• 멤브레인
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• 제32권1호
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• pp.57-65
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• 2022

최근 들어 컴퓨터 및 소프트웨어 기술의 발달로 전산모사 관련 연구가 급격하게 늘어나고 있는데, 특히 원자의 개수 및 모델 크기의 문제로 기존에는 많은 제약을 받던 고분자 관련 다양한 전산모사 결과들이 발표되고 있다. 본 연구에서는 고분자 소재를 필름형태의 분리막으로 활용하기 위한 중요한 특성 중 하나인 기계적 특성을 분자동역학 전산모사를 이용하여 분석하고자 하는 연구를 진행하였다. 이를 위하여 이미 관련 물성이 널리 보고되어 있는 상용 고분자 소재인 polyethylene (PE)과 polystyrene (PS)을 대상으로 선정하여 주쇄길이 차이를 통한 각 고분자들의 인장특성을 비교하였고, 최종적으로 분자동역학 전산모사의 기계적 특성 분석이 적합한지 확인하고자 하였다. 밀도, radius of gyration, scattering 분석을 통해 본 연구에서 제작된 모델이 실제 실험에서 얻어진 기계적 특성 경향과 잘 일치함을 알 수 있었고, 따라서 분자동역학 전산모사를 이용한 기계적 특성 분석이 다양한 고분자 소재들의 분자 구조에 따른 기계적 특성을 예측할 수 있게 해주며, 실제 실험에서는 적용하기 어려운 다양한 변수들을 반영한 기계적 특성 해석도 가능하게 해 줄 것으로 기대된다.

• 멤브레인
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• 제10권3호
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• pp.130-138
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• 2000

건/습식 상전환법을 이용하여 비대칭 polyethersulfone (PES) 기체분리막을 제조하였으며, $CO_2$, $N_2$등의 기체에 대한 투과특성을 조사하였다. 분리막 제조에 있어서 주요 변수인 캐스팅 용액과 증발시간 등이 분리막의 구조에 미치는 영향을 파악하고 투과특성을 조사하여 최적의 제조조건을 확립하였다. 또한 제조된 분리막의 표피층에 존재하는 pin-hole과 같은 결점을 보완하기 위하여 실리콘 수지를 코팅하여 그 투과특성의 변화를 조사하였다. 실리콘 수지 코팅이 결점을 보완하는데 효과적임을 확인하였다. 본 연구에서 분리막 제조에 주로 사용한 캐스팅 용액은 PES, 14-methyl-2-pyrrolidone, 아세톤, 에탄올로 구성되었으며, 응고제로는 증류수를 사용하였다. 캐스팅 용액 중의 PES 함량이 높아질수록, 휘발성 유기용매의 비율이 높아질수록, 증발시간이 길수록, 에탄을 첨가제의 농도가 낮을수록 $CO_2$/$N_2$의 선택도는 높아지고 투과도는 낮아지는 결과를 보였다. 최적의 분리막 제조조건 하에서 얻어진 분리막의 분리성능은 $CO_2$/$N_2$의 선택도가 61이고 $CO_2$의 투과도는 21 GPU인 우수한 결과를 보였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2005년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.96-101
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• 2005

A theory for the material transports through ion exchange membrane has been developed on the basis of nonequilibrium thermodynamics by removing the assumption of solvent flow in the previous paper and applied to a detailed study of the ionic transport properties of new charged mosaic membrane(CMM) system. The CMM having two different fixed charges in the polymer membrane indicated unique selective transport behavior then ion-exchange membrane. The separation behavior of ion transport across the CMM with a parallel array of positive and negative functional charges were investigated. It was well-known the analysis of the volume flux and solute flux based on nonequilibrium thermodynamics. Our suggests preferential salt transport across the charged mosaic membranes. Transport properties of heavy metal ions, $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$and sucrose system across the charged mosaic membrane were estimated. As a result, we were known metal salts transport depended largely on the CMM. The reflection coefficient indicated the negative value that suggested preferential material transport and was independent of charged mosaic membrane thickness.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권5호
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• pp.500-505
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• 2007

본 연구에서는 막의 재질에 따른 막오염 특성과 물리 화학적 세척에 대한 영향을 살펴보았다. 막의 재질에 대한 막오염 특성을 조사하기 위하여 정적흡착실험과 일정 압력하에서 흡착실험을 병행하여 실험을 수행하였다. UF 막의 재질특성에 따른 정적흡착 실험값을 회귀분석한 결과, 소수성과 친수성 유기물질의 시간에 따른 흡착 특성은 소수성 재질의 막이 친수성 재질의 막보다 빠른 흡착특성을 보였다. 막의 재질에 따른 유기물 성상별 흡착실험 결과, 막의 재질에 상관없이 소수성 유기물질의 흡착율이 친수성 유기물질보다 더 빠른 흡착율을 보였다. 또한 막의 표면과 공극속에서 발생하는 유기물의 흡착 특성을 살펴보기 위하여 일정한 압력하에서 시간에 따른 흡착 특성을 살펴본 결과 정적흡착실험 결과와 유사하게 친수성 재질의 막보다 소수성 재질의 막에서 더 빠른 흡착율을 보이고 있다. 막에 재질에 따른 흡착실험 후 투과 flux 변화와 flux 회복율에 대한 실험결과, 친수성 재질의 막의 경우 소수성 재질의 막에 비하여 투과 flux 감소율은 낮게 나타났으며 물리 화학적 세척의 영향에서도 물리적인 세척후 효과적인 회복율을 나타내었으며 화학적인 세척의 영향은 거의 없었다. 친수성 재질의 막의 경우 막자체의 고유저항(Rm)이 크게 나타나고 있으며 소수성 재질의 막의 경우 케이크에 의한 저항과 물리 화학적 세척에도 회복되지 않는 비가역적 저항이 크게 나타나고 있다. 따라서 친수성 재질의 막의 경우 막표면 오염이 주가 되며 소수성 재질의 막의 경우 막표면 오염과 공극 오염이 동시에 발생함을 알 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제30권5호
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• pp.293-306
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• 2020

