[2008 한국공업화학회 - 제2회 하계 Workshop] 21세기 나노기술과 공업화학

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[전기화학]

- 2P-138

Electrosorptive Deionization of Desalination by Using Porous Carbon Electrodes

이정원ㆍ김홍일ㆍ박수길^† 충북대학교 공업화학과

([email protected]^†)

Electrosorptive deionization process is one of the general removal process of various ions via electrochemical adsorption using porous carbon materials.

In this study, we used the ion exchange electrode prepared by a phase-transfer mem- brane. The electrochemical properties of the prepared electrodes were investigated to com- pare physical characterization of the electrode and capacitance by cyclic voltammetry and charge discharge test.

Keywords : Electrosorptive Deionization

[접착제도료잉크]

- 1P-55

Mole ratio에 따른 UF수지 합판의 formaldehyde 방출량

이선영ㆍ오치훈ㆍ이철태^† 단국대학교 ([email protected]^†)

최근 UF resin (urea-formaldehyde resin)합판의 유리된 formaldehyde의 방출로 인한 새집 증후군 등 환경문제가 고조되고 있으며, 경제적인 측면을 고려할 때 합판에서 유리된 form- aldehyde의 낮은 함량의 UF resin는 주목할 만한 접착제이다. 본 연구에서는 formaldehyde와 urea의 몰비와 그 외 변수를 주어 수지를 합성하여 MDF를 제작, 그에 따른 MDF의 form- aldehyde 방출량의 변화와 기계적, 물리학적 성능의 차이를 알아본다.

Keywords : medium density fiberboard (MDF), urea-formaldehyde resin, mole ratio

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[정밀화학]

- 3P-46

Facile Solid Phase Synthesis of Alkyl-thiol Spacer for Bio-interface

조홍준ㆍ이상명ㆍ이윤식^† 서울대학교 공과대학 화학생물공학부

Interest in bio-interface of solid surface has been increased because it is very important for successful applications of microchip and bio- and chemo-sensors. High biocompatibility and low nonspecific adsorption have been required for the bio-interface. Especially, the al- kyl-thiol derivatives have played a critical role on gold surface. In this regard, we have developed novel alkyl-thiol derivatives which can be successfully synthesized by the facile solid phase synthetic method using 2-chlorotrotylchloro (CTC) resin. To confirm the per- formance, they were applied for the protein binding assay on gold surface, and their prop- erty was compared to that of commercial one.

Keywords : SAM, thiol derivative, gold surface, bio-interface

[정보전자소재]

- 1P-43

The Conformational Effect of Binaphthyl Monolayers on the Properties of OTFT

정상미*^,**ㆍ박지웅*^,**^,†

*광주과학기술원 신소재공학과, **분자레벨집적화기초연구사업단 ([email protected]^†)

Monolayers of 1,1'-bi-2-naphthol (BN) derivatives, of which the two naphthalene rings are twisted along the carbon(1)-carbon(1') single bond, were synthesized and utilized for controlling the growth of organic crystals on solid surfaces. When pentacene was deposited by the thermally evaporated method on these BN monolayers, the BN monolayers sup- pressed the nucleation while facilitating the growth of crystals that had already nucleated.

The low nucleation density and high growth rate are accounted for by the amorphous na- ture of the twisted BN monolayer. We fabricated pentacene-based organic thin-film tran- sistor (OTFT) using the unique crystal growth behaviors on the BN monolayer. Also, we studied the effect of the amorphous BN monolayers on the properties of the OTFT.

Keywords : OTFT, SAM, binaphthyl

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[촉매]

- 2P-75

석탄모사가스로부터 DME 직접합성을 위한 Cu-Zn-Al 계 혼성촉매의 제조와 촉매 활성에 관한 연구

방병만ㆍ이태진^†ㆍ박노국ㆍ한기보ㆍ윤석훈 영남대학교

본 연구에서는 석탄가스화로부터 생산된 합성가스를 이용하여 DME 직접합성용 혼성촉매 의 제조와 촉매활성에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구에 사용된 혼성촉매는 acetate계 Cu-Zn-Al를 함유한 전구체를 메탄올 탈수 촉매 상에 담지시키는 방법과 메탄올 합성 촉매 와 메탄올 탈수 촉매를 물리적으로 혼합하는 방법으로 제조하였다. 혼성촉매의 반응성 실험 결과 석탄모사가스 조성에서 [H

2

]/[CO]의 비가 약 0.35 정도로 매우 낮기 때문에 H

2

전화율 은 높게, CO 전화율은 낮게 유지되었다. 특히 메탄올 탈수 촉매상에 담지시키는 방법으로 제조한 촉매의 경우 반응온도, 압력, 공간속도 변화에서 비교적 높은 반응성을 가지는 것으 로 조사되었으며, 반응조건이 260 ℃, 70 atm, 3000 h

^-1

일 때 H

2

전화율 83%로 가장 높게 나 타났다.

