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Myungwoong Kim(김명웅) 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.1
In past decades, photosensitive materials have been exploited in a range of applications. They have been successful to make structures in micro- and nano-scales. Beyond the conventional use, surface active functional materials are important in general scientific and engineering fields. The key of the formation of surface active properties is preserving vital and desired surface functionalities for target applications. In this talk, we demonstrate a new simple, mild, clean, chemically adjustable, and photocrosslinkable copolymer systems enabling to engineer the chemical properties of surfaces. The essential chemical principles are extended to attain surfaces with quantitatively controlled chemical reactivity, chemical patterns for spatial wettability control, intrinsically instable organic-inorganic hybrid perovskites patterns, and thermo- and alcohol-responsive resonator exhibiting an ability to precisely visualize surface and environmental conditions.
염료가 담지된 Polyacrylonitrile 나노섬유를 활용한 색채 감지 암모니아 기체 센싱
김민희(Minhee Kim),김명웅(Myungwoong Kim),이호익(Hoik Lee) 한국고분자학회 2020 폴리머 Vol.44 No.6
본 연구에서는 암모니아 기체 센싱이 가능한 polyacrylonitrile 기반 나노섬유를 제작하기 위한 bromocresol green 염료의 나노섬유 담지 방법에 대하여 고찰하였다. 나노섬유 표면에 염료를 직접 도포하는 방법(도포법)과 고분자 용액 제조 시 염료를 혼합하여 용액을 제조하는 방법(혼합법)을 적용하여 나노섬유를 제작하였고, 각각의 제조법으로 제작한 나노섬유가 암모니아 기체에 노출되었을 때 나타나는 색채 변화 거동을 관찰하였다. 도포법의 경우 암모니아 기체에 노출 시 수 초 가량의 응답 시간의 즉각적인 반응을 보여주었고, 함께 도포된 시트르산의 함량에 따라 초기 응답 속도와 가역성에 차이가 발생하였다. 그러나 혼합법의 경우 도포법에서 구현되지 못한 완벽한 가역성을 보여주었다. 본 연구가 제시하는 암모니아 비색 센서 제작에 따른 응답 거동 특성을 통해 추후 개발되는 염료 담지 비색 센서 제작에 대한 방향성을 제시할 수 있을 것이다. Two different fabrication approaches for bromocresol green (BCG) incorporated polyacrylonitrile (PAN) nanofiber, i.e., drop-casting and blending methods, were investigated for chromatic sensing of ammonia gas with high sensitivity and responsivity. Interestingly, we found that the difference in the dye incorporation process resulted in different responsive behavior when the nanofiber mats were exposed to ammonia gas. The mat prepared by drop-casting of dye solution to pristine PAN nanofiber mat responded rapidly upon immediate exposure to ammonia gas, and the response time was found to be dependent on the concentration of citric acid which is an additive for control of responsivity. For the blending method, however, complete reversibility was attainable, which could not be observed from the dye-incorporated mat by the drop-casting method. The studies on the different chromatic change behavior will offer a significant means towards effective and efficient sensory platform by color changes upon exposure to specific gases.
Gwang-Mook Choi(최광묵),Jin-Ju Choi(최진주),Woo-Cheol Kim(김우철),Hwanmin Hwang(황환민),Myungwoong Kim(김명웅),Min-Jun Kim(김민준) 한국고분자학회 2021 폴리머 Vol.45 No.6
본 연구에서는 나트륨-알지네이트/폴리아크릴아마이드(SA/PAM) 하이드로겔의 온도 및 가교제로 작용하는 N,N′-메틸렌비스아크릴아마이드(MBAAm) 농도에 따른 수용 형태 및 시간 변화를 분석하였다. 실험 결과, 수온이 증가하거나 가교제 농도가 감소할수록 SA/PAM 하이드로겔의 팽윤 및 수용 속도가 증가함을 확인하였다. 수온 상승 시 이온결합이 불안정하고 아마이드 결합이 깨지면서 하이드로겔의 수용 속도를 증가시키는 반면, MBAAm의 밀도 감소 시에는 주요 결합력인 이온결합력이 약화되어 고온수에 취약함을 확인하였다. 본 연구를 통해 SA/PAM 하이드로겔의 수용속도의 제어가 가능함을 증명하였고 선택적 수용이 가능한 차수재로서의 가능성을 제시하였다. The objective of this study was to examine changes in the dissolution rate of sodium-alginate/polyacrylamide (SA/PAM) hydrogel according to water temperature and concentration of cross-linking agent N,N"-methylenebisacrylamide (MBAAm). Results confirmed that swelling and dissolution rates of the SA/PAM hydrogel were increased when the temperature of the water was increased or the amount of MBAAm was decreased. When water temperature was increased, ionic crosslinks became unstable and amide bonds were broken due to hydrolysis, causing the hydrogel to rapidly dissolve in the hot water. Also, after the amount of MBAAm was decreased, ionic crosslinks became dominant and SA/PAM hydrogel became more vulnerable to hot water. Here, we analyzed the dissolution rate of hydrogel following temperature and MBAAm density changes. We also developed a selectively dissolvable water-blocking hydrogel that could be stable in cold water and become dissolved quickly in hot water.