과도상태의 회전형 흡수기에서 혼합기체 중 이산화탄소 흡수량 계산 모델

백현종,Paik, Hyun-Jong 대한기계학회 2002 大韓機械學會論文集B Vol.26 No.12

A mathematical model for the prediction of carbon-dioxide absorption rate during the transient state of rotary type absorber is developed. The rotary type absorber operates using a fast rotating porous structure and clean water. The model for the transient state rotary type absorbers is based on the steady state model of packed tower absorber. The paper manipulates the operating data of an arbitrary quasi-steady state condition of rotary type absorber for the determination of the coefficients involved in the model developed. The prediction accuracy is evaluated from the measured data of rotary type absorber operated under fast transient state. The measured data include the mole fraction of carbon dioxide in mixed gas and the pressure of absorber. The relative error in carbon dioxide prediction is estimated to be 20% at maximum. The model is successfully applied for the prediction of the behavior of a closed cycle diesel engine.

Molecular Weight Distribution of Polystyrenes Prepared by Reversible Deactivation Radical Polymerization

Hyun Jong Paik(백현종) 한국고분자학회 2020 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.45 No.2

리빙 라디칼 중합의 연구 개발 동향

백현종(Hyun Jong Paik),홍성철(Sung Chul Hong),유현오(Hyun Oh Dong),김정안(Jung Ahn Kim) 한국고분자학회 2005 고분자 과학과 기술 Vol.16 No.3

Methacrylic Acid가 도입된 Styrene-Butadiene Rubber를 기반으로 한 Ionic Elastomer 합성

김기현 ( Ki Hyun Kim ),이종엽 ( Jong Yeop Lee ),최준명 ( Joon Myeong Choi ),김희정 ( Hee Jung Kim ),서병호 ( Byeong Ho Seo ),김봉수 ( Bong Soo Kim ),곽광훈 ( Gwang Hoon Kwag ),백현종 ( Hyun Jong Paik ),김원호 ( Won Ho Kim ) 한국고무학회 2013 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.48 No.1

본 연구에서는 저온유화중합을 통해 벤질메타아크릴레이트 (benzyl methacrylate, BzMA) 를 third monomer로 사용하여 styrene-butadiene-benzyl methacrylate copolymer (BzMA-SBR) 를 합성하였다. 수산화나트륨 (NaOH) 을 이용하여 가수분해반응을 통해 BzMA 의 벤질 그룹을 deprotection 시켜 carboxylated styrene butadiene rubber (XSBR) 로 만든 후, Na-XSBR 아이오노머를 제조하였다. 중합 시 BzMA 의 투입량을 달리하여 XSBR 의 카르복실기 (carboxyl group) 함량을 다양하게 조절하였다. FTIR (ATR), 1H NMR, DSC 를 이용하여 합성된 BzMA-SBR, Na-XSBR 아이오노머의 구조와 특성을 분석하였다. A new terpolymer, styrene-butadiene-benzyl methacrylate copolymer (BzMA-SBR) was synthesized by emulsion polymerization. After polymerization, XSBR ionomer was prepared by deprotection of benzyl group of BzMA through hydrolysis with NaOH. Carboxyl group contents can be controlled by changing the initial feed contents of BzMA. Structure of BzMA-SBR and XSBR were characterized by FTIR, 1H NMR and DSC.

Debundling of Carbon Nanotube by Sulfonated Poly(ether sulfone) and Silver Nanowire for Hydrogen Peroxide Sensor

Thirumalai Dinakaran,Subramani Devaraju,Bosung Shin(신보성),Hyun-jong Paik(백현종),Seung-Cheol Chang(장승철) 한국고분자학회 2017 폴리머 Vol.41 No.6

