본 연구에서는 PVDF 중공사막을 열유도상분리와 연신의 복합공정에 의해 제조하였으며, 연신비에 따른 분리막의 구조 및 물성을 분석하였다. 이 분리막 제조의 메카니즘은 액-액 상분리에 기초하며, 최종 중공사막은 bicontinuous한 구조와 연신에 의해 fibrill 구조를 가지게 되어, 구정(spherulite)구조를 갖는 고-액 상분리막과 bicontinuous한 구조만을 갖는 액-액상분리막과 차별화된다. 우선, TIPS공정을 통해, gamma-butyrolacton, dimethyl phthalate (DMP), diethyl phthalate (DEP), di-butyl phthalate (DBP) 등을 단일 혹은 이들을 조합한 혼합 diluent로 사용하여, 냉각조건, PVDF와 희석제의 함량을 조절하면서 중공사막 전구체를 제조하고, 후속공정인 연신에 의해 최종적으로 중공사막의 외부표면을 porous하게, 혹은 dense하게 만들 수 있었다. 연신된 중공사막을 에탄올에 추출, 건조한 후 SEM을 통하여 pore 구조의 변화를 관찰하였으며, 수투과량, 다공도, 기공 크기, 표면 거칠기, 인장강도 등의 변화를 분석하였다.

본 연구에서는, 산화그래핀(GO) 및 산화철이 기능화된 산화그래핀(M-GO)을 용매인 dimethylformamide (DMF)에초음파분쇄법을 이용하여 완전히 분산시킨 후, 기질고분자인 polyacrylonitrile (PAN)에 첨가하여 전기방사함으로써, 나노섬유 형태의 복합분리막을 제조하였다. 제조된 나노섬유 분리막은 적층수를 변화시켜 기공크기를 조절하였다. Scanning Electron Microscope (SEM) 분석 결과로부터 약 500 nm 크기의 고른 직경분포를 가진 나노섬유 복합분리막이 제조되었음을 확인하였다. 또한, Raman spectroscopy 분석과 Energy Dispersive x-ray Spectroscopy (EDS) 분석 결과로부터 GO 및 M-GO가 분리막 내에 분산되어 있음을 확인하였다. 최종 나노섬유 복합분리막은 상용막(0.27 µm, 55%)과 유사한 기공특성(0.21~0.24 µm,40%)을 보여주었으며, 수투과도 측정결과 PAN 막에 비해 약 200% 향상된 성능을 보여주었다. 이러한 결과로부터, 전기방사법으로 제조된 나노섬유 복합분리막은 수처리용 분리막으로서 충분한 활용가능성이 있다고 판단된다.

본 연구에서는 셀룰로오즈 아세테이트(Cellulose acetate)를 이용하여 정삼투막을 제조하였으며 분리막 성능평가를 진행하였다. 분리막의 염제거율과 정삼투 공정에서의 투과성능 변화의 상관관계를 규명하기 위해 각기 다른 염제거율을 가지는 분리막을 제조하고 정삼투 장치를 이용하여 막 투과 성능을 평가하였다. 분리막의 구조가 정삼투 투과성능에 미치는 영향을 알아보기 위해 각기 다른 용매를 이용하여 분리막을 제조하였다. 또한 제조된 분리막의 구조는 주사전자현미경(scanningelectron microscopy)을 통해서 확인하였으며 정삼투 장치 운전을 통해 투과성능 변화를 알아보았다.

Cathode materials and their precursors are prepared with transition metal solutions recycled from the thewaste lithium-ion batteries containing NCM (nickel-cobalt-manganese) cathodes by a H2 and C-reduction process. Therecycled transition metal sulfate solutions are used in a co-precipitation process in a CSTR reactor to obtain the tran-sition metal hydroxide. The NCM cathode materials (Ni:Mn:Co=5:3:2) are prepared from the transition metal hydroxideby calcining with lithium carbonate. X-ray diffraction and scanning electron microscopy analyses show that the cathodematerial has a layered structure and particle size of about 10 µm. The cathode materials also exhibited a capacity ofabout 160 mAh/g with a retention rate of 93~96% after 100 cycles.

