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박상희 연구실
국립창원대학교 박상희 교수
Organic Solvent Nanofiltration
Thin-film Composite Membranes
Interfacial Polymerization
기본 정보
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논문
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박상희 연구실

국립창원대학교 박상희 교수

박상희 연구실은 유기 용매 환경에서 안정적인 분리 성능을 갖는 Thin-film composite(TFC) 나노여과막을 제조하기 위해, interfacial polymerization 기반 선택층 형성 공정과 공정 첨가제 전략을 연구합니다. 또한 chitosan 등 바이오매스 building block과 green solvent를 포함한 지속가능 원료 기반 막 플랫폼을 설계하여 solvent-resistant 분리막의 성능-구조 상관을 규명합니다. 이와 함께 Shewanella putrefaciens를 이용한 NCM622 기반 bioleaching 가능성을 검토하여 배터리 금속 회수 공정을 탐색하고, 소수성 코팅 얼지 않는 모래 및 극고온용 실리콘 패킹 소재 개발을 통해 환경 및 극한 조건 대응 소재 연구도 병행합니다.

Organic Solvent NanofiltrationThin-film Composite MembranesInterfacial PolymerizationSolvent-Resistant MembranesSustainable Membrane Building Blocks
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지속가능 원료 기반 용매저항성 TFC 나노여과막 thumbnail
지속가능 원료 기반 용매저항성 TFC 나노여과막
Sustainable-sourced Solvent-Resistant TFC Nanofiltration Membranes
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