탄소섬유전극을 기반으로 효소가 불필요한 과산화수소(H₂O₂) 센서를 분산된 은 나노와이어와 단일벽 탄소나노튜브를 탄소섬유전극 표면에 드롭캐스팅법으로 고정화하여 제작하였다. 센서 제작에 사용된 탄소나노튜브는 고분자 분산제인 술폰화 폴리(에테르 술폰)에 의하여 효과적인 길이/직경의 종횡비를 나타낼 수 있도록 개별 분산되었으며 센서의 성능 향상을 위하여 은 나노와이어와 더불어 컴포지트 형태로 제작되어 새로운 센서 제작법에 활용되었다. 제작된 센서는 H₂O₂에 대하여 높은 전기촉매활성과 재현성, 빠른 분석 시간 및 우수한 감도를 나타냄을 확인하였다(센서 감도: 1.3 μA·mM<SUP>-1</SUP>, 검출 한계: 0.69 μM (S/N=3) 및 검출 시간: 3초 미만). 따라서 본 연구에서 개발된 고분자 분산제를 사용한 단일벽 탄소나노튜브의 수용액 내에서의 분산도 향상은 효소가 불필요한 H₂O₂ 센서의 설계 및 제작에 활용될 것으로 기대된다. A new non-enzymatic hydrogen peroxide (H₂O₂) sensor based on carbon fiber microelectrodes (CFMEs) has been developed. The CFMEs were modified using a simple drop casting procedure with effectively dispersed silver nanowires (AgNWs) and debundled single-walled carbon nanotubes (SWCNTs). In aqueous solution, the SWCNTs were debundled with a high length/diameter aspect ratio using a synthesized polymer dispersant, sulfonated poly(ether sulfone) (SPES). Enhanced electrocatalytic activity of the sensor for the reduction of H₂O₂ was obtained with the sensor sensitivity of 1.3 μA·mM<SUP>-1</SUP> and the detection limit of 0.69 μM (S/N=3) with a quick turnaround time (less than 3 s). The results clearly reveal that the AgNW-SWCNTs/CFMEs possess high electro-catalytic activity and efficient sensitivity with high reproducibility and fast amperometric response production. Therefore, the proposed debundling approach can be expanded to design and develop nonenzymatic hydrogen peroxide sensors.

4-Arm 스타형과 선형 블록 공중합체의 구리 프탈로시아닌 분산 연구

김병재(Byoung Jae Kim),정종화(Jong Hwa Jeong),정지혜(Ji Hye Jung),김봉수(Bong Soo Kim),정기석(Ki Suck Jung),백현종(Hyun Jing Paik) 한국고분자학회 2014 폴리머 Vol.38 No.5

본 연구에서는 잘 규정된 4-arm 스타형 및 선형 고분자를 합성하여 구조에 따른 구리 프탈로시아닌(CuPc)의분산 안정성을 비교하였다. 분산제는 (2-dimethylamino)ethyl methacrylate(DMAEMA)와 poly(ethylene glycol)methyl ether methacrylate(PEGMA)를 사용하여 activators generated by electron transfer(AGET) 원자이동라디칼중합법(ATRP)으로 합성하였다. 합성된 고분자는 젤투과 크로마토그래피(GPC)와 핵자기 공명 분광법(NMR)을 사용하여 합성한 고분자들의 분자량 및 단량체의 조성을 결정하였다. 4-Arm 스타형 고분자 및 선형 고분자 분산제에서stabilizing group인 PEGMA의 중합도를 조절하여 copper phthalocyanine(CuPc)의 분산 안정성에 미치는 영향을 연구하였다. PEGMA의 DP가 130인 4-arm 스타형 고분자를 사용한 경우 25 ℃에서 7일 동안 CuPc의 분산상이 안정적으로 유지되었다. Well-defined star shaped and linear block copolymers were synthesized to study the dispersion stability of copperphthalocyanine (CuPc). We synthesized dispersants using (2-dimethylamino) ethyl methacrylate (DMAEMA) andpoly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate) (PEGMA) by activators generated by electron transfer (AGET) atom transfer radical polymerization (ATRP). pDMAEMA-b-pPEGMA copolymers were characterized by GPC and NMR. Furthermore, we studied the effect of the dispersion stability of copper phthalocyanine by controlling the degree of polymerization of PEGMA as a stabilizing group. The 4-arm star shaped polymeric dispersant showed better dispersion stability of CuPc at 25 oC for 7 days.

