강직한 아로마틱 기능기를 주쇄로 갖는 폴리아로마틱 고분자는 일반적으로 해당 단량체의 축합반응을 제조된다. 많은 유형의 폴리아로마틱 고분자 중에서 폴리(파라-페닐렌)과 폴리(페닐렌 술파이드)는 그 고분자 구조의 특성으로 내열성이 우수하고 기계적 특성과 내화학성이 뛰어난 고성능 열가소성 수지의 대표적인 예이다. 특히 폴리(페닐 렌 술파이드)는 전도성 고분자, 전자부품 엔캡슐레이트, 인쇄회로기판, 광섬유, 나노복합체 등 현대산업 기술에서는 없어서는 안될 중요한 소재로 자리 잡았다. 본고에서는 대표적인 폴리(아로마틱) 고분자인 폴리(파라-페닐렌)과 폴리(페 닐렌 술파이드)의 합성과 그 응용에 관한 그동안의 연구동향을 간단히 살펴보았다.

최근, 실리카는 코팅제 및 복합체의 충전제로 많이 사용되고 있으며 상용성을 증가시키기 위하여, 실리카 표면의 실라놀기를 커플링제와 반응시켜 특정한 작용기를 도입하는 표면 처리가 사용되고 있다. 본 연구에서는 초임계이산화탄 소를 용매로 사용하여 실리카 나노 파티클을 실란커플링제로 표면 개질 하는 반응을 연구하였다. 실란커플링제로 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate (MPS), (3-Glycidoxypropyl) trimethoxysilane (GPS), (3-aminopropyl)trimethoxysilane (APS) 세 가지 종류를 사용하였다. TGA 측정 시 감소된 양은 실리카의 표면 개질된 실란커플링제의 비율로 볼 수 있다. MPS로 개질된 실리카는 6시간 반응 시 6%, 12시간 반응 시 7%, 24시간 반응 시 9% 감소하였다. APS로 개질된 실리카는 6, 12 및 24시간 반응 시 15% 감소를 보였다. GPS로 개질된 실리카는 6시간 반응 시 6%, 12시간 반응 시 10%, 24시간 반응 시 30% 감소되었다. 가수 분해 된 GPS의 수산기가 실리카 표면의 에폭 사이드 그룹과 반응 할 수 있기 때문에 반응 시간이 길어질수록 GPS 비율이 증가합니다.

Nitrogen-doped titanium dioxide (N-doped TiO2) is attracting continuously increasing attention as a material for environmental photocatalysis. The N-atoms can occupy both interstitial and substitutional positions in the solid, with some evidence of a preference for interstitial sites. In this study, N-doped TiO2 is prepared by the sol–gel method using NH4OH and NH4Cl as N ion doping agents, and the physical and photocatalytic properties with changes in the synthesis temperature and amount of agent are analyzed. The photocatalytic activities of the N-doped TiO2 samples are evaluated based on the decomposition of methylene blue (MB) under visible-light irradiation. The addition of 5 wt% NH4Cl produces the best physical properties. As per the UV-vis analysis results, the N-doped TiO2 exhibits a higher visible-light activity than the undoped TiO2. The wavelength of the N-doped TiO2 shifts to the visible-light region up to 412 nm. In addition, this sample shows MB removal of approximately 81%, with the whiteness increasing to +97 when the synthesis temperature is 600℃. The coloration and phase structure of the N-doped TiO2 are characterized in detail using UV-vis, CIE Lab color parameter measurements, and powder X-ray diffraction (XRD).

Nanosized Gd2O3:Eu3+ red phosphor is prepared using a template method from metal salt impregnated into a crystalline cellulose and is dispersed using a bead mill wet process. The driving force of the surface coating between Gd2O3:Eu3+ and mica is induced by the Coulomb force. The red phosphor nanosol is effectively coated on mica flakes by the electrostatic interaction between positively charged Gd2O3:Eu3+ and negatively charged mica above pH 6. To prepare Gd2O3:Eu3+-coated mica (Gd2O3:Eu/mica), the coating conditions are optimized, including the stirring temperature, pH, calcination temperature, and coating amount (wt%) of Gd2O3:Eu3+. In spite of the low luminescence of the Gd2O3:Eu/mica, the luminescent property is recovered after calcination above 600℃ and is enhanced by increasing the Gd2O3:Eu3+ coating amount. The Gd2O3:Eu/mica is characterized using X-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy, zeta potential measurements, and fluorescence spectrometer analysis.

