본 연구에서는 “이온젤” 이라고 불리는 고분자 기반의 PVA(polyvinyl alcohol) 기반의 고체 전 해질에 이온성 액체 BMIMBF4 (1-buthyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)를 첨가하여 제조한 전 고체 전해질과 활성탄소와 금속유기골격체 복합재료 기반의 전극 재료를 이용하여 슈퍼커패시터를 제작 하였으며, 유기골격체의 유 무에 따른 전기화학적 특성을 분석하여 보았다. 슈퍼커패시터의 전기화학적 특 성은 순환전압전류법(CV), 전기화학적 임피던스 분광법(EIS) 및 전정류 충·방전법(GCD)을 통하여 비교 및 분석하여 보았다. 그 결과로, 금속유기골격체가 함유되지 않은 슈퍼커패시터의 전기용량값은 380 F/g 으로 확인 할 수 있었고, 이 값은 금속유기골격체를 첨가하였을 때 340 F/g로 감소하는 현상을 확인할 수 있었 다. 이러한 결과로 1 wt%의 금속유기골격체의 함유량은 전기화학적 특성 감소에 영향을 주는 것으로 사료 되며 이러한 결과를 바탕으로 금속유기골격체의 첨가량을 최적화 할 필요가 있다고 판단된다

목적: 안구 질환의 치료에 사용되는 약물 전달 콘택트렌즈를 제조하여 이온성 고분자 중합과 눈물의 생리적 pH 변화에 대한 약물 방출 거동에 대하여 연구하고자 하였다. 방법: 하이드로젤 콘택트렌즈의 제작은, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), 그리고 이온성 고분자 poly(vinyl pyrrolidone) (PVP), poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm)의 다양한 비율과 가교제 ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), 개시제 azobisisobutyronitrile (AIBN)을 혼합하여 제조하였다. 눈물의 생리적 pH(5.8~8.35)를 참고 하여 약물의 방출 거동을 확인하였으며, 사용한 방출 약물은 각막표면의 세포 증식, 각막 보호, 그리고 건조 증상에 효과가 있는 hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)을 사용하였다. 결과: 제조된 p-HEMA (100 wt%) 렌즈와 p-HEMA-VP 렌즈의 약물 방출은 pH가 증가함에 따라 증가하였다. p-HEMA-VP렌즈의 경우 pH 증가 시 렌즈구조가 팽창 되는 경향을 보였다. 또한, VP-작용기의 제조비율이 증가함에 따라 렌즈의 기공이 증가함을 볼 수 있었 다. 20 wt%의 p-HEMA-VP렌즈는 0 wt%의 HEMA-VP렌즈보다 최대 17.71% 높은 함수율을 보였다. 그러나 양이온성 p-HEMA-NIPAAm 렌즈에서 방출되는 약물은 pH가 증가함에 따라 감소되었다. 염기성(pH 8.03)에서 p-HEMA-VP (20 wt%) 렌즈는 약한 산성(pH 5.80)에 비해 약물 방출이 3.50배 증가하였으나, p-HEMA-NIPAAm (20 wt%) 렌즈는 약한 염기성에서 수축되어 약한 산성의 렌즈보다 약물 방출량이 적게 나타났다. 결론: 제조된 약물전달 콘택트렌즈는 수분함량, 약물 방출 및 약물 확산 계수가 이온성 고분자와 중합비율에 따라 다르게 나타났으며, 이는 렌즈 내 이온성 그룹과 pH 용액 사이의 이온화 반응의 결과임을 확인할 수 있었다. 이러한 반응은 약물전달용 콘택트렌즈의 다양한 고분자와의 제조에 있어서 눈물의 생리적인 pH에 따른 선택적 약물방출의 설계가 가능함을 시사한다.

이온교환막은 양이온 및 음이온을 선택적으로 분리할 수 있는 이온선택성을 지닌 막으로, 연료전지, 레독스전지, 전기투석, 역전기투석 등 다양한 분야에 응용되고 있다. 본 연구에서는 암모늄 및 비닐 그룹이 수식된 실란들과 솔-젤 법을 이용해 암모늄 그룹과 비닐 그룹을 동시에 지니는 올리고실록산 수지를 합성했고, 본 수지와 비닐 및 아크릴아마이드계 모노머 solution의 광라디칼 중합반응과 PE계 다공성 지지체를 활용해 실리콘-비닐 하이브리드 음이온교환막을 제조했다. 합성된 올리고실록산 수지는 FT-IR 및 29 Si NMR에 의해 분석되었고, 수지 내 실록산 결합이 성공적으로 형성되었음을 확인했다. 또한, 제조된 실리콘-비닐 하이브리드 음이온교환막은 swelling 후 약 20um 두께를 지니고 있었고, 0.6 Ω·cm² 이하의 저항, 85%의 permselectivity, 1.5 meq g-1 정도의 ion exchange capacity (IEC)를 지니고 있었다.