• 폴리머
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• 제37권5호
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• pp.649-655
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• 2013

방사선 그래프팅 방법을 이용하여 다공성 PTFE 지지체에 친수성 고분자 사슬인 아크릴산 사슬을 도입시켜 강화 복합 연료전지막의 지지체로 사용하기 위한 PTFE 친수화 다공성 지지체를 제조하였고 FTIR을 이용하여 다공성 PTFE에 친수성 고분자가 성공적으로 도입되었음을 확인하였다. 제조된 지지체의 표면 친수화 정도를 관찰하기 위해 접촉각을 측정한 결과, 도입된 친수성 고분자 사슬이 증가할수록 소수성의 PTFE 표면 친수화도가 증가됨을 확인하였다. 또한 제조된 지지체의 물리화학적, 형태학적 특성은 FE-SEM, gurley number, 인장강도를 측정하여 관찰하였다.

• 전기화학회지
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• 제17권1호
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• pp.44-48
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• 2014

양성자교환막연료전지에서 사용할 탄화수소계 전해질 막 (술폰산화 폴리아릴렌에테르설폰)의 산화안정성을 향상시키기 위하여 세륨이온이 도입된 전해질 복합막을 제조하였다. 세륨이온의 함유 농도에 따른 산화안정성의 변화를 관찰하였고, 함수율 및 수소이온전도도에 미치는 영향을 조사하였다. ICP 분석을 통해 세륨이온의 함침여부를 검증하였고, NMR 피크의 화학적 이동으로 금속이온과 술폰산 그룹과의 배위여부를 확인하였다. 세륨이온의 함량이 증가함에 따라 이온전도도 및 함수율은 감소하였으나, 산화안정성은 향상되었다. 특히, 과산화수소폭로 가속화장치를 이용하여, 기존의 펜톤산화실험에 비해 실제 연료전지운전과 매우 유사한 조건에서 전해질 막의 산화안정성을 평가하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.294-298
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• 2008

The ionic polymer-metal composite actuators with selectively grown multiple electrodes were developed to mimic the swimming locomotion of a fish. The developed method is based on combining electroplating with the electroless chemical reduction using the patterned mask. The advantages of this fabrication method are that the initial compositing between the polymer and platinum particles can be assured by the chemical reduction method, and the thickness of each electrode can be controlled easily and rapidly by electroplating. By using the fabricated actuator with a multiple degree of freedom, the oscillatory wave of the flexible membrane actuator was generated and a twisting motion was also realized to verify the possibility of mimicking the fish-like locomotion. The frequency response function was analyzed to investigate the natural frequency and the damping factor by a mechanical shaker and direct electrical excitation through the swept-sine method. Present results show that this novel method can be a promising technique to easily pattern each of multiple electrodes and to implement the biomimetic motion of the polymer actuators with good mechanical bending performance.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.95-103
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• 2009

In order to improve the electrochemical, mechanical and electrocatalytic characteristics, engineering plastic of polyether ether ketone (PEEK) as polymer matrix was sulfonated (SPEEK) and the organic-inorganic blend composite membranes has been prepared by loading heteropoly acids (HPAs), including tungstophosphoric acid (TPA), molybdophosphoric acid (MoPA), and tungstosilicic acid (TSiA). And then these were covalently cross-linked (CL-SPEEK/HPA) as the electrolyte and MEA of polymer electrolyte membrane electrolysis (PEME). As a result, the optimum reaction conditions of CL-SPEEK/HPA was established and the electrochemical characteristics such as ion conductivity ($\sigma$) were in the order of magnitude: CL-SPEEK /TPA30 (${\sigma}=0.128\;S/cm^{-1}$) < /MoPA40 (${\sigma}=0.14\;S/cm^{-1})$ < /TSiA30 (${\sigma}=0.22\;S/cm^{-1}$) at $80^{\circ}C$, and mechanical characteristics such as tensile strength: CL-SPEEK /TSiA30 $\fallingdotseq$ /MoPA40 < /TPA30. Consequently, in regards of above characterisitics and oxidation durability, the CL-SPEEK/TPA30 exhibited a better performance in PEME than the others, but CL-SPEEK/MoPA40 showed the best electrocatalytic activity of cell voltage 1.71 V among the composite membranes. The dual effect of higher proton conductivity and electrocatalytic activity with the addition of HPAs, causes a synergy effect.

• Macromolecular Research
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• 제12권6호
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• pp.598-603
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• 2004

Cellulose nitrate (CN) composite membranes, containing cobalt porphyrin (CoP) complexes self-assembled within nanometer-sized rhenium clusters (ReCoP), have been prepared and their oxygen and nitrogen gas perme­abilities were analyzed. The solubility of ReCoP and the characteristics of the corresponding composite membranes were analyzed using a Cahn microbalance, FT-IR spectroscopy, wide-angle X-ray scattering, and differential scanning calorimetry. The nitrogen permeability through the CN composite membranes decreased upon addition of ReCoP and CoP, which implies that the presence of these oxygen carrier complexes affects the structure of the polymer matrix. The oxygen permeability through the composite membranes containing small quantities of ReCoP decreased, but it increased upon increasing the concentration. The oxygen gas transport was affected by the matrix at low ReCoP concentrations, but higher concentrations of ReCoP increased the oxygen permeability as a result of its reversible and specific interactions with oxygen, effectively realizing ReCoP carrier-mediated oxygen transport.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1994년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.55-56
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• 1994

