전계효과트랜지스터 형 마이크로 센서소자의 수소가스 및 압력 감지 특성

김범준 서울시립대학교 2015 국내박사

전계 효과트랜지스터(field effect transistor, FET) 소자는 소형화 및 대량생산이 가능하여 높은 수율, 낮은 가격의 장점이 있을 뿐 아니라 고감도, 빠른 응답속도 및 높은 선택성 등의 센서로 응용 가치가 매우 높다. 최근에는 가스, 이온, 바이오 물질 등의 생화학적 소자 및 광학, 온도, 압력 등의 물리적 소자 등의 다양한 분야의 센서로서 각광받고 있다. 본 연구에서는 두 종류의 FET 기반 마이크로 센서 소자를 i) 수소가스 농도 검출을 위한 가스센서, ii) 압력 변화를 감지를 위한 압력센서 분야로의 응용 및 성능 향상에 관한 연구를 수행하였다. 첫 번째, 수소가스 농도 검출 센서로서 저전력 차동형 FET 구조의 마이크로 수소 센서를 설계, 제작하였다. 마이크로 가스센서 플랫폼은 열적 고립이 가능한 열섬(thermal island) 구조를 설계하여 그 열적 열적특성을 분석하였다. 설계 고안된 열섬 구조는 실리콘 기판의 연속적인 멤브레인 구조와는 달리 마이크로 히터 내부 멤브레인 영역의 국부적 가열이 가능하였다. 센서 플랫폼은 CMOS/MEMS 공정을 이용하여 제작되었으며, 제작된 센서의 마이크로 히터 특성평가 결과, 150℃ ~ 200℃의 동작온도에서 45.5 mW ~ 68.4 mW의 소비전력을 나타내어 저전력 특성이 측정되었다. 제작된 Pt 촉매금속 게이트 FET 수소 센서의 동작온도를 변화시키며 수소 감지 특성을 비교, 분석하였으며, 5000 ppm의 수소 농도에 대하여 150 ℃의 히터 동작온도에서 112.4 μA의 드레인전류 변화량과, 18초의 반응속도, 19초의 회복속도 등 가장 우수한 반응성을 나타내었다. 수소 농도 변화에 따른 FET 센서의 드레인전류 변화량은 랭뮤어 등온식(Langmuir isotherm)의 거동을 나타내었으며, 변화량 곡선의 근사화를 통해 수소 농도에 따른 선형적인 출력 특성을 나타내어 측정장치로서의 가능성을 평가, 분석하였다. 제작된 FET 수소센서의 가스 반응성 향상을 위해, CMOS 기반 공정(CMOS compatible process)을 이용하여 가스 감지층인 Pd 촉매금속 게이트 박막의 나노 다공질화 표면개질을 실시하였다. 동일한 수소 가스 5000 ppm의 농도에 대하여 박막형 Pd 게이트 센서는 128.24 μA의 변화량을 보였으나, 나노 다공성 Pd 게이트 센서는 164.60 μA의 높은 변화량이 측정되었다. 이러한 감도향상은 촉매금속이 Pd 게이트 박막의 나노 다공성 특성으로부터 기인한 것으로, 박막의 비표면적 향상에 의해 그 감지 성능이 향상된 것으로 분석되었다. 두 번째, FET 소자의 압력센서 응용을 위해 실리콘 다이어프램 내부에 FET 구조를 적용한 압력센서를 설계, 제작하였다. FET 마이크로 압력센서는 CMOS/MEMS 공정을 이용하여 제작하였으며, 특히, 2단계 벌크 마이크로머시닝 공정을 통해 센서 구조 설계와 동일한 두께의 정밀한 실리콘 다이어프램 형성이 가능하였다. 제작된 FET 압력센서는 압력 변화에 따라 드레인전류 증가 특성이 측정되었으며, 압력 증가에 따라 드레인전류가 선형적으로 증가하였다. 이는 다이어프램의 미소 변형량의 선형적 변화 거동으로부터 기인한 것으로 분석되며, 고안된 FET 형 센서 구조가 압력변화를 감지할 수 있는 충분한 응용 가능성을 보였다. 본 연구에서 실시된 FET 형 수소센서 및 압력센서의 특성 평가 결과로부터, FET 기반의 센서 어레이 소자 구현을 통해 집적화된 센서 제작이 가능하며, 압력, 가스, 온도 등의 물리/화학적 환경 변화를 동시에 감지할 수 있는 집적화된 환경 융합 센서로의 응용이 가능할 것으로 기대된다. Field effect transistor (FET) devices have some advantages such as high yield, low fabrication cost, miniaturization as well as high sensitivity and selectivity as chemical and physical sensor devices. Lately, FET devices have been drawn in lots of interests for chemical sensors (e. g. gas-, ion-, bio- sensors) and physical sensors (e. g. optical-, temperature-, pressure- sensors). In this study, two types of FET based sensor devices were developed for the measurement of hydrogen gas concentration monitoring and pressure difference change. At first, a low powered dual-FET micro hydrogen sensor was designed and fabricated. The micro gas sensor platform with the thermal island structure were designed and the electrothermal properties were analyzed. The proposed thermal island design made it possible to local heating inside the micro-heater in the membrane while the continuous Si membrane structure showed the heat loss to the chip frame. The micro platform was fabricated by using CMOS and MEMS processes. The fabricated sensor platform characterized in a low power device, the power consumption of was 45.5 mW ~ 68.4 mW at the operation temperature of 150℃ ~ 200℃. Hydrogen sensing properties of the fabricated Pt catalytic metal gate FET sensor was characterized in various operation temperatures, and At 150℃ of heater temperature, the sensor showed the highest sensing properties, which were 112.4 μA of drain current variation, 18 sec of response time, and 19 sec of recovery time. Saturated drain current variations of the FET sensor to the various hydrogen concentrations showed the Langmuir isotherm behavior, and the sensor output from the approximation process showed the linear output property, which meaned the possibility of the promising device for the measurement unit. To enhance the hydrogen sensing properties, the catalytic metal gate film, which was the sensing element, was manipulated with the surface modification techniques for the nano-porous film structure. The nano-porous Pd gate FET sensor showed much higher amount of drain current than the dense film Pd gate sensor, this sensitivity enhancement for hydrogen sensing was due to the nano-porous nature of Pd film as a gate metal which could give more surface area for the hydrogen adsorption. At second, a pressure sensor based on the FET structure inside the Si diaphragm was designed and fabricated. The FET pressure sensor was fabricated by using CMOS/MEMS. In particular, Si diaphragm in the sensor chip was possibly formated through the 2 step bulk micro-machining processes. The drain current of the fabricated FET pressure sensor increased for the applied pressure, and especially, linearly increased to higher pressure. This behavior in pressure sensing might be from the linear increment of micro-deformation in the Si diaphragm. The proposed FET based sensor structure was feasible for the application for the monitoring of pressure difference. At last, from these experimental results, the FET based sensor array devices for chemical/physical (gas, pressure, temperature) environment monitoring were proposed from the feasible result in hydrogen concentration and pressure changes with the FET structures.

