• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.236-242
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• 2015

고분자전해질 연료전지 스택의 성능 및 주요 운전 변수를 예측하기 위해 부분최소자승법과 인공신경망의 두 가지 데이터 기반 모델링 기법을 제시한다. 30 kW급 고분자전해질 연료전지 스택 실험으로부터 확보한 데이터를 사용하여 부분최소자승 및 인공신경망 모델들을 구성한 후 각 모델의 예측 성능 및 계산 시간을 비교하였다. 모델의 복잡성을 줄이기 위해 부분최소자승법에 기초한 VIP(Variable Importance on PLS Projections) 선정기준을 모델링 절차에 포함하여, 초기 입력변수의 집합으로부터 모델링에 필요한 입력변수들을 선정하였다. 모델링 결과, 인공신경망이 스택의 평균 셀전압과 캐소드(cathode) 출구 온도를 예측하는데 있어서, 부분최소자승법 보다 우수한 성능을 보였다. 그러나 부분최소자승법 또한 입력변수와 출력변수 간에 선형적 상관관계만을 모델링 할 수 있음에도 불구하고 비교적 만족할 만한 예측 성능을 나타냈다. 모델의 정확도와 계산속도의 요구조건에 따라 두 모델링 기법은 고분자전해질 연료전지의 설계 및 운전 분야의 성능 예측, 온라인 및 오프라인 최적화, 제어 및 이상 진단을 위해 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 폴리머
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• 제38권6호
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• pp.752-759
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• 2014

본 연구에서는 미세 전자 소자용 절연박막 및 차세대 플렉시블 디스플레이 기판으로서 사용이 기대되는 폴리이미드(PI)에 개환 복분해 중합(ring-opening metathesis polymerization)이 가능한 환형 말단 캡핑제(end-capping agent)인 cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride(CDBA)로 사슬 말단에 가교 반응이 된 가교형 폴리이미드를 합성하였다. 말단 캡핑제의 조성비에 따른 가교형 폴리이미드 박막의 잔류응력 거동은 thin film stress analyzer(TFSA)를 이용한 wafer bending mothod로 온도에 따라 연속적인 거동을 in-situ로 측정하였다. 열특성은 시차 주사 열량계(DSC), 열기계 분석기(TMA) 및 열 중량 분석기(TGA)를 이용하여 측정하였고, 광학 특성은 자외선/가시광선 분광광도계(UV-vis)와 색차계(spectrophotometer)를 이용하였으며, 네트워크 구조의 모폴로지(morphology) 변화를 통해 해석하였다. 말단 캡핑제의 조성비가 증가함에 따라 잔류응력은 27.9에서 -1.3 MPa로 초저응력 및 향상된 열 특성을 나타내었으나, 광학 특성은 감소됨을 보였다. 가교형 폴리이미드 박막의 우수한 특성 발현은 고집적도 다층 구조의 안정성 및 신뢰도가 요구되는 분야의 응용성이 확대될 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제26권4호
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• pp.203-208
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• 2015

파장 투과 대역폭이 좁으면서도 반사율이 높은 파장 필터를 구현하기 위해서 격자의 반사율이 진행 방향을 따라 서서히 변하는 구조의 에포다이즈드 격자 구조를 폴리머 광도파로와 함께 제작하였다. 격자로 인한 유효 굴절률 변화가 $5{\times}10^{-4}$인 경우에 대하여 에포다이즈드 격자의 길이에 따른 반사율 변화를 설계하였으며 길이가 15 mm 이상이 되는 경우에 반사율이 99%에 도달함을 확인하였다. 길이가 서로 다른 여러 개의 격자를 제작하여 반사율, 3-dB 대역폭, 20-dB 대역폭을 측정하였으며, 격자 길이가 18 mm인 소자에서 95%의 반사율을 얻을 수 있었고, 이때 3-dB 대역폭은 0.28 nm, 그리고 20-dB 대역폭은 0.70 nm의 특성을 가짐을 확인하였다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제14권3호
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• pp.129-138
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• 2002

