To improve the filtration efficiency of porous materials used in filters, an extensive specific surface area is required to serve as a site for adsorption of impurities. In this paper, a method for creating a hybridized porous alloy using a powder metallurgical technique to build macropores in an Al-4 wt.% Cu alloy and subsequent surface modification for a microporous surface with a considerably increased specific surface area is suggested. The macropore structure was controlled by granulation, compacting pressure, and sintering; the micropore structure was obtained by a surface modification using a dilute NaOH solution. The specific surface area of surface-modified specimen increased about 10 times compare to as-sintered specimen that comprised of the macropore structure. Also, the surface-modified specimens showed a remarkable increase in micropores larger than 10 nm. Such a hybridized porous structure has potential for application in water and air purification filters, as well as membrane pre-treatment and catalysis.

Porous carbon materials synthesized from various plant derived precursors i.e. seeds of [Castor (Ricinus communis), Soap nut (Sapindus sp.), Cashew-nut (Semecarpus anacardium), Jack fruit (Artocarpus heterophyllus), Safflower (Carthamus tinctorius), Ambadi (Crotolaria juncea), Neem (Azadirachta indica), Bitter Almond (Prunus amygdalus), Sesamum (Sisamum indicum), Date-palm (Phoenix dactylifera),Canola (Brassica napus), Sunflower (Helianthus annulus)] and fibrous materials from [Corn stem- (Zea mays), Rice straw (Oryza sativa), Bamboo (Bombax bambusa) and Coconut fibers (Cocos nucifera)] were screened to make supercapacitor in 5M KOH solution. Carbon material obtained from Jack fruit seeds (92.0 F/g), Rice straw (83.0 F/g), Soap nut seeds (54.0 F/g), Castor seeds (44.34 F/g) and Bamboo (40.0 F/g) gave high capacitance value as compared to others. The magnitude of capacitance value was found to be inversely proportional to the scan rate of measurement. It is suggested that carbon material should possess large surface area and small pore size to get better value of capacitor. Moreover, the structure of carbon materials should be such that majority of pores are in the plane parallel to the plane of electrode and surface is fluffy like cotton ball.

Porous HAp with three-dimensional network channels was prepared in a polymer foam process using a in-situ formation. HAp/polyol with various HAp solid contents was formed with an addition of isocyanate. Under all conditions, the obtained porous HAp had pore sizes ranging 50 μm to 250 μm. The influence of the HAp content on the physical and mechanical properties of porous HAp scaffolds was investigated. As the solid content increased, the porosity of the porous HAp decreased from 79.3% to 77.9%. On the other hand, the compressive strength of the porous HAp increased from 0.7 MPa to 3.7 MPa. With a HAp solid content of 15 g, the obtained porous HAp had physical properties that were more suitable for scaffolds compared to other conditions.

지하수나 폐수 등에 포함된 독성을 가진 음이온류나 양이온류 등의 유독물질을 경제적으로 처리하는데 탁월한 분리기능을 가진 것으로 알려진 전기투석공정에 사용하기 위해 음이온 교환 복합막을 제조하여 그 전기화학적인 특성을 조사하였다. 다양한 조성의 vinylbenzylchloride (VBC)와 divinylbenzene (DVB) 그리고 α,α-azobis(isobutyronitrile) (AIBN)으로 이루어진 단량체 용액에 다공성 지지체인 poly(ethylene) (PE)을 함침한 후 열중합 가교시켜 poly(VBC-DVB)/PE 복합막을 생성한 다음 trimethylamine(TMA)과 acetone을 이용해 음이온 교환기(-N + (CH3)3)를 함유하는 복합막을 제조하였다. 음이온 교환막 제조시 VBC/DVB의 비율과 TMA/Acetone의 비율에 따른 막의 함수율, 이온교환용량(IEC) 및 전기저항을 조사하였다. 그 결과 제조된 막들은 사용된 PE지지체의 얇은 막두께에 기인하여 아스톰사의 상용화 음이온 교환막(AMX)보다 높은 IEC와 낮은 전기저항 및 낮은 함수율 등을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 본 실험에서 제조된 복합막은 저렴한 제조비용과 우수한 전기화학적 특성으로 정수 및 폐수처리를 위한 전기투석공정에 충분히 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

