Synthesis of Highly Selective Polyimide Material and Comparison of Gas Permeability by Molecular Dynamics Study

DOI: http://dx.doi.org/10.14579/MEMBRANE_JOURNAL.2015.25.2.162

고선택성 폴리이미드 소재의 합성 및 분자동력학 연구를 통한 기체투과도의 비교

이 정 무*

^,

**⋅김 득 주*⋅정 문 기*⋅이 명 건**⋅박 치 훈***⋅남 상 용*

^,†

*경상대학교 나노신소재융합공학과, 공학연구원, **애경유화 중앙연구소, ***경남과학기술대학교(GNTECH) 에너지공학과 (2015년 4월 16일 접수, 2015년 4월 22일 수정, 2015년 4월 22일 채택)

Synthesis of Highly Selective Polyimide Material and Comparison of Gas Permeability by Molecular Dynamics Study

Jung Moo Lee* ^,

**, Deuk Ju Kim*, Moon Ki Jeong*, Myung Gun Lee**, Chi Hoon Park***, and Sang Yong Nam*

^,†

*Department of Materials Engineering and Convergence Technology, Engineering Research Institute, Gyeongsang National University, Jinju, 660-701, Korea

**Aekyung Petrochemical Co., LTD, Daejeon 305-345, Korea

***Department of Energy Engineering, Gyeongnam National University of Science and Technology (GNTECH), Junju, 660-758, Korea

(Received April 16, 2015, Revised April 22, 2015, Accepted April 22, 2015)

요 약: 본 연구에서는 다양한 아민기를 가지는 폴리이미드 소재 및 분리막을 제조하여 그들의 구조의 변화에 따른 기체 투과도를 측정하였으며 동력학(Molecular dynamics; MD) 기술을 이용하여 해당 기체의 시간의 변화에 따른 위치와 속도를 계산하여, 기체분자의 동적 특성을 분석하는데 활용하였다. 투과도 측정결과 합성된 고분자 소재의 경우 고분자 내의 free volume을 증가시키는 치환기를 도입시켰을 경우 기체투과도가 증가되었으나 rigid한 구조가 도입된 폴리이미드는 투과도가 감소되는 경향을 확인하였다. 또한 분자동력학 시뮬레이션을 이용하여 기체투과거동 변화를 분석한 결과 실제 기체투과도 측 정결과와 유사한 결과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

Abstract: In this study, gas permeability of polyimide materials having a various amine group was measured and molec- ular dynamics was used to analyze the dynamic characteristics of the gas molecules in the polyimide by calculating the po- sition and velocity of the gas molecules with change of the time. The gas permeability of polyimide membrane having sub- stitution site which increase free volume in the polymer was increased. However, polyimide with rigid structure showed de- creased gas permeability. As a result of analyzing the change in the gas permeation behavior using molecular dynamics sim- ulations, we confirmed that the results show the same tendency with actual measurements of the gas permeability.

Keywords: molecular dynamics (MD), polyimide, gas separation membrane, diffusivity

1. 서 론¹⁾

최근 환경오염과 자원고갈의 문제로 인하여 다양한 학계에서 저비용 고효율을 가지는 에너지용 고분자 소 재와 이를 이용한 환경 에너지 시스템의 개발이 이슈화 되고 있다. 최근 들어 미세먼지, 황사, 온실효과 등 국

내에서 대두되고 있는 대기환경 문제의 해결을 통하여 최근들어 기체분리, 포집 및 저장과 관련된 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있으며 탄소배출권 거래 제 등이 제도적으로 시행되고 있어 대기환경 분야에 대 한 연구 필요성이 증가되고 있는 추세이다. 고분자 분 리막을 이용한 기체분리 공정은 타 공정대비 낮은 제조

† Corresponding author(e-mail: [email protected], http://orcid.org/0000-0002-6056-2318)

및 운영비용, 복잡하지 않은 구조의 설계, 다양한 소재 의 활용 가능성으로 인하여 많은 연구가 이루어져 왔다 [1,2]. 또한 분리막 공정은 개발된 소재가 기체 분리막 공정뿐만 아니라 수처리 시스템, 에너지용 고분자 소재 등 다양한 분야에 활용이 가능하다는 장점을 가지고 있 다. 기체분리용 고분자 분리막의 경우 소재가 가지는 고유 한 특성인 투과도(permeability)와 선택도(selectivity)의 제 어를 통하여 적용하고자 하는 기체분리 분야(천연가스의 정제, 질소/산소 분리, 이산화탄소 포집, 천연가스 정제 등) 에 적용이 가능하다. 이러한 이유를 근거로 cellulose ace- tate[3], polyperfluorodioxoles[4], polycarbonates[5], poly(phenylene oxide)[6], polysulfone[7], polyimide[8-10]