초기 혈관조영술상 음성인 자발성 뇌지주막하 출혈 환자에 대한 임상분석

김범준 고려대학교 2009 국내석사

Objective: Based on previous studies, incidence of spontaneous subarachnoid haemorrhage with negative cerebral angiograms ranges from 5 to 30%. Most cases of spontaneous subarachnoid haemorrhage(SAH) are due to a ruptured cerebral aneurysm; however, sometimes the cause of bleeding is obscure. The authors report the results of a retrospective signle-center study to determine the role of hemorrhage patterns for patients with negative angiogram on admission. Methods: A total of 480 patients with spontaneous subarachnoid hemorrhage(SAH) were admitted to the Department of Neurosurgery at Korea University Anam Hospital from January 2004 to September 2008. Of these, 44 patients were included in this study for negative findings on initial angiography. SAH was diagnosed by computed tomographic scan or lumbar puncture. Clinical grade was assessed using the Hunt-Hess grading, Fisher grading system and the modified Rankin scale. Result: The overall incidence of initially negative angiogram in spontaneous SAH was 10.2%. Based on hemorrhage pattern on admission CT, the most common pattern was diffuse type(52.3%), followed by the perimesencephalic type(29.5%), CT negative type(11.4%) and localized non-perimesencephalic type(6.8%). There were 20 men(45.5%) and 24 women(54.5%), age ranged from 13 to 78 years(mean 56 years). Repeat angiogram(either DSA or CT angiography) was performed in 39 patients between 7th and 14th hospitalization day, 1 patient underwent a third DSA angiogram. Repeat angiogram revealed an aneurysm in 3(7.7%) patients and exploration revealed a dissecting aneruysm of vertebral artery in 1 patient. Patients with diffuse type SAH differed significantly from the perimesencephalic group with regard to Fisher grade(p=0.002), outcome at discharge(p=0.004) and need for EVD. Conclusion: Patients with SAH of unknown cause, especially with perimesencephalic SAH, have an excellent prognosis and low mortality. We believe that the digital subtraction angiogram is still a gold standard for diagnosis of aneurysm in spontaneous SAH. Repeat angiogram is recommended for all patients with initially angionegative SAH. In perimesencephalic and CT negative SAH patients, we suggest CT angiogram as a less invasive follow-up study.