1,2,3-트리아졸 폴리머의 상호계수 χ의 결정

이동훈 ( Dong Hoon Lee ),이수경 ( Soo Kyeong Lee ),김경태 ( Kyoung Tae Kim ),백현종 ( Hyun Jong Paik ),전흥배 ( Heung Bae Jeon ),민병선 ( Byoung Sun Min ),김원호 ( Won Ho Kim ) 한국고무학회 2013 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.48 No.2

폴리머의 가교밀도는 팽윤 실험 데이터를 이용한 Flory-Rehner 식에 의하여 정량적으로 계산할 수 있는데, Flory-Rehner 식에서 상호계수 (χ) 항에 있는 lattice constant β1 값은 주의해서 선정되어야 한다. 이 β1 값은 경험에 의한 실험값으로 연구자에 따라 조금씩 다른 값이 선택되어 사용되고 있다. 일반적으로 Mooney-Rivlin 식에서 가교점 사이의 평균 분자량 Mc 값은 Flory-Rehner 식에서의 Mc 값과 동일한 의미를 가지며 Mooney-Rivlin 식으로부터 Mc 값을 구하면 Flory-Rehner 식에서 β1 값을 구할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 먼저 Flory-Rehner식의 상호계수 (χ) 항의 β1 (=0.34) 과 1,2,3-트리아졸 폴리머의 팽윤 실험 데이터를 적용하여 Mc 값을 계산하고, 두 번째로 인장 실험 데이터를 이용한 Mooney-Rivlin 식을 이용하여 Mc 값을 계산 후 비교하였다. 결과적으로 두 개의 Mc 값이 거의 유사하여 Flory-Rehner 식의 상호계수 (χ) 를 위해 선정한 β1 (=0.34) 값이 적절함을 증명하였다. The crosslinking density of polymer can be quantitatively calculated by the Flory-Rehner equation using the swelling experimental data and the lattice constant β1 of interaction parameter (χ) in this equation should be chosen have used cautiously. This β1 is the experimental data by rule of thumb, and researchers have used little different values respectively. Generally, the average molecular weight between crosslink points Mc in the Flory-Rehner equation and the Mooney-Rivlin equation have the same value, and β1 can be calculated when the Mc in the Flory-Rehner equation is given. Therefore, in this research, firstly we calculated the Mc using the selected β1 (=0.34) and the swelling experimental data of 1,2,3-triazole polymer from the Flory-Rehner equation, secondly the Mc from the Mooney-Rivlin equation is calculated by the tensile experimental data, and finally two Mc were compared. As a result, two Mc values were almost the same, and it was proved that the β1 (=0.34) was selected properly.

아크릴로니트릴이 극성기로 도입된 유화중합 SBR/실리카 컴파운드의 기계적 물성

김동원 ( Dong Won Kim ),서병호 ( Byeong Ho Seo ),김희정 ( Hee Jeong Kim ),백현종 ( Hyun Jong Paik ),강종원 ( Jong Won Kang ),김원호 ( Won Ho Kim ) 한국고무학회 2012 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.47 No.1