등의 결정성 고분자와 poly(dimethylsiloxane), ethylene ox- ide/propylene oxide 등의 고무상 고분자 등이 기체분리 분 야의 적용을 위해 많은 연구가 진행되어 왔다[11]. 그러나 대부분의 기체분리막 시스템은 일정한 수준 이상의 압력 과 온도에서 구동이 되므로 이를 적용하기 위한 고분자 소 재들은 우수한 물리적, 열적 안정성도 동시에 요구가 되고 있다. 따라서 최근 들어 polyimide (PI), polybenzoxazole (PBO)[12], polybenzothiazole (PBZ)[13] 등의 고분자가 우 수한 투과도와 물리적⋅열적 안정성 동시에 가짐으로써 많은 연구가 진행되어왔다. 기체 투과도는 주로 기체의 kinetic diameter에 의한 영향을 받는다. 고분자의 확산 선택도의 경우 고분자 사슬간의 경직도 등에 의한 구조 적인 인자에 의하여 영향을 주로 받게 되고 이와는 반 대로 고무상 고분자의 경우 투과도가 높으나 선택도가 낮게 된다. 이를 소위 trade-off 관계를 가짐으로써 소재 의 개발을 위하여 극복해야 되는 해결과제로써 많은 연 구가 진행되어 왔다[14]. 폴리이미드의 경우 대표적인 glassy polymer로써 고분자 구조의 강직도가 높음으로 인하여 투과도는 구조적인 조절을 통하여 상대적으로 높은 투과도를 가지는 데이터들이 보고되어 왔으나 낮 은 선택도 문제로 인해 가교연구 등 다양한 방면으로 문제해결과 동시에 시스템 적용을 위한 노력을 진행해 왔다[15]. 기체분리막 시스템의 경우 다른 분야에 비하 여 분자동력학 시뮬레이션을 이용한 투과거동 분석이 이전부터 활발히 진행되어 왔다. 분자동력학은 분자 내 의 모든 원자들의 위치를 Newton의 운동방정식을 이용 하여 시간의 함수로 계산하여 알아내는 방법이다. 이를 통하여 분자시스템의 시간에 따른 물성변화를 측정하 게 된다. 이는 기체 분리막의 경우 단순 기체분자의 움 직임을 고분자 주변의 영향에 의존하지 않고 직접적으

로 모사할 수 있으며, 투과 메카니즘 적용에 있어 구조 적인 영향에만 의존하므로 분자동력학 기술을 이용한 투과도 예측이 활발히 진행되어 왔다. 이를 통하여 많 은 연구자들이 기체 분리막의 성능에 중요하게 영향을 미치는 화학구조의 설계를 하기 위하여 분자동력학을 이용한 분석을 이용하여 선행적인 데이터의 축적을 통 해 실제 실험에 활용하기도 하였다[16-18].

따라서 본 연구에서는 폴리이미드 소재의 고분자 구 조 설계를 통하여 기체 선택도의 증가를 확인하고자 하 였으며, 실제 고분자 소재의 합성 및 평가와 더불어 분 자동력학 시뮬레이션을 통하여 고분자 소재가 가지는 투과도의 분석 및 비교를 통해 고분자 구조에 따른 투 과선택도 변화예측을 진행하였다.

2. 실 험

2.1. 재료

폴리이미드 고분자의 합성을 위하여 사용한 dianhy- dride 모노머인 4,4’-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride (6FDA, Daikin Industies, LTD. Chemical Division, 99%)는 acetic anhydride로 재결정 후 진공오 븐에서 24시간 건조하여 사용하였으며 5종의 diamine (4,4’- (1,4-Phenylenediisopropylidene)bisaniline (BTD, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 4,4’-oxydianiline (ODA, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.,), 2,2-Bis[4-(4-amino- phnoxy)phenyl]propane (BAPP, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 4,4-Methylenedianiline(p-MDA, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 98%), 4,6-trimethyl-1,3-phenylendi- amine (DAM)) 모노머는 일련의 재결정 과정 후 건조오 븐에서 건조한 후 합성에 사용하였다. N,N-Dimethyla- cetamide (DMAc) Methanol, Acetic anhydride (AcAn), Triethylamine (TEA)(삼전화학)은 정제하지 않고 공급 받은 그대로 사용하였다.

