• 멤브레인
• /
• 제24권2호
• /
• pp.107-112
• /
• 2014

Poly (vinylidene fluoride) (PVDF)의 소수성 중공사막 표면에 계면중합하여 복합막을 제조하였다. Piperazine (PIP)과 trimesoyl chloride (TMC)의 농도변화, polyethylene glycol (PEG)의 함량변화에 따라 막을 제조하였으며, 막의 특성 평가를 위해 100 ppm의 NaCl, $CaSO_4$, $MgCl_2$ 용액과 NaCl과 $CaSO_4$를 혼합하여 제조한 300 ppm의 공급액에 대한 막의 투과도와 배제율을 알아보고자 하였다. TMC를 사용하여 계면중합하였을 때 막의 투과도와 배제율이 가장 높게 나타났으며, 0.1~1 wt%로 TMC 농도를 변화시켜 가며 실험을 수행한 결과 0.1 wt%일 때 NaCl 100 ppm에 대해 투과도 48.3 LMH ($L/m^2{\cdot}hr$)와 배제율 59%로 가장 높은 값을 나타내었다. 또한, 투과도를 향상시키기 위해 annealing처리와 piperazine에 PEG를 첨가하여 실험을 수행하였다. 실험결과 처리하지 않은 막에 비해 투과도는 전체적으로 향상되는 모습을 나타냈지만 배제율이 감소하는 경향을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제56권6호
• /
• pp.901-908
• /
• 2018

흑연은 리튬이온전지에 사용 되는 대표적인 음극활물질이다. 그러나 최대 이론 용량이 $372mA\;h\;g^{-1}$으로 제한되기 때문에 고용량의 리튬이온전지 개발을 위해서는 새로운 음극 소재 활물질이 필요하다. 실리콘의 최대 이론 용량은 $4200mA\;h\;g^{-1}$으로 흑연보다 높은 값을 나타내지만 부피 팽창이 400%로 크기 때문에 음극 소재 활물질로 바로 적용하기에는 적합하지 않다. 따라서 부피 팽창으로 인한 방전 용량의 감소를 최소화하기 위해 건식 방법으로 실리콘을 분쇄 하여 기계적 응력 및 반응상의 체적 변화를 감소시키고 입도 제어 된 실리콘 입자에 탄소를 코팅하여 체적의 변화를 억제하였다. 그리고 탄소 섬유를 입자 표면에 실타래처럼 성장시켜 2차적으로 부피 팽창을 제어하고 전기전도성을 개선하였다. 실험 변수에 따른 재료들의 물리화학적 특성을 XRD, SEM 및 TEM을 사용하여 측정하였고 전기화학적 특성을 평가 하였다. 본 연구에서는 실리콘의 수명 특성을 향상시켜 음극 소재 활물질로 사용 할 수 있는 합성 방법에 대하여 알아보았다.

• 폴리머
• /
• 제32권4호
• /
• pp.334-339
• /
• 2008

최근 전기방사공정은 다양한 고분자의 마이크로 및 나노 크기 섬유를 만드는 기술로서 널리 사용되어 왔다. 일반적으로 많은 연구자들에 의하면, 다중노즐 전기방사공정은 노즐들 사이의 전기장 간섭효과 때문에 짧은 시간에 높은 생산성을 갖기 어려웠다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 본 연구에서는 다양한 보조전극을 이용한 다중노즐 전기방사공정을 개발하였다. 본 연구에서 사용된 물질은 바이오소재로서 많이 사용되고 있는 poly($\varepsilon$-carprolactone)(PCL)을 사용하였다. 다중노즐 시스템의 영향을 확인하기 위하여 전기방사의 안정성, 다중노즐을 사용하였을 때의 생산성 및 제조된 나노섬유의 크기와 안정성을 보조전극을 사용하였을 때와 사용하지 않았을 때를 비교하였다. 결과적으로 보조전극을 사용한 노즐의 안정성이 사용하지 않은 노즐에 비해 전기방사 안정성과 우수한 생산성을 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.462-462
• /
• 2009

$CeO_2$는 고체 산화물 연료전지 (SOFC, soild oxide fuel cell)의 전해질 재료와 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 슬러리 재료, 자동차의 3원 촉매, gas sensor, UV absorbent등 여러 분야에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 위의 활용범위 외에 $CeO_2$의 구조적 안정성과 빠른 $Ce^{3+}/Ce^{4+}$의 전환 특성을 이용하여 lithium ion battery의 anode 재료로서 전기화학적 특성을 알아보고자 실험을 실시하였다. $CeO_2$ 합성에 사용되는 전구체인 cerium carbonate의 형상 및 크기, 비표면적과 같은 물리화학적 특성이 $CeO_2$ 분말의 특성에 직접적인 영향을 주기 때문에 전구체의 합성 단계에서 입자의 특성을 조절하였다. 전구체 합성의 출발원료로 cerium nitrate hexahydrate 와 ammonium carbonate를 사용하였고 반응온도 및 농도 등을 변화시켜 입자의 형상 및 결정상을 fiber형태의 orthorombic $Ce_2O(CO_3)_2{\cdot}H_2O$와 구형의 hexagonal $CeCO_3OH$의 세리아 전구체를 합성하였다. 이를 $300^{\circ}C$에서 30분 동안 하소하여 전구체의 입자형상을 유지하는 cubic $CeO_2$를 합성하고 X-ray diffraction, FE-SEM, micropore physisorption analyzer 분석을 통하여 입자의 결정상과 형상, 비표면적 등을 비교 분석하고 $Li/CeO_2$ couple의 충,방전 용량과 수명특성을 비교 분석하여 $CeO_2$의 전기화학적 특성을 알아보았다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제6권2호
• /
• pp.79-86
• /
• 2018