The physical and sensorial properties of frankfurter with the addition of different sized defatted rice bran (DRB) were investigated. Coarse DRB (DRB-150; D50 = 267 μm), fine DRB (DRB-63; D50 = 115 μm), and super-fine DRB (DRB-JM; D50 = 5.0 μm) were prepared via conventional sifting followed by jet-milling with the milling pressure of 7 bars. Frankfurter was made with the addition of coarse DRB (FDRB-63), fine DRB (FDRB-150), superfine DRB (FDRB-JM), and without DRB (FC) with the DRB concentration of 0.5 and 1.0%. Frankfurter with larger DRB (FDRB-63 and FDRB-150) showed less smoother texture, while frankfurter with superfine DRB (FDRB-JM) resulted in little changes in physical and organoleptic qualities, which were verified by quantitative descriptive analysis (QDA), texture profile analysis (TPA), and color measurements.

Spray freeze-drying (SFD) is a comparatively new method of producing biopharmaceutical powder preparations. In this study, Lactobacillus casei (IFO 15883)was spray freeze-dried to obtain a fine probiotic powder. The survival rate of L. casei in the powder after the SFD process was measured using plate agar counting. To improve the survival rate of L. casei during the SFD process, various experimental conditions were carried out. Among five growth media compositions, in Lactobacilli MRS broth with 1% mannose and 0.1% CaCO3, the viability of the freeze-dried powder was not significantly different from that of the initial powder (p>0.05). The most effective air pressure and protective agentduring SFD were 20 kPa and buffered peptone water (BPW), respectively. Scanning electron microscopy (SEM) was applied to estimate the physical structure and properties of the particles. SFD probiotic particles were of various shapes and sizes with porous structures under different SFD conditions. The average diameter of optimized probiotic powder particles with annealing was 24.8 μm. The survival rate of the final SFD probiotic powder under conditions was 97.7%.

In this study, a method to produce a fine volatile powder extracted from shiitake mushrooms using spray freeze-drying (SFD) was investigated. The analysis of the water-soluble aromatic compounds was carried out by headspace solid phase micro-extraction (HS-SPME) coupled withgas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Scanning electron microscopy (SEM) and laser particle size analysis were applied to characterizethe physical structure and size distribution of the SFD-derivedparticles. Eleven key volatile compounds were identified in the extracts of shiitake mushroomspre- and post-SFD. Recoveries of aromatic volatiles ranging from 30.9 - 82.9% were observed in the overall flavor profile results from the powder obtained with SFD. SEM analysis demonstrated that the particles of the aromatic powderwere spherical in nature, having highly porous surfaces andmean diameters of 19.3 μm.

Purpose: This research was conducted to produce the functional hydrogel ophthalmic lens containing nanoparticles. Methods: Carbon nanoparticles and PEGMEMA were used as additives for the basic combination containing HEMA, MA, and MMA, and the material was copolymerized with EGDMA as the cross-linking agent and AIBN as the initiator. The hydrogel lens was produced by a cast-mold method, and the materials were thermally polymerized at 100° C for an hour. The polymerized lens sample was hydrated in a 0.9% saline for 24 hours before the optical and physical characteristics of the lens were measured. Results: The refractive index, water content, contact angle, light transmittance, and tensile strength were measured to evaluate the physical and optical characteristics of the hydrogel lens. The results showed that the refractive index, water content, contact angle, UV-B light transmittance, UV-A light transmittance, visible light transmittance and tensile strength of the hydrogel lens polymer was 1.4019~1.4281, 43.05~51.18%, 31.95~68.61°, 21.69~58.11%, 35.59~84.26%, 45.85~88.06% and 0.0657~0.1649kgf, respectively. It showed an increase of refractive index and tensile strength while decreased in contact angle and light transmittance. Conclusions: This material can be used for ophthalmic lenses with high performance of wettability, ultraviolet ray blocking effect, and tensile strength. Furthermore, the visible light transmissibility was significantly increased at PEG 10%.

Fish skin peptide-loaded liposomes were prepared in 100 mL and 1 L solution as lab scales, and 10 L solution as a prototype scale. The particle size and zeta potential were measured to determine the optimal conditions for the production of fish skin peptide-loaded liposome. The liposome was manufactured by the following conditions: (1) primary homogenization at 4,000 rpm, 8,000 rpm, and 12,000 rpm for 3 minutes; (2) secondary homogenization at 40 watt (W), 60 W, and 80 W for 3 minutes. From this experimental design, the optimal conditions of homogenization were selected as 4,000 rpm and 60 W. For the next step, fish peptides were prepared as the concentrations of 3, 6, and 12% at the optimum manufacturing conditions of liposome and stored at 4ºC. Particle size, polydispersion index (pdI), and zeta potential of peptide-loaded liposome were measured for its stability. Particle size increased significantly as manufacture scale and peptide concentration increased, and decreased over storage time. The zeta potential results increased as storage time increased at 10 L scale. In addition, 12% peptide showed the formation of a sediment layer after 3 weeks, and 6% peptide was considered to be the most suitable for industrial application.