2.2. 공중합체 폴리이미드 분리막의 제조

본 연구에서 사용한 폴리이미드 고분자의 경우 축합 반응에 의해 합성이 되었다. 합성을 위해 1단계 반응은 폴리아믹산 반응으로 DMAc에 diamine 모노머 1당량 을 0°C에서 완전히 녹인 후 6FDA 1몰을 첨가하여 6시 간 동안 질소분위기에서 교반시킨 후 50°C에서 6FDA 대비 1 : 4의 몰비로 TEA와 AcAn을 천천히 넣어서 교 반을 시켜준다. 이후 105°C까지 1시간 동안 천천히 승

　

　 Dianhydride Diamine1 Diamine2

Permeability Selectivity

d-spacing

density(g/cc)

Mw (GPC)

Box length O

2

N

2

CO

2

O

2

(A)

/N

2

CO

2

/N

2

Simulation data

Experimental data PI01

6FDA

Durene

BAPP 35.05 8.57 31.73　4.19 3.70 5.7 1.335 1.335 161,000 42.98 PI02 ODA 33.66 7.85 87.30　4.29 11.12 5.53 1.3385 1.351 139,470 41.82 PI03 p-MDA 27.16 6.12 53.62　4.44 8.76 5.5 1.336 1.385 109,754 41.99 PI04 BTD 35.05 8.57 77.49　4.19 8.96 5.65 N/A 1.335 145,056 N/A PI05 p-MDA 7 1.4 14.48 5.00 10.34 5.38 1.386 1.395 506,500 41.78

PI06 p-MDA

(0.9)

DAM

(0.1) 8.35 1.56 19.6 5.35 12.56 5.44 1.457 1.457 239,960 40.76

PI07 p-MDA

(0.9)

Durene

(0.1) 8 1.57 19.62 5.10 12.50 5.46 1.444 1.444 285,540 42.14

Table 1. Physical Properties and Gas Permeation Properties of Polyimide Membranes

온하였으며, 105°C에서 1시간 동안 교반시켜 최종적으 로 폴리이미드를 합성하였다. 제조된 폴리이미드 고분 자의 경우 사용한 모노머의 종류에 따라 PI01~PI07로 명명하였으며 세부적인 샘플의 설명은 Table 1에 명시 하였다. PI01~04 샘플의 경우 고투과성의 확보를 위하 여 Durene계 아민 모노머를 사용하여 폴리이미드를 제 조하였으며, PI05~07 샘플의 경우 향상된 기체 선택도 를 얻기 위하여 p-MDA와 추가 모노머를 이용하여 고 분자 합성을 진행하였다. 최종적으로 고분자 필름의 제 조를 위하여 2 wt%의 농도로 클로로포름을 이용하여 용액을 제조한 후 유리디쉬에 부은 후 용매를 증발시킴 으로써 필름을 제조하였다. 최종적으로 잔존 용매를 제 거하기 위하여 메탄올을 이용하여 용매치환을 시행한 후 진공건조 오븐에서 최종적으로 하루 동안 건조한 후 기체투과도 측정이 진행되었다.

2.3. 특성평가

고분자 사슬 사이의 간격을 확인하기 위해 Wide an- gle X-ray diffraction (XRD, D8 Advance, Bruker社, Germany)을 이용하였으며 Cu Kα (λ= 1.54 Å) X-ray 로 5~60º까지 측정하였다. 또한 식 (1)의 Bragg의 법칙 을 이용해 d-spacing 값을 계산하였다.





2dsin

n

 (1)

제조된 폴리이미드막의 기체투과 성능을 측정하기 위해서 단일 기체(N

2

, O

2

, CO

2

)에 대해서 측정온도 30°C 에서 Timg-lag 장치와 constant volume/variable pres-

sure 방법으로 기체투과도를 측정하였다. 기체 투과도 계산은 다음 식 (2)를 이용하였다.

