양이온(Na+) 및 음이온(Cl-)이 각각의 CEM과 AEM을 통해 선택적으로 분리되어 담수로 이동할 때 발생되는 전위 차와 산화/환원(redox couple)형 전해질을 포함하고 있는 전극에서 발생하는 전류를 이용하여 전기 에너지로 전환시키는 에너 지변환장치이다. RED 시스템의 핵심소재 중 하나인 이온교환막은 높은 출력 밀도를 달성하기 위해 1) 낮은 팽윤거동, 2) 적 절한 이온교환능, 3) 높은 이온전도도, 4) 높은 이온선택성을 만족시켜야 한다. 본 논문에서는 이를 만족시키는 소재 및 이온 교환막의 연구동향 및 전망에 대해 설명하였다.

리튬이온 이차전지는 리튬이온이 이동하면서 전기화학적 충방전사이클을 완성하는 에너지변환장치를 의미한다. 리튬이온 이차전지는 높은 에너지밀도와 낮은 자가방전률, 상대적으로 긴 수명주기 등 다양한 장점을 갖는다. 최근 전기차 수 요증가는 고용량 리튬이온 이차전지 개발을 촉진하고 있으나 음극에서의 dendrite 형성으로 인한 전기적 단락 현상과 전지 폭 발 문제와 같은 심각한 안전문제를 야기한다. 또한, 리튬이온 이차전지 구동시 상승된 온도에서 폴리올레핀계열(예 : 폴리에 틸렌과 폴리프로필렌) 격리막의 열수축 문제가 발생한다. 이와 같이 낮은 열 안정성은 리튬이온 이차전지의 성능과 수명의 감소로 이어진다. 본 연구에서는 폴리올레핀계열 함침격리막 제조를 위한 중요한 소재로서 술폰화 폴리아릴렌에테르술폰 랜 덤 공중합체를 사용하였으며, 제조된 격리막을 이용하여 dendrite 형성과 관련된 금속이온 흡착 능력과 리튬이온전도성, 열적 내구성이 평가되었다.

CdO와 황의 사용량을 달리하며 콜로이드상태의 CdS 양자점 물질을 합성하였다. 얻어진 물질의 흡 수 및 발광스텍트럼으로 볼 때 약 1:3의 몰비 이하에서는 사용량에 관계없이 동일한 모습을 나타내었으며 이 로부터 반응물질의 사용량 비율에 관계없이 약 3.6nm 크기의 동일한 양자점 입자가 만들어짐을 확인할 수 있 었다. 1:9의 반응비율에서는 의미있는 흡수스펙트럼을 얻을 수 없었으며 발광스펙트럼의 모양도 매우 달라 앞 의 경우와 동일한 물질의 형성이 있다고 보기 어려웠다. 이로부터 CdS 콜로이드 양자점 물질의 합성은 반응 물질의 사용량에 크게 의존하지 않으며 그 비율이 너무 큰 경우에는 반응 자체가 달라질 수 있음을 볼 수 있 다.

Anthraquinone 구조의 1,5- 위치와 1,8- 위치에 aromatic amino기의 변화에 따른 최대흡수파장에 미치는 영향을 알아보기 위해 1,5-dichloroanthraquinone, 1,8-dichloroanthraquinone에 각각 aniline, 2-aminobenzothiazole, 1-aminonaphthalene을 도입한 화합물 a1, b1, a2, b2, a3, b3을 합성하였다. 합성된 aromatic diaminoanthraquinone 화합물의 분광특성 뿐만 아니라 용해도 특성 및 열적 안정성을 분석하였다. 최대흡수파장을 비교하면 a1, b1에 비해 a2, b2는 파장의 변화가 없었고, a3, b3은 10 nm 이하의 장파장 이동을 보인다. 이것으로 amino기의 변화에 따른 최대흡수파장에 미치는 영향은 크지 않다는 것을 알 수 있다.

LCD color filter용 염료로 1-amino-, 2-amino-, 1,4-diaminoanthraquinone과 methanesulfonyl chloride, benzenesulfonyl chloride를 각각 반응시켜 anthraquinonesulfonamide 화합물 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b를 합성하였다. 합성한 anthraquinonesulfonamide 화합물이 LCD color filter 용 염료로서의 적합한 특성을 갖는지 확인하기 위하여 분광특성, 용해도 특성 및 열적 안정성을 분석하였다. 분광특성으로 1a, 1b, 2a, 2b는 λmax가 395 ∼ 409 nm에서 나타나 노란색을 띄었다. 용해도 특성에서 2a와 2b는 1,4-dioxane 용매에서 3 w% 이상의 용해도를 보여 매우 우수한 결과를 나타내었다. 열적 안정성은 모든 anthraquinonesulfonamide가 200 ℃ 이상의 고온에서도 현저한 분해 없이 안정한 결과를 나타내었으며, 특히 2b와 3b는 240 ℃ 이상에서 도 중량의 95 % 이상을 유지하여 매우 우수한 열적 안정성을 보여준다.