A cationic surfactant, cetyltrimethylammonium $\rho$-toluenesufonate (CTA$\rho$TS), forms long threadlike micelles in aqueous solution. The threadlike micelles make concentrated entanglement networks, so that the solution shows pronounced viscoelastic behavior as concentrated polymer systems do. However, a mechanism for a process responsible for the longest relaxation time of the threadlike micellar system is different from that of semi-dilute to concentrated polymer systems. The threadlike micellar system exhibits unique viscoelasticity described by a Maxwell model. The longest relaxation time of the threadlike micellar system is not a function of the concentration of CTA$\rho$TS, but changes with that of $\rho$-toluenesufonate ($\rho$$TS^{-}$) ions in the bulk aqueous phase supplied by adding sodium $\rho$-toluenesulfonate (NapTS). The rates of molecular motions in the threadlike micelles are not influenced by the concentration of $\rho$$TS^{-}$ anions, therefore, molecular motions in the threadlike micelles (micro-dynamics) are independent of the longest relaxation mechanism (macro-dynamics). A nonionic surfactant, oleyldimethylamineoxide (ODAO), forms long threadlike micelles in aqueous solution without any additives. The aqueous threadlike micellar system of ODAO also shows Maxwell type viscoelastic behavior. However, the relaxation mechanism for the longest relaxation process in the system should be different from that in the threadlike micellar systems of CTA$\rho$TS, since the system of ODAO does not contain additive anions. Because increase in the average degree of protonation of head groups of ODAO molecules in micelles due to adding hydrogen bromide causes the relaxation time remarkably longer, changes in micro-structure and micro-dynamics in the threadlike micelle are closely related to macro-dynamics in contrast with the threadlike micellar system of CTA$\rho$TS.

• 폴리머
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• 제25권2호
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• pp.254-262
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• 2001

전자재료 및 복합재료의 매질 등에 널리 사용되고 있는 에폭시 수지중 N, N'-diglycidylaniline에 폴리이미드의 전구체로서 poly(amic acid) (PAA)를 도입하여 에폭시의 물성을 향상시키기 위해, PAA의 함량과 이미드화 정도를 조절하여 상호 침투형 고분자 형식 (IPN's)으로 중합하였다. FT-IR과 고유점도 측정으로 반응을 확인하였으며 TGA, DSC, TMA, UTM, SEM을 사용하여 열적, 기계적 특성 및 표면구조를 측정하였다. 그 결과 PAA함량의 증가에 따라 내열성의 향상과 유리진이온도의 감소 및 열팽창계수의 감소를 나타내었으며, PAA첨가후 에폭시의 기계적 특성이 향상되었다. 내충격성은 PAA 함량에 따라 920∼2412J/m의 값을 나타내었고 PAA 분절들이 에폭시 네트워크에서의 강인화제로서 내충격성을 향상시킴을 알 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권4호
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• pp.799-804
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• 2008

An amphiphilic diacetylene compound was deposited on the surface of nano sized magnetite particles ($Fe_3O_4$) using a self-assembly method. The diacetylene molecular assembly formed on the surface of nanoparticle was subjected to photopolymerization. This resulted in the formation of a polymeric assembly on the surface of the nanoparticles in which the adjacent diacetylene molecules were connected through conjugated covalent networks. The presence of immobilized polymer species on the surface of nanoparticles is expected to protect them from agglomeration and ripening, thereby stabilizing their physical properties. In this work, $Fe_3O_4$ nanoparticles were prepared by chemical coprecipitation method and the diacetylene molecule 10,12- pentacosadiynoic acid (PCDA) was anchored to the surface of $Fe_3O_4$ nanoparticles through its carboxylate head group. Irradiation of UV light on the nanoparticles containing immobilized diacetylenes resulted in the formation of a polymeric assembly. Presence of diacetylene molecules on the surface of nanoparticles was confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy and FT-IR measurements. Photopolymerization of the diacetylene assembly was detected by UV-Visible spectroscopy. Magnetic properties of the nanoparticles coated with polymeric assembly were investigated with SQUID and magnetic hysteresis showed superparamagnetic behaviors. The results put forward a simple and effective method for achieving polymer coating on the surface of magnetic nanoparticle.

• 대한화학회지
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• 제61권6호
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• pp.352-358
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• 2017

하이드로겔 콘택트렌즈의 습윤성 향상과 단백질 흡착량 감소을 위해 천연다당류인 알긴산을 첨가하였다. 하이드로겔 콘택트렌즈는 2-Methacryloyloxyethyl phosphorylcholine(MPC)와 NVP(N-Vinyl-2-pyrrolidone)와 같은 다양한 단량체를 이용하여 제작하였다. 알긴산 첨가방법은 초기 혼합 방법과 IPN (Interpenetrating Polymer Network) 방법을 사용하였다. 콘택트렌즈의 특성 평가를 위해 접촉각, 산소 투과도 및 단백질 흡착 량 등을 측정하였다. 산소 투과도와 습윤성 등 물리적 특성이 알긴산으로 IPN으로 처리 한 시료가 IPN으로 처리하지 않은 시료보다 높았다. 단백질 흡착은 알긴산의 첨가에 의해 감소되었고 IPN처리를 통해 더욱 감소되었다. 특히, MPC 및 NVP를 함유한 콘택트렌즈는 단백질 흡착을 상당히 감소시켰다. 따라서 알긴산이 콘택트렌즈의 기능 향상에 미치는 영향을 확인 하였다.