 

 





 

pA T

L VT dt P dp

P0 0

(2)

투과도 P는 정상상태일 때 시간에 따른 압력의 비 (dp/dt), 하부 부피(V), 막 두께(L), 분리막의 상부와 하 부의 압력차(△p), 측정 온도(T), 막 유효면적(A), 표준 압력(P

0

)과 온도(T

0

)로 표현된다.

3. 분자동력학을 이용한 기체투과도의 예측

3.1. 고분자 구조 관찰

분자 동력학 시뮬레이션을 통한 기체의 유동성 및 투 과도 예측을 위하여 Accelrys 社의 Material studio (V.

5.0)을 이용하였다. 합성한 고분자의 구조를 그려 최적 화된 에너지를 가지는 amorphous cell을 생성한 후 분자 동력학 시뮬레이션을 진행하였다. 세부적인 amorphous cell 형성 옵션으로서 Ewald summation method는 non-bond interaction (electrostatic and van der walls)를 계산하기 위해 사용하였으며 accuracy 0.001 kcal/mol, COMPASS forcefield 모듈을 사용하여 생성하였다. 최 적화된 구조를 가지는 amorphous cell을 만들기 위하여 각각의 cell은 Berendsen 알고리즘을 이용하여 0.1 ps의 decay constant 조건에서 수행하여 온도와 압력을 조절 하였으며 다음과 같은 과정이 만들어진 cell구조의 밀도 값이 안정화될 때까지 반복하여 진행되었다.

(a) PI05

(b) PI06

(c) PI07

Fig. 1. N. NMR spectra of the copolymer ((a) 6FDA-p-MDA;

(b) 6FDA-p-MDA-DAM; (c) 6FDA-p-MDA-Durene).

(1) Ensemble: NPT (400 K, pressure : 0.0001 GPa, simulation time : 50 ps), (2) Ensemble: NPT (298 K, pressure : 0.0001 GPa, simulation time : 50 ps), (3) Ensemble : NVT (298 K, simulation time : 10 ps), (4) Ensemble : NPT (298 K, pressure : 1 GPa, simulation time : 50 ps), (5) Ensemble : NVT (600 K, simulation time : 20 ps), (6) Ensemble : NVT (298 K, simulation time : 20 ps), (7) Ensemble : NPT (298 K, 0.0001 GPa, simulation time : 50 ps).

위 과정을 밀도값의 변화오차가 거의 없을 때까지 반 복적으로 시행하여 안정화 과정을 진행하였다. 폴리이미 드의 경우 구조적 특성상 rigid한 물성을 가지고 있어 시

뮬레이션 프로세스 간 고분자 사슬의 유동성을 부여하기 위하여 annealing 과정을 진행하였다. 세부적인 변수조절 값으로서 초기온도 298 K, 최종온도 698 K, heating ramps per cycle : 3 과정을 2회 진행하였다. 최종적으로 (8) Ensemble : NVT (298 K, simulation time : 50 ps, Number of step : 50,000, Frame output energy : 500) 과정을 통하여 PI copolymer cell을 형성하였다. 고분자 구조 내의 기체투과도의 유동성을 평가하기 위하여 (9) Ensemble : NPT (298 K, 0.0001 GPa, simulation time : 1000 ps, Frame output energy : 2,000) 과정을 통하여 진행하였다.

Diffusivities (D)는 Einstein equation 식 (3)을 이용하 여 계산하였다[19].

















^



N

i i i

t

r t dt r

d D N

1

2] ) 0 ( ) ( 6 [

1

lim

₍₃₎

분자동력학을 이용한 대표적인 분석법인 평균 제곱 변위(Mean Square Displacement, MSD)의 경우 식 (4) 로부터 계산할 수 있다.

)

2

0 ( ) (

t r r

MSD

   (4)

< >는 선택된 원자들에 대한 평균을 의미하며 시간 에 따른 평균제곱변위의 기울기 계산을 통해 원자의 확 산계수의 계산을 진행하였다[20].

