In this study, we utilized a multi-step stabilization method, incorporating dry-oxidation, to produce high-density polyethylene (HDPE)-based activated carbon fibers. This stabilization was achieved through electron-beam irradiation, sulfonation, and dry oxidation. The stabilized fibers were carbonized and activated at 900 ℃. The crystallite characteristics of the activated carbon fibers were observed using X-ray diffraction, and their surface morphologies were analyzed through scanning electron microscopy. The textural properties were analyzed using N2/ 77 K adsorption–desorption isothermal curves. And leveraging the microdomain model, we explored the influence of these stabilization methods on the HDPE-based activated carbon fibers texture properties. The results show that HDPE fibers treated with sulfonation only at 100 ℃ for 60 min were not sufficiently cross-linked and were completely decomposed during the carbonization stage. However, the sulfonated fibers treated with the new dry-oxidation process maintained their shapes and were successfully activated. The specific surface area of the resulting activated carbon fibers was as much as 2000 m2/ g.

본 연구는 PO필름과 PE필름을 온실의 피복재로 적용하였을 때 작물 수량 증대 및 에너지 절감에 미치는 영향을 조사하였다. 시험온실은 국립원예특작과학원 시설원예연구소 내에 위치한 단동온실(1-1W) 2동(B21, B23)과 2연동온실(1-2W 형) 2동(B15, B16)을 사용하였다. 단동온실의 규격은 폭 7.2m, 길이 30m, 측고 1.5m, 동고 3.6m 이고, 연동온실의 규격은 폭 8m, 길이 40m, 측고 3.1m, 동고 5.8m의 온실로서 이 중 골조로 된 아치형 표준온실이다. 동절기 시험을 위하여 PO 필름(외피 0.15mm, 내피 0.10mm)을 단동과 연동의 온실 피복재로 사용하였으며 대조구 온실로서 PE필름(외피 0.15mm, 내피 0.10mm)을 단동과 연동에 설치하였다. 시험작물은 완숙토마토 ‘해피니스’를 토양재배 하였고 2019년 12월 3일에 정식하여 2020년 4월 30일까지 재배하였다. 온실내부 야간 설정온도는 15℃를 유지하였으며 주간에는 23∽24℃를 유지할 수 있도록 측창 및 천창을 개방하였다. PO필름의 단동 및 연동온실 내부에서의 일사량, 온습도 등을 측정하였고, 재배 기간 동안의 생육량을 조사하였으며 에너지 절감 효과를 조사 하기 위해 피복재별 시험온실의 온풍난방기 연료 소비량을 조사하였다. 조사 결과 단동온실에서의 일사량은 PO필름 온실 에서 PE필름 온실보다 7% 증가하였고 수확량은 20% 증대되었다. 연동온실에서의 일사량은 PO필름 온실에서 PE필름 온 실보다 11% 증가되었고, 수확량은 9% 증가하였다. 또한 온실내부의 일평균 온습도 측정 결과 단동온실은 PE, PO필름 온실이 19.0℃, 19.1℃, 상대습도 75%를 나타냈고 연동온실 은 PO필름 온실이 19.6℃, 상대습도 57%를 나타냈고 PE필 름 온실이 18.8℃, 상대습도 63%를 나타냈다. 연료 소비량은 단동온실의 PO필름 온실이 PE필름 온실보다 12.4% 절감되 었고 연동온실에서는 PO필름 온실이 PE필름 온실보다 11.5% 절감된 것으로 나타났다.

A highly performing and durable forward osmosis (FO) membrane was prepared using a polydopamine-modified polyolefin (DPO) support via an aromatic solvent (toluene)-based interfacial polymerization (IP). The hydrophobic polyolefin support was uniformly hydrophilized by polydopamine coating, which provided long term operation stability. In addition, a highly permselective selective layer was prepared on the hydrophilic DPO support by the toluene-based IP, which promoted amine diffusion and the subsequent IP reaction. As a result, the prepared DPO-supported TFC membrane exhibited significantly high FO performance, which was ~4.9 times higher FO water flux and ~62% lower specific salt flux than those of a commercial FO (HTI-CTA) membrane in FO mode. Furthermore, its excellent mechanical and chemical stability enabled stable operation.

본 실험에서는 폴리올레핀을 이용하여 중공사 형태의 분리막을 제조하였다. 권취속도를 달리하여 중공사막을 제조하였으며, 보어로는 질소를 사용하였다. 제조된 중공사는 만능재료시험기를 이용하여 응력과 변현율을 측정하였다. 그리고 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 각각의 샘플의 결정화도를 측정하였고, 권취속도와 어닐링 효과에 따른 결정화도의 거동을 조사하였다. 냉연신과 열연신을 거친 중공사 분리막은 전계방출형주사현미경(FE-SEM)을 이용하여 단면, 표면의 모폴로지를 관찰하였다.