5총합

5개년 연도별 피인용 수

697총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
인용수 0
·
2024
Dissolution of metals in NCM622 cathode through the Dissimilatory process with Na-lactate by Shewanella putrefaciens
Sang‐Hee Park, Haesung Jung
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
목적: 본 연구의 목적은 Shewanella putrefaciens에 의한 Na-lactate와의 혐기성 호흡을 통해 사용 후 Li-ion 배터리의 NCM622 양극으로부터 Li, Ni, Co 및 Mn의 환원 및 그에 따른 용출(dissolution) 가능성을 확인하는 데 있다. 방법: 본 방법은 불균등성(dis) 미생물 산화물 환원을 모사하기 위해 혐기성 미생물 호흡을 이용하며, 근중성 pH 조건(약 7.5)에서 NCM622 양극(LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2)로부터 금속이 용출되도록 한다. 결과 및 논의: 그 결과, 전체 Li, Ni, Co 및 Mn 중 약 26 wt%가 2주 이내에 용액으로 성공적으로 용출되었음을 확인하였다. 본 접근법은 기존의 산성 용출 공정과 유의미하게 달라, 보다 환경 친화적이며 지속 가능한 대안을 제공한다. 또한 우리는 환경 시스템에 NCM622를 노출하였을 때의 용출에 관한 정량 정보를 제공한다. 결론: 결론적으로, 미생물 기반 금속 용출은 사용 후 Li-ion 배터리로부터 금속을 회수하기 위한 새롭고 지속 가능한 경로를 제시하며, 환경적 우려를 해결하고 기존의 에너지 집약적 회수 방법에 대한 의존도를 감소시킨다.
https://doi.org/10.4491/ksee.2024.46.10.551
Shewanella putrefaciens
Dissolution
Cathode
Chemistry
Shewanella
Microbiology
Environmental chemistry
Bacteria
Biology
Organic chemistry
2
review
|
인용수 22
·
2021
Thin-Film Composite Nanofiltration Membranes for Non-Polar Solvents
Seungmin Lee, Taewon Kang, Jong‐Young Lee, Jiyu Park, Seoung Ho Choi, Jinyeong Yu, Serin Ok, Sang‐Hee Park
IF 4.562 (2021)
Membranes
유기용매 나노여과(Organic solvent nanofiltration, OSN)는 비용 및 에너지 절감 효율이 우수하고, 제한된 영역에서의 손쉬운 스케일업이 가능하며, 온화한 운전 조건을 제공한다는 점에서 친환경적인 분리 시스템으로 인식되어 왔다. 막 특성은 OSN 시스템에서 분리 효율을 결정하는 핵심 요소이다. 본 고찰 논문에서는 막 소재와 성능에 대한 통찰을 이해하기 위해, 최근 보고된 OSN 박막복합재(thin-film composite, TFC) 막을 조사하였다. 특히, 비극성 용매를 위한 OSN TFC 막의 선택층(selective layer)에 관한 대표적인 연구 개념과 소재를 강조하였다. 선택층에서 단량체 및 첨가제를 적절히 선택하면 더 많은 상호 연결된 공극과 향상된 미세다공성이 형성되어, 수송 저항을 감소시키면서 OSN TFC 막의 막 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 고찰 논문은 비극성 용매를 위한 차세대 OSN TFC 막을 연결하는 중요한 교량 역할을 할 수 있을 것이다.
https://doi.org/10.3390/membranes11030184
Nanofiltration
Membrane
Thin-film composite membrane
Chemical engineering
Materials science
Composite number
Solvent
Polar
Layer (electronics)
Interfacial polymerization
3
article
|
인용수 28
·
2021
Effect of Additives during Interfacial Polymerization Reaction for Fabrication of Organic Solvent Nanofiltration (OSN) Membranes
Sumin Kim, Sena Hong, Bao Tran Duy Nguyen, Hai-Yen Nguyen Thi, Sang‐Hee Park, Jeong F. Kim
IF 4.967 (2021)
Polymers
박막 복합체(Thin film composite, TFC) 막은 막 기술 분야에서 담수화의 지배적인 유형이다. 대부분의 TFC 막은 계면중합(interfacial polymerization, IP) 기법을 통해 제조된다. 아실 클로라이드와 디아민을 서로 섞이지 않는 두 상 사이의 계면에서 반응시키는 이러한 기발한 화학은 1980년대에 Cadotte에 의해 처음 제안되었으며, 현재까지도 여전히 주요하게 사용되는 화학 반응이다. 연구자들은 다양한 유기·무기 첨가제를 도입함으로써 점진적인 개선을 이뤄 왔다. 그러나 대부분의 TFC 막 문헌은 물의 염 제거 성능 향상에 초점을 맞추고 있다. 최근에는 막 기술의 적용 범위가 수성 환경에서 가혹한 용매 환경으로 확장되고 있으며, 이를 흔히 유기용매 나노여과(Organic Solvent Nanofiltration, OSN) 기술로 알려져 있다. 본 연구에서는 담수화용 TFC 막에 널리 사용되는 주요 첨가제 일부를 OSN TFC 막에 적용하였다. 그 결과, 트리부틸 인산염(tributyl phosphate, TBP)은 유기상에서 디아민 단량체의 용해도를 향상시킬 수 있었고, 음이온 계면활성제인 도데실황산나트륨(sodium dodecyl sulfate, SDS)은 IP 반응 계면을 효과적으로 안정화할 수 있었다. TBP와 SDS를 함께 사용하였을 때, 용매 환경에서 막의 투과도와 제거율이 향상되는 상호작용(시너지) 효과가 관찰되었다.
https://doi.org/10.3390/polym13111716
Nanofiltration
Membrane
Interfacial polymerization
Chemical engineering
Thin-film composite membrane
Aqueous solution
Solvent
Permeance
Materials science
Monomer
최신 정부 과제
6
과제 전체보기
1
2023년 8월-2024년 8월
|18,750,000
극고온용 실리콘 기반의 고무 패킹 소재 개발
800 °C 이상의 극고온에 견디는 실리콘 기반의 고무 패킹 소재를 개발하는 것으로, Si-O 결합을 가지고 있는 실리콘 소재를 합성하고 무기 금속 물질 또는 섬유 보강재를 혼합하여 복합 고무를 개발하고자 함
실리콘
고무
금속 복합체
극고온
패킹 소재
2
주관|
2023년 8월-2024년 5월
|18,750,000
극고온용 실리콘 기반의 고무 패킹 소재 개발
본 과제는 800 °C 이상의 극고온 환경에서도 견디는 실리콘 기반 고무 패킹 소재를 개발하는 연구임. 실리콘 소재를 합성하고 무기 금속 물질 또는 섬유 보강재를 섞어 복합 고무로 만드는 흐름임. 연구 목표는 Si-O 결합을 가진 실리콘 소재 합성 후 복합 고무를 개발하여 극내열성 고무 패킹에 적용하는 데 있음. 사다리형 실리콘 고무를 가수분해-가열-축합중합으로 합성하고, 유리섬유/미네랄섬유 또는 aluminium hydroxide (ATH) 같은 난연 필러를 복합하여 극내열성 복합 고무를 제조함. 개발 소재는 관 연결부위 고무 패킹 제품으로 참여 기업(주)세원공업에서 제조함. 기대효과는 소재 국산화와 기술 경쟁력 확보로 세계 시장 경쟁력 및 기업 매출 증대, 신규 판로 개척 가능성에 있음.
실리콘
고무
금속 복합체
극고온
패킹 소재
3
주관|
2021년 10월-2022년 7월
|18,350,000
계면 제어 기술을 이용한 얼지 않는 모래 제조
본 과제는 소수성 실란으로 모래 표면을 개질해 얼지 않는 친환경 제설용 모래를 개발하는 연구임. 연구목표는 글리세린 기반 salt-free 부동액을 모래에 혼합해 방빙 성능과 부식방지 성능을 확보하는 데 있음. 연구내용은 실란 코팅 농도 최적화 및 반응 후 화학적 개질 여부를 Fourier 변환 적외선분광기 또는 XPS로 확인·제어하는 소수화 연구와, 글리세린에 점도/미끌거림/분자량 조절 첨가제를 적용해 어는점 평가로 최적 조성비를 확립하는 친환경 부동액 개발임. 기대효과는 제설제 대체로 차량·시설 부식 유지보수비 감소 및 겨울철 안전 확보, -OH 기반 다양한 소재 표면 개질로 응용성 확장과 사업화 발판 마련임.
모래
소수성 표면
실란
글리세린
부동액
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2022얼지 않는 모래 제조방법 및 이를 이용한 제설용 모래1020220189484
등록2021탄닌산 기반 초발수 코팅제 조성물 및 그 제조 방법1020210062263
등록2017코어-쉘 물질을 이용한 박막 복합체 분리막의 제조방법1020170139233
전체 특허

얼지 않는 모래 제조방법 및 이를 이용한 제설용 모래

상태
등록
출원연도
2022
출원번호
1020220189484

탄닌산 기반 초발수 코팅제 조성물 및 그 제조 방법

상태
등록
출원연도
2021
출원번호
1020210062263

코어-쉘 물질을 이용한 박막 복합체 분리막의 제조방법

상태
등록
출원연도
2017
출원번호
1020170139233

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