분자동역학을 이용한 고분자 주쇄의 길이 변화에 따른 기체 투과 성능 연구

강호성; 박치훈

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자료유형: 학술저널

저자정보: 강호성 (경남과학기술대학교[GNTECH] 미래융복합기술연구소 에너지공학과) 박치훈 (경남과학기술대학교[GNTECH] 미래융복합기술연구소 에너지공학과)

저널정보: 한국막학회 멤브레인 멤브레인 제28권 제1호

발행연도: 2018.1

수록면: 67 - 74 (8page)

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고분자 분리막의 분자동역학 연구에서는 구성 원자 개수가 많고 투과 거동 계산시 긴 시간을 필요로 하기 때문에 적절한 고분자 주쇄의 길이를 선택하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 이러한 고분자 주쇄 길이와 투과 거동 간의 상관관계가 실제 분자동역학에서 어떻게 나타나는지 조사를 하고자 하였다. 널리 알려진 상용 고분자 Kapton(R) 폴리이미드 구조를 이용하여 분자동역학을 수행하였고 기체 투과 거동을 분석하였다. 고분자 주쇄의 움직임은 그 길이와 큰 연관성이 없었으며, 일반적인 인식과 달리 짧은 주쇄 길이를 갖고 있다고 해서 더 활발하게 움직이는 것은 아니라는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 고분자 주쇄의 말단기는 상대적으로 움직이기 쉬울 것이라는 예상과 달리, 말단에 위치하지 않은 경우라도 말단기에 위치한 원자보다 더 높은 움직임을 보이는 경우도 많았다. 최종적으로 기체 분자의 투과 성능에서도 고분자 주쇄의 길이 및 말단기에 따른 영향은 관찰되지 않았다. 이는 기체 투과 전산모사에서 많이 언급되는 말단기 효과를 실제 전산모사에 적용할 경우, 각각의 모델 특성에 따라 제한적으로 적용을 하고 이에 대한 검증 과정을 반드시 수행하여야 한다는 것을 의미한다.

#polymeric membranes #gas transport properties #molecular dynamics #main chain length effect #end group effect

참고문헌 (21)

참고문헌 신청

박치훈 / 2016 / 연료전지용 수소이온 교환막의 분자동역학 연구 / 멤브레인 26(5):329~336

J. M. Haile / 1992 / Molecular Dynamics Simulation / Wiley

C. H. Park / 2014 / A simulation study on OH-containing polyimide (HPI) and thermally rearranged polybenzoxazoles (TR-PBO): Relationship between gas transport properties and free volume morphology / J. Phys. Chem. B 118:2746

C. H. Park / 2012 / Thermal treatment effect on the structure and property change between hydroxy-containing polyimides (HPIs) and thermally rearranged polybenzoxazole (TR-PBO) / J. Phys. Chem. B 116:12864

Y. Jiang / 2011 / Cavity size, sorption and transport characteristics of thermally rearranged (TR) polymers / Polymer 52:2244

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강호성

소속기관 경남과학기술대학교[GNTECH] 미래융복합기술연구소 에너지공학과

주요연구분야 공학 > 화학공학 > 화학공학 일반

논문수 1 이용수 2

박치훈

소속기관 경남과학기술대학교[GNTECH] 미래융복합기술연구소 에너지공학과

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