The highly performing polyamide (PA) thin film composite (TFC) reverse osmosis (RO) membrane was prepared using the commercialized porous polyolefin (PO) membrane as a support. The PO-supported TFC (PO-TFC) membrane was fabricated via a conventional interfacial polymerization process. The highly permselective PA layer was formed by optimizing membrane fabrication parameters such as monomer/additive composition and post-treatment. The uniform pore structure and high surface porosity of the PO support are beneficial for improving the membrane permselectivity. As a result, the prepared PO-TFC membrane showed ~30% higher water flux and ~0.4% higher NaCl rejection compared to a commercial RO membrane. In addition, the PO-TFC membrane exhibited excellent mechanical properties and organic solvent resistance.

A porous polyolefin (e.g. polypropylene and polyethylene) membrane has been commercialized as a lithium ion battery separator. The highly performing thin film composite (TFC) forward osmosis (FO) membrane was fabricated using the porous polyolefin membrane as a support via typical interfacial polymerization process. A very thin thickness (~8 μm) and highly interconnected pore structure of the polyolefin support can greatly reduce the internal concentration polarization, leading to high water flux, as evidenced by its low structural parameter (~168 μm). The prepared polyolefin-supported TFC membrane showed ~3.7 times higher water flux and ~33% lower specific salt flux compared to HTI-CTA commercial FO membrane with 1.0 M NaCl draw solution and DI water feed solution in FO mode. In addition, its excellent mechanical strength enables stable membrane operation.

본 연구에서는 리튬이온전지용 친수화된 세퍼레이터의 전기화학적 성능에 대한 연구를 진행하였다. 리튬이온전지 용 분리막으로 사용되는 폴리올레핀 소재는 소수성이고, 카보네이트 계열의 유기용매를 사용하는 전해액은 친수성을 가진다. 따라서 리튬이온전지는 수계전해액을 사용하기 때문에 폴리올레핀계 분리막에 다양한 친수성 고분자를 도입하여 친수화 처 리하였다. 코팅된 세퍼레이터의 변화를 평가하기 위해, 표면 관찰, 코팅시간에 따른 친수화도, 다공성, 젖음성에 대한 특성평 가를 수행하였다. 최종적으로 리튬이온이 코팅된 세퍼레이터의 저항과., 이온전도도를 측정하여 리튬이온전지 성능평가를 진 행하였다. PMVE로 코팅한 세퍼레이터의 친수화 정도가 우수하며, 세퍼레이터의 기공이 잘 유지되어 우수한 이온전도도를 나타냄으로써 이차전지 배터리에 적용을 위한 잠재성을 가짐을 확인하였다.

Lithium ion battery are one of representative rechargeable batteries with high energy density, tiny memory effect, and low self-discharge and composed of anode, cathode, electrolyte, and membrane separator. The importance of membrane separator has been improved further as electric vehicle market increases rapidly. The conventional membrane separators are based on polyolefin (e.g., polyethylene and/or polypropylene). In case of lithium ion battery with a high capacity, polyolefin membrane separators are suffering from low thermal resistance and easy short-circuit formation leading to overheating. For these reasons, in this study, gel polymers are in-situ synthesized in electrolytes used as solvent, which are located in pores of polyolefin separators to obtain gel polymer electrolyte-polyolefin reinforced membranes.

리튬이온 이차전지는 리튬이온이 이동하면서 전기화학적 충방전사이클을 완성하는 에너지변환장치를 의미한다. 리튬이온 이차전지는 높은 에너지밀도와 낮은 자가방전률, 상대적으로 긴 수명주기 등 다양한 장점을 갖는다. 최근 전기차 수 요증가는 고용량 리튬이온 이차전지 개발을 촉진하고 있으나 음극에서의 dendrite 형성으로 인한 전기적 단락 현상과 전지 폭 발 문제와 같은 심각한 안전문제를 야기한다. 또한, 리튬이온 이차전지 구동시 상승된 온도에서 폴리올레핀계열(예 : 폴리에 틸렌과 폴리프로필렌) 격리막의 열수축 문제가 발생한다. 이와 같이 낮은 열 안정성은 리튬이온 이차전지의 성능과 수명의 감소로 이어진다. 본 연구에서는 폴리올레핀계열 함침격리막 제조를 위한 중요한 소재로서 술폰화 폴리아릴렌에테르술폰 랜 덤 공중합체를 사용하였으며, 제조된 격리막을 이용하여 dendrite 형성과 관련된 금속이온 흡착 능력과 리튬이온전도성, 열적 내구성이 평가되었다.

