분자량이 다른 PVP를 이용한 DSSC용 전해질의 특성

황기섭 ( Ki Seob Hwang ),하기룡 ( Ki Ryong Ha ),도석주 ( Seok Joo Doh ),김참 ( Cham Kim ) 한국공업화학회 2007 응용화학 Vol.11 No.2

시멘트 수용액에서 흡수 지연을 위한 Crosslinked Poly(sodium acrylate)의 표면 가교

황기섭(Ki Seob Hwang),장석수(Seok Soo Jang),정용욱(Yong Wook Jung),이승한(Seung Han Lee),하기룡(Ki Ryong Ha) 한국고분자학회 2011 폴리머 Vol.35 No.4

콘크리트 제조 시 사용되는 잉여수를 지연 흡수시키기 위하여 역유화중합법으로 중합된 가교 poly(sodium acrylate)(cPSA)를 ethylene glycol dimethacrylate(EGDMA)로 표면 가교시켰다. cPSA의 제조에서 연속상은 paraffin liquid, 단량체는 8 M 농도의 NaOH 수용액으로 90% 중화된 acrylic acid(AA), 가교제는 N,N-methylene bisacrylamide(MBA), redox 개시제는 ammonium persulfate(APS)와 sodium metabisulfite(SMBS)를 사용하여 역유화중합법으로 제조하였다. 제조된 cPSA는 EGDMA를 사용하여 표면 가교 반응을 수행하였다. 시멘트 수용액에서 Ca2+ 이온과 cPSA의 상호 작용을 관찰하기 위하여 FTIR spectroscopy 분석법을 사용하였다. 제조된 흡수제들을 탈이온수, Ca(OH)2 수용액(pH 12) 및 시멘트 포화 수용액에서의 팽윤비를 측정하였으며, cPSA는 2시간만에 팽윤이 완료되었지만, 표면이 가교된 cPSA-EGDMA는 3시간 후 팽윤이 거의 완료되는 것을 관찰하였다. 또한 합성한 cPSA-EGDMA를 첨가함으로써 시멘트의 응결시간과 모르타르의 압축강도 증가를 관찰하였다. To study the effect of incorporation of a surface crosslinking layer on a crosslinked poly(sodium acrylate)(cPSA) absorbent with ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), we synthesized several surface crosslinked cPSAs with EGDMA by an inverse emulsion polymerization method to delay the absorption of excess water in concrete. Liquid paraffin was used as a continuous phase. cPSA was synthesized with acrylic acid (AA) neutralized with aqueous 8 M sodium hydroxide solution as a monomer, N,N-methylene bisacrylamide (MBA) as crosslinking agent and ammonium persulfate (APS) and sodium metabisulfite (SMBS) as a redox initiator system by inverse emulsion polymerization. FTIR spectroscopy was used to characterize Ca2+ ion interaction with cPSA and cPSA-EGDMAs. The swelling ratios of synthesized absorbents were evaluated from the absorption in deionized water, cement saturated aqueous solution and aqueous solution of calcium hydroxide (pH 12). Equilibrium swelling times for cPSA and surface crosslinked cPSA with EGDMA were 2 and 3 hrs, respectively. We also observed an increase in setting time of the cement and an increase in the compressive strength of mortar by addition of the synthesized cPSA-EGDMA.

표면이 가교된 Crosslinked Poly(sodium acrylate) 흡수제가 첨가된 시멘트 모르타르의 강도 특성 연구

황기섭(Ki Seob Hwang),장석수(Seok Soo Jang),정용욱(Yong Wook Jung),이승한(Seung Han Lee),하기룡(Ki Ryong Ha) 한국고분자학회 2012 폴리머 Vol.36 No.2

