• 멤브레인
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• 제26권5호
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• pp.372-380
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• 2016

본 연구에서는 입자크기가 다른 3가지 ${\alpha}$-알루미나 분체로부터 주입성형법과 소결법을 혼용하여 튜브형 ${\alpha}$-알루미나 지지체를 제조하여 초기 ${\alpha}$-알루미나 분체의 입자크기와 소결 온도가 지지체의 기공구조와 기체투과 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 평균입경이 0.2, 0.5, $1.7{\mu}m$인 ${\alpha}$-알루미나 분체를 사용했을 시 제조된 ${\alpha}$-알루미나 지지체는 각각 약 80, 130, 200 nm의 평균 기공경을 가졌으며 평균 기공경은 소결 온도 보다는 초기 알루미나 분체의 입자크기에 의존하였다. 모든 시편에서 소결 온도가 증가할수록 지지체의 부피 밀도는 증가하였고 겉보기 기공률은 감소하였다. He, $N_2$, $O_2$, $CO_2$에 대하여 $30^{\circ}C$에서 단일기체 투과 특성을 평가한 결과, 기체 투과도는 기공경 제곱에 비례하여 증가하였고 기공률이 증가함에 따라서 직선적으로 증가하였다. 이를 토대로 제조된 ${\alpha}$-알루미나 지지체의 기체 투과는 점성유동(viscous flow)에 의하여 이루어지며, ${\alpha}$-알루미나 지지체의 기체 투과 특성은 초기 ${\alpha}$-알루미나 분체의 입자크기와 소결온도를 제어함으로써 조절될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제19권4호
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• pp.382-387
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• 2008

착체중합법을 이용하여 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 조성의 산화물을 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 $1080^{\circ}C$에서 소결하여 치밀한 페롭스카이트 분리막을 제조하였다. 밀봉 재료로 gold ring, Pyrex ring 및 Pyrex 분말을 사용하여 가스누출 실험을 수행하였다. $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 산소투과량 분석결과 온도가 증가함에 따라 산소투과량은 증가하였고, $900^{\circ}C$에서 $0.74mL/min{\cdot}cm^2$의 값을 나타내었다. $950^{\circ}C$에서 밀봉 재료에 따른 투과 특성 분석 결과, gold ring을 이용할 경우 높은 산소투과량을 보인 반면, Pyrex를 밀봉재로 사용할 경우 낮은 투과량을 보였다. 이는 Pyrex를 밀봉재로 이용할 경우 분리막 표면으로 유리가 침투하여 유효 산소투과면적을 감소시켰기 때문이며, 광화학 현미경 분석으로 Pyrex 유리의 확산 침투를 확인하였다.

• 열처리공학회지
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• 제26권3호
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• pp.105-112
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• 2013

The microstructural changes of Fe-20Mn-12Cr-1Cu alloy have been studied during high temperature gas nitriding (HTGN) at the range of $1000^{\circ}C{\sim}1150^{\circ}C$ in an atmosphere of nitrogen gas. The mixed microstructure of austenite and ${\varepsilon}$-martensite of as-received alloy was changed to austenite single phase after HTGN treatment at the nitrogen-permeated surface layer, however the interior region that was not affected nitrogen permeation remained the structure of austenite and ${\varepsilon}$-martensite. With raising the HTGN treatment temperature, the concentration and permeation depth of nitrogen, which is known as the austenite stabilizing element, were increased. Accordingly, the depth of austenite single phase region was increased. The outmost surface of HTGN treated alloy at $1000^{\circ}C$ appeared Cr nitride. And this was in good agreement with the thermodynamically calculated phase diagram. The grain growth was delayed after HTGN treatment temperature ranges of $1000^{\circ}C{\sim}1100^{\circ}C$ due to the grain boundary precipitates. For the HTGN treatment temperature of $1150^{\circ}C$, the fine grain region was shown at the near surface due to the grain boundary precipitates, however, owing to the depletion of grain boundary precipitates, coarse grain was appeared at the depth far from the surface. This depletion may come from the strong affinity between nitrogen and substitutional element of Al and Ti leading the diffusion of these elements from interior to surface. Because of the nitrogen dissolution at the nitrogen-permeated surface layer by HTGN treatment, the surface hardness was increased above 150 Hv compared to the interior region that was consisted with the mixed microstructure of austenite and ${\varepsilon}$-martensite.

• 멤브레인
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• 제19권2호
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• pp.150-156
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• 2009

Polysulfone막의 효율을 향상시키기 위하여 막에 브롬화 시킨 후 막의 구조 및 기체투과 특성에 대해 연구하였다. 막의 특성은 FT-IR, 1H-NMR, TGA, Contact angle 등을 사용하여 조사하였고, 브롬화된 막의 기체투과 특성을 알아보기 위해 He, $N_2,\;CO_2,\;O_2$를 사용하였다. 브롬화된 Polysulfane막의 기체투과결과 브롬의 양이 증가할수록 투과도는 감소하고 투과 선택도는 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 그 중 질소는 불소화에 따라서 가장 큰 영향을 받아 투과도가 최고 36%까지 낮아지는 결과를 나타내었으며, 이산화탄소에 대한 질소의 투과선택도는 15% 이상의 매우 향상된 결과를 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제22권6호
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• pp.424-434
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• 2012