본 연구에서는 polar 한 silica 와 non-polar 한 고무사이의 친화력을 증대시키기 위하여 SBR 분자 주쇄에 acrylonitrile 을 도입시킨 acrylonitirle functionalized emulsion SBR 의 물성에 관하여 연구하였다. Acrylonitrile의 nitrile group 은 silica 표면의 silanol group 과 H-bond 를 형성할 수 있음으로 polar 한 silica 표면에 흡착되는 가교촉진제를 줄이고 가황반응을 촉진시키는 것으로 판단된다. SBR 및 AN-SBR 에 PEG 를 적용한 컴파운드의 경우 PEG 와 silica 표면의 silanol group 과의 상용성이 높아 가교촉진제가 polar 한 silica 표면에 흡착됨을 줄여가교시간이 단축된 것으로 판단된다. 기계적 물성에서 AN-SBR 컴파운드는 SBR 1721 컴파운드 대비 100%, 300%에서 높은 모듈러스 값을 나타내었다. 이러한 결과는 AN-SBR 의 높은 분자량 및 nitrile group 의 도입에 따른 가교도의 상승에 의한 결과로 판단된다. 동적점탄특성 결과에서 AN-SBR 컴파운드는 SBR 1721 컴파운드 대비60 ℃ 에서 낮은 tan δ 값을 나타내었으며, 이는 nitrile group 과 silica 사이의 친화력에 따른 filler-rubber interaction의 향상에 의해 반복변형에 의한 energy dissipation 이 낮은 것으로 판단된다. Acrylonitrile was introduced in the emulsion SBR to increase compatibility between silica and rubber. AN-SBR/silica compounds showed faster vulcanization time and higher delta torque values than SBR 1721/silica compounds because interaction between nitrile group of AN-SBR and silanol group on the silica surface could make hydrogen bond that prevented adsorption of the accelerator on the silica surface, which improved the vulcanization reaction efficiency and enhanced the degree of crosslinking. AN-SBR/silica compound showed higher values in minimum torque than SBR 1721/silica compound during the vulcanization because AN-SBR has higher molecular weight than SBR 1721 in the raw material. When PEG was added to the SBR 1721 and AN-SBR compounds, vulcanization time was faster than SBR 1721 and AN-SBR compounds without PEG because PEG has a large number of ether linkages which show high compatibility with silanol group on the silica surface that prevented the adsorption of the accelerator and the ingredients on the silica surface, which improved the vulcanization reaction efficiency. In the mechanical properties, AN-SBR compounds showed higher modulus values at 100%, 300% than SBR 1721 compounds because interaction between nitrile group of AN-SBR and silanol group on the silica surface enhanced the degree of crosslinking. In the dynamic properties, AN-SBR compounds showed lower tan δ values at 0 ℃ than SBR 1721 compounds in accordance with the Tg values. AN-SBR compounds showed lower tan δ values at 60 ℃ than SBR 1721 compounds because interaction between acrylonitrile and silica caused strong filler-rubber interaction that induced low energy dissipation by the filler-filler interaction.

ATRP를 이용한 Lysine 말단기르 가진 펩다이트-고분자 히이브리드 합성

하은주(Eun Ju Ha),김미진(Mi Jin Kim),김진구(Jin Ku Kim),안성수(Seong Soo An),백현종(Hyun Jong Paik) 한국고분자학회 2014 폴리머 Vol.38 No.4