콘크리트 제조 시 사용되는 잉여수를 지연 흡수시키기 위하여 역유화중합법으로 중합된 가교 poly(sodium acrylate)(cPSA)를 ethylene glycol dimethacrylate(EGDMA) 5, 10 및 20 g을 사용하여 표면 가교시켰다. 표면 가교제 첨가량이 다른 cPSA-EGDMA를 시멘트 질량의 0.5, 1.0 및 1.5 wt% 각각 첨가하여 모르타르의 압축 및 휨강도를 측정하였다. 그 결과 cPSA-EGDMA(20 g)을 0.5 wt% 첨가한 모르타르의 압축강도는 무첨가 시멘트에 비하여 낮게 나타났으나 다른 cPSA-EGDMA 첨가 모르타르는 높게 나타났다. 그 중 특히 cPSA-EGDMA(5 g)을 1.0 wt% 첨가 한 모르타르는 무첨가 모르타르의 압축강도(26.8 MPa)와 휨강도(2.52 MPa)와 비교하면 압축강도는 약 16%, 휨강 도는 약 10% 증가로 가장 높게 나타났다. 그리고 공극률이 압축강도와 휨강도에 미치는 영향을 측정하기 위하여, 이들 모르타르의 FE-SEM 분석 및 porosity를 측정하였다. FE-SEM 분석결과 팽윤된 cPSA-EGDMA(5 g)이 칼슘 실리케이트 수화물(C-S-H) 결정들 사이를 채우고 있는 것으로 확인되었다. cPSA-EGDMA를 첨가한 모르타르의 porosity 측정결과 무첨가 시멘트 모르타르에 비하여 모두 낮아진 가운데, 특히 cPSA-EGDMA(5 g) 1.0 wt% 첨가 한 모르타르는 무첨가 시멘트 모르타르(20.1%)보다 porosity가 16.5%로 가장 낮게 나타났다. To study the effect of surface crosslinked layer on the crosslinked poly(sodium acrylate) (cPSA) absorbent, we synthesized several surface crosslinked cPSAs with 5, 10 and 20 g of ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) by an inverse emulsion polymerization method to delay the absorption of excess water in concrete. We measured the compressive and flexural strength of mortars having 0.5, 1.0 and 1.5 wt% cPSA-EGDMA. We observed the increase of compressive and flexural strength of the cPSA-EGDMA added cement mortars except for the 0.5 wt% cPSAEGDMA (20 g) added cement mortar. 1.0 wt% cPSA-EGDMA (5 g) added cement mortar showed about 16% and 10% increased compressive and flexural strength than those of plain cement mortar. To study the effect of porosity on compressive and flexural strength, we used FE-SEM and porosimeter. FE-SEM analysis showed swollen cPSMAEGDMA (5 g) filled between calcium silicate hydrate (C-S-H) crystals. We observed the decreased porosity of the cPSA-EGDMA added cement mortars than that of plain cement mortar. 1.0 wt% cPSA-EGDMA (5 g) cement mortar showed the lowest porosity of 16.5%.

아스팔트용 반응성 고분자 개질제 합성 및 적용(1)

황기섭(Ki Seob Hwang),안원술(Won Sool Ahn),서숭혁(Soong Hyuck Suh),하기룡(Ki Ryong Ha) 한국고분자학회 2007 폴리머 Vol.31 No.1

모르타르 강도 증진을 위한 고분자 흡수제의 역유화 중합

황기섭(Ki Seob Hwang),정명근(Myoung Geun Jung),장석수(Seok Soo Jang),정용욱(Yong Wook Jung),이승한(Seung Han Lee),하기룡(Ki Ryong Ha) 한국고분자학회 2010 폴리머 Vol.34 No.5