Al-Cu alloy nano powders have been produced by the electrical explosion of Cu-plated Al wire. The porous nano particles were prepared by leaching for Al-Cu alloy nano powders in 40wt% NaOH aqueous solution. The surface area of leached powder for 5 hours was 4 times larger than that of original alloy nano powder. It is demonstrated that porous nano particles could be obtained by selective leaching of alloy nano powder. It is expected that porous Cu nano powders can be applied for catalyst of SRM (steam reforming methanol).

Porous Ti implant samples were fabricated by the sintering of spherical Ti powders in a high vacuum furnace. To increase their surface area and biocompatibility, anodic oxidation and a hydrothermal treatment were then applied. Electrolytes in a mixture of glycerophosphate and calcium acetate were used for the anodizing treatment. The resulting oxide layer was found to have precipitated in the phase form of anatase TiO2 and nano-scaled hydroxyapatite on the porous Ti implant surface. The porous Ti implant can be modified via an anodic oxidation method and a hydrothermal treatment for the enhancement of the bioactivity, and current multi-surface treatments can be applied for use in a dental implant system.

이산화황 흡수 수용액이 다공성 분리막 접촉기를 연속적으로 순환하는 시스템에서 다양한 운전변수에 따른 이산화황의 분리 효율을 고찰하였다. 공급 기체로는 이산화황/공기 혼합 기체를 사용하였으며 흡수제로는 Na2SO3 수용액을 사용하였다. 운전 변수들인 흡수제 농도와 공급 기체 내의 이산화황 농도, 분리막 재질, 흡수제 유속 변화에 따른 분리 효율에 대한 영향을 확인하고자 하였다. 흡수제의 농도 0.05 M에서 0.2 M로 증가할수록 이산화황 제거 효율은 74%에서 100%로 증가하였다. 이산화황 농도가 700 ppm에서 2,500 ppm으로 증가할수록 제거 효율은 100%에서 75%로 감소하였다. 또한 흡수제의 유속이 2.5 mL/min에서 15 mL/min으로 증가할수록 제거 효율은 85%에서 100%로 증가하였고, 분리막은 기공률이 클수록 제거 효율이 증가함을 확인할 수 있었다.

본 연구는 포장재로서 투수콘크리트의 실질적인 현장적용을 위한 자료제시와 성능향상 방안을 도출하기 위하여 슬래그골재와 플라이애시의 혼입률에 따른 포장용 투수콘크리트의 역학적 특성을 평가하였다. 시험결과, 포장용 투수콘크리트의 공극률 및 투수계수는 슬래그골재의 혼합비율이 증가함에 따라 증가하고 플라이애시 혼입률 증가에 의하여 감소하는 경향을 나타내었으며 국내 포장용 투수콘크리트에 관한 규정(8% 및 0.01cm/sec)을 만족하였다. 압축강도 및 휨강도는 슬래그골재의 혼입률이 증가함에 따라 감소하였으나, 플라이애시의 혼입률이 증가함에 따라 크게 증가하는 경향을 나타내어 플라이애시를 5% 이상 혼입하면 슬래그골재를 50% 사용한 경우에도 국내 포장콘크리트에 관한 규정(18MPa 및 4.5MPa 이상)을 만족하였다. 또한 강섬유를 0.75vol.% 혼입한 경우 사용하지 않은 경우에 비하여 휨강도가 22.8% 증가 하였다. 미끄럼저항성은 슬래그골재의 혼입률이 증가에 따라 BPN값은 증가하였고, 플라이애시의 혼입률 증가에 의해 BPN값은 감소하는 경향을 나타내었으며, 내마모성 및 동결융해저항성은 부순골재만을 사용한 경우에 비해 슬래그골재의 혼합비율이 증가함에 따라 감소하였고, 플라이애시를 10% 혼입한 경우에는 현저히 개선되어 혼입하지 않은 경우에 비하여 내마모성 및 내동해성이 각각 약 5.6% 및 14.3% 정도 개선되는 것으로 확인되었다.