펩타이드-고분자 하이브리드 소재(PPs)들은 선택적 용매에서 나노구조 형성을 위한 잠재적 구성 요소로서 많은 연구분야에 이용되고 있다. PPs는 잘 정의된 펩타이드-고분자로 이루어진 바이오콘주게이트의 손쉬운 제조방법과 다양한 응용분야에서 이들의 고유활성도에 대한 연구는 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 atom transfer radical polymerization(ATRP)와 고체상 펩타이드 합성법을 이용하여 펩타이드-고분자 하이브리드 소재를 제조하였다. PYHK(proling-tyrosine-glcing-lysine)펩타이드를 제조하기 위하여 일반적인 고체상 펩타이드 합성법을 이용하였다. PYGK펩타이드는 섬유소용해(fibrinolysis) 과정에서 프라스미노젠과 반응하는 PFGK(proline-phenylalanine-glycine-lysine)와 유사한 펩타이드이다. 페타이드와 펩타이드 개시제는 MALDI-TOF와 1H NMR을 이용하여 분석하였다. 펩타이드-고분자인 pSt-PYGK는 GPC, IR, 1H NMR 분석법, 그리고 TLC를 이용하여 분석하였다. 구형 마이셀 집합체는 TEM과 SEM으로 측정하였다. 본 합성방법은 고유결합 활성도를 가진 잘 정의된 펩타이드-고분자 하이브리드 소재를 합성할 수 있는 기회를 제공한다. Recently, the peptide(or protein)-polymer hybrid materials(PPs) were sought in many research areas as poten-tial building blocks for assembling nanostructures in selective solvents. In PPs, the facile routes of preparing well-defined peptide-polymer bio-conjugates and their specific activities in various applications are important issues. Our strategy to prepare the peptide-polymer hybrid materials was to combine atom transfer radical polymerization (ATRP) method with solid phase peptide synthesis. The standard solid phase peptide synthesis method was employed to prepare the PYGK(proline-tyrosine-glycine-lysine) peptide. PYGK is an analogue peptide, PFGK (proline-phenylalanine-glycine-iysine), which interacted with plasminogen in fibrinolysis. The peptide the peptide-initiator were characterized with MALDL-TOF mass spectrometry and 1H HMR SPECTROMETER. The peptide-polymer, pSt-PYGK was characterized by GPC, IR, 1H NMR spectrometer and TLC. Spherica micellar aggregates by TEM and SEM. Current synthesis meth-odology suggested opportunities to create the well-defined peptide-polymer hybrid materials with specific binding activity.

Copper Phthalocyanine Pigment의 분산을 위한 (2-Dimethylamino)ethyl Methacrylate와 Oligo(ethylene oxide)methyl Ether Methacrylate를 포함하는 잘 규정된 블록 공중합체형 분산제의 원자 이동 라디칼 중합을 이용한 합성

김은희(Eun Hee Kim),김봉수(Bong Soo Kim),정기석(Ki Suk Jung),김진구(Jin Goo Kim),백현종(Hyun Jong Paik) 한국고분자학회 2012 폴리머 Vol.36 No.1

LCD 컬러필터에서 안료의 분산은 컬러 강도를 증가시키는 중요한 요소이므로, 안료를 분산시키기 위한 안료 분산제의 첨가는 필수적이라 할 수 있다. 안료 분산제로서의 고분자는 안료와의 친화성을 가지는 anchoring group과 매체와의 혼화성을 가지는 stabilizing group을 포함하고 있다. 원자 이동 라디칼 중합은 잘 규정된 고분자 합성을 가능하게 하는 중합법으로, 이러한 구조를 포함하는 고분자형 안료 분산제를 얻기 위한 적절한 수단이 될 수 있다. Anchor로서 (2-dimethylamino)ethyl methacrylate를, stabilizer로서 oligo(ethylene oxide)methyl ether methacrylate를 각각 선택해 고분자 분산제를 합성하였다. 고분자의 구조 및 조성이 안료 분산에 미치는 영향을 연구하기 위해 다양한 길이의 stabilizing group을 가지는 diblock copolymer를 합성하여 비교하였다. The dispersion of pigment particles is important because it is capable of increasing the color strength, contrast, and transmittance of color-LCD products. Pigment dispersion properties are very important factors for the quality of LCD color filters. The chemical structure of polymeric dispersants for pigment is important to improve dispersion stability and prevent aggregation or flocculation of pigment in organic or aqueous systems. Polymeric dispersants should contain both anchoring group that interacts with pigment surface and stabilizing group that provides steric stabilization. Moreover, the molecular weight and composition of block copolymer have the an effect on pigment dispersion. In this study, adequate dispersants, block copolymers containing (2-dimethylamino)ethyl methacrylate as anchoring group and oligo(ethylene oxide)methyl ether methacrylate as a stabilizing group were designed and synthesized by atom transfer radical polymerization in order to prepare well-defined structure, molecular weight and composition.