본 연구에서는 폴리비닐 알코올 계면활성제와 폴리메틸 하이드로 실록산을 혼합하여 에멀젼 형태의 소수성 혼화제를 제조하였으며, 이를 적용한 모르타르의 강도와 역학적 성질을 평가하였다. 개발된 소수성 혼화제는 강도 감소가 나타나지 않았으며, 산화마그네슘 혼입 모르타르는 조기에 강도가 발현되는 것으로 나타났다. 수밀성의 경우에는 모르타르에 소수성 혼화제를 직접 배합한 경우에 투수계수가 크게 감소하는 것으로 분석되었으나, 메타카올린에 의한 효과는 크지 않은 것으로 관찰되었다. 표면의 소수성은 표면을 코팅한 시편에서 접촉각이 증가하여 소수성 표면을 만드는 것은 확인되었으며, 혼화제에 사용된 섬유와 메타카올린의 혼입율이 최적화되지 않아 초소수성 표면을 갖지는 못하는 것으로 분석되었다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
• /
• pp.83-83
• /
• 2011

나노섬유는 마이크로 섬유에 비해 $10^3$배 정도의 넓은 표면적을 가지며, 다른 섬유와 비교하여 유연성, 투습성과 같은 특성이 우수하다. 나노섬유의 제조방법은 여러 가지가 있으나, 상용화의 가능성, 적용 고분자의 다양성, 제조공정의 단순성, 다양한 제품기술에의 응용성 등을 고려하여 선택하여야 한다. 나노섬유의 제조기술은 방법에 따라 전기방사, 복합방사, 멜트블로운 공정, 에어레이드 공정, 습식 공정 등으로 나눌 수 있다. 전기방사 등 나노섬유를 대량생산하여 상용화하려는 노력을 지속적으로 하고 있으나 나노섬유의 염색가공에 관련되어 기술적 한계로 제품전개에 많은 어려움을 겪고 있다. 그리하여 본 연구에서는 나노섬유 단독으로 제품화하기에는 강도 등의 문제로 PET에 워터펀칭한 복합소재로 개발하여 900nm 이하의 나노섬유에 대한 최적의 날염조건과 현장적용 생산기술을 개발하고자 하였다. 나노섬유 복합소재에 대하여 Brown, Red, Blue, Black 색상의 안료와 Urethane, Rubber, Acrylic, Eco Binder를 사용하여 날염 실험하였으며, 최적의 조건으로 현장생산에 적용하여 생산하였다. 안료의 고착성을 높여 날염성과 염색견뢰도를 증진시키기 위하여 원적외선 열처리기를 개발하여 현장생산에 접목시켰다. 원적외선 열처리기는 벙커C유 또는 가스 등을 사용하는 텐터나 증열기와는 다르게 전기를 에너지원으로 하여 원적외선 램프를 이용한 건열시스템의 형태로 저공해 및 그린 형태의 열처리기 시스템으로, 섬유에 대한 원적외선의 조사거리, 원적외선 램프의 간격, 적용 온도, 원단이송 속도 등에 따른 최적의 원적외선 열처리기 날염조건을 설정하였다. 바인더에 따른 날염성은 우레탄계 바인더를 사용하였을 경우에 가장 선명하고 깊은 색상을 보였으며, 아크릴계 바인더의 경우가 가장 낮은 색상을 보였으며 염색견뢰도는 대체적으로 양호한 결과를 얻었다. 그리고, 최근 환경적인 추세에 맞추어 에코 바인더를 사용하여 날염한 결과 염색성과 내구성 등은 우레탄계와 아크릴계 바인더의 중간 정도의 결과를 보였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
• /
• pp.104-104
• /
• 2011

