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      • Polyaniline-based Polymer Complexes for Electrochemical Applications

        전주원(Ju-Won Jeon) 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.1

        본 연구에서는 전도성 고분자의 일종인 폴리아닐린의 전기화학적인 특성에 대해서 소개한다. 첫 번째로 폴리아닐린/고분자 전해질 복합체의 경우 고분자 전해질과 폴리아닐린 간의 정전기적 인력 및 수소 결합으로 인하여 전기화학적 안정성이 증가하였다. layer-by-layer(LbL) technique를 이용한 폴리아닐린과 고분자 전해질의 다층필름의 경우 고분자 전해질 기능기의 pKa값에 폴리아닐린의 전기화학적 안정성의 큰 영향을 미치는 것을 발견하였다. 두번째로는 gold nanocube@폴리아닐린(AuNC@PANI) core/shell 나노구조를 합성하여, 전기전위를 가함으로써 PANI 껍질에 굴절률 변화에 따라 AuNC의 플라즈모닉 특성을 가역적으로 조절할 수 있었다. 폴리아닐린 껍질은 전기 활성 매체임과 동시에 AuNC의 플라즈몬 결합을 억제하는 물리적 장벽으로도 작용하여 AuNC사이의 커플링 현상을 효과적으로 억제할 수 있었다. 이어서 refractive index sensitivity(RIS) 값이 더 큰 gold nanorod를 코어로 사용하여 AuNR@PANI core/shell나노 구조가 합성되었다. 이러한 구조에서는 AuNR의 높은 RIS 때문에 보다 큰 플라즈모닉 파장의 변화를 얻을 수 있었다.

      • RPA 해석을 이용한 전해질 고분자 용액의 상 거동 연구

        자오밍거,장신위에,조준한 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.1

        최근에 상반된 전하를 갖는 고분자 전해질의 용액이 Lower critical solution temperature 거동을 나타내는 것이 관찰되었다. 비전하 LCST 용액의 상 거동의 이해를 위해서는 일반적으로 dispersion interaction 차가 필요하다. 이러한 인식 하에 상기한 고분자 전해질 용액의 복잡한 상 거동을 연구하기 위하여, 통계역학적 상태방정식 이론과 결합된 고분자전해질 용액을 위한 random-phase approximation 이론을 도출하여 전해질 용액의 교환 인력 및 하전체의 가리움 효과와 그로 인한 상 안정성을 고찰하도록 한다. 또한 실험과의 비교로부터 필요한 분자 변수 등을 추출하도록 하여 상 거동의 메커니즘을 연구하도록 한다.

      • 의료용 고분자 소재의 흐름특성이 적용된 멀티루멘 튜브 압출 성형용 Tip과 Die설계 연구

        이한창,김규만,최동윤,김우진 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.1

        카테터는 통상 의료용 고분자 소재로 이루어진 튜브 형태의 의료기기로서 인체 내에 삽입되어 배액, 투약, 혈액수집, 소작 등 다양한 분야에 적용되고 있는 최소침습기반 진단 및 치료 분야의 대표적인 기기이다. 카테터 튜브는 고체상태의 의료용 고분자 소재를 열에너지와 압축에너지를 이용하는 단일 스크류 압출 성형을 통해 생산되며, 특히, 튜브 내에 여러 형상을 가진 멀티루멘(multi-lumen) 튜브는 다양한 형상을 가진 Tip 과 Die에 의해 형상이 결정된다. 그러나, 액체상태의 고분자 소재가 Tip 과 Die 내를 유동할 때 발생되는 전단율과 압출성형기에서 인가되는 온도변화에 따라 점도가 변화하는 shear thinning 거동을 보이기 때문에 이러한 특성을 Tip 과 Die의 설계에 반영할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 실제 압출산업환경에서 발생할 수 있는 용융된 고분자 소재의 흐름 특성을 예측하고자 온도조건과 전단율에 따른 점도 변화를 측정하였고, 유한요소 해석을 통해 최종 압출물의 형상을 예측하였다. 또한 해석에서 얻어진 데이터를 Tip 과 Die의 설계에 반영하여 멀티 루멘 튜브의 품질을 개선하였다.

