• 멤브레인
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• 제10권3호
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• pp.148-154
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• 2000

본 연구에서는 sulfur-succinic acid의 가교제를 이용한 가교된 폴리비닐알코올(poly(vinyl alcohol), PVA) 가교막을 이용하여 MTBE-methanol 혼합액에 대하여 조업온도, 가교제의 조성에 따른 증기투과 공정의 투과 특성을 조사 하였다. 팽윤 실험을 통해 PVA/SSA 가교막에 대하여 가교제 조성에 따른 막의 구조와 PVA의 하이드록실기(-OH), SSA의 설폰기(-$SO_3$H)와 용매와의 수소결합의 두 가지 인자가 상호 보완적으로 작용하고 있음을 알 수 있었다. 투과 특성에 있어 SSA의 설폰기가 중요한 인자로 작용하였다. 예를 들면 7% SSA 막에 대해서는 수소결합의 효과보다는 가교도의 효과가 투과 특성에 중요한 요인으로 작용하며 5% SSA에 대해서는 수소결합의 효과가 중요하게 작용하였다. 증기투과 공정에 있어 막과 직접 접촉하는 증기상이 액상에 비하여 methanol의 농도가 낮아 PVA의 하이드록실기와 methanol과의 수소결합 확률이 감소함에 따라 투과 특성에 영향을 미친다. 결과적으로 7% SSA 막에 대하여 MTBE/mthanol=80/20 혼합액에 대하여 공급액의 온도 3$0^{\circ}C$에서 선택도 2187, 투과도 4.84g/$m^2$hr를 보여 주었다.

• 한국염색가공학회지
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• 제22권3호
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• pp.187-193
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• 2010

The effects of molecular weight (MW) and concentration on the rheological properties of poly(vinyl alcohol) (PVA) solutions in dimethyl sulfoxide (DMSO) were investigated at $30^{\circ}C$. Ubbelohde viscometer and rotational rheometer were employed for dilute and concentrated regime, respectively. In the dilute regime, the Mark-Houwink exponent ($\alpha$) of the solutions determined from three different MWs proved 0.73. The critical concentration (C*), in which the entanglement and overlap of polymer molecules began to take place, decreased with increasing the MW of PVA. Huggins constant ($K_H$) values ranged from 0.33 to 0.45 over the MW examined. In the log-log plot of $\eta_{sp}$ versus [$\eta$]C, the PVA with higher degree of polymerization (DP) gave a greater slope exhibiting the inflection point in the vicinity of C*. In the dynamic viscosity ($\eta'$) curve, the PVA solutions of DP 1700 presented Newtonian fluid behavior over most of the frequency range examined. However, the lower Newtonian flow region reduced with increasing the DP. As the PVA concentration increased, $\eta'$ was increased and the onset shear rate for pseudoplasticity was decreased. In the Cole-Cole plot, PVA solutions showed almost a single master curve in a slope of ca. 1.65 regardless of the DP. However, the increase of the concentration from 8 to 12 wt% for PVA solutions of DP 5000 decreased the slope from 1.73 to 1.57. In the tan $\delta$ curve, the onset frequency for sol-gel transition was shifted from 154 to 92 rad/s with increasing the DP from 3300 to 5000 and from 192 to 46 rad/s with increasing the concentration from 8 to 12 wt%. In addition, longer relaxation time ($\lambda$) was observed with increasing the DP and concentration.

• 멤브레인
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• 제6권4호
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• pp.203-212
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• 1996