Poly (vinylidene fluoride) (PVDF)의 소수성 중공사막 표면에 계면중합하여 복합막을 제조하였다. Piperazine (PIP)과 trimesoyl chloride (TMC)의 농도변화, polyethylene glycol (PEG)의 함량변화에 따라 막을 제조하였으며, 막의 특성평가를 위해 100 ppm의 NaCl, CaSO₄, MgCl₂ 용액과 NaCl과 CaSO₄를 혼합하여 제조한 300 ppm의 공급액에 대한 막의 투과도와 배제율을 알아보고자 하였다. TMC를 사용하여 계면중합하였을 때 막의 투과도와 배제율이 가장 높게 나타났으며, 0.1~1 wt%로 TMC 농도를 변화시켜 가며 실험을 수행한 결과 0.1 wt%일 때 NaCl 100 ppm에 대해 투과도 48.3 LMH (L/m²·hr)와 배제율 59%로 가장 높은 값을 나타내었다. 또한, 투과도를 향상시키기 위해 annealing처리와 piperazine에 PEG를 첨가하여 실험을 수행하였다. 실험결과 처리하지 않은 막에 비해 투과도는 전체적으로 향상되는 모습을 나타냈지만배제율이 감소하는 경향을 나타내었다.

본 연구에서는 졸-겔, 용매치환, 표면개질, 상압건조 공정과 계면활성제에 의한 템플레이팅(templating) 공법 및 소결 공정을 이용하여 실리카 에어로겔 모노리스와 메조포러스 실리카 모노리스를 각각 합성하였다. 제조된 두 종류의 실리카 모노리스는 균열이 없이 비교적 투명하였으며, 매우 높은 기공율(92-94%) 및 비표면적(800 - 840 m²/g)과 수 십 nm 수준의 기공 크기를 갖는 것으로 확인되었다. 표면개질을 적용한 실리카 에어로겔 샘플이 스피링백 효과로 인하여 메조포러스 실리카 모노리스에 비해 더욱 미세하고 균질한 나노 기공 구조를 보였을 뿐만 아니라, 그 단열 성능도 더욱 우수한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 합성된 두 종류의 실리카 모노리스를 중간층으로 적용한 복층 창유리의 단열성능을 측정된 모노리스의 열전도도와 이론식을 근거로 조사한 결과, 기존의 상업적으로 응용되는 공기층 삽입 복층 창유리에 비해 우수한 단열 성능을 보이는 것으로 나타났다.

현재 TSP(Touch Screen Panel)는 스마트폰을 비롯한 태블렛 PC, 대형 광고용 TSP 등으로 점점 대형화되고 있다. 화면이 점점 대면적화되면 기존 ITO(Indium Tin Oxide)전극을 센서 전극으로 사용하면 응답 속도가 늦어지는 문제점이 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 센서 전극을 ITO대신에 nano silver paste를 이용하는 기술이 개발되고 있다. 본 연구에서는 새로운 합성법인 전자빔으로 nano silver powder를 개발하였다. 이렇게 개발된 nano silver powder와 이미 개발된 submicron silver powder를 혼합하여 hybrid silver paste를 제조하였다. 제조된 paste를 이용하여 4㎛, 7㎛의 미세패턴을 구현할 수 있었다.