      • KCI등재

        수용성 싸이오카보네이트 고분자 제조와 구리이온 결합 연구

        손민진,도정윤 한국고분자학회 2023 폴리머 Vol.47 No.6

        수용성 싸이오카보네이트 고분자를 합성하기 위해 알콜기, 트리에틸렌글리콜, morpholine이 결합된 단분자를 합성하고 양이온 개환고분자 반응을 진행하였다. Morpholine이 결합된 단분자는 CF3CO2H 용매조건에서 아민의 중합 방해 기능을 억제시켜 고분자로 전환될 수 있었다. 구리(II) 이온 수용액에 합성된 고분자를 첨가하여 구리이온의 농도 변화를 관찰하였다. 구리이온의 농도는 첨가된 로다민 화학센서의 흡광도로 결정하였다. 구리와 로다민센서의 혼합 몰비를 1/2로 유지된 마이크로몰의 묽은 용액에서 흡광도 변화를 관찰하였다. 고분자 첨가에 따라 흡광도 감소가 일어났고 구리-고분자 결합 효과로 설명되었다. 0.5 µM의 구리이온은 200 ppm의 고분자를 첨가할 때 560 nm에서 흡광도가 약 1/4로 줄어들었다.

      • PVA-doped Conductive Polymer for Microneedle-type Biosensor Electrodes with High Conductivity and Excellent Durability

        길혜준,박진우 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.1

        본 연구에서는 전도성 고분자에 하이드로겔과 유기용매를 첨가하여 바이오센서에 사용되는 마이크로 니들 형태의 전극을 제작하는 방법을 개발하였다. 특히, 전도성 고분자가 전기전도도를 가질 수 있는 구조적 변화의 메커니즘을 이용하여 기계적 안정성도 동시에 확보할 수 있었다. 전도성 고분자의 기계적 특성 향상을 위한 기존 연구는 CNT, graphene 같은 재료를 첨가하여 복합재료를 제조하는데, 재료 자체의 뭉쳐지는 성질 때문에 고분자 내에서 분산이 어렵고 다량 첨가 시 복합 소재가 딱딱하고 탄력이 없는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 분산이 쉬운 물질의 소량 첨가로 전도성 고분자의 네트워킹을 유도하여 전기전도도, 강도, 탄성을 모두 제어할 수 있었다. 또한 본 연구에서 제작한 전도성 고분자를 이용하여 내구성 있고 높은 전기전도도를 가지는 유연한 마이크로 니들 형태의 전극을 제작하여 기존 마이크로 니들 전극의 한계를 극복할 수 있었다.

      • 스퍼터링 방식을 이용한 불소 고분자 대면적 박막 코팅 기술

        이상진(Sang-Jin Lee) 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.1

        PTFE로 대표되는 불소고분자는 발수성, 내화학성, 윤활특성, 절연특성 등 다양한 특성을 갖고 있어 산업용 소재로 널리 활용되고 있다. 하지만 낮은 접착력, 가시광선에서의 불투명, 정전기 발생 등으로 인해 여러 분야에서의 적용에 어려움이 있다. PTFE powder에 전도성 필러를 섞어 개발한 스퍼터링 타겟은 대면적 연속 공정으로 불소 고분자 박막의 제조를 가능하게 하였다. 스퍼터링 방식으로 플라즈마를 이용하여 제작한 플라즈마화 플로로카본(plasma-polymerized fluorocarbon, PPFC)은 PTFE의 장점은 그대로 가지면서, 기재와의 접착력이 우수하며, 가시광선 영역에서 투과율 및 투명성이 매우 우수하고, 나노컴포지트 기술을 응용하여 정전기를 제거할 수도 있다. 본 발표에서는 스퍼터링 방식으로 제작되는 불소 고분자 박막의 물성과, 반사방지, 열차단 필름, 필름형 히터, 항균 및 항바이러스, 초발수 섬유 등에의 응용기술에 대해 소개한다.

