본 연구에서는 현탁중합을 통해 이온교환입자를 합성하였다. 또한 음이온 교환막을 제조하기 위해 brominated poly(phenylene oxide) (Br-PPO)로 교환막 합성을 진행하였으며, 합성한 이온교환입자를 Br-PPO에 첨가하여 음이온 교환막 에 성능을 향상시키고자 하였고, 이를 적용하여 음이온 교환막 연료전지 시스템의 성능 평가를 진행했다. 이온교환입자는 FT-IR, TGA 및 UTM을 통해 구조 분석, 열적 기계적 특성을 평가하였다. Br-PPO는 NMR을 통해 화학적 구조 분석 및 합성 여부를 확인하였고, 음이온 교환막 연료 전지 셀 테스트를 진행하기 전 이온전도도와 이온교환용량, 팽윤도 및 수분함수율을 측정해 연구되고 있는 다른 음이온 교환막들과 비교를 통해 성능을 평가했다. 최종적으로 가장 성능이 우수했던 이온교환입 자를 0.7 wt%를 첨가한 Br-PPO-TMA- SDV 음이온 교환막을 연료전지 시스템에 도입하여 상용 막인 FAA-3-50과 성능을 비 교했다.

이 총설에서는 다양한 소재를 이용한 고분자 분리막의 제조를 위한 제조방식, 특성과 여러가지 인자들에 대해서 논의하고자 한다. 분리막 제조방식은 상전이, 계면중합, 연신, 트랙에칭 그리고 전기방사 같은 방법을 주로 강조하여 설명하 고자 하며, 추가적으로 다양한 응용에 따른 제조방식에 대한 한계나 응용성에 대해서도 설명하고자 한다. 또한 다양한 고분자 분리막의 표면거칠기, 표면장력, 표면전하와 표면의 기능성 작용기 같은 표면특성에 대해서도 정리하였으며, 막성능의 향상을 위하여 상전이법이나 계면중합 같은 일반적인 분리막 제조공정에서 필요한 추가적인 향상방법을 나타내었다. 트랙에칭이나 전기방사와 같은 새로운 제조방법의 가능성에 대해서도 분석하였다.

명월(Sedum nussbaumerianum)은 돌나물과(Crassulaceae) 에 속한 다육식물의 일종이다. 명월은 적색, 황색, 녹색의 다 양한 엽색을 가지고 있고 백색 내지 연분홍색의 꽃을 개화하 여 관상가치가 높다. 그러나 학술적으로는 거의 연구된 바가 없는 미지의 식물이다. 이에 따라 본 연구에서는 명월의 생육 에 적합한 적정 주야간 온도를 구명하기 위해 주야간 온도를 각각 20/15, 24/19, 28/23, 32/27℃의 네 가지 단계로 나누 어 설계하였다. 결과에서 명월은 20/15℃ 처리구에서는 초장, 줄기의 지름, 엽폭, 지상부 생체중, 지상부 수분함량, 꽃수, 엽 색과 꽃색의 CIELAB a*가 가장 높은 것으로 나타나 색상 품 질이 우수했던 것으로 평가되었다. 한편, 24/19℃ 처리구에 서는 초폭, 근장, 피복면적, 엽수, 엽장, 지하부 생체중, 지상 부와 지하부 건물중, 개화율, 꽃대의 길이, 화장, 화폭이 가장 높은 것으로 나타나 색상품질은 20/15℃에 비해 상대적으로 낮았으나, 생육수준은 20/15℃ 처리구에 비해 더 우수했던 것으로 평가되었다. 반대로 본 연구에서 상대적으로 가장 높 은 온도수준인 32/27℃에서는 생육수준이 저조하고 과거 연 구에서 스트레스 지표로 사용되었던 엽색의 CIELAB L*과 b* 의 수치가 높았던 것으로 나타났다. 또한 32/27℃ 처리구 에서는 생식생장이 완전히 억제되어 개화율이 0%로 조사되 었다. 마지막으로 피어슨 상관 계수(Pearson correlation coefficient) 분석에서 L*은 지상부 생체중과 음의 상관관계 를 가진 것으로 나타났으며, b*는 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중과 모두 음의 상관관계를 가지는 것으로 나타나 과 거 연구와 마찬가지로 L*과 b*가 식물의 생장과 반비례함을 알 수 있었다. 결론적으로 명월의 식물체의 크기를 유의미하게 증대시키고 개화를 촉진시키기 위해서는 24/19℃에서 재배할 것을 권고하며, 상대적으로 짙은 적색의 엽색과 화색을 가진 식물체를 재배생산 하고자 하는 경우 20/15℃에서 재배할 것 을 권고한다.

백은무(Kalanchoe pumila)는 돌나물과(Crassulaceae)에 속 한 다육식물의 일종이다. 이 종은 학술적으로는 알려진 바가 거의 없는 미지의 식물이나 군생하여 자라며 분홍색 꽃을 개화 하기 때문에 관상가치가 높다. 이에 따라 본 연구에서는 온도 처리에 따른 백은무의 생육과 개화특성에 대해서 조사하였다. 온도는 주간/야간의 온도를 20/15, 24/19, 28/23, 32/27℃ 의 네 가지 단계로 설계하였다. 결과에서 백은무는 20/15℃ 처리구에서 초폭, 줄기의 지름, 피복면적, 엽수, 엽장, 엽폭, 지상부와 지하부의 생체중과 건물중, 꽃대의 길이, 꽃수, 화 장, 화폭이 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서 백은무는 상대 적으로 저온의 환경에서 더 많은 탄소동화작용을 수행하는 것 으로 보인다. 한편, 24/19℃ 처리구에서는 초장과 정규식생지 수를 나타내는 normalized difference vegetation index (NDVI)가 가장 높은 것으로 나타났으며, 28/23℃ 처리구에서 는 근장과 안토시아닌 반사 지수 2를 나타내는 anthocyanin reflectance index 2(ARI2)가 가장 높은 것으로 나타났다. 32/27℃ 처리구에서는 대부분의 매개변수가 가장 낮은 것으 로 나타났으며, 생육이 거의 정지된 것으로 판단된다. 특히 과 거 연구에서 스트레스 지수로 활용된 매개변수인 CIELAB L* 과 b*는 32/27℃ 처리구에서 가장 높게 나타났다. 상관관계 분석에서는 L*은 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중과 음의 상관관계를 가지는 것으로 나타나 잎의 명도(lightness)가 높 을수록 식물의 생육에 부정적인 것으로 평가되었다. 추가적으 로 b*도 이와 유사한 결과를 나타내었다. 결과적으로 백은무 의 식물체 크기를 유의미하게 증대시키고 개화 품질을 촉진시 켜 관상가치를 극대화하기 위해서는 20/15℃ 수준에서 재배 할 것을 권고한다.