비용매 유도 상분리(NIPS) 법으로 제조된 폴리이미드 전구체를 이용하여 탄소분자체 중공사 분리막을 제조하였 으며, 온도변화에 따른 열처리 조건이 탄소분자체 중공사막의 기체 분리 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 열처리 온도 250~ 450°C에서 승온 속도, 안정화 시간을 조정하여 최적화 하였을 때, 중공사 분리막의 단일기체 N2, SF6, CF4 투과도는 각각 20, 0.32, 0.48 GPU이었고, N2/SF6 선택도는 62, N2/CF4 선택도는 42로 가장 높은 값을 나타내었다. SF6/CF4/N2 혼합기체 평가 에서는 0.5 MPa에서 stage cut이 0.2일 때, SF6, CF4 회수율이 각각 99, 98% 이상으로 높게 나타났고, 농축농도는 stage cut 0.8에서 주입농도의 4.5배 이상이었다. 이로부터 제조된 탄소분자체 중공사 분리막은 불화가스 회수용 분리막으로써 우수한 소재임을 확인할 수 있었다.

기체분리막의 기체의 투과거동은 대부분 실험적으로 계획되고 실험이나 이론 만으로 검증을 하는 수준에 머무르고 있다가, 최근에 들어서 분자동력학적인 모 사방법(Molecular Dyanmic Simulation)을 이용하여 고분자의 거동, 기체분자의 거동을 컴퓨터를 이용하여 분자수준에서 모사하고 이해하고자 하는 노기체의 확산계수와 비교를 통하여 확산거동에 대한 이해를 높이고자 시도하 였으며, 기체확산계수가 관능기 력들을 기울이고 있으며, 실험적인 결과들과 모사결과를 비교하여 고분자의 설계나 기체분자의 거동의 이해를 하는데 기여를 하고 있다. 본 연구에서는 기체분리막 으로서 사용이 되는 폴리이미드나 폴리벤즈옥사졸같은 탄화수소계 고분자분리 막의 기체 분자의 투과거동을 모사하고자 하였다. PEG를 포함하는 폴리이미드 공중합체에서 폴리에틸렌 부분과 같은 관능기그룹의 밀도로 확산계수를 계산하여 그룹이 많은 부분에서 증가하는 것을 확인하였고, 이는 기체투과 테스트의 실험데이터와 거의 일치하였다.

본 연구는 둘 이상의 기체혼합물에서 높은 이산화탄소 분리성능을 위해 Poly(ethylene glycol)로 개질된 Graft copolymer로 film을 제조 하였다. 높은 기체 선택성을 가져 분리막으로 널리 사용되는 Polysulfone을 클로로메틸화하고, 구조적으로 이산화탄소에 높은 친화성을 가지는 Poly(ethylene glycol)을 사용하였다. 분자량이 5000인 Poly ethylene glycol을 사용하였고 합성된 공중합체는 TGA와 DSC로 고분자의 열적특성을 확인하고 FT-IR 과 1H-NMR을 이용하여 화학구조를 분석하였다. Time lag 기계를 사용하여 Film의 기체투과 성능을 조사하였으며, Poly(ethylene glycol)의 분자량에 따른 효과를 알아보았다.

We present 12CO (2-1) data for four spiral galaxies (NGC 4330, NGC 4402, NGC 4522, NGC 4569) in the Virgo cluster that are undergoing different ram pressure stages. The goal is to probe the detailed molecular gas properties under strong intra-cluster medium (ICM) pressure using high-resolution millime- ter data taken with the Submillimeter Array (SMA). Combining this with Institut de RadioAstronomie Millimetrique (IRAM) data, we also study spatially resolved temperature and density distributions of the molecular gas. Comparing with multi-wavelength data (optical, Hi, UV , Hα), we discuss how molecular gas properties and star formation activity change when a galaxy experiences Hi stripping. This study suggests that ICM pressure can modify the physical and chemical properties of the molecular gas sig- nificantly even if stripping does not take place. We discuss how this affects the star formation rate and galaxy evolution in the cluster environment.

We observed multiple CO transition lines and the HCN(1-0) line at ~ 1" (~ 34 pc) or higher resolution toward the Seyfert 2 nucleus of M51 using the IRAM Plateau de Bure Interferometer (PdBI) and the Submillimeter Array (SMA). All the images show very similar overall molecular gas distribution; there are two discrete clouds at the eastern and western sides of the nucleus, and the western cloud exhibits an elongated distribution and velocity gradient along the radio jet. In addition, high HCN(1-0)/CO(1-0) brightness temperature ratios of about unity have been observed, especially along the radio jet, similar to those observed in shocked molecular gas in our Galaxy. This strongly indicates that the molecular gas along the jet is shocked, that the radio jet and the molecular gas are interacting, and the jet is entraining both diffuse (CO) and dense (HCN) molecular gas outwards from the circumnuclear region. This is the first clear imaging of the out owing molecular gas entrained by the AGN jet, and showing the detailed physical status of out owing molecular gas. Since a relatively high HCN(1-0)/CO(1-0) ratio has been observed in the high velocity wing of ultraluminous infrared galaxies, it can also be explained by a similar mechanism to those we describe here.