Single-walled carbon nanotubes (SWNTs)를 320 ℃에서 90분 동안 가열하여 비정질 탄소를 제거하고 남아 있는 금속 촉매를 제거하기 위해 염산에 24시간 처리하였다. 정제된 SWNT 표면에 산화반응을 통해 카복실기를 도입하였으며, 가혹한 환경으로 인해 길이가 짧아진 SWNT를 얻었다. 세정된 실리콘 웨이퍼를 3-aminopropyldiisopropylethoxysilane (3-APDIPES)의 톨루엔 용액에 담가 표면에 3-APDIPES의 자기 조립 단층막을 형성시켰다. SWNT의 카복실기와 3-APDIPES의 아미노기 사이의 산-염기 반응을 통해 생성되는 이온 사이의 정전기적 인력을 이용하여 실리콘 웨이퍼 표면에 SWNT를 배열하였다. Atomic Force Microscopy (AFM) 분석을 통해 반응시간과 농도에 따른 효과를 확인하였고, Transmission Electron Microscopy (TEM)을 이용해 산 처리 시간에 따른 효과를 확인하였다.

전기전자 및 디스플레이 산업에 다양한 응용이 기대되는 전도성 고분자인 PPP(Polyparaphenylene)는 단순한 구조와 비교적 높은 열적 안정성을 가지고 있으나 전기적 특성은 기존의 물질보다 낮아 그 응용이 더디게 진행되고 있다. 본 연구에서는 전도성 고분자의 전기적 특성을 개선하기 위해 이온주입법을 이용하여 전기전도성을 개선하는 연구를 진행하였다. 5keV에서 30keV 정도의 아주 낮은 에너지를 이용하여 이온을 가속시킴으로서 시편의 특성 열화를 최소화 할 수 있었다. 이온주입법으로 개선된 시편의 전기전도성은 향후 OTFT와 같은 Organic Electronics Device로서의 사용 가능성을 보였으며 이온의 종류와 주입정도에 따라 Thermoelectric power의 크기가 달라지는 반도체 소재로서의 특성을 나타내어 향후 다양한 형태의 소자에 응용될 수 있는 가능성을 확인하였다. 실험으로 확인된 최적의 이온주입에너지는 10keV에서 15keV의 값을 나타내었다.

Multi-walled carbon nanotube (MWNT)를 황산과 질산의 혼산(3:1)에 넣고 상온에서 ultrasonication 을 가해주어 MWNT의 표면에 산화반응을 통하여 카복실기를 도입하였다. 세정된 실리콘 웨이퍼를 3-aminopropylethoxysilane (3-APDIPES)의 톨루엔 용액에 담그어 실리콘 웨이퍼 표면에 3-APDIPES의 자기 조립 단층막을 형성하였다. 이 과정에서 실리콘 웨이퍼 표면에 형성된 3-APDIPES 자기 조립 단층막의 두께는 8 Å 이며, 이 단층막이 매우 견고하게 실리콘 웨이퍼 표면에 결합되어져 있음을 확인하였다. MWNT의 카복실기와 3-APDIPES의 아미노기 사이의 산-염기 반응을 통하여 생성되는 이온 사이의 정전기적 인력을 이용하여 실리콘 웨이퍼 표면에 MWNT를 배열하였다. 이 때 얻어지는 MWNT의 배향은 수직 배향이 아니라 수평 배향임을 atomic force microscopy (AFM)와 field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM) 분석을 통하여 확인하였다.

요통은 산업화된 현대사회에서 흔히 발생하는 질환이다. 요통의 다양한 원인 중에서도 척추의 정상 가동범위를 넘은 불안정성이 요통의 한 원인으로 보고되고 있다. 이 문헌고찰의 목적은 요추 부위의 안정성을 부여하는 운동 프로그램 후 근육 기능의 강화, 통증의 감소를 보고한 논문들을 비교, 분석하는 것이다. 그리하여 요통의 한 원인인 척추의 안정성을 증가시켜 요추 부위의 통증을 감소시키고 기능을 향상시키는 운동 프로그램의 효과를 입증하는 것이다.

본 연구는 온천 배수의 유입이 소형 하천의 부착조류군집에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 전북 고창군 석정온천에 발원하는 하천과 그 주변의 소형 하천을 대상으로 1996년 2월부터 1998년 9월까지 계절별로 조사하였다. 온천 배수의 유입이 직접 일어나는 지점에서는 저온기에 남조의 Oscillatoria와 Phormidium이 중심이 된 독특한 남조피막이 형성되었다. 특히, 부착조류의 출현 및 군집구조는 온천 배수의 영향 하천과 비영향 하천간에 뚜렷한