콘크리트 제조 시 사용되는 잉여수를 흡수하기 위하여 흡수성의 sodium polyacrylate(PAANa)를 역유화중 합법으로 제조하였다. 연속상은 paraffin liquid를 사용하였으며 acrylic acid(AA)는 NaOH로 중화시켜 사용하였다. 가교제는 N.N`-methylene bisacrylamide (MBA)를 사용하였고 첨가량을 다르게 하여 중합을 실시하였다. 중합된 PAANa들의 입자크기 분석을 실시하고 이들이 탈이온수, 시멘트 포화수용액 및 Ca(OH)2 수용액에서의 팽윤비를 측정하였다. Ca2+ 이온과 PAANa의 상호작용을 관찰하기 위하여 FTIR spectroscopy 분석을 실시하였다. 중합된 PAANa를 포틀랜드 시멘트에 1 wt% 혼합 후 시멘트 모르타르 공시체의 압축강도와 휨강도를 측정한 결과, AA에 대하여 0.15 mol%의 MBA를 첨가하여 중합한 PAANa를 첨가하여 제조한 PAANa-시멘트가 일반 포틀랜드 시멘트와 비교하여 압축강도 약 30% 및 휨강도 약 10%가 각각 증가함을 확인하였다. Sodium polyacrylate (PAANa) was synthesized by inverse emulsion polymerization method to absorb excess water in concrete. Liquid paraffin was used as a continuous phase, Acrylic acid (AA) was neutralized by aqueous sodium hydroxide solution (8 M). Different amount of N,N`-methylene bisacryl-amide (MBA) was used as a crosslinking agent to change crosslinking density of the synthesized PAANa. The size distribution of synthesized particles was measured by particle size analyzer. Swelling ratio of crosslinked PAANa was evaluated from the equation in D. Ⅰ. water, cement aqueous solution, and Ca (OH)2 aqueous solution. The FTIR spectroscopy was used to characterize Ca2+ ion interaction with PAANa. Incorporation of 1.0 wt% PAANa into cement increased compressive and flexural strength approximately 30% and 10%. respectively, compared with those of ordinary portland cement.

전극의 두께와 소성 온도에 따른 DSSC의 효율 특성

황기섭 ( Ki Seob Hwang ),하기룡 ( Ki Ryong Ha ) 한국공업화학회 2010 공업화학 Vol.21 No.4

가역 감온 변색 겔형 염화 코발트/polyvinyl butyral을 이용한 온도 감지광섬유 센서 연구

황기섭 ( Ki Seob Hwang ),박재희 ( Jea Hee Park ),하기룡 ( Ki Ryong Ha ),이준영 ( Jun Young Lee ) 한국화학공학회 2014 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.52 No.4

In this study, we developed an optical-fiber sensor using cobalt chloride solution to monitor temperature in real-time between long distance points unaffected by the electro-magnetic wave and the vibration. Cobalt chloride solutions were made using 10% water and 90% ethanol (v/v) solution. The transmittance of these solutions was analyzed on 655 nm using UV-Visible spectrometer regarding temperature change. Also 30.8 mM cobalt chloride solution was gelled by dissolving polyvinyl butyral and the transmittance of this was analyzed on 655 nm regarding temperature change. The results of transmittance and optical power measurement showed decrease of both transmittance and optical power with increase of temperature from 66.8% and 149.5 nW at 25 ℃ to 7.1% and 48 nW at 70 ℃, respectively. These results support the possibility of gelled cobalt chloride/polyvinyl butyral as an optical-fiber sensor to monitor temperature change.

시멘트 모르타르용 cPSMA-PSMA 마이크로캡슐 흡수제 제조 및 적용

황기섭(Ki Seob Hwang),장석수(Seok Soo Jang),정용욱(Yong Wook Jung),이승한(Seung Han Lee),하기룡(Ki Ryong Ha) 한국고분자학회 2012 폴리머 Vol.36 No.2