The Galactic center uniquely provides opportunities to resolve how star clusters form in neutral gas overdensities engulfed in a large-scale accretion flow. We have performed sensitive Green Bank 100m Telescope (GBT), Karl G. Jansky Very Large Array (JVLA), and Submillimeter Array (SMA) mapping observations of molecular gas and thermal dust emission surrounding the Galaxy's supermassive black hole (SMBH) Sgr A*. We resolved several molecular gas streams orbiting the center on ≳10 pc scales. Some of these gas streams appear connected to the well-known 2-4 pc scale molecular circumnuclear disk (CND). The CND may be the tidally trapped inner part of the large-scale accretion flow, which incorporates in ow via exterior gas filaments/arms, and ultimately feeds gas toward Sgr A*. Our high resolution GBT+JVLA NH3 images and SMA+JCMT 0.86 mm dust continuum image consistently reveal abundant dense molecular clumps in this region. These gas clumps are characterized by ≳100 times higher virial masses than the derived molecular gas masses based on 0.86 mm dust continuum emission. In addition, Class I CH3OH masers and some H2O masers are observed to be well associated with the dense clumps. We propose that the resolved gas clumps may be pressurized gas reservoirs for feeding the formation of 1-10 solar-mass stars. These sources may be the most promising candidates for ALMA to probe the process of high-mass star-formation in the Galactic center.

본 연구에서는 다양한 아민기를 가지는 폴리이미드 소재 및 분리막을 제조하여 그들의 구조의 변화에 따른 기체 투과도를 측정하였으며 동력학(Molecular dynamics; MD) 기술을 이용하여 해당 기체의 시간의 변화에 따른 위치와 속도를 계산하여, 기체분자의 동적 특성을 분석하는데 활용하였다. 투과도 측정결과 합성된 고분자 소재의 경우 고분자 내의 free volume을 증가시키는 치환기를 도입시켰을 경우 기체투과도가 증가되었으나 rigid한 구조가 도입된 폴리이미드는 투과도가 감소되는 경향을 확인하였다. 또한 분자동력학 시뮬레이션을 이용하여 기체투과거동 변화를 분석한 결과 실제 기체투과도 측정결과와 유사한 결과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

We study the physical and chemical properties of the molecular clump hosting a young stellar cluster, IRAS 20160+3636, which is believed to have formed via the “collect and collapse” process. Physical parameters of the UC Hii region associated with the embedded cluster are measured from the radio continuum observations. This source is found to be a typical Galactic UC Hii region, with a B0.5 type exciting star, if it is ionized by a single star. We derive a CN/HCN abundance ratio larger than 1 over this region, which may suggest that this clump is being affected by the UV radiation from the Hii region.

분자 동력학(Molecular dynamics; MD) 전산모사 기술은 대상이 되는 입자(일반적으로, 원자)의 위치와 속도를 계산하여, 원자 및 분자들의 다양한 구조 및 동적 특성을 분석하는 데에 있어서 매우 유용한 기술이다. 기체 분리막 연구에 있어서도 MD는 그동안 free volume 분석, conformation search 등과 같은 고분자 구조 분석 및 permeability, diffusivity와 같은 기체 투과 거동을 연구하는 데 널리 사용되어 왔다. 본 총설에서는 기체 분리막 분야에 MD를 적용하는 일반적인 방법론에 대하여 서술하고, 다양한 관련 연구들을 소개하고자 한다.

본 연구에서는 Matrimid-5218로부터 메틸이미드 중공사 전구체를 비용매 유도 상분리법으로 제조한 후에 탄화시 켜 탄소 분자체 중공사 분리막을 제조하였으며 전처리, 열분해, 후처리 공정이 탄소 분자체 중공사 분리막의 기체 투과 특성 에 미치는 영향을 살펴보았다. 250°C에서 2시간 공기 중에서 전처리하고, 550°C에서 2시간 질소 분위기에서 열분해한 후, 250°C에서 2시간 공기 중에서 후처리할 때에 가장 높은 기체 투과특성을 갖는 분리막이 제조되었다. 제조된 탄소 분리막은 H2, He, CO2 투과도가 69.72, 35.61, 31.01 GPU이었으며 O2, N2 가스는 거의 투과하지 않았다. 따라서 제조된 탄소분자체 중 공사 분리막은 H2, He 등 작은 분자 기체와 CO2 회수용 분리막으로서 우수한 소재임을 확인할 수 있었다.