Aluminum was anodized in a H2SO4 solution, and titanium (IV) oxide (TiO2) was electrodeposited into nanopores of anodic porous alumina in a mixed solution of TiOSO4 and (COOH)2. The photocatalytic activity of the prepared film was analyzed for photodegradation of methylene blue aqueous solution. Consequently, we found it was possible to electrodeposit TiO2 onto anodic porous alumina, and synthesized it into the nanopores by hydrolysis of a titanium complex ion under AC 8-9 V when film thickness was about 15-20μm. The photocatalytic activity of TiO2-loaded anodic porous alumina (TiO2/Al2O3) at an impressed voltage of 9 V was the highest in every condition, being about 12 times as high as sol-gel TiO2 on anodic porous alumina. The results revealed that anodic porous alumina is effective as a substrate for photocatalytic film and that high-activity TiO2 film can be prepared at low cost.

Porous poly(e-caprolactone) (PCL) scaffolds were fabricated by salt leaching method. The PCL scaffolds were treated with aqueous NaOH for 0h, 2h, 4h, 8h, and 12h at 40˚C. The NaOH-treated PCL scaffolds were dipped in CaCl2 and K2HPO4·3H2O solution alternately three times to induce apatite nuclei onto the surface of the scaffolds. The NaOH-treated PCL scaffolds were immersed into SBF solution for 1day to grow the apatite. The apatite formation were investigated as a fuction of NaOH treatment time. The hydrophilicty and surface area of the PCL scaffolds were increased with NaOH-treatment time. The NaOH-treated PCL scaffolds were successfully formed a dense and uniform bone-like apatite layer after immersion for 1 day in SBF solution.

1'0 develop an effi cient scaffold fo1' t issue-engineered bone 1'egene1'ation, we evaluated fully in terconnected globular porous bisphasic calcium-phosphate ceramics. Materials and Methods: Biphasic HA/TCP cera mic scaffolds having f띠 l y interconnected globular structure with small fenestrations adopting foaming method were p1'epared. They were evaluated by cytotoxici ty‘ cellular attachment. and theil‘ differentiation in vitro and the hi s tocompatibili ty, osteoconductivity. and ectopic os teoinductive capacity in 띠 vo ， respectively. They have average 400um s ized spherical pores and ave1'age 100um s ized inter connecting interpores with average 85% porosity. They r evealed comparable compression strength with cancellous bone. They were nontoxic and revealed no noxious effect on cellular proliferation and osteoblastic diffe re ntiation. The cul tured cells on scaffolds were well attacbed and proliferated in multi-layers. The increased surface in fully interconnected globular porous scaffold facilitated osteogenic repair by favored cell ular attachment and osteogenic differentia tion with good osteoconductivity. 1n addition. the scaffold-cell constructs induced favorable ectopic bone formati on These findings suggest that the fully interconnected globular porous biphas ic HA/ß -TCP ceramic scaffold formed by foaming method can be a promising bone substitute and a scaffold fo 1' tissue-engineered bone 1'egeneration