물 부족을 포함한 기후 변화의 해로운 결과는 효과적인 정수에 대한 관심을 가져왔다. 또한, 수질 오염 수준이 높아지고 환경 파괴 수준이 심해지면서 오염 물질을 제거하려는 방안들이 요구되고 있다. 물을 정화하기 위해 반투막을 통한 삼투압 절차들을 사용할 수 있으며, 최근 연구에 따르면 탄소 양자점(CQD), 그래핀 양자점(GQD) 및 산화 그래핀 양자점(GOQD)을 포함한 나노입자를 복합 박막(TFC)에 합체하면 유사한 수준의 염 거부율을 유지하면서 물흐름을 증가시킬 수 있다. 이러한 효과 외의 여러 가지 효과가 있지만 그 중에서도 친수성을 높이고, 살균 성질을 보이고, 방오 특성으로 인해 박테리아 및 기타 미생물의 축적을 방지하면서 막의 효과가 감소하는 것을 막는 것을 보여준다. 이 보고서는 양자점이 합체된 정수용 복합 막에서 양자점의 제조 과정, 응용, 기능성, 성질 및 역할을 논의한다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제6권3호
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• pp.205-224
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• 2015

A novel hydrophilic poly (vinylidene fluoride)/poly (p-phenylene terephthalamide) (PVDF/PPTA) blend membrane was prepared by in situ polycondensation of p-phenylene diamine (PPD) and terephthaloyl chloride (TPC) in PVDF solution with subsequent nonsolvent induced phase separation (NIPS) process. For comparison, conventional solution blend membrane was prepared directly by adding PVDF powder into PPTA polycondensation solution. Blend membranes were characterized by means of viscometry, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM). The effects of different blending methods on membrane performance including water contact angle (WCA), mechanical strength, anti-fouling and anti-compression properties were investigated and compared. Stronger interactions between PVDF and PPTA in in situ blend membranes were verified by viscosity and XPS analysis. The incorporation of PPTA accelerated the demixing rate and caused the formation of a more porous structure in blend membranes. In situ blend membranes exhibited better hydrophilicity and higher tensile strength. The optimal values of WCA and tensile strength were $65^{\circ}$ and 34.1 MPa, which were reduced by 26.1% and increased by 26.3% compared with pure PVDF membrane. Additionally, antifouling properties of in situ blend membranes were greatly improved than pure PVDF membrane with an increasing of flux recovery ratio by 25%. Excellent anti-compression properties were obtained in in situ blend membranes with a stable pore morphology. The correlations among membrane formation mechanism, structure and performance were also discussed.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2010년도 춘계 학술논문 발표대회 1부
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• pp.13-16
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• 2010

This study is an Investigation on the Watertightness Properties of Rain-Block System on the Sliding-Roof Joint of Large-Span Membrane Structures. In this experimental, we test the watertightness performance of joint part of sliding door in roof of large span membrane structure(for pilot project) under environment of rain and wind. A shape of rain water blocking systems of joint part in sliding door verifies the defects and effects of water leakage prevention in precipitation with the wind conditions. For obtaining watertightness of large span membrane structures, it is necessary quality of joints and performance, and quality of membrane material of a retractable roof as well as a closed roof. Also, for obtaining quality in joints, it is essential to make a watertightness guideline for design of large-span membrane.

• Korean Membrane Journal
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• 제10권1호
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• pp.1-7
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• 2008

Polystyrene-co-divinylbenzene (PS-co-DVB) asymmetric membranes were prepared. In order to control their structure and mechanical properties the degree of cross-linking and the composition of casting solution were varied. The rubber added PS-DVB membranes was also prepared to overcome the mechanical limitation of cross-linked membrane, and their mechanical properties were investigated. It was revealed that the concentration of polymer in the casting solution affected the determination of skin formation. When the PS-co-DVB membrane consists of styrene-butadiene (SB) rubber or liquid polybutadiene (PBD), the structures formed showed that the PS content in the PS/DVB system played an important role in determining the porous sublayer structure.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.185-191
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• 2003

A numerical study on the hydrodynamic properties of a floating flexible breakwater consisting of triple vertical porous membrane structures attached to a floating rigid pontoon restrained by moorings is carried out in the context of two-dimensional linear wave-flexible body interaction theory. The tensions in the triple membranes are achieved by hanging a clump weight from its lower ends. The clump weight is also restrained properly by moorings. The dynamic behavior of the breakwater was described through an appropriate Green function, and the fluid multi-domains are incorporated into the boundary integral equation. Numerical results are presented which illustrate the effects of the various wave and structural parameters on the efficiency of the breakwater as a barrier to wave action. It is found that the wave reflection and transmission properties of the structures depends strongly on the membrane length taking major fraction of water column, the magnitude of tensions on membrane achieving by the clump weight, proper mooring types and stiffness, the permeability on the membrane dissipating wave energy.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.566-573
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• 2022

In this study, the mechanical properties of the polymer electrolyte membrane according to the temperature were studied. The test specimens of polymer electrolyte membrane were heat treated at 40℃, 60℃, 80℃, 100℃, and 120℃, and then the tensile tests were performed. As results of this study, the residual stress of the polymer electrolyte membrane was removes by the heat treatment and the elastic modulus decreased due to the decrease in internal energy. In addition, in the plastic region, the mechanical properties and crystallization rate of the polymer electrolyte membrane increased in proportion according to increase of the heat treatment temperature.