This study was performed to determine the optimal composition of a muffin added with jerusalem artichoke powder and oligosaccharide. The experiment was designed based on CCD (central composite design), and evaluation was carried out by means of RSM (response surface methodology), which included 10 experimental points with three replicates each for the two independent variables jerusalem artichoke powder and oligosaccharide. The experimental muffin was prepared according to a traditional recipe, except that the flour was partially replaced by jerusalem artichoke powder (5, 15, or 25%) and the sugar was partially replaced by oligosaccharide (25, 50, or 75%). Using F-test, height, moisture, a-value, b-value, springiness, cohesiveness, texture, and overall acceptability were expressed as a linear model, whereas volume, pH, L-value, appearance, flavor and taste were expressed as a quadratic model. Increased amounts of jerusalem artichoke powder led to reduction of sensory scores for appearance, flavor, taste, texture, and overall quality. The optimum formulation determined by the numerical and graphical methods were similar: jerusalem artichoke powder 10.99%, oligosaccharide 71.40%.

초저압용 나노여과 중공사 복합막을 제조하기 위하여 poly(vinylidene fluoride) (PVDF) 소수성 중공사막 표면에무기염인 K2Cr2OH와 KMnO4 수용액으로 친수화 처리를 하였으며, 처리된 막 표면 위에 piperazine (PIP)과 trimesoyl chlor-ide (TMC)로 계면 중합하여 복합막을 제조하였다. NaCl, CaSO4, MgCl2 100 ppm 용액 및 300 ppm의 NaCl과 CaSO4 혼합용액을 이용하여 코팅물질의 농도, 코팅시간 및 건조시간에 따른 복합막의 투과특성을 알아보았다. 실험 결과 친수화 물질로는K2Cr2OH을 사용하였을 때 더 높은 배제율을 보였으며, 친수화 시간이 길어질수록 투과도는 향상되고 배제율은 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 촉매인 triethyl amine (TEA)과 sodium lauryl sulfate (SLS)의 농도가 높을수록 투과도는 감소하고, 염제거율은 증가하였다. 최적 조건으로는 K2Cr2OH으로 10분 동안 친수화 시킨 PVDF 중공사막 위에 PIP 2 wt% 용액(PIP 함량 대비 Triethyl amine (TEA) 7 wt%, SLS 20 wt% 혼합용액)과 TMC 0.1 wt%를 이용하여 계면중합한 것으로 공급액 NaCl100 ppm에 대해서는 투과도 40 LMH, 제거율 50%이었고, CaSO4 100 ppm에 대해서는 투과도 48 LMH, 제거율 55%를 나타내었다.

상 전이 공정을 이용하여 polysulfone계 비대칭 정밀 여과막을 제조하였다. Polysulfone/N-methyl-2-pyrrolidone/ polyvinylpyrrolidone/phosphoric acid계로 이루어진 casting 용액을 사용하였으며 응고조로는 물을 사용하였다. 멤브레인 제조공정에 적용된 상 전이 공정으로 증기 유도 상 전이 공정을 적용하였으며 상대습도 74%에서 캐스팅 판의 온도와 노출 시간을 조절한 결과 기공의 크기와 구조에 있어 변화를 관찰할 수 있었다. 제조된 멤브레인의 구조는 SEM과 microflow permpor-ometer를 사용하여 조사하였다. Phosphoric acid의 첨가는 조밀한 스펀지 형태의 멤브레인을 느슨한 스펀지 형태의 멤브레인으로 변화시켰으며 촉매량의 Phosphoric acid 첨가로도 평균 기공크기는 거의 0.2 µm 정도 커지고 유량도 약 3,000 LMH가증가하였다. 캐스팅 판의 온도와 노출 시간의 변화는 표면층의 구조, 기공의 크기 및 공극률에 큰 변화를 가져옴을 확인할 수있었다.