Keywords : DME, Cu-Zn-Al계 혼성촉매, 석탄모사가스 - 2P-98

내부개질형 용융탄산염 연료전지에서 전해질에 대한 Ni/MgSiO

3

촉매의 피독저항특성

이정란*^,**ㆍ한종희**ㆍ윤성필**ㆍ임태훈**ㆍ이호인*^,†

*서울대학교 화학생물공학부 및 에너지 변환/저장 연구센터, **한국과학기술연구원 연료전지연구단 ([email protected]^†)

내부개질형 용융탄산염 연료전지에서 methane steam reforming 반응에 사용되는 Ni 촉매 는 전해질의 구성요소인 Li

2

CO

3

와 K

2

CO

3

에 의해 쉽게 피독되며, 이 문제점을 해결하고자 알 칼리에 대한 피독 저항성이 강한 MgSiO

3

와 Mg

2

SiO

4

를 담체로 사용하여 촉매를 개발하였다.

함침법으로 제조된 Ni/MgSiO

3

촉매와 Ni/Mg

2

SiO

4

촉매를 Li

2

CO

3

와 K

2

CO

3

를 넣어 N

2

와 H

2

를 흘려주면서 730 ℃에서 강제 피독시켰다. 피독처리한 촉매를 H

2

O/CH

4

의 몰비가 2.5인 조 건에서 메탄 전환율을 측정한 결과, Ni/MgSiO

3

촉매는 피독전의 촉매 활성과 마찬가지로 80% 정도의 좋은 활성을 보여주어 전해질에 대한 우수한 피독 저항성을 보인 반면에 Ni/

Mg2SiO

4

촉매는 44%로 활성이 저하하는 것을 확인할 수 있었다.

Keywords : Ni, methane steam reforming, 전해질, 용융탄산염 연료전지

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[콜로이드계면화학]

- 3P-55

Functional Interconversion of EO/PO Adducted Amineoxide Surfactant System

김지성ㆍ임종주^† 동국대학교 ([email protected]^†)

생활용품 분야에서 계면활성제는 세정력, 유연력, 기포력 등을 조절하기 위하여 다양한 연 구가 진행되고 있으며, 최근에는 세정, 유연, 대전방지, 저자극성 등의 기능을 동시에 구현하 는 복합기능이 요구되고 있다. 이중 세정과 피부및 섬유보호 기능의 확보가 매우 중요하다.

양쪽성 계면활성제는 등전점 이상의 pH 조건에서는 비이온 계면활성제 혹은 음이온 계면활 성제로, 등전점 이하의 pH조건에서는 양이온 계면활성제로 기능이 전환되어 작용하는 계면 활성제로 한 분자로 세정력과 피부 및 섬유보호 기능을 발휘할 수 있다. 본 연구에서는 다양 한 기능을 갖는 계면활성제 시스템을 pH 조건에 따라 연구하였다.

Keywords : Zwitterionic Surfactant, Isoelectric Point, QCM, Zeta Potential

[펄프제지피혁]

- 1P-24

조선왕조실록 밀랍본 갈변부 섬유의 열화 거동

정명준^†ㆍ조병묵*ㆍAntje Potthast**

동국대학교, *강원대학교, **University of Natural Resources and Applied Life Sciences, Vienna ([email protected]^†)

조선왕조실록 밀랍본은 오랜 세월의 경과로 다양한 변색이 발생되었다. 그러나 현재까지 밀랍본의 변색이 원지 섬유에 어떤 영향을 미치는지는 정확히 밝혀진바 없다. 따라서 본 연 구에서는 CCOA (Carbazole-9-carboxylic acid [2-(2-Aminooxy-ethoxy)ethoxy] amide)로 원지 섬유에 fluorescence labeling을 행한 후 이를 다시 LiCl/DMAc로 용해 시킨 다음 SEC/

MALLS로 카르보닐기와 분자량을 평가하여 밀랍본 변색부 섬유의 열화거동을 알아보고자 했다. 변색이 발생하지 않은 밀랍본은 hydrolysis가 열화의 주요 원인이었으나 갈변부에서는 분자량 감소와 동시에 높은 카르보닐기 함량이 나타나 oxidation에 의한 열화도 동시에 수반 된 것으로 사료된다.