• 폴리머
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• 제27권1호
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• pp.33-39
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• 2003

본 논문에서는 비스페놀계 2관능성 에폭시 수지 DGEBA/DGEBS 블렌드 시스템의 경화거동, 열안정성, 그리고 파괴인성 특성을 고찰하였다. DGEBA/DGEBS 블렌드 시스템의 함량비율을 100 : 0, 90 : 10, 80 : 20, 70 : 30, 그리고 60 : 40 wt%까지 변화시켰으며, DSC에 의한 열분석을 통하여 Ozawa식으로 경화 활성화 에너지 ($E_a$)를 계산하였으며, TGA 열분석을 사용하여 열분해 개시 온도(IDT), 최대 무게 감량시 온도($T_{max}$), 그리고 적분 열분해 진행 온도(IPDT) 등 열안정성 인자를 고찰하였다. 경화된 시편의 파괴인성 특성은 크랙성장 저항을 나타내는 임계응력세기 인자 ($K_{IC}$) 실험을 통하여 알아보았으며, 주사전자현미경 (SEM)을 사용하여 시편의 파단 특성을 조사하였다. 실험 결과 DGEBA/DGEBS 블렌드 시스템의 $E_a$, IPDT, 그리고 $K_{IC}$는 DGEBS 함량이 20 wt%인 경우 최대값을 나타내었는데, 이는 설폰기의 도입으로인한 치밀한 네트워크 구조의 형성때문이라 사료된다.

• Advances in nano research
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• 제9권1호
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• pp.1-13
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• 2020

In this work, the electrical potential (EP) technique with an artificial neural networks (ANNs) for monitoring of nanostructures are used for the first time. This study employs an expert system to identify size and localize hidden nano-delamination (N.Del) inside layers of nano-pipe (N.P) manufactured from Basalt Fiber Reinforced Polymer (BFRP) laminate composite by using low-cost monitoring method of electrical potential (EP) technique with an artificial neural networks (ANNs), which are combined to decrease detection effort to discern N.Del location/size inside the N.P layers, with high accuracy, simple and low-cost. The dielectric properties of the N.P material are measured before and after N.Del introduced using arrays of electrical contacts and the variation in capacitance values, capacitance change and node potential distribution are analyzed. Using these changes in electrical potential due to N.Del, a finite element (FE) simulation model for N.Del location/size detection is generated by ANSYS and MATLAB, which are combined to simulate sensor characteristic, therefore, FE analyses are employed to make sets of data for the learning of the ANNs. The method is applied for the N.Del monitoring, to minimize the number of FE analysis in order to keep the cost and save the time of the assessment to a minimum. The FE results are in excellent agreement with an ANN and the experimental results available in the literature, thus validating the accuracy and reliability of the proposed technique.

• 한국광학회지
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• 제25권1호
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• pp.38-43
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• 2014

두 파장 레이저를 구현하기 위해서 폴리머 광도파로 브래그 격자와 초발광 LED로 구성된 외부 공진 구조의 레이저를 제작하였다. 대형 립(oversized rib) 구조의 광도파로와 폴리머 광도파로 브래그 격자는 각각 유효굴절률법과 전송행렬법을 이용하여 설계하였으며, 서로 다른 격자 주기를 가지는 폴리머 광도파로 브래그 격자는 이중 노광 레이저 간섭법을 이용하여 제작하였다. 브래그 격자의 반사율 변화에 따른 외부 공진 레이저의 특성을 보기 위해 2 mm의 고정된 길이를 가지며 537 nm의 주기를 갖는 브래그 격자와 0.5 mm에서 6 mm까지 여러 가지 길이를 가지며 540 nm의 주기를 갖는 브래그 격자를 제작하였다. 격자 주기가 537 nm와 540 nm인 브래그 격자의 길이가 각각 2 mm와 2.2 mm일 때 제작된 두 파장 레이저는 1554 nm 파장과 1564 nm 파장에서 0 dBm에 가까운 출력 파워를 보이며, 45 dB이상의 SMSR(side mode suppression ratio)와 0.2 nm의 20-dB 대역폭 특성을 가짐을 확인하였다.