4. 결과 및 고찰

4.1. 고분자의 구조 확인

본 연구에서는 총 7종의 폴리이미드 고분자가 합성되 었다. 제조된 폴리이미드 고분자의 기본 정보 및 기본물 성에 대한 정보를 Table 1에 나타내었다. 본 연구에서는 합성된 폴리이미드 구조의 선택도를 향상시키기 위하여 DAM, Durene 모노머를 소량 도입하여 합성을 진행하 였으며 이에 따른 고분자의 합성 유무를 확인하기 위하 여 NMR분석이 이루어졌으며 이를 Fig. 1에 나타내었 다. 기존에 제조된 고분자의 화학적 구조의 경우 이전 연구논문에서 결과를 제시하였다[13]. PI05~07 고분자 의 경우 6FDA와 diamine의 비는 1 : 0.9 : 0.1로 합성을 진행하였으며 실제 합성비율은 NMR 분석결과 일치하

Fig. 2. Photographs of polyimide samples with different amine monomers.

Fig. 3. FT-IR spectra of polyimide membranes (PI05-07). Fig. 4. XRD patterns of synthesized polyimide membrane (PI05-07).

는 것을 확인하였다. 제조된 필름 또한 이전의 4종에 대 한 고분자 필름과 동일하게 투명한 상태를 유지하였으 며 유연한 물성을 가지는 것을 확인할 수 있었다(Fig.

2). 또한 FT-IR을 이용하여 신규로 합성된 고분자의 구 조적 분석이 진행되었으며, 1720 cm

^-1

부근에서 이미드 그룹의 C=O 피크, 1345 cm

^-1

부근에서 이미드링 구조 의 C-N-C 피크가 관찰되어 폴리이미드의 합성유무를 확인할 수 있었으며 그 결과를 Fig. 3에 나타내었다.

4.2. 고분자 사슬구조 변화확인

본 연구에서 제조된 폴리이미드 고분자의 사슬구조 및 물성에 대한 분석을 진행하고자 XRD를 이용하여 d-spacing 값을 계산하였다. Fig. 4에 나타내었듯이 p-MDA를 이용하여 합성된 고분자의 경우 전체적으로 rigid한 구조를 가지므로 사슬의 유동성 감소와 함께 사 슬간격의 감소를 통해 가장 낮은 d-spacing 값을 나타 내었다. 그러나 PI05 고분자의 투과도 증가를 위하여 고투과성을 가지는 아민 모노머인 DAM과 Durene을 사용함으로 인하여 어느 정도 투과도의 상승효과를 얻 을 수 있었으며 이에 따른 사슬의 유연성의 증가로 인 해 d-spacing 값 또한 증가가 됨을 확인할 수 있었다.

특히 DAM과 Durene과 같은 메틸 치환기를 가지는 모 노머를 이용하여 합성하였을 경우 투과도에 대한 group contribution을 확인하였을 경우 메틸기가 치환되지 않 았을 경우와 비교하여 투과도 향상에 기여하는 것으로 확인 가능하였다[21,22,23].

4.3. 분자동력학 시뮬레이션을 이용한 투과거동 분석 및 비교

분자 동력학 시뮬레이션은 기체 분리막을 연구함에 있어서 활용할 수 있는 예로서 안정화된 고분자 구조와 cell을 이용하여 고분자 구조가 가지는 free volume과 고분자 구조를 투과하여 움직이는 기체분자들을 시간 에 따른 변화를 계산하여 이를 투과성능과 연계하여 해 석하는데 이용이 되고 있다. 그러나 실제 실험적인 부 분에 있어서 영향을 끼치는 여러 조건을 실제 컴퓨터 시뮬레이션으로 완전히 구현을 해낼 수 없으므로 실제 투과도 등의 결과를 정확하게 계산하는 것은 제한적이 나 고분자 구조의 변화를 통한 물성변화 예측에 주로 목적을 두고 있다. 따라서 본 연구에서는 7종의 폴리이 미드 고분자에 대하여 분자동력학 시뮬레이션을 이용 하여 투과도 예측을 진행하였다. 일련의 과정을 통하여

Fig. 5. Chemical structures and 3D models of polyimide (PI01).

Fig. 6. Chemical structures and 3D models of polyimides.

Fig. 7. Mobility comparison of nitrogen in polyimide mem- branes.

Fig. 8. Mobility comparison of oxygen in polyimide mem- branes.

Fig. 9. Mobility comparison of carbon dioxide in polyimide membranes.

PI01~03, PI05~07에 대한 Cell을 구성하였으며 PI04의 경우 구조적 제한성과 컴퓨터 프로그램상의 오류로 인 하여 Cell을 생성하지 못하여 제외하였다. Amorphous cell을 형성하기 위한 고분자 구조의 모식도(PI01)를 Fig. 5에 나타내었다. 실제 실험과 동일한 조성으로 최

종적으로 6종의 cell을 형성하였으며 안정화 과정을 거 친 후 최종적으로 MSD 분석에 사용된 cell을 Fig. 6에 나타내었다. Figs. 7~9는 기체분자가 고분자 모델 내에

Fig. 10. Comparison between diffusivity and permeability of polyimide membranes.