PO 필름 공급이 경북 성주지역 참외 산업에 미치는 영향을 분석하기 위하여 참외 재배면적, 재배 농가수, 수량 및 소득 등을 분석한 결과, PE 필름은 2010년에 비해 2014년도에는 전국, 경북 성주 지역에서 각각 91.5%, 94.9%, 95.2%로 감소한 반면, PO 필름 보급은 각각 342.5%, 500%, 825% 이었다. 2010년에 비해 2015년 재배면적과 농가수는 각각 8.8%, 11.9% 감소하였다. 수량과 생산량은 각각 38.2%, 25.9% 증가하였다. 조수입은 2010년 3,051 억원에서 2015년 4,020 억원으로 1.3배 증가하였고 소득도 2010년 1,936 억원에서 2015년 4,020 억원으로 2.7배 증가하였다. 이상의 결과를 종합 하면 PO 필름으로 교체되면서, 참외 생산성은 증대되고, 작업 노력 및 유해물질 배출은 감소될 것으로 보여진다.

참외 하우스 피복필름 장기사용을 위하여 필름두께, 적외선 흡수율, 자외선 투과율이 다른 Polyolefin ilm(일본산, J-1, J-2, J-3)을 2006년 1월 16일 피복하여 3년 사용한 처리구와 한국의 참외 재배농가에서 관행으로 사용하는 Polyethylene film(K-1)을 2008년 1월 16일 피복하여 1년 사용한 처리구를 대조구로 설치하여 피복필름의 장기사용 가능성을 검토한 결과, 보온성은 J-2 처리구에서 가장 높았고 J-3, J-1 순이었으며, 초기생육도 J-2 처리구에서 가장 좋았다. 개화 및 수확소요일수는 K-1 처리구에 비하여 J-2처리구에서 10일 정도 단축되었다. 과피의 색도 및 당도는 K-1에 비하여 J-3, J-1, J-2처리구에서 다소 높은 경향이었고 상품과 수량은 J-2, J-1, J-3 처리구 순으로 높았다.

Fireproofing polyolefin nanocomposite for the application of power distributing panel was prepared by compounding linear low density polyethylene(LLDPE), decabromodiphenyl oxide (DBDPO), Sb2O3 as flame retardant agents, and modified nano clay as filler. The optimized formulation ratio of compounds to prepare the fireproofing polyolefin nanocomposite was obtained. The flame retardant properties for nanocomposite prepared by compounding 22.5 phr of nano clay and 18 phr of DBDPO based on 100 phr of LLDPE were shown that the combustion time. 10~18 s, combustion distance, 12~15 mm and non-melt dropping characteristics. In particular. the content of DBDPO in nanocomposite could be decreased to 18 phr from 40 phr DBDPO for fireproofing composite containing 30 phr of clay. The electrical properties measured from tracking test, had an excellent antitracking properties by not showing the phenomenon of leakage current and sparking.

본 연구에서는 Si 미립자를 함유한 반도체 세정폐수의 관형막을 이용한 한외여과특성을 검토하였다. 관형막의 시간변화에 따른 투과유속의 감소현상은 막표면에 형성된 케익층의 증가 및 기공막힘에 기인하며, cross flow는 케익여과에 의한 막오염 형태를 보였으나 dead-end flow는 기공막힘과 케익여과에 의한 혼합형태를 보였다. Cross Flow의 케익저항의 크기는 3.16times1012 ~4.34times1012 m-1 였고, dead-end flow 는 6.6 times1012 ~12.19times1012 m-1였다. 운전초기의 흐름형태에 따른 투과유속은 cross flow 가 dead-end flow 의 약 7 배였다. Cross flow 투과유속은 약 42 ell/m2 hr, 용질배제율은 약 96 % 였으며, 분리막공정을 거친 투과수 중의 Si 입자의 평균크기는 20nm였다

숏크리트는 특성상 조기체적 불안성에 노출되므로, 강섬유등의 보강재를 사용한다. 그러나 해저터널 시공을 위한 숏크리트는 지속적으로 해수에 노출되므로 강섬유는 부식의 우려가 존재한다. 따라서 부식의 우려가 없는 폴리올레핀 섬유를 강섬유와 동시에 사용하여 숏크리트용 콘크리트의 물리적 특성을 분석하고자 한다. 각 섬유의 혼입율을 달리하여 압축강도, 휨강도 및 염해저항성을 평가한 결과 폴리올레핀 섬유와 강섬유의 혼합비율은 50:50이 적절할 것으로 판단된다.