본 연구의 목적은 수용성고분자 PVA의 한외여과 실험을 통해 한계투과량(limiting flux) 현상에 미치는 조업변수들의 효과들을 고찰하고, 또한 겔층모델(gel-layer model)의 한계성을 극복하기 위해 열전달 계수의 개념을 도입한 Amiar 모델식을 바탕으로 새로운 모델식을 제시하여 이의 적용 가능성을 살펴보았다. Polysulfone 재질의 평판막(MWCO=20,000)과 중공사형막(MWCO= 30,000)을 사용하여 막내선속도, 투과압력, 온도, PVA 농도 등의 변화에 따른 한외여과 특성을 살펴보았다. 실험결과를 통해 polysulfone 재질의 막을 통해 PVA의 한외여과 과정은 겔층형성에 따른 투과저항 메커니즘이 작용하는 것으로 나타났다. 반면에 중공사형막의 경우는 한계투과량 조건하에서 겔층모델에 의해 예측할 수 없는 upward 한계투과량 현상이 관측되었다. 점성도 보정인자(viscosity correction factor)가 포함된 새로운 모델식의 적용을 통해서 upward 한계투과량 현상을 예측하였으나 완전히 만족할만한 결과를 얻지 못했다. 그러나 이와 같은 모델식의 적용을 통해서 PVA의 한외여과 과정이 투과용액의 점성도와 매우 밀접한 관계를 가짐을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제24권6호
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• pp.802-809
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• 2000

Poly(L-glutamic acid) (PLGA)와 PVA 블렌드막을 제조한 후, ethanol 수용액중에서 막증의 polypeptide 사슬의 2차구조 전이거동에 미치는 용매조성 및 대이온종의 영향과 알칼리 금속 이온 (Li, na, K, Cs)에 대한 투과특성을 조사하였다. 막중 PLG 알칼리 금속염의 helix 형성거동에 있어 대이온 선택성은 Li>Na>K>Cs의 순으로 관찰되었고, 이와 같은 특이성은 탈용매화 에너지와 정전에너지의 감소에 따른 고분자 하전기와 대이온과의 contact ion-pair 형성에 의한 것으로 설명하였다. 또한 PLGA/PVA 블렌드막의 ethanol 수용액 중에서의 알칼리 금속이온의 투과거동을 살펴보면, ethanol 농도가 점차 증가함에 따라 K, Cs의 경우는 투고도가 증가한, Li, Na의 경우에는 감소하였다. K, Cs 이온의 경우 대이온과 염소이온간의 ion-pair (M$^{+}{\cdot}$Cl$^{-}$)형성에 의한 Donnan배제효과의 감소와 중성염 형태로의 분배량 증가때문인 것으로, Li, Na 이온의 경우 막중의 coil-helix 구조전이에 따른 자유체적의 감소와 고분자 하전기와의 상호작용이 증가하여 확산성이 크게 감소하였기 때문인 것으로 생각된다.

• Macromolecular Research
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• 제14권4호
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• pp.449-455
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• 2006

Ionic cluster mimic, polymer electrolyte membranes were prepared using polymer composites of crosslinked poly(vinyl alcohol) (PVA) with sulfated-${\beta}$-cyclodextrins (${\beta}-CDSO_3H$) or phosphated-${\beta}$-cyclodextrins (${\beta}-CDPO(OH)_2$). When Nafion, developed for a fuel cell using low temperature, polymer electrolyte membranes, is used in a direct methanol fuel cell, it has a methanol crossover problem. The ionic inverted micellar structure formed by micro-segregation in Nafion, known as ionic cluster, is distorted in methanol aqueous solution, resulting in the significant transport of methanol through the membrane. While the ionic structure formed by the ionic sites in either ${\beta}-CDSO_3H$ or ${\beta}-CDPO(OH)_2$ in this composite membrane is maintained in methanol solution, it is expected to reduce methanol transport. Proton conductivity was found to increase in PVA membranes upon addition of ionized cyclodextrins. Methanol permeability through the PVA composite membrane containing cyclodextrins was lower than that of Nafion. It is thus concluded that the structure and fixation of ionic clusters are significant barriers to methanol crossover in direct methanol fuel cells.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2005년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.133-147
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• 2005

In order to investigate applicability for 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate (TFEMA) produced by esterification of 2,2,2-trifluoroethanol(TFEA) and methacrylic acid(MA) using pervaporation membrane, poly(vinyl alcohol) (PVA) composite membranes were prepared with glutaraldehyde(GA) onto porous polyethersulfone(PES) support. The degree of crosslinking and thickness of PVA coating layer were analyzed by swelling test and SEM(scanning electron microscopy), respectively. Pervaporation test was done with two feed mixures; TFEA/water, MA/water. The pervaporation data were obtained as a function of content of crosslinking agent, feed composition, and operating temperature, respectively. In case of TFEA-water(90/10 wt%) feed mixture at $80^{\circ}C$, the optimized membrane showed the high permeation flux of 1.5 $kg/m^2hr$ and separation factor of 320. In case of MA-water(90/10 wt%) feed mixture, the membranealso showed high permeation flux of 2.3 $kg/m^2hr$ and separation factor of 740 in same conditions.

