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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.
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고분자 전해질 용액의 Salt Partitioning 현상 연구
자오밍거,장신위에,조준한 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.2
고분자 전해질 용액의 안정성, 즉 열역학적 상 거동은 bio system 과 그 소재 응용에서 매우 중요하다. 특히, salt partitioning 은 supernatant phase 와 complex phase 간의 상 평형에 심대한 영향을 미치는 현상이다. 이를 분자론적으로 고찰하고자 하여 고분자 전해질 용액에 대한 통계역학적 상태방정식 이론을 이용한 상 거동 해석을 통해 연구하도록 한다. 특히 고분자 사슬 연결에 의한 excess chemical potential 과 단량체 간 repulsion 의 효과가 salt partition 에 미치는 영향을 고찰하도록 한다. 아울러, 시스템에 가해지는 압력이 salt partition 에 미치는 효과도 고찰해보도록 한다.
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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.
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안태규(Tae Kyu An) 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.2
유기전자소재는 저온에서 플라스틱 필름, 종이 등의 다양한 기판 위에 용액 공정을 통해 박막형성이 가능하다. 이때문에 유기물을 활용한 유연소자개발이 이루어진다. 하지만 기존 전자소자보다 특성이 떨어지는 단점 때문에 상용화되지 못하고 있다. 이번 발표에서는 azide 계 광경화제를 활용해 고분자의 물성을 개선하고 유기트랜지스터에 알맞은 절연소재를 개발한 내용을 다루고자 한다. 경화제를 도입한 경우 고분자의 내화학성을 높일 뿐만 아니라 고분자의 결정성이나 쌍극자 세기를 조절해 트랜지스터 소자의 전기적 특성을 향상시킬 수 있었다.
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지방족 폴리케톤/폴리아마이드 6 블렌드에서 성분 고분자 간 반응과 겔화 반응이 블렌드의 물성에 미치는 영향
권홍구,최홍균,손영곤 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.2
지방족 폴리케톤(aliphatic polyketone, PK)/폴리아마이드 6(polyamide 6) 블렌드의 상용성 및 물성에 관하여 연구하였다. PK/PA 블렌드는 상 분리된 구조를 보이면서 계면접착력과 충격 강도가 높았는데 두 고분자 간에 화학반응으로 형성된 PK-PA 공중합체가 반응상용화제와 같은 역할을 하기 때문인것으로 밝혀졌다. PK 와 PA 의 혼련 토크 값이 두 성분 고분자에 비해 매우 높았고 FTIR 분석으로 형성된 공중합체의 존재를 확인할 수 있었다. 또한 PA 는 PK 의 가교 반응을 촉진시키는 것으로 관찰되었다. 다양한 가공 조건에서 제조된 블렌드를 분석한 결과 가교 고분자의 양이 증가함에 따라 블렌드의 충격 강도가 급격히 증가함을 관찰하였다. 이상의 결과로부터 PK/PA 블렌드의 물성이 상용화제 없이도 높은 이유는 PK 와 PA 사이에 발생하는 화학반응과 PA 가 PK 의 가교화를 촉진시키는 두가지 원인에 의한 것임을 알 수 있었다.
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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.
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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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