콘크리트 제조 시 잉여수의 지연 흡수를 위하여 가교된 crosslinked poly(styrene-alt-maleic anhydride)(PSMA)가 core이고, PSMA가 shell인 마이크로캡슐 흡수제를 침전중합법으로 제조하였다. Shell의 두께를 조절하기 위하여 (core 단량체의 질량)/(shell 단량체의 질량) 비가 1/1, 1/2 및 1/3이 되도록 하여 cPSMA-PSMA를 중합하였다. FTIR spectrometer를 사용하여 시멘트 포화 수용액 내에서 PSMA가 가수 분해 반응이 일어남을 확인하였다. TEM 분석으 로 core/shell 단량체 비가 1/2(cPSMA #3)일 때 마이크로캡슐 구조를 잘 형성하는 것을 관찰하였고, 1/1(cPSMA #2)과 1/3(cPSMA #4)은 불완전한 마이크로캡슐 구조임을 관찰하였다. 시멘트 포화 수용액에서 cPSMA #3의 팽윤비는 초 기 20분까지 증가한 후 2시간까지는 감소하였으며, 그 후 24시간까지는 다시 증가하였다. 제조된 cPSMA #3을 시멘 트 페이스트에 첨가한 후 시간에 따른 점도 측정 결과 1시간까지는 거의 변화가 없었지만, 그 후 급격한 점도 증가가 일어났다. Core로만 구성된 cPSMA #1을 0.5 wt% 첨가한 시멘트 모르타르의 압축강도는 무첨가 시멘트 모르타르에 비해 약 5% 높게 나타났으며, cPSMA #3을 첨가한 모르타르는 약 7% 증가로 가장 높게 나타났다. We synthesized microcapsule absorbent with crosslinked poly(styrene-alt-maleic anhydride) (PSMA) as a core and PSMA as a shell by a precipitation polymerization method for the delayed absorption of excess water in cement mortar. cPSMA-PSMAs with core-shell structure were synthesized with ratios of 1/1, 1/2 and 1/3 as core monomer mass to shell monomer mass to control shell thickness. We observed the hydrolysis of PSMA in cement-saturated aqueous solution by a FTIR spectrometer. We observed good core-shell structure microcapsules for 1/2(cPSMA #3), but observed incomplete core-shell structure for 1/1(cPSMA #2) and 1/3(cPSMA #4) of core/shell monomer ratios. The swelling ratio of cPSMA #3 in cement-saturated aqueous solution was increased until 20 min. After that it was decreased until 2 hrs swelling time, and they started to increase again. The viscosities of cement paste with cPSMA #3 microcapsules were very slowly increased until 1 hr and increased fast after 1.5 hrs. Cement mortar with 0.5 wt% cPSMA #1 having only core part showed about 5% increase in compressive strength compared to that of plain cement mortar. cPSMA #3 added cement mortar showed the highest compressive strength with 7% increase.

아스팔트용 반응성 고분자 개질제 합성 및 적용

황기섭(Ki Seob Hwang),이종철(Jong Cheol Lee),장석수(Suck Soo Jang),이승한(Seung Han Lee),하기룡(Ki Ryong Ha) 한국고분자학회 2007 폴리머 Vol.31 No.6

백금/니켈 전기 도금 상대전극을 사용한 염료 감응형 태양전지 광전 변환 효율 특성

하기룡 ( Ki Ryong Ha ),황기섭 ( Ki Seob Hwang ),도석주 ( Seok Joo Doh ) 한국공업화학회 2011 공업화학 Vol.22 No.1

DSSC의 광전 효율 증대와 Pt 상대전극의 접착성 향상을 위하여 FTO (Fluorine-doped Tin Oxide) 유리면에 Ni underlayer를 전기 도금 후 Pt 층을 전기 도금하였다. Ni underlayer는 10mA/cm2에서 2min 동안 도금한 경우 Ni 층과 FTO 면 사이의 접착성이 가장 우수하게 나타났으며, Ni underlayer를 10mA/cm2에서 2min, Pt 층을 5mA/cm 2에서 1min 동안 전기 도금한 상대전극의 XRD 분석 결과 Ni 및 Pt의 금속 회절 peak들을 관찰 할 수 있었다. 이렇게 제조한 상대전극을 사용하여 DSSC의 impedance 측정 결과 75ohm의 가장 낮은 저항을 나타냈으며, 광전 효율은 5.6%로서 가장 높은 값을 나타내었다. We prepared a counter electrode by electroplating Ni as underlayer and Pt as plating layer on the FTO glass to increase the efficiency of dye-sensitized solar cell (DSSC). We found an excellent adhesion between Ni underlayer and FTO glass when Ni underlayer was electroplated at 10mA/cm2 for 2min on FTO glass. We observed Ni and Pt metal diffraction peaks by XRD analysis when Ni underlayer was electroplated at 10mA/cm2 for 2min, and Pt layer was electroplated at 5mA/cm2 for 1min on the Ni underlayer. Photovoltaic performance and impedance analysis of DSSCs fabricated with this counter electrode shows the highest efficiency of 5.6% and the lowest resistance of 75 ohm.