Keywords : 조선왕조실록 밀랍본, 갈변, 카르보닐기

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[화학공정]

- 1P-76

N-Dimethylformadide (DMF)와 초임계 이산화탄소의 혼합용매에서 고에너지물질(RDX)의 상거동 및 초임계 역용매 공정을 이용한 RDX 미세입자의 제조

안준용ㆍ김창기ㆍ이병철^†ㆍ김현수*ㆍ이윤우**

한남대학교 화학공학과, *국방과학연구소, **서울대학교 화학생물공학부 ([email protected]^†)

고에너지 물질로 잘 알려져 있는 RDX (cyclotrimethylenetrinitramine, C

3

H

6

N

6

O

6

)을 대상으 로 N-Dimethylformadide (DMF)을 초임계 역용매 재결정법에 의해 미세입자를 제조할 때, 운전조건을 설정하는데 활용될 수 있는 가이드 라인을 제공하기 위하여 RDX/DMF/CO

2

3성 분계 혼합물의 상거동을 연구하였다. 상거동 데이터를 바탕으로 초임계 역용매 재결정 공정 을 이용하여 RDX를 미세입자로 제조하는 연구를 수행하였다. 운전조건인 압력, 온도, 이산 화탄소의 공급속도를 변화시키면서 RDX의 미세입자를 제조함으로써 재결정되는 약물 입자 의 크기와 모양에 미치는 공정 변수들의 영향을 관찰하였다.

Keywords : 초임계이산화탄소, 상거동, 구름점, 미세입자, 재결정, RDX, DMF

[환경에너지]

- 3P-173

PDMS막과 PTMSP 막의 투과증발법에 의한 바이오 부탄올 농축 특성비교

유비호*^,**ㆍ김정훈*^,†ㆍ장봉준*ㆍ이수복***ㆍ김우년**ㆍ정광섭****ㆍ김재현****

*한국화학연구원 환경에너지센터, **고려대학교 화공생명공학과,

***한국화학연구원 바이오리파이너리센터, ****GS칼텍스 ([email protected]^†)

최근 대체 석유 에너지의 하나로써 목질계 바이오 매스로부터 생물학적 발효 공정에 의해 생산되고 있는 환경 친화적인 바이오 부탄올 수용액을 이용하여 고순도의 연료용 바이오 부 탄올 경제적으로 분리정제를 위한 예비실험이다.

소수성 고무상 고분자인 polydimetylsiloxane (PDMS)막과 자유부피가 가장 크다고 알려 진 유리상 고분자인 polytrimethylsilylpropyne (PTMSP)막을 제조하여 투과증발특성을 조사 하였다. 1∼5%의 부탄올이 함유된 수용액을 투과액의 온도와 막두께를 달리하면서 투과증발 법으로 분리특성을 연구하였다.

Keywords : Bio-butanol, polydimethylsiolxane (PDMS), polytrimethylsilylpropyne (PTMSP),

Pervaporation

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- 3P-180

Poly(ethylene)과 poly(tetrafluoroethylene) 다공성 지지체를 이용한

Poly(vinylbenzyl trimethyl ammonium chloride) 음이온교환 복합막 제조 및 특성연구

이정수*^,**ㆍ김정훈*^,^†ㆍ장봉준*ㆍ유민철*ㆍ이수복***ㆍ강 호**

*한국화학연구원 환경에너지센터, **충남대학교 환경공학과, ***한국화학연구원 바이오리파이너리센터 ([email protected]^†)

본 연구에서는 수내 존재하며 제거하기 어려운 NO

3

-N이온을 제거하고자 한다. 특히, 질산 성 질소는 지하수에 녹아 있을 경우 지속적으로 음용시 척색증을 유발하는 물질로서 이 질 산성 질소를 제거하기 위해 복합막에 음이온기를 부착하여 음이온교환막을 제조하였다. 그 제조 방법으로는 Vinylbenzylchloride와 divinylbenzene, Styrene을 일정 비율로 혼합하여 지 지체인 PE와 PTFE 다공성막에 함침 및 열가교시켜 복합막을 생성한 다음 trimethylamine 과 Acetone을 이용하여 음이온교환기인 암모니움 염을 생성하였다. 본 발표에서는 이러한 음이온교환막 제조시 ST/VBC/DVB의 비율에 따른 막의 물성 및 이온교환특성, 전기저항 등을 조사하여 적정조건을 찾아 실험하였다.

Keywords : Anion exchange membrane, Amination - 3P-192

막가습기를 적용한 고분자형 연료전지(PEMFC) 가습 시스템의 효율향상 연구

창대권ㆍ신동호ㆍ이용택^† 경희대학교 환경응용화학대학

고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 성능은 고분자막의 이온전도도에 따라 큰 영향을 받으 며 가습조건에 따라 연료의 수화정도에 비례하여 증가하는 경향을 보인다. 현재 PEMFC에 많이 사용되고 있는 bubbler 형태의 가습장치는 고온이 필요하며 가습효율이 수동적인 단점 을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 비교적 저온에서도 가습효율이 증대하고 시스템 간소화 의 장점을 가진 막가습기를 제작하여 고분자전해질연료전지에서 열 및 습도조절에 대한 효 율성을 비교 연구하였다. 막가습기에 사용된 가습막은 치밀한 표면구조를 가지는 Nafion막과 소수성재질의 폴리에틸렌 정밀여과막을 중공사 모듈 형태로 사용하여 고분자형 연료전지에 적용하여 성능을 평가하였다.