나노포러스 여과막 및 항오염 고분자 코팅 연구

Nanoporous Membranes and Antifouling Polymer Coatings

연구 내용

열-증기 보조 상분리로 PVDF 다공성 막의 선택층을 설계하고, 전하성·양친매성 코팅으로 바이오오염을 억제하여 산업 여과 성능을 향상하는 연구

분리 공정에서 미세기공 막의 선택적 투과 성능과 생물/유기 오염 억제를 동시에 확보하기 위해 고분자 전구체의 상분리 거동을 제어합니다. 열-증기 보조 상분리로 PVDF의 비연속 다공성 벌크와 얇은 선택층을 형성하고, 수증기 노출 조건을 통해 기공 크기와 선택층 두께 변화를 공정적으로 조절합니다. 또한 전하성 폴리전해질 및 양친매성 블록 기반 코팅을 적용하여 표면 에너지를 낮추고 파울링 형성을 완화합니다. 이를 통해 산업용 여과에서 불순물 제거 효율과 운전 안정성 확보를 지향합니다.

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연구 흐름

초기에는 폴리전해질 기반 계면 코팅을 콜로이드 입자에 적용하여 항오염 특성과 생체결합 나노입자 적용 가능성을 검토했습니다. 이후 2022년에는 열-증기 보조 상분리를 이용해 PVDF 막에서 선택층을 포함한 나노다공성 구조를 구현하고, 도프 조성 및 증기 노출 조건이 전체 구조와 선택층 특성에 미치는 영향을 연계해 제어했습니다. 2025년에는 양친매성 블록 공정과 수용성 호모폴리머 블렌드로 나노기공 활성 코팅을 구성하여 수처리 여과 환경에서의 파울링 저감 성능을 강화하는 방향으로 연구를 확장했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

산업용 미세·초미세 여과 공정
고선택성 PVDF 정밀여과막
선택층 두께·기공 제어형 분리소재
소량 불순물 제거용 고효율 여과
생물오염 억제 수처리 코팅
나노기공 복합막 모듈 적용
막 교체 주기 단축형 운전 전략
공정수 재이용용 막 여과 시스템
전하 기반 표면 개질형 기능성 코팅
막 성능 최적화 실험 프로토콜