There has been many attempts to improve the membrane performance using pervaporation processes[l-3]. They are 1) blending polymer with the high flux and one with high selectivity, 2) an incorporation of functional groups interacting with permeants into a membrane through copolymerization or modification, 3) composite membrane or asymmetric membrane structure with a thin skin layer which acts as a selective layer. Among them, a polymeric membrane containing ion complex group receives an extensive attention recently because ionic complex is known to activate the water transport through ion-dipole interaction. It is especially advantageous in the separation of organic-water system. We applied the ideas of the activation of water transport through ion-dipole. We have reported on the in-sire complex membrane to separate water from aqueous aceiic acid and pyridme solution[4-5] based on the simple acid-base theory. Water transport was enhanced through in-situ complex between pyridine moiety in the membrane and the incoming acetic acid in the feed. In this case, catalytic transport mechanism was proposed. In the present study we used pyridine solution as a feed and the sulfonic acid group in the membrane.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1702-1703
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• 1999

We have prepared the plasma-polymerized membrane for pervaporation of organic-liquid mixtures by the plasma polymerization technique. Plasma polymerization techniques were utilized in the development of hydrophilic composite membranes having high hydrogen ion permeability and excellent dimensional stability. To develop an organic liquid permselective membrane. suppressing membrane swelling as well as enhancing the solubility difference is important, the objectives of the present study are to design a suitable membrane for an organic-mixture system by the control of the plasma-polymer solubility.

• 폴리머
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• 제33권4호
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• pp.377-383
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• 2009

전기활성 고분자 중의 하나인 이온성 폴리머-금속 복합체(ionic polymer-metal composites, IPMC) 작동기는 전압 인가 시 고분자전해질 내부에 존재하는 양이온과 물이 음극 방향으로 이동하면서 변위를 발생시킨다. 이러한 IPMC의 전해질은 높은 보습력, 프로톤 전도도 및 기계적 강도를 지녀야 하며, 이를 위해 본 연구에서는 IPMC의 고분자전해질인 나피온 층에 $\alpha$-, $\gamma$-알루미나를 $4{\sim}8$ wt%의 함량으로 도입하여 나피온-알루미나 복합막을 제조하고 그 특성을 확인하였다. 알루미나의 함량이 증가함에 따라, 나피온 복합막의 프로톤 전도도는 조금씩 감소하는 경향을 보였으며, $\alpha$-알루미나에 비해 $\gamma$-알루미나를 첨가하였을 때 전도도 감소가 더욱 컸다. 나피온-알루미나 복합막의 기계적 모듈러스는 37.16 MPa인 순수 나피온 막에 비해 모든 함량에서 $7{\sim}13\;MPa$ 높았다. 또한 준비된 나피온-알루미나 복합막을 이용하여 IPMC를 제작하였고 직류 3 V의 인가전압 하에서 작동성능을 평가하였다. 나피온-알루미나-IPMC, 특히 8 wt%의 $\alpha$-알루미나가 첨가된 IPMC는 기존 나피온-IPMC에 비해 작동변위는 2.7배 향상되었고 작동력 또한 크게 향상되었다. $\alpha$-알루미나의 첨가에 따른 작동성능의 향상은 $\gamma$-알루미나가 첨가된 복합막에 비해 상대적으로 높은 $\alpha$-알루미나 복합막의 양성자 전도도 그리고 잘 분산된 알루미나 입자 표면에 존재하는 다량의 수분에 의한 이온/물 이동의 용이성, 또한 순수 나피온 막에 비해 전해질 막과 백금전극 사이의 낮은 전기적 저항 때문인 것으로 결론지었다.

• 멤브레인
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• 제22권2호
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• pp.142-154
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• 2012

DME 제조공정에서 발생하는 혼합가스 중 $CO_2$를 제거하기 위해서 $H_2$ 투과도보다 $CO_2$투과도가 우수한 고무상 고분자를 분리소재로 선정하여 복합막을 제조하고 $CO_2/H_2$의 분리성능을 검증하여 보았다. 지지체 중공사막 소재로 PEI를 이용하여 지지체 중공사막을 제조하였으며, 제조된 지지체 중공사막의 기체투과도를 각 가스별로 측정하여 PDMS의 경우는 $CO_2$ 투과도 300 GPU 이상, $CO_2/H_2$의 선택도가 4.3 이상, PEBAX를 사용한 경우 $CO_2$ 투과도 120 GPU 이상 $CO_2/H_2$의 선택도가 5 이상인 복합 중공사를 제조하였다.

• 멤브레인
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• 제26권1호
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• pp.43-54
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• 2016

본 연구에서는 역전기투석 응용을 위해 엔지니어링 고분자 기반의 이오노머와 다공성 폴리에틸렌 지지체를 사용한 세공충진 이온교환막을 제조하고 이를 결합한 이오노머-세공충진 복합막을 제조하였다. 이온전도도가 높은 이오노머와 우수한 기계적 강도를 가진 세공충진막을 결합함으로써 상용 이온교환막(AMX/CMX, Astom Corp., Japan) 대비 동등 수준의 전기화학적 특성 및 응용에 적합한 물리적 안정성을 확보할 수 있었다. 제조된 이오노머-세공충진 복합막을 이용하여 역전기투석 성능을 평가한 결과 상용막 대비 음이온 교환막의 경우 86.4%, 양이온 교환막은 104.8% 수준의 우수한 발전성능을 나타내었다.