캐릭터디자인 교육에서 마인드맵과 스캠퍼를 활용한 아이디어 발상에 관한 연구

김범준 국민대학교 교육대학원 2011 국내석사

미디어의 발달에 힘입어 빠른 속도로 성장을 더해가고 있는 각종 문화 산업 콘텐츠는 다양화, 디지털화 등으로 인하여 그 파급효과가 더욱 큰 실정이며 특히, 캐릭터 디자인은 문화 산업 영역에 있어 ‘원 소스 멀티 유스(One Source Multy-Use)’ 로서 과거보다 그 영역을 더욱 넓히고 있는 대표적인 시각전달 디자인 분야이다. 캐릭터 디자인은 감성적 흥미 유발과 논리적인 접근을 동시에 수반하는 체계적이고 창의적인 프로세스를 요구하는 독특한 성격을 지니고 있으므로 상상력과 유연한 사고를 통해 창의적인 문제해결력을 키울 수 있는 발상단계가 매우 중요하다. 하지만 특성화 고등학교의 캐릭터 디자인 교육은 표현 위주의 결과물에 수업의 중점을 두고 있는 경우가 많고, 체계적인 교과서나 프로그램이 많이 부족한 상태이기 때문에 아이디어 발상에 더 많은 관심을 가지고 창의성 관련 교육의 비중을 더욱 확대하고 이를 체계화 하는 것이 무엇보다 필요하다. 캐릭터 디자인 프로세스에서 이미지 연상 단계는 캐릭터의 성격과 개성을 부여하는 단계이며, 시각적 형상화 단계는 캐릭터의 독창적이고 차별화된 생김새, 즉, 형태를 구성하는 단계이다. 이 두 가지 과정을 통해 캐릭터는 독특한 개성(성격)과 형상을 가지게 되어 독창적이며 특별한 생명체로 탄생하게 된다. 이에 캐릭터 디자인 교육의 아이디어 발상에 주목하여 ‘이미지 연상’ 단계에서 마인드맵(Mind Map)을, ‘시각적 형상화’ 단계에서 스캠퍼(SCAMPER)기법을 적용하여 아이디어 발상법을 활용한 프로그램으로 계획하였다. 캐릭터 디자인 교육에서 마인드맵과 스캠퍼를 활용한 아이디어 발상 프로그램은 학습자로 하여금 적극적이고, 능동적인 참여를 유도하여 자연스럽게 흥미를 유발시키고, 다양한 관점을 통한 유연한 사고와 표현력 증진에 도움을 주고, 자유로운 발산적 사고와 동시에 논리적이며 연쇄적인 사고 능력을 길러주어 창의적인 아이디어 발상능력을 개발시키는 것을 목적으로 하여 새로운 학습 방법을 제시하는 데에 그 의의가 있다. 이를 바탕으로 다음과 같은 방법으로 본 연구가 진행되었다. 첫째, 캐릭터 디자인 교육의 목표와 전개 과정을 정립하고, 캐릭터 디자인에서 아이디어 발상 교육의 문제점을 파악한 후, 특성화 고등학교 디자인과에 재직 중인 현직 교사를 대상으로 사전 설문 조사를 실시하고 답변을 종합 ‧ 분석하였다. 둘째, 캐릭터 디자인 교육에서의 아이디어 발상과 발상기법들에 대해 고찰한 후, 이미지 연상과 시각적 형상화 단계에서 마인드맵과 스캠퍼 기법을 도출하고 제안하게 된 배경과 개념, 활용 가능성을 연구하였다. 셋째, 캐릭터 디자인 교육에서의 마인드맵과 스캠퍼를 활용한 단계별 프로그램을 제시하고, 실행한 후 프로그램에 대한 결과물과 설문을 통해 결과를 검증하여 교육적 기대효과를 살펴보았다. 넷째, 캐릭터 디자인 교육에서 마인드맵과 스캠퍼를 활용한 아이디어 발상 수업방안에 대한 연구의 요약과 결론을 맺고 연구에 대한 제언을 하였다. 캐릭터 디자인 교육에서 마인드맵과 스캠퍼를 활용한 아이디어 발상 수업 프로그램의 진행 과정을 요약하면 다음과 같다. 1단계는 이해단계로써 캐릭터 디자인의 이론적 이해와 더불어 앞으로 진행하게 될 수업의 주제에 대한 문제와 상황을 이해하고 관련 자료를 조사한다. 2단계는 마인드맵을 통한 이미지 연상단계로써 주제와 관련한 자료들을 종합하여 새로운 아이디어 발상을 하는 단계이다. 목표가 정해진 문제에 대해 이미지 연상을 통해 여러 가지 아이디어를 내보내는 단계로서 주제를 가시적으로 전개하기 위한 초기 과정이고 연상 단계에서 테마와 컨셉을 찾아내어 키워드로 도출한다. 3단계인 기본 구상단계는 이미지 연상을 통해 도출된 키워드를 바탕으로 기본구상을 하는 단계로서 이미지 연상에 의한 키워드를 밑그림 형태로 구상화시킨다. 4단계는 스캠퍼를 통한 시각적 형상화단계로써 기본 구상을 바탕으로 스캠퍼의 연상 기법을 적용하여 구상화, 구체화를 통해 형태를 도출하기 위한 과정이다. 5단계는 최종 스케치 단계로써 시각적 형상화를 통해 표현된 캐릭터 디자인의 세부적 표현 및 완성 단계이다. 마지막으로 6단계인 발표 및 평가단계에서는 아이디어 발상기법의 적용을 통해 완성된 각자의 캐릭터 디자인 스케치를 발표하고 평가하는 단계로서 발표력과 논리적 분석력 등을 기를 수 있고 타인의 작품을 감상하며 생각의 폭을 넓힐 수 있게 된다.