본 연구에서는 아연공기전지용 분리막으로 사용하기 위한 다공성 막을 Polyethersulfone (PES) 용액의 상전이법을이용하여 제조하였다. 캐스팅 용액은 PES/polyvinylpyrrolidone(PVP)/N-methylpyrrolidone(NMP) 용액으로 그리고, 비용매는 물을 사용하여 분리막을 제조하였다. 제조된 분리막을 이용하여 아연공기전지를 제작하였다. 분리막의 모폴로지는 캐스팅 용액 내의 PES 및 PVP의 함량을 통해 조절하였다. 제조된 분리막의 기계적 특성, 이온전도도 및 모폴로지는 인장실험, im-pedance 실험 및 SEM을 이용하여 측정하였다. 아연공기전지의 성능은 current interrupt method (CIM)와 정전류 방전실험을통하여 측정하였다. 캐스팅 용액 내의 PES 함량이 증가함에 따라 기계적 강도는 증가한 반면 이온전도도는 감소하였다. 반면, 캐스팅 용액 내의 PVP 함량이 증가함에 따라 이온전도도는 증가하였지만 기계적 강도는 감소하였다. 이와 같은 이온전도도 경향의 아연공기전지 내에서의 효과는 current interrupt method와 정전류 방전실험에서 확인되었다. PES 함량이 높은 캐스팅 솔루션의 분리막으로 제조된 전지는 높은 IR 손실과 낮은 방전용량을 보였으며, PVP 함량이 높은 캐스팅 솔루션의 분리막으로 제조된 전지는 낮은 IR손실과 높은 방전용량을 보였다.

This study was aimed at synthesizing and characterizing cerium-doped titania. Cerium-doped anatase titania powders were prepared by sol-gel process, with ammonium (IV) nitrate and titanium (IV) butoxide as the raw materials. The characteristics of pure TiO2 and cerium-doped TiO2 were investigated by XRD, TG/DTA, FE-SEM, and UV-vis spectroscopy. The results of this study show that anatase type of TiO2 was obtained in as-prepared and calcined TiO2 and Ce-TiO2 powder. A DTA curve was also observed as the crystallization temperature decreased with increasing cerium contents. We found that the crystallite size of the obtained anatase particles decreased from 55 nm to 25 nm and the particle size decreased with increasing cerium contents. Moreover, UV-vis spectra showed that anatase titania powders with various cerium contents effectively extend the light absorption properties to the visible region.

In this study, nano-sized cobalt oxide powder with an average particle size below 50 nm was prepared from a cobalt chloride solution by the spray pyrolysis process. The influences of reaction temperature on the properties of the generated powder were examined. The average particle size of the particles formed based on the spray pyrolysis process at a reaction temperature of 700˚C is roughly 20 nm. Moreover, most of these particles cannot appear with an independent type, thereby coexisting in a droplet type. When the reaction temperature increases to 800˚C, the average particle size not only increases to roughly 40 nm but also shows a more dense structure while the ratio of particles which shows a polygonal form significantly increases. As the reaction temperature increases to 900˚C, the distribution of the particles is from roughly 70 nm to 100 nm, while most of the particle surface is more intricately close and forms a polygonal shape. When the reaction temperature increases to 1000˚C, the particle size distribution of the powder shows an existing form from 80 nm to at least 150 nm in an uneven form. As the reaction temperature increases, the XRD peak intensity gradually increases, yet the specific surface area gradually decreases.