국내 해양관련 데이터베이스의 정보를 구축하는 중에 확인된 문제점들은 HNS 크게 두 가지로 요약된다. 첫 번째는 물질정보가 없는 경우로서, 많은 경우 자연물질로 다양한 성분을 함유하고 있으며, 이외에도 이성질체 및 동족체화합물로서 확인된다. 두 번째로는 국내 HNS DB의 출처가 다양하여, 정제되지 않은 경우인데 물질정보의 환경조건이 상이하거나 같은 조건에서도 서로 다른 정보가 혼재하는 경우이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 유럽의 GESAMP에서 제시한 보고서와 미국 CAMEO를 참조하여 누락정보를 확보하였으며 두 데이터베이스의 명명법의 차이에서 오는 누락 정보를 두 데이터베이스의 유사명 자료비교와 화학구조를 이용해 확인하였다. 자연물질과 그룹화합물들도 주요성분의 자료를 활용하였으며, 이성질체의 경우 단일성분의 자료를 기입하거나, 위험성이 높은 성분의 자료를 선택해서 기입하였다. 물질정보 중 IMDG 등급의 경우 주위험성외에 부위험성의 중요성을 고려하여 HNS DB에 새로 기입하였으며, 부록으로 HS 번호 부여 및 해양환경거동분류를 첨부하였다. 향후 아직 남아있는 누락정보의 확보를 위해서는 GESAMP circular report를 확보하도록 할 필요성이 있다고 판단된다

ZSM-5 zeolite membranes can be tuned for hydrophilicity with varied Si/Al ratio allowing dehydration of various organic-water mixtures. α-Al2O3 supports were dip coated by silicalite-1 seed particles, dried (180°C for 12h) and calcined (450°C for 5h) for the secondary growth process. Hydrothermal synthesis of ZSM-5 zeolite membranes was carried out at 180 °C for 48 h. SEM and XRD results indicate excellent crystal morphology with high purity and preferred orientation. Prepared membranes showed a maximum perm-selectivity of 24 at 30°C for H2/SF6 separation. At that condition, H2 and SF6 permeance was 212 and 9 GPU, respectively. It was found that the permeance was higher at low Si/Al ratios, so it is expected that prepared membrane can be applicable for acetic acid dehydration.

기존에 많이 이용되고 있는 전기탈이온(EDI) 공정은 전기투석법과 이온교환수 지법을 혼합한 공정이다. 이 공정에 이용되는 모듈은 전기투석을 위한 양･음이 온교환막, 두 막 사이에 이온교환수지로 채워지는 형태이다. 하지만 이온교환수지와 양･음이온교환막으로 인해 모듈의 크기가 커지는 단점이 있다. 이러한 점 들을 바탕으로 현재 이온교환수지를 글라인딩하여 바이폴라형태의 막으로 만든 전기흡착탈이온 공정 모듈이 생산되고 있다. 본 연구는 모듈에 적용할 수 있는 높은 이온교환능력을 가지는 이온교환고분자를 합성하고, 이온교환수지을 대신 할 이온교환그룹을 가진 나노입자를 제조하여 이 둘을 적절하게 조절하여 하이브리드막을 제조하였다. 그리고 제조된 하이브리드막은 다양한 특성평가를 실시하였고, 그에 따른 고찰을 진행하였다.

While commercial polystyrene-based ion exchange membranes have simple manufacturing processes, they also possess the poor durability due to their brittleness. Poly(ethylene glycol)methyl ether methacrylate with hydrophilic side chain of poly(ethylene glycol) (PEG) was used as a co-monomer to make the membranes have improved flexibility. Hydrophilicity/hydrophobicity of the anion exchange membrane was able to be adjusted by varying the chain lengths of the PEG. For the preparation of the anion exchange membranes, a porous PE substrate was immersed into monomer solutions and thermally polymerized. The prepared membranes were then subsequently post-aminated using trimethylamine. The prepared pore-filled anion exchange membranes were evaluated in terms of ion exchange capacity, electric resistance and water uptake.

수소는 고부가가치의 신재생 수송원료이자 탄소자원화 화학제품 제조의 기초 원료로 사용할 수 있으며 이를 위해 경제성 있는 분리소재 및 분리공정기술이 중요하다. 본 연구에서는 철강부생가스 COG내 수소를 회수할 수 있는 건습식 방사법에 의한 비대칭 구조의 폴리이미드 중공사막의 제조를 연구하였다. 이를 위해 지환족 다이안하이드를 사용한 유기용매에 대한 용해성이 높은 폴리이미드 소재를 합성하여 수소, 메탄, 질소, 산소 등의 기체투과특성을 확인하였고 그 중 가장 수소 선택성이 높은 DOCDA-ODA를 이용하여 용해성 폴리이미드를 합 성하였다. 합성된 폴리이미드는 H-NMR, FT-IR을 통하여 합성이 성공적으로 이루어진 것을 확인하였으며 확보된 폴리이미드를 이용해 건습식 방사법에 의한 중공사막을 제조하였다.

