• 멤브레인
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• 제28권6호
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• pp.388-394
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• 2018

탄소나노튜브(CNT) 기반의 멤브레인은 높은 물 전달률과 직경에 따른 이온 배제율로 해수담수, 물질 정화 등을 위한 분리막으로써의 가능성을 보여 주었다. 이온 선택성은 CNT 기반 멤브레인의 응용 분야를 확대하기 위한 중요한 요소이며, 기능기를 이용하여 이온 선택성의 조절이 가능함이 보고되었다. 다양한 원자가/크기의 이온이 혼합될 경우, 이온-기능기간 작용력 뿐만 아니라 이온-이온간의 작용력, 이온의 크기에 의한 반발력 등이 복합적으로 작용한다. 이에 본 연구에서는 분자동역학 전산모사를 통하여, 상이한 원자가/크기를 가진 이온의 혼합이 기능화된 CNT의 이온 선택성에 미치는 영향을 연구하였다. Potential of Mean Force 계산을 통하여 이온 투과에 대한 자유 에너지 장벽을 계산하였으며, CNT 크기 변화, 전하량 변화를 통하여 이온 선택성과 배제에 영향을 미치는 요소를 분석하였다. 본 연구는 CNT 멤브레인을 이용한 분리막 설계, 생체 이온 전달 채널 모사 등에 유용할 것으로 기대한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1994년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.130-132
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• 1994

We fabricated Ag ion exchange glass waveguide. Generally, ion-exchange glass waveguide. are suitable for passive integrated optical components such as directional and star couplers. Its advantages include low loss, ease of fabrication, and low material cost. So, we faricated Ag ion-exchange glass waveguides in AgNO$_3$ melt solution from 2 mole %. And we used Sodalime glass as a substrate in the fabrication process. As the results, we observed multivalent ion-exchange in a typical sodalime glass. Diffusion coefficient and depth are predicted by actual experimental data of Stewart. The exchange rate in silver-ion-exchanged waveguides are compared to the exchange time of waveguide fabrication.

• 대한화학회지
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• 제31권3호
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• pp.271-279
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• 1987

Amine기를 가진 Bakelite A와 Ni(II) 사이의 착물을 이용한 ${NO_3}^-$이온 선택성 막전극을 만들었다. 이 막전극은 $H^+$ 이온 및 2가 3가 음이온에는 감응하지 않으며, 특히 이 막전극의 재현성, 감응시간 및 이온선택성등 전기화학적 성질을 조사하여 다른 실용화된 막전극과 비교 고찰하였으며 분석화학에의 응용을 고찰하였다.

• 멤브레인
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• 제13권3호
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• pp.143-153
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• 2003

본 연구에서는 양이온교환막 표면에 형성된 바이폴라 계면이 물분해 현상에 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과, 전기투석 중 막표면에 형성된 고정화된 바이폴라 계면이 심각한 물분해를 유발함을 알 수 있었다. 특히, 고정화된 바이폴라 계면은 다가 양이온이 전해질로 이용되는 전기투석 시스템에서 양이온교환막 표면에 쉽게 형성됨을 알 수 있었다. 낮은 용해도적 상수를 갖는 다가 양이온들은 급격한 물분해를 유발하였는데 이는 이들이 막표면에서 쉽게 수산화물의 형태로 침적되며 따라서 수소-친화 그룹과 수산화-친화 그룹으로 구성된 바이폴라 계면이 막-용액 계면에 형성됨을 알 수 있었다. 따라서 물분해는 막 표면의 금속수산화물 층과 막의 고정전하 그룹간에 발생되는 강한 전기장에 의해 크게 활성화됨을 알수 있다. 또한 이와 유사하게 분자량이 큰 유기 상대이온들이 막표면에 누적되는 경우에도 고정화된 바이폴라 계면이 형성되어 한계전류밀도 이상에서 심각한 물분해를 유발하였다. 따라서 전기투석의 고전류 운전시 효율 향상을 위해서는 막표면에 유발되는 고정화된 바이폴라 계면의 형성을 억제하는 것이 매우 중요함을 알 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제67권4호
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• pp.222-225
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• 2023

Metallic salts of C10-18 aliphatic carboxylic acids were prepared and their scanning electron microscopic images were analyzed for the morphology dependency with the metal and the carboxylic acid. Regardless of metal ion, metal salts of dicarboxylic acids showed a high crystallinity with a fiber image (SuA-Na). The aromatic dicarboxylates also represented a morphology of a rectangular-rod or board shapes (IA-Li, IA-Ba). With Na ion, most aliphatic carboxylate (MA, PA, SA) showed a fiber-like crystallinity. However, other monovalent Li, K and multivalent Mg, especially Al ion resulted a glassy-amorphous in the metallic salts of acids (MA, PA, SA). With divalent Ba and Ca ions, the metal salt of aliphatic acids expressed a branched round cluster shape as in SA-Ca, SA-Ba. Both Li and Mg ions with a similar size showed a strong morphological similarity in the metallic salts of aliphatic acids MA, PA, SA. In the case of Na and Ca ions with a similar size (98, 106 pm), both ionic salts of stearic acid gave a branching effect for a fiber or round granular image. In the case of hydroxyl-aliphatic acids (HLA, HPA, HSA), the fiber images in HLA-Na and HSA-Na was appeared about 100 nm thicker than those of nonhydroxycarboxylates (LA-Na, SA-Na). The metallic salts of unsaturated C-18 carboxylic acids (OlA, LeA and LnA) showed an amorphous glassy image due to a kinked carbon chain.