      • Photothermal Bending of Bilayer Containing Hydrogel/Conductive Polymer Composites

        최인혁,전석진 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.1

        하이드로젤은 친수성 고분자 사슬의 화학적 또는 물리적 가교를 통해 3차원 망상구조의 형태를 가진다. 외부 자극에 따른 고분자 사슬의 친수성 변화로 발생하는 망상구조의 부피 변화는 약물전달, 소프트로봇의 구동에 중요한 원동력으로 작용한다. 공액 고분자는 단일결합과 이중결합의 반복으로 형성된 π-공액 구조를 가져 낮은 밴드갭 에너지로 인해 우수한 광열변환 효율을 가진다. 본 연구에서는 공액 고분자를 하이드로젤에 도입하여 공액 고분자의 광열변환 효과에 의한 하이드로젤의 팽윤거동을 관찰하고자 하였다. 팽윤거동 관찰을 위해 하이드로젤/공액 고분자와 유리상 고분자의 이중층 필름을 제작하였고, 광열효과에 의한 굽힘 현상으로부터 팽윤거동을 확인하였다.

      • 고분자 중공사 기반 금속-유기 골격체 기체 분리막에 관한 연구

        엄기원(Kiwon Eum) 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.2

        막을 활용한 산업적 규모의 에너지 효율적인 분리 정제 공정은 가격 경쟁력 있는 분리막 제작법의 부재로 인해 아직 실현되지 못하고 있다. 금속-유기 골격체는 금속 노드와 유기 전구체 사이의 규칙적인 배위결합과 높은 비표면적을 갖는 다공성 구조체이다. 다양한 종류의 유기 전구체와 금속 노드의 조합으로 인해 다양성, 고-투과, 고-선택성 등 분리막 소재로서 뛰어난 특성을 보인다. 또한, 제올라이트 등 기존 분리막 소재로 사용되었던 무기물 기반 소재와 달리 유기 전구체로 인해 고분자와 좋은 친화력을 보일 뿐만 아니라 합성법 또한 간단하다. 이에 본 연구에서는 대면적화에 유리하면서도 가격 경쟁력 있는 고분자 중공사 지지체 기반 금속-유기 전구체 분리막 합성법에 관해 소개하고 탄화 수소 분리 성능에 관해 토론해 보고자 한다. 특히, 합성된 ZIF-8 고분자 중공사 분리막의 C3 올레핀 파라핀 분리 및 수소 분리 특성에 관해 토론하고자 한다.

      • 복사냉각 특성을 가지는 고분자 복합구조 설계

        조보경,이병완,김영석 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.2

        지구온난화를 해결하기 위해 화석 연료 사용량 저감, 신재생에너지 개발 등 다양한 연구가 진행되어왔다. 그러나 도시 집중화와 건축물의 스마트화로 인해 에너지 소비의 지속적인 증가로 도시의 열섬현상은 심각해지고 있다. 이를 개선하기 위한 기술로 복사형태로 흡수한 열을 방사하는 복사냉각 기술이 주목받고 있다. 본 연구에서는 반사체와 열적외선 방사 특징을 가진 고분자 코팅 층의 복합적 특성을 이용하여 최적의 복사냉각 구조를 제안하였다. 최적의 복사냉각 구조 연구로 특정 관능기를 가지는 고분자의 흡수-방사특성과 굴절율 차이를 이용한 다층 구조 복합막의 광학적 특성을 분석하였다. 제작한 복사냉각 다층박막에 대해 가시광, NIR, MIR 영역에서 반사, 투과, 흡수 특성을 분석하여 방사특성을 확인하고 이를 옥외평가로 확인하였다. 특정 파장에 대한 방사특성을 가지는 고분자의 코팅두께를 최적화하여 기존 구조대비 평균 5.0℃ 이상 냉각효과를 나타냄을 확인했다. 본 연구에서 제안된 복사냉각 특성을 가지는 고분자 복합 구조는 실외에서 사용하는 다양한 물체의 표면 냉각에 사용될 것으로 기대된다.

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