MEMS 공정을 이용한 MOSFET형 마이크로 수소가스센서의 설계 및 해석

김범준 서울시립대학교 대학원 2006 국내석사

수소가스는 청정에너지로 무한한 응용 가능성을 지니고 있지만, 폭발성이 있기 때문에 빠른 응답속도를 갖는 가스센서가 요구된다. MOSFET형 가스센서는 CMOS 공정으로 제조되므로 대량생산이 가능하여 높은 수율, 낮은 가격의 장점이 있을 뿐 아니라 고감도, 빠른 응답속도 및 높은 선택성 등 가스센서로서의 많은 응용이 가능하다. MOSFET의 촉매 금속 게이트 중, 백금 게이트는 팔라듐과는 달리 수소흡착 후 블리스터 형성에 따라 감도가 떨어지는 등의 단점이 없어 많은 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 MEMS 공정과 CMOS 공정을 이용하여 백금 촉매금속 게이트 MOSFET형 마이크로 수소 가스센서가 설계·제조되었고 백금 게이트 MOSFET의 전기적 특성을 수식계산을 통하여 측정데이터와 비교 분석하였다. 이로부터 높은 감도를 갖는 수소가스센서의 구조설계에 대한 연구가 진행되었다. 제조된 MOSFET의 전기적 특성은 게이트 약 3V 일 때 측정된 결과가 계산된 값에 근접하는 것을 확인할 수 있었다. 채널길이를 증가시키기 위해 설계된 MHS-3, 4 모델은 소스와 드레인간의 통전이 발생하여 금속전극 패턴의 변화와 공정변수 변화가 필요할 것으로 생각된다. MOSFET 채널에 나노 감지물질을 적용할 경우 W/L 비율이 비교적 작더라도 수소가스에 대하여 보다 높은 감도를 보일 수 있을 것으로 생각된다. Hydrogen gas is clean energy source and its applications are various. Because hydrogen gas is explosive, gas sensors that have fast response is required. A MOSFET type gas sensor using CMOS processes is possible for mass production. It has some advantages such as high yield, low fabrication cost, high sensitivity and selectivity. One of most catalytic metasl for MOSFET gate, platinum gate is different from palladium that has some disadvantages such as blister formation after hydrogen adsorption and it has feasibilities for hydrogen gas sensors applications. In this study, Pt catalytic metal gate MOSFET type micro hydrogen gas sensors using MEMS and CMOS processes were designed and fabricated. For better gas response to hydrogen gas, the Pt-gate MOSFET type micro hydrogen gas sensors was designed to have specific sensing layers (MHS-1). MHS-1 have different channel lengths (5 μm, 10 μm, 15 μm) were designed to be possible for comparison between different I-