• 한국세라믹학회지
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• 제46권3호
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• pp.271-274
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• 2009

Redox investigation of Sn and S ion was attempted in alkaline earth borosilicate glass melts with only 1 mol% $Na_2O$ by means of Square Wave Voltammetry (SWV). According to voltammograms, there was only one peak due to $Sn^{4+}/Sn^{2+}$ in melt doped with $SnO_2$. The calculated standard enthalpy and entropy of the reduction of $Sn^{4+}$ to $Sn^{2+}$ were 116kJ/mole and 62 J/mol K, respectively. The determined redox ratio, [$Sn^{2+}$] / [$Sn^{4+}$] in the temperature range of $1300{\sim}1600^{\circ}C$ was in $0.4{\sim}2.1$. On the contrary, in the voltammogram of melt doped with $BaSO_4$ there was no peak due to $S^{4+}/S^o$ but shoulder that might be attributed to the adsorption of sulfur at the electrode. The absence of the peak related with $S^{4+}/S^o$ was discussed from the view-point of the thermal decomposition behavior of $BaSO_4$ in the glass batch.

• 상하수도학회지
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• 제18권5호
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• pp.573-579
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• 2004

Electroflotation, which is used as an alternative to sedimentation, is a separation treatment process that uses small bubbles to remove low-density particulates. Making allowances for recent collision efficiency diagram based on trajectory analysis, it is necessary to tailor zeta potential of bubbles that collide with negatively charged particles. In this paper, the study was performed to investigate the effects of magnesium and aluminium ions on zeta potential of bubbles. And, it was studied to find out factors which could affect the positively charged bubbles. Consequently, zeta potential of bubbles increased both with higher concentration of metal ions and in the acidic pH value. And, a probable principle that explained the procedure of charge reversal could be a combined mechanism with both specific adsorption of hydroxylated species and laying down of hydroxide precipitate. It also depended on the metal ion concentration in the solution to display its capacity to control the bubble surface.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권9호
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• pp.1315-1323
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• 2018

The classical-fluids density functional theory has been developed for studying the structural and the electrical properties of electrolyte solutions containing uniformly charged hard-spherical ions. The modified fundamental-measure theory has been used to evaluate the hard-sphere contribution. The mean-field approximation has been employed to calculate the cross correlation between the hard sphere contribution and the Coulomb interaction. The Poisson equation for ions carrying charges that are spatially separated has been solved. The present theory shows reasonably good agreement with the corresponding Monte Carlo simulation results. The calculated results show that the attraction between like-charged planar surfaces is the result of the intra-ionic correlation and depends strongly on the ion size, valence, mole fraction, and charge distribution of electrolytes.

• 멤브레인
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• 제32권4호
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• pp.209-217
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• 2022

이온교환막(IEM)은 다양한 종류의 단가이온과 다가이온을 분리하기 위해 사용되는 막의 한 종류로, 배터리, 연료전지, 염화물-알칼리 공정 등에 사용된다. 이온교환막을 통한 막분리는 전기 구동력을 기반으로 한 녹색 분리 방식이며, 해수 담수화와 수처리 분야에서 떠오르는 방식이다. 전기투석(ED)은 양이온과 음이온이 이온교환막을 따라 선택적으로 이동하는 기술이다. 음이온 교환막(AEM)은 전기투석의 중요한 구성 요소 중 하나이며, 공정 효율을 향상시키는 데 상당한 역할을 한다. 이온교환막에 가교결합을 도입하면 자유 부피의 감소로 인해 이온 선택 분리 성능이 향상된다. 역삼투(RO) 공정을 통한 해수 담수화 시 RO 농축수에 용해된 염이 다량 존재한다. 따라서 1가 양이온 선택막으로 구성된 전기투석 공정은 오염을 줄이고 막 플럭스를 개선한다. 이 검토는 전기투석, 음이온 교환막, 그리고 양이온 교환막의 세 부분으로 나뉜다.

• 멤브레인
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• 제34권1호
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• pp.58-69
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• 2024

역전기투석(reverse electrodialysis, RED)은 해수와 담수의 농도 차로부터 에너지를 얻는 이온교환막을 이용한 전기막 공정이다. 해수와 담수에 포함된 다가 이온은 이온교환막의 고정 전하 그룹에 강하게 결합하여 높은 저항을 유발하며 uphill transport를 통해 개방회로 전압과 전력 밀도를 저하시킬 수 있다. 본 연구에서는 RED 응용을 위해 1가 이온 선택성 및 전기화학적 특성이 우수한 세공충진 음이온교환막(pore-filled anion-exchange membrane, PFAEM)을 제조하였다. 제조된 막의 1가 이온 선택성은 3.65였으며 동일 조건에서 1.27의 선택성을 갖는 상용막(ASE, Astom Corp.)보다 우수한 수준을 나타내었다. 또한 제조된 막은 ASE 대비 낮은 전기적 저항 등 우수한 전기화학적 특성을 나타내었다. 0.459 M NaCl/0.0510 M Na₂SO₄의 해수와 0.0153 M NaCl/0.0017 M Na₂SO₄의 담수 조건에서 RED 성능을 평가한 결과 제조된 막을 적용하여 1.80 W/m²의 최대 전력 밀도를 얻었으며 이는 ASE 막 대비 40.6% 향상된 출력 성능이었다.