We evaluated the influence of internal macro- porous structure on tissue-engineered bone regeneration by cOll1paring the effi cien cy of scaffold-cell construct forll1ation and its bone induction activity. T매o types of macro-porous CMP cera rnic blocks having 400 um average pore s ize in an interconnected trabecular framework and interconnected globular structu1'e with small fenestrations were prepa1'ed, adopting sponge method and foaming method. respectively. They ware evaluated by cytotoxicity. cell ular attachment. and t heir differenti ation in vitro and the histocompatibility, osteoconductivity, and ectopic osteoinductive potenetial in vivo, respecti vely. Both scaffolds having either interconnected trabecu lar pOI‘es formed by sponge ll1ethod 0 1' fully interconnected globu lar pores formed by foam-based technology were no cyt otoxic and induced neither an immune nor an infl ammatory response regardless 0 1' geometry and manufacturing methods. The fu lly interconnected globul 81 porous scaffold showed more favora ble compression strength compared to the interconnected trabecualr porous scaffold (8.7 :tO. 5 MPa va 5. 5:t0. 5 MPa) . The increased surface in fully interconnected globular po1'ous scaffold facilitated osteogenic repall‘ by favored cellular attachment and osteogenic differentiation with good osteoconductivity. These results suggest that the fully interconnected globular porous structure be more sui table for both bone s ubstit ute and scaffold for t issue-engineered bone regeneration‘

다양한 재료특성(Si/Al 몰비, 두께, 구조적 불완전성)을 갖는 Na형 faujasite 제올라이트 분리층을 다공성 α-알루미나 튜브 표면에 수열조건에서 이차성장 시키고 CO2/N2 분리거동을 CO2/N2 몰비가 1인 혼합기체에 대하여 30℃에서 평가하였다. 수열조건 중에서 수열용액 내의 SiO2 양은 형성된 제올라이트 분리층의 재료특성에 가장 큰 영향을 주는 변수임을 확인하였다. 즉, 수열용액 내의 SiO2 양이 증가함에 따라서 형성된 제올라이트 분리층의 Si/Al 몰비, 두께, 구조적 불완전성(discontinuity)은 동시에 증가하였다. 본 논문에서는 불완전한 치밀화에 의해 잔존하는 결정립간 공극(void), GIS Na-P1 상에 의해 형성된 균열(crack) 등 구조적 불완전성이 CO2/N2 분리에 가장 큰 영향을 주는 재료특성이며, 투과부에서의 CO2 탈착이 전체 CO2 투과의 율속단계(rate-determining step)임을 확인하였다.

본 연구의 I부에서 유도된 포화된 다공성매체의 파동 전파속도와 감쇠에 대한 이론해를 전산코드화 하였다. 본 논문에서는 작성된 전산코드를 사용하여 파동의 전파속도와 감쇠에 미치는 외력 주파수의 영향과 재료특성치의 변화의 영향을 파악하기 위한 파라미터연구를 수행하였다. 첫 번째 형태의 파동에 대한 압축성 파동 속도는 주파수-투수성 곱이 증가함에 따라 파동속도가 하한치로부터 상한치로 변이하는 영역에서는 주파수-투수성 곱의 함수로써 변화함을 보여주었다. 또한 파동의 전파속도 변화율이 가장 클 때 감쇠값이 최대가 됨을 알 수 있었다 두 번째 형태의 파동에서 파동의 전파속도는 주파수-투수성 곱이 작은 값을 가질 때 거의 0값을 나타내며, 주파수-투수성 곱이 큰 값을 가질 때 상한값을 나타냄을 알 수 있었다.

본 논문에서는 포화된 다공성매체에서 파동의 전파속도와 감쇠를 구할 수 있는 해석적 이론해를 유도하여 제시하였다. 이론해의 유도를 위하여 압축성의 고체입자와 간극수를 고려하는 완전 연계 Field모델을 사용하였다. 완전 포화된 다공성 매체의 해석을 위한 공학적인 접근방법이 채택되었으며, 균질 영역에서 1차원 파동의 전파를 위한 이론해가 유도되었다. 본 논문에서 유도한 이론해는 고체입자의 압축성, 간극수의 압축성, 다공성입자의 변형, 공간의 감쇠(Spatial damping) 등을 고려할 수 있어 매우 다양하게 사용될 수 있다. 또한 다양한 지반체에서 두 가지 종류의 파속(Wavespeed)과 감쇠계수를 계산하는데 이용 가능하다. 본 논문에서 제시한 이론해를 전산코드화하여 파동의 전파속도와 감쇠에 대한 파라미터연구를 수행한 결과는 본 연구의 II부에 제시할 예정이다.