섬유가 가늘어지면 굽힘 강성이 저하되고 비표면적이 증가하는 등의 많은 특징을 발휘한다. 특히 폴리에스테르 극세사는 실크와 같은 외관, 유연한 태 등의 감각적으로 우수한 특성을 가지므로 제품의 태에 대한 질적 향상을 요구하는 소비자의 욕구와 맞아떨어져 다양한 용도로 전개되고 있다. 초극세 섬유를 제조하는 방법은 통상적으로 멜트블로운법, 플래쉬법, 전기방사법 그리고 해도형 복합방사법의 4가지로 분류된다. 그중 해도형 복합방사법은 가장 안정적인 방법으로 PET기준으로 0.01데니어 급까지 상용화가 되어 있다. 해도형 복합섬유의 개발에 있어서 중요한 것 중에 하나가 해성분 폴리머의 용출기술이다. 초극세화를 목적으로 해성분인 변성폴리에스테르를 제거시키기 위해서 실시되는 알칼리(NaOH)에 의한 감량공정은 그 처리조건에 따라서 초극세사로 잔존해야하는 도성분의 정규 폴리에스테르까지 손상시킬 수 있기 때문에 균일한 용출조건의 확립은 매우 중요하다. 그러나 초극세화가 진행될수록 알칼리가 필라멘트의 가운데 영역까지 균일하게 침투하기가 어려우며 감량된 도성분도 비표면적이 증가하기 때문에, 해성분의 균일한 용출 및 감량을 위한 안정적인 조건을 선정하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 울트라마이크로-나노급(800nm) 해도형 폴리에스테르 섬유를 이용하여 해성분 용출공정에서 정규 폴리에스테르를 손상시킬 수 있는 알칼리 감량 조건을 완화시키면서 기존과 동일한 감량 효과를 얻을 수 있는 용출 공정을 확립하고자 한다. 이를 위하여 유기산을 이용한 전처리 조건 및 알칼리 감량공정에서 NaOH의 농도, 처리시간, 처리온도의 변화가 울트라마이크로-나노급 해도형 섬유의 용출에 미치는 영향에 대하여 검토하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
• /
• pp.683-686
• /
• 2004

In recent years, the supercapacitor and hybrid capacitor have related with substitutional energy source focused of many scientists because of their usage in power sources for electric vehicles, computers and other electric devices. The storage energy of electrical charge is based on electrostatic interactions in the electric double layer at the electrode/electrolyte interface, resulting in high rate capability and long cycle performance compared with batteries based on Faradaic electrode reactions. So we have been considered to carbon nanofibers as the ideal material for supercapacitors due to their high utilization of specific surface area, good conductivity, chemical stability and other advantages. In this work, we aimed to find out that the capacitance have increased because of electrochemical capacitance to provide by carbon nanofibers. Also carbon nanofibers based on chemical method and water treatment have been resulted larger capacitances and also exhibit better electrochemical behaviors about 15% than before of nontreated state. And also optical observations with treated and nontrteated carbon nanofibers discussed by the TEM, SEM, EDX, BET works and specific surface area analyzer. Their results also focused on the surface area of electrode and electrical capacitance was also improved by the effect of surface treatments.

• Composites Research
• /
• 제29권5호
• /
• pp.243-248
• /
• 2016

열경화성 탄소 섬유 복합재료 분리판은 높은 기계적 특성뿐만 아니라 높은 내산성을 갖으나, 높은 제조단가 및 낮은 자체저항이 극복해야 할 가장 큰 장애물이다. 따라서 본 연구에서는, 열가소성 폴리머를 복합재료 분리판의 기지로 적용하여 분리판 생산성과 자체저항이 모두 증가된 열가소성 탄소 복합재료 분리판을 개발하였다. 전기 전도도 및 기계 강도를 증가시기키 위하여 평직 형태의 탄소 섬유 직물을 사용하였으며, 분리판의 자체 저항을 감소시키기 위하여 전도성 나노입자를 열가소성 기지에 혼합하였다. 개발된 분리판의 면적 비저항 및 기계물성을 고온 연료전지 작동 온도 및 스택의 체결압에 따라 측정하였다.

• Composites Research
• /
• 제31권5호
• /
• pp.221-226
• /
• 2018

변형률 속도 $100s^{-1}{\sim}10000s^{-1}$ 범위에서 사용되는 홉킨스바(SHPB)는 재료의 동석 거동 특성을 확인하기 위해 가장 널리 사용되는 장치이다. SHPB 시험은 입력봉 및 전달봉에서 측정된 변형률을 사용하여 시험편의 응력, 변형률 및 변형률 속도를 얻을 수 있는 응력파 전달 이론을 기반으로 한다. 본 연구에서는 고 변형률 속도에서 폴리프로필렌 자기보강 복합재료(SRPP)의 동적 특성을 얻기 위해 직접 SHPB를 설계 및 제작하였다. 또한 본 연구를 통해 제작된 SHPB에서 얻은 변형률 데이터의 신뢰성 확보를 위하여 Digital Image Correlation (DIC)를 통해 얻은 변형률 데이터와의 비교를 진행하였다. 이는 SRPP 시편의 고속 압축 시험을 통해 이루어 졌으며 SHPB를 통하여 얻은 데이터와 DIC를 통해 얻은 변형률 데이터의 유사함을 확인하였고 이를 통하여 장비의 신뢰성을 검증하였다.