서 실제 확산해 나가는 정도를 나타내는 평균제곱변위 (mean squaredisplacement, MSD)로써 이를 산출하여 기울기를 계산하고 해당 기체가 고분자 내에서 투과가 되는 diffusivity를 계산하였다. 각각의 기체분자에 대하 여 동일한 구조를 가짐에도 불구하고 상이한 MSD를 나타내었으며 이를 토대로 diffusivity를 계산하였으며, 결과적으로 실제 투과도와 연결하여 Fig. 10에 비교 분 석한 결과를 나타내었다. p-MDA를 도입한 PI03의 경 우 고분자의 유연성이 감소가 되어 실제 투과도 또한 다른 구조의 모노머를 사용한 고분자에 비해 상대적으 로 낮았으며 또한 이를 시뮬레이션 해보았을 시, MSD 의 변화폭이 크지 않거나 낮음을 확인할 수 있었다. N

2

기체를 기준으로 할 경우 실제 분자동력학 시뮬레이션 을 이용하여 투과도를 계산하였을 때 PI01 (144.57 10

^-8

cm

²

/s), PI02 (144.57 10

^-8

cm

²

/s), PI03 (85.83 10

^-8

cm

²

/s)로 나타났으며 실제 실험적으로 측정한 기체투과 도는 PI01 (8.65 barrer), PI02 (7.85 barrer), PI03 (6.12 barrer)로 측정되어 경향이 일치함을 확인할 수 있었다.

선택도를 올리고자 p-MDA를 사용하여 제조한 고분자 의 경우 투과도 향상을 위해 메틸기를 가지는 DAM과 Durene을 도입함으로 인해 MSD의 기울기 증가와 더불 어 실제 기체투과도의 증가 효과를 확인할 수 있었다 [20,24]. 특히 CO

2

의 경우 타 기체에 비하여 그 증가 폭이 큼을 확인할 수 있었다.

5. 결 론

본 연구에서는 신규한 폴리이미드 소재의 합성을 진 행하였으며, 투과도 및 선택도의 증가를 위해 도입된 아민 모노머의 영향을 확인하고자 기본적인 물성평가

와 동시에 분자 동력학 시뮬레이션을 이용하여 구조의 변화에 대한 기체투과도의 변화 추이를 예측해보았다.

본 연구에서는 총 7종의 폴리이미드를 합성하였으며, 기본적인 물성평가를 통하여 p-MDA 모노머를 사용하 여 합성한 경우 고분자의 rigidity가 증가되어 투과도가 감소가 됨을 확인할 수 있었다. 따라서 이를 개선하고 자 메틸기를 가지는 아민기를 적절한 비로 도입을 하여 투과도 향상을 도모하고자 하였으며 이를 통해 개발된 고분자가 투과도 및 선택도 부분에서 증가가 됨을 실제 실험을 통하여 확인할 수 있었다. 또한 분자 동력학 시 뮬레이션을 통하여 실제 실험과 동일한 조성비를 가지 는 amorphous cell을 형성 후 MSD 분석을 통해 고분자 의 구조대비, 시간의 변화에 따른 기체분자의 운동성을 확인하여 실제 기체투과도 측정 결과와 비교분석을 진 행하였다. 그 결과 동일하게 p-MDA를 도입한 폴리이 미드의 경우 분자의 이동성의 감소로 실제 예상 투과도 부분에서도 감소하는 결과를 얻을 수 있었고, 실제 기 체투과도 측정 결과와 동일한 경향을 나타냄을 확인할 수 있었다. 위 결과와 같이 분자 동력학 시뮬레이션을 활용한 기체 분리막의 전산모사 연구는 기체 투과 거동 을 이해하는데에 부가적인 데이터를 제공하거나, 그 경 향을 파악하는데 있어 최근까지 많은 연구가 진행되어 왔으며 본 연구에서도 이를 확인할 수 있었다.

감 사

본 연구는 산업통상자원부 WPM (World Premier Materials) 사업의 연구비 지원으로 수행되었습니다.

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