오디 유산균 발효음료를 제조하기 위해서 fructose 이용능이 우수한 유산균 JS1을 선발하였고, 16S rDNA 염기서열 분석 결과 Weissella cibaria와 99.8% 일치하여 W. cibariaJP0080이라고 명명하였다. 오디 착즙액은 40%, 30%, 20%,10%로 희석하였고 fructose로 보당하여 1%로 당 농도를 맞추었다. 4가지의 오디용액에 선별한 균주인 W. cibaria JP0080을 접종하여 생육특성을 측정하였다. 오디유산균 발효음료의 생육특성으로는 2시간대부터 대수증식기로 들어가6시간에 이르기까지 급격히 성장하다가 8시간 이후부터 정지기에 들어서고, 생균수는 2시간대부터 급격히 증가하는것으로 나타냈으며, 8시간에 2.21×1010~2.14×1011 CFU/mL로 조사된 것으로 보아 증식이 빠른 것을 알 수 있었다. pH는 발효 전 4.9에서 2시간대부터 급격히 내려가 6시간대에4.03, 12시간대에 3.59까지 내려갔으며 산도는 희석 배율에 따라서 다르지만 기존의 유산발효 음료의 보고보다 상위하는 결과를 나타내었다. 제조된 오디 유산균 발효음료의 소비자 조사 결과는 맛과 전체적인 평균점수에서 40%음료가 높은 점수를 보였고, 색상, 향기, 전반적인 수응도에서 30% 음료가 높은 점수를 보였으나 40~20% 음료간에는 유의적인 차이를 보이지 않았으므로, 향후 기호도면에서 뒤지지 않으면서 경제성 면에서도 우수한 20%의 오디유산균 발효음료의 개발 가능성을 엿볼 수 있었다. 이에 기호도와 경제면에서 우수한 것으로 나타난 20% 오디 유산균 발효 음료의 기능면에서의 우수성을 알아보고자 HPLC를 이용하여 기능성 물질을 분석하였다. 그 결과 오디착즙원액을 20%로 희석하여 12시간 발효한 각 50mL에 대하여 HPLC를 이용하여 기능성 물질을 분석한 결과 Isoquer-citrin 함량은 발효 후 0.75mg/L로 발효 전보다 함량이 감소하였으며, Quercetin은 0.89mg/L에서 1.05mg/L로 증가하였다. 이러한 결과를 미루어 볼 때 20% 오디즙을 희석하여 제조한 오디 유산균 발효음료가 가장 양호한 생육과기호도를 나타내었으며, 아울러 기능성 또한 발효 후에 감소하지 않았기 때문에 향후 오디 유산균 발효음료의 개발가능성을 확인할 수 있었다.

Three activated carbons (ACs) were prepared using NaOH (N) as an activating agent. Hy-drofluoricacid pre-leached rice husk was used as a precursor. After leaching, the precursor was washed with distilled water, dried, crushed, and then sieved; a size fraction of 0.3-0.5 mm was selected for carbonization in the absence of air at 600°C. The carbonization prod-uct (LC) was mixed with NaOH at ratios of 1:2, 1:3, and 1:4 (wt of LC: wt of NaOH) and the produced ACs after activation at 800°C were designated NLC21, NLC31, and NLC41, respectively. Surface and textural properties were determined using nitrogen adsorption at -196°C, scanning electron microscopy images, thermogravimetric analysis, and Fourier transform infrared spectra . These ACs were used as adsorbents for lead(II) from aqueous solutions. The effects of the textural properties and the chemistry of the carbon surfaces were investigated and the impact of the operation conditions on the capacity for lead(II) sorption was also considered. Modificationof NLC41 with H2O2 and HNO3 gave two other adsorbents, HNLC41 and NNLC41 respectively. These two new samples exhibited the highest removal capacities for lead(II), i.e.117.5 and 128.2 mg/g, respectively. The adsorption data fittedthe Langmuir isotherm and the kinetic adsorption followed pseudo-second order kinet-ics. The thermodynamic parameters have been determined and they indicated a spontaneous endothermic process.

This paper reports the effect of adding reduced graphene oxide (RGO) as a conductive material to the composition of an electrode for capacitive deionization (CDI), a process to remove salt from water using ionic adsorption and desorption driven by external applied voltage. RGO can be synthesized in an inexpensive way by the reduction and exfoliation of GO, and removing the oxygen-containing groups and recovering a conjugated structure. GO powder can be obtained from the modification of Hummers method and reduced into RGO using a thermal method. The physical and electrochemical characteristics of RGO material were evaluated and its desalination performance was tested with a CDI unit cell with a potentiostat and conductivity meter, by varying the applied voltage and feed rate of the salt solution. The performance of RGO was compared to graphite as a conductive material in a CDI electrode. The result showed RGO can increase the capacitance, reduce the equivalent series resistance, and improve the electrosorption capacity of CDI electrode.