The membrane emulsification (ME) is a technology for producing emulsions with narrow size distribution by using the well-defined porous membranes such as the SPG membrane. In this work, the preparation of polycaprolactone (PCL) microcapsules by using the multiple emulsion membrane emulsification method was studied. After the making of W1/O single emulsions by sonication, then W1/O/W2 multiple emulsions were prepared by ME method. The effects of various parameters such as the ratio of disperse/continuous phase (D/C ratio), the contents of PCL, emulsifier and model drug and the transmembrane pressure on the size and distribution of PCL microcapsules were investigated. The uniform PCL microcapsules with about 5～6 μm of mean size were obtained. The model drug (BSA) release properties of the obtained PCL microcapsules also were tested.

해수담수화에 적용하기위한 이온교환막에 대한 연구이다. 이온교환막은 역삼투막에 비해 높은 효율을 가지며, 이에 따라 본 연구는 고분자와 입자를 섞어주어 복합막을 제조했다. 입자의 경우 표면적이 크고 좁은 입자크기 분포를 나타 내어 높은 이온교환용량을 나타낸다. 입자를 제조하여 양이온은 –NH3 +, -NR3 +, -PR3 +, -SR2 + 등의 관능기를 그리고 음이온은 –SO3 -, -COO-, -PO3 -, -C6H4O- 등의 관능기를 도입함으로써 양전하와 음전하로 높게 하전시킬 수 있다. 입자를 제조 하고 크기와 형상을 확인하기 위해 FE-SEM, 정량적 분석을 위한 FT-IR, 전기적 특성을 확인하기 위해 zeta potential, IEC value 그리고 열적 특성 평가를 위해 TGA, DSC를 사용하여 특성을 파악하였다.

20 μm의 얇은 폴리에스터(polyester) 부직포 상에 폴리술(polysulfone) 고분자 지지체를 제조하였다. 폴리술폰 표면에 3-aminopropyldimethyl silane을 sol-gel 중합함으로써 폴리실록산 지지체를 제조한 후 MPD 수용액과 TMC 유 기용액의 계면 중합을 실시를 통하여 정삼투 복합박막을 얻었다. FE-SEM/EDX 분석을 통하여 폴리실록산이 표면에 한하여 분포됨을 확인하였다. 1 M NaCl 유도용액/순수 인입용액 하에서의 FO-mode 유량이 146 - 209 LMH로 향상되 었으며 RSF값은 0.42 - 16.3 GMH로 유지함을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 친수성고분자으로 중공사형 분리막을 개발하기 위해 상전이법을 이용하여 제조하였다. 고분자는 PAN을 사용하여 고분자용액을 제조하였고, PVP, PEG와 같은 첨가제를 사용하였다. 방사조건에서 에어갭을 조절하여 표면의 기공구조를 확인하였으며, 내부응고제의 조성을 조절하여 내부표면 및 전체적인 모폴로지에 영향을 확인하였다. 분리막의 단면과 표면 모폴로지는 전계방 출형주사현미경을 이용하여 관찰하였으며, 0.2 cm2의 테스트용 Lab. 모듈을 제 조하여 수투과도 평가를 진행하였다.

본 연구에서는 Polyvinylidene Fluoride(PVDF)와 Polyacrylonitrile(PAN)의 중공 사막 표면에 계면중합하여 복합막을 제조하였다. 지지체 중공사 막은 기존에 상 용화된 제품을 사용하였고, Poly(4-styrene sulfonic acid)(PSSA)와 Polyetherimide 의 농도변화, 이온세기의 변화, 코팅시간의 변화에 따라 막을 제조하였다. 제조한 막의 특성평가를 위해 NaCl, MgCl2, CaSO4 100ppm의 공급액을 이용하여 일정 가동압력과 공급유량에서 막의 투과도와 배제율을 측정하였다.

친환경화소재 음이온 교환막을 제조하기 위하여 수용성 PVA에 (Formylmethyl) triphenyl-phosponium chloride의 모노머를 아세틸화 반응에 의해 고정시켰다. 제조한 막의 특성을 분석하기 위해 FTIR, TGA. SEM등의 기기분석장치 및 물리 화학적 기본 특성인 IEC, Transport number, MER등을 조사하였고 이에 대한 거동을 보고하고자한다.