• 한국염색가공학회지
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• 제33권3호
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• pp.161-167
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• 2021

Polymer nanocomposite is considered a great alternative to solve the limitations that exist in a simple combination material, as well as to produce multifunctional and high-performance results. In this research, PVA/bentonite nanocomposite films were prepared based on the presence or absence of modification of nano-clay(bentonite) a SUPERGEL^® product, modification conditions and content, and the structural variation of the prepared PVA/bentonite nanocomposite films were examined. The effect of variations in the internal structure of the nanocomposite on mechanical and thermal properties was investigated. As a result of evaluating the thermal characteristics of the PVA/bentonite nanocomposite film based on the concentration of the modified bentonite, it was verified that the thermal characteristics and stability were improved because of interaction between the polymer and the modified nano-clay.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권3호
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• pp.376-381
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• 2019

In this study, a poly(vinyl) alcohol/sodium alginate (PVA/SA) mixture was used to fabricate core-shell structured gel beads for autotrophic single-stage nitrogen removal (ASNR) using aerobic and anaerobic ammonia-oxidizing bacteria (AAOB and AnAOB, respectively). For stable ASNR process, the mechanical strength and oxygen penetration depth of the shell layer entrapping the AAOB are critical properties. The shell layer was constructed by an interfacial gelling reaction yielding thickness in the range of 2.01-3.63 mm, and a high PVA concentration of 12.5% resulted in the best mechanical strength of the shell layer. It was found that oxygen penetrated the shell layer at different depths depending on the PVA concentration, oxygen concentration in the bulk phase, and free ammonia concentration. The oxygen penetration depth was around $1,000{\mu}m$ when 8.0 mg/L dissolved oxygen was supplied from the bulk phase. This study reveals that the shell layer effectively protects the AnAOB from oxygen inhibition under the aerobic conditions because of the respiratory activity of the AAOB.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1996년도 추계학술대회
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• pp.281-285
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• 1996

Pulsatile swelling behaviors and their application to drug delivery system were studied by using interpenetrating polymer networks(IPN) hydrogels constructed with poly(vinyl alcohol) and poly(acrylic acid). The PVA/PAAc IPNs hydrogels were symthesized by UV irradiation tallowed by repetitive freezing and thawing method. These hydrogels showed pH and temperature sensitive swelling behaviors. From the release experiment, the release amount of model drug incorporated into these hydrogels showed pulsatile patterns. Permeability coefficients obtained by various solutes differed in response to changes of permeation conditions.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.140-148
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• 2016

이 논문은 표면 차수벽형 석괴댐(Concrete-Faced Rock-Filled Dam) 콘크리트의 내구성능 개선에 관한 것이다. 댐은 영구 구조물이며 그 중요성을 감안할 때 충분한 내구성능이 확보되어야 한다. 이 논문에서는 플라이애시와 PVA 섬유를 혼입함으로써 차수벽 콘크리트의 내구성능을 개선하고자 하였으며, 플라이애시와 PVA 섬유 혼입율에 따른 내구성능 향상 검증을 위하여 기본물성 (강도, 소성수축, 자기수축)을 포함한 내구성능 검증 실험(염소이온 침투, 마모 저항성, 동결융해 저항성)을 수행하였다. 실험 결과, 플라이애시 15%와 PVA 섬유 0.1%를 혼입하였을 때 내구성능 개선 효과가 뛰어난 것으로 나타났다. 검증된 차수벽 콘크리트의 현장 적용을 통해 표면 차수벽형 석괴댐의 안전성 및 내구성 개선에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.