• Membrane and Water Treatment
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• 제8권3호
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• pp.211-223
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• 2017

In this work, an attempt was made to compare the effects of UV irradiation on the intrinsic and separation properties of membranes made of two different polymeric materials, i.e., polyvinylidene fluoride (PVDF) and polyetherimide (PEI). The changes on membrane structural morphologies and chemical characteristics upon UV-A exposure (up to 60 h) were studied by FESEM and FTIR, respectively. It was found that cracks and fractures were detected on the PVDF-based membrane surface when the membrane was exposed directly to UV light for up to 60 h. Furthermore, the mechanical strength and thermal stability of irradiated PVDF-based membrane was reported to decrease with increasing UV exposure time. The PEI membrane surface meanwhile remained almost intact throughout the entire UV irradiation process. Filtration experiments showed that the permeate flux of UV-irradiated PVDF membrane was significantly increased from approximately 11 to $16L/m^2.h$ with increasing UV exposure time from zero to 60 h. Oil rejection meanwhile was decreased from 98 to 85%. For the PEI-based membrane, oil rejection of >97% was recorded and its overall structural integrity was marginally affected throughout the entire UV irradiation process. The findings of this work showed that the PEI-based membrane should be considered as the host for photocatalyts incorporation if the membrane was to be used for UV-assisted wastewater treatment process.

• Membrane and Water Treatment
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• 제5권2호
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• pp.109-122
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• 2014

Polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fiber membrane is widely used for water treatment. However, the weak mechanical strength of PVDF limits its application. To enhance its tensile strength, a double-layer composite hollow fiber membrane, with PVDF and polyetherimide as the external and inner layers, respectively, was successfully prepared through phase inversion technique. The effects of additive content, air gap distance, N,N-dimethyl-acetamide content in the inner core liquid, and the temperature of external coagulation bath on the membrane structure, permeation flux, rejection, tensile strength, and porosity were determined. Experimental results showed that the optimum preparation conditions for the double-layer composite hollow fiber membrane were as follows: PEG-400 and PEG-600, 5 wt%; air gap distance, 10 cm; inner core liquid and the external coagulation bath should be water; and temperature of the external coagulation bath, 40 C. A single layer PVDF hollow fiber membrane (without PEI layer) was also prepared under optimum conditions. The double-layer composite membrane remarkably improved the tensile strength compared with the single-layer PVDF hollow fiber membrane. The permeation flux, rejection, and porosity were also slightly enhanced. High-tensile strength hollow fiber PVDF ultrafiltration membrane can be fabricated using the proposed technique.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2001년도 춘계학술대회 논문집(한국공작기계학회)
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• pp.269-274
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• 2001

This research covers the development of new technique for composite injection molding of high stiffness Sabot. An analysis of polymer resin is performed by means of making test specimen mold and doing test with accordance of ASTM test guidelines. Structural analysis and simulation of injection molding process are carried out in order not only to estimate but also to predict the characteristics of molding stresses what both product and structure of mold may have. For structural analysis software, Moldflow and LS-dyna are used and universal test machine is utilized for evaluating performance of sabot. Cases of adopting this material to sabot are not announced yet in domestic academic world. In addition to that, materials for polymer-metal mixed injection molding are imported on the whole due to deficient level of domestic technology. Therefore, this new developed injection molding technique using PEI material can make it available to ensure the technology of making mold, injection and design. Finally, this technique may be applicable to another sabot having different radius of warheads from now on.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.212-215
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• 2002

Interfacial evaluation and damage sensing of the carbon fiber/epoxy-amine terminated (AT)-polyetherimide (PEI) composites were performed using micromechanical test and electrical resistance measurement. As AT-PEI content increased, the fracture toughness of epoxy-AT-PEI matrix increased, and thus their interfacial shear strength (IFSS) was improved due to the improved toughness. After curing process, the changes in electrical resistance (ΔR) with increasing AT-PEI contents increased gradually because of the changes in thermal expansion coefficient (TEC) and thermal shrinkage of matrix. Matrix fracture toughness was correlated to the IFSS, residual stress and electrical resistance. The results obtained from the electrical resistance measurement during curing process, reversible stress/strain, and durability test were consistent with modified matrix toughness properties.

• Composites Research
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• 제16권2호
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• pp.62-67
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• 2003

Microdroplet 시험법과 전기저항 측정을 이용하여 탄소섬유강화 epoxy-AT-PEI 복합재료의 손상 감지능 및 계면물성평가에 대한 연구를 수행하였다. AT-PEI 함량이 증가함에 따라 기지재료의 파괴인성은 증가하였으며, 이로 인한 에너지흡수 메커니즘에 의해서 계면전단강도 역시 증가하였다. Microdroulet 시험에서 순수 에폭시는 취성파괴 현상을 그리고 15 phr AT-PEI의 경우에는 파괴인성의 증가로 인해 연성 파단 현상을 관찰할 수 있었다. 경화 후에 열 수축에 의한 전기저항 변화는 AT-PEI 함량 증가에 따라 증가하였으며. 가변하중 하에서 순수 에폭시에 함침된 탄소섬유의 같은 응력까지의 도달시간과 기울기는 15 phr AT-PEI의 경우보다 더 빠르고 높았다. 경화과정과 가역적인 하중 하에서의 전기저항 측정으로부터 얻은 결과는 기지재료의 파괴인성과 잘 일치하였다.

