), polybutylene glycol 500(PBG 500)의 경우 MIBK와 유사하거나 조금 높은 값을 나타내었다.