본 연구에서는 CVD법으로 세라믹 막을 제조하였다. 튜브의 ${\alpha}-Al_2O_3$ 지지체 위에 Ga 염이 첨가된 ${\gamma}-Al_2O_3$를 코팅하였고, 실란화합물인 tetramethylorthosilane (TMOS) 를 $650^{\circ}C$에서 화학적 기상 증착법으로 막에 증착하였다. 제조된 세라믹 막을 사용하여 수소, 질소, 이산화탄소, 메탄의 단일조성 기체투과 실험을 $600^{\circ}C$에서 시행하였다. Ga 염 비첨가 시, $600^{\circ}C$ 수분 처리 실험의 $H_2/N_2$ 선택도가 926에서 829로 감소한 반면, Ga 염 첨가 시에는 910에서 904로 안정하였다. 이 결과를 통해, 막에 금속염을 첨가하여 제조한 막이 수분 안정성을 향상시킴을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제22권5호
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• pp.309-317
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• 2012

본 연구에서는 높은 투과도를 갖는 PTMSP에 1, 3, 5 wt% LDH 함량으로 용액 삽입법에 의하여 PTMSP/LDH 복합막을 제조하였다. 복합막의 물리화학적 특성은 FT-IR, TGA, XRD, UTM, SEM을 사용하여 조사하였고, $H_2$, $N_2$, $CO_2$ 기체에 대한 투과도와 선택도 성질을 고찰하였다. PTMSP/LDH 복합막의 기체 투과도는 LDH 함량이 증가함에 따라 감소하였고, $H_2$와 $CO_2$의 선택도는 LDH의 함량이 5 wt%일 때 최대값을 보였다. 그리고 PTMSP와 PTMSP/LDH 복합막은 기체투과 압력이 증가함에 따라 기체의 투과도가 증가하였다. PTMSP/LDH 복합막의 기체투과도는 PTMSP 막에 비해 압력 증가에 대한 차이가 다소 작게 나타났다.

• 멤브레인
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• 제32권1호
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• pp.74-82
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• 2022

본 연구에서는 순수 PEBAX^® 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 개질된 fumed silica 나노입자를 혼합한 MMMs (mixed matrix membranes) 타입의 PEBAX®/fumed silica 하이브리드 분리막을 제조하고, 이산화탄소와 메탄의 투과 특성을 측정하였다. PEBAX^®-1657/TS-530 하이브리드 소재의 경우, FT-IR과 XRD 분석을 통해 PEBAX^® 고분자에 무기입자가 비교적 잘 분산되었음을 확인하였다. 기체투과특성 측정 결과 TS-530을 10 wt% 혼합한 분리막의 경우, 순수 PEBAX^® 분리막과 비교하여 투과도 계수는 약간 감소하나 이상분리인자는 약간 증가하였다. 이는 비투과성 silica 입자의 도입에 따라 기체 확산 경로가 줄어들고, 경로의 비틀림이 증가하기 때문으로 볼 수 있다. TS-530 함량이 증가함에 따라서는 투과도 계수와 이상분리인자 간에 전형적인 trade-off 경향을 보였다. 이는 TS-530 함량이 증가함에 따라 결정성이 감소하고, 고분자 사슬 간 충전 억제에 따라 자유부피가 증가하기 때문으로 볼 수 있다. 또한 무기입자 함량 증가에 나노간극의 형성 가능성이 높아지고, 이에 따라 기체 확산도가 커지기 때문으로 판단된다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 2003년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.114-119
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• 2003

• 멤브레인
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• 제18권3호
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• pp.256-259
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• 2008

본 연구에서는 poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) (ABS)에 carbon graphite와 zeolite 4A를 첨가하여 복합 필름을 제조하고 공기와 수증기 투과 특성을 살펴보았다. 복합 필름의 경우 모든 경우에서 순수한 ABS에 비해서 산소와 질소의 투과도가 감소하였으며, 산소의 투과도 감소가 질소의 투과도 감소보다 약간 큰 관계로 산소/질소 선택도도 조금 감소하였다. 또한, 수증기 투과도도 순수한 ABS에 비해서 약 1/2로 감소하였다. 이러한 투과도의 감소는 ABS에 filler를 첨가함으로 인하여 물질 확산 경로의 tortuosity가 증가했기 때문인 것으로 생각된다.

• 폴리머
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• 제24권5호
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• pp.621-628
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• 2000

폴리프로필렌 다공성 분리막은 산, 알칼리에 대한 내화학성이 좋고, 기계적 성질이 우수하며 높은 열적 안정성을 가지고 있으나, 막의 소수성 때문에 일부 영역에만 사용이 제한되고 있다. 따라서 본 연구에서는 소수성 막의 성능을 향상시키기 위해서 방사선 조사에 의한 그라프트 중합법을 사용하여, 친수성 작용기 (-COOH, -OH)를 갖는 acrylic acid (AAc)와 2-hydroxyethyl methacrylate (MEMA)를 도입하였다. 이때 반응시간, 반응온도, 조사량, 간의 첨가 효과, 팽윤현상에 의한 그라프트율의 변화를 조사하였다. 분리막의 기공크기를 분석하는 방법으로 행한 가스투과 실험에서 단량체의 종류와 관계없이 그라프트가 증가함에 따라 가스 투과속도가 감소함을 보였고, 오일 에멀젼 투과실험에서 미개질 폴리프로필렌 막의 오염현상은 크게 발생하였으나, 그라프트 중합 후, 높은 투과속도를 유지하여 막의 친수화 효과가 큰 것으로 나타났다.