• 멤브레인
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• 제30권5호
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• pp.326-332
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• 2020

본 연구에서는, 혐기성 처리수에 용해된 바이오가스의 회수를 위해 불화 실리카/고분자 중공사 복합막을 제조하고 막접촉기에서의 성능을 평가하였다. 복합막은 상용 폴리에테르이미드인(PEI) Ultem^®을 이용하여 만든 중공사막 표면에 불화 실리카를 강력한 공유 결합을 통해 코팅하는 방법으로 제조되었다. 막접촉기는 바이오가스로 포화된 수용액을 중공사의 외부에 공급하고, 중공사 내부로 기체를 투과시키는 방법으로 운전하였다. 높은 공극률을 가진 중공사막(PEI-fSiO₂-A)은 액상 속도가 0.03 m/s일 때 메탄 회수 유량이 8.25 × 10^-5 ㎤ (STP)/㎠·s에 달했고 불화 실리카에 의해 표면 소수성이 매우 높아져 물과의 접촉각이 75.6°에서 120~122°로 향상되었다. 본 연구에서 제조된 복합막은 바이오가스의 투과 속도와 소수성 모두에서 탈기용으로 제조된 상용 폴리프로필렌 막보다 우수한 성능을 나타냈다.

• 멤브레인
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• 제22권1호
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• pp.54-61
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• 2012

VOCs의 분리 및 회수를 위해 PEI 고분자를 이용하여 상분리법으로 중공사 지지체 분리막을 제조하였고 PDMS 고분자를 코팅하여 PEI-PDMS 중공사 복합막을 제조하였다. 제조된 기체 분리막의 특성을 알아보기 위하여 산소와 질소를 이용하여 순수 기체 투과도를 측정하였으며, xylene, ethyl benzene, toluene, cyclohexane을 이용하여 stage cut과 feed 농도 변화에 따른 투과성능을 측정하였다. 또한 VOCs에 대한 내용매성을 알아보기 위하여 DMA을 이용하여 용매 함침 시간에 따른 stress-strain 특성을 알아보았다. 산소와 질소의 순수 투과도는 각각 63 GPU와 30 GPU를 나타내었고, stage cut이 증가할수록 permeate VOCs 농도는 감소하는 경향을 나타내었다. Recovery efficiency의 경우 permeate 농도와는 반대로 state cut이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. DMA 인장 테스트 결과 stress는 11.93 MPa, strain은 13.52%로 측정되었다.

• Composites Research
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• 제35권2호
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• pp.86-92
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• 2022

본 연구에서는 접착제를 구성하는 분자 결합 구조의 차이가 열가소성 복합재의 계면 특성에 미치는 영향을 판단하기 위해 진행되었다. 고온 오븐 접합 공정을 이용하여 carbonfiber/polyetherketoneketone(CF/PEKK) 열가소성 복합재료를 융합 접합, polyetheretherketone(PEEK), polyetherimide(PEI) 접착제 접합하였다. 그리고 lap 전단 강도 시험과 디지털 광학 현미경과 주사 전자 현미경을 이용한 파단면 분석, FTIR 분석을 수행하였다. 그 결과, 접착제 접합은 CF/PEKK와 접착제를 구성하는 주요 결합기인 에테르기, 케톤기, 이미드기의 결합이 증가한 인터페이즈를 형성하여 접착 강도를 강화시켰다. 그리고, 에테르기와 케톤기를 더 많이 함유한 PEEK를 사용하는 것이 더 강한 결합력을 갖는 인터페이즈를 형성하여, 복합재의 접착 강도를 향상시켰다.

• 멤브레인
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• 제24권5호
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• pp.409-415
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• 2014

본 연구에서는 석유화학공정 중에서 많은 에너지를 소비하는 NCC(Naphtha Cracking Center) $C_3$ splitter를 대신하여 에너지 소비가 적고 친환경 공정인 막분리법을 이용하여 프로필렌/프로판의 분리특성을 예측하고자 한다. 막소재로는 프로필렌/프로판 분리에 대하여 우수한 성능을 나타내는 것으로 잘 알려진 촉진수송막을 사용하였다. 실험에 사용된 촉진수송막은 한양대학교에서 제조한 은나노입자가 함유된 VP/$AgBF_4$/TCNQ 용액을 에어레인에서 다공성 폴리이서이미드 중공사에 얇게 코팅하여 소형 중공사 막모듈로 제작하였다. 제작된 촉진수송막 모듈의 투과성능을 평가하기 위하여 프로필렌과 프로판에 대한 단일기체 테스트를 진행하였다. 분리막의 투과현상을 예측하기 위하여 전산모사 프로그램을 개발하였다. 개발된 전산모사 프로그램에 단일기체 테스트를 통해 얻어진 투과도와 선택도를 이용하여 95/5 vol% $C_3H_6$ / vol% $C_3H_8$ 혼합가스를 공급하였을 경우, 공급측 및 투과측 압력 변화에 따른 투과측 프로필렌의 농도가 99.5 vol%를 유지하는 단일 분리막 공정을 설계하였다.

• 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.