Tungsten oxide films were prepared by an electrochemical deposition method for use as the anode in rechargeable lithium batteries. Continuous potentiostatic deposition of the film led to numerous cracks of the deposits while pulsed deposition significantly suppressed crack generation and film delamination. In particular, a crack-free dense tungsten oxide film with a thickness of ca. 210 nm was successfully created by pulsed deposition. The thickness of tungsten oxide was linearly proportional to deposition time. Compositional and structural analyses revealed that the as-prepared deposit was amorphous tungsten oxide and the heat treatment transformed it into crystalline triclinic tungsten oxide. Both the as-prepared and heat-treated samples reacted reversibly with lithium as the anode for rechargeable lithium batteries. Typical peaks for the conversion processes of tungsten oxides were observed in cyclic voltammograms, and the reversibility of the heat-treated sample exceeded that of the as-prepared one. Consistently, the cycling stability of the heat-treated sample proved to be much better than that of the as-prepared one in a galvanostatic charge/discharge experiment. These results demonstrate the feasibility of using electrolytic tungsten oxide films as the anode in rechargeable lithium batteries. However, further works are still needed to make a dense film with higher thickness and improved cycling stability for its practical use.

Fe4[Fe(CN)6]3 coated on a mica or TiO2/mica surface as infrared reflective blue pigment was prepared by a hydrothermal method. Fe4[Fe(CN)6]3, used as coloring agent, was uniformly coated on mica or TiO2/mica under the optimized condition of a 1.2 : 1 weight ratio between iron(III) chloride hexahydrate and potassium ferrocyanidetrihydrate at the initial pH level of 4.5 at 70˚C. The infrared (IR)-reflective pigments were characterized by SEM, Zeta-potenial, FT-IR, and UV-VIS NIR spectrophotometry. Especially the CIE color coordinate and total solar reflectance(TSR) properties of the pigments were investigated in relation to variation of the coating and coated substrate thicknesses. Isolation-heat paint was prepared with 20 wt% blue pigments fully dispersed in acryl-urethane resin and several additives to coat the film uniformly. The films were also measured with CIE color coordinate, TSR, and the surface temperature was recorded by an isolation-heat measuring system. The pigments and films of Fe4[Fe(CN)6]3 coated on mica and TiO2/mica showed high TSR values compared with the TSR value of Fe4[Fe(CN)6]3 itself. According to the increase of TSR value, the property of isolation-heat is effective. To realize the optimal blue color, we applied the the pigment to TiO2 coated mica(TM(b)) which has blueish interference color. The pigment of Fe4[Fe(CN)6]3 coated on TM(b) shows a strong blue color compared with that of Fe4[Fe(CN)6]3 coated on TiO2/Mmca(TM(w)), which has a whitish interference color.

The most general photocatalyst, TiO2 and WO3, are acknowledged to be ineffective in range of visible light. Therefore, many efforts have been directed at improving their activity such as: band-gap narrowing with non-metal element doping and making composites with high specific surface area to effectively separate electrons and holes. In this paper, the method was introduced to prepare a photo-active catalyst to visible irradiation by making a mixture with TiO2 and WO3. In the TiO2-WO3 composite, WO3 absorbs visible light creating excited electrons and holes while some of the excited electrons move to TiO2 and the holes remain in WO3. This charge separation reduces electron-hole recombination resulting in an enhancement of photocatalytic activity. Added Ag plays the role of electron acceptor, retarding the recombination rate of excited electrons and holes. In making a mixture of TiO2-WO3 composite, the mixing route affects the photocatalytic activity. The planetary ball-mill method is more effective than magnetic stirring route, owing to a more effective dispersion of aggregated powders. The volume ratio of TiO2(4) and WO3(6) shows the most effective photocatalytic activity in the range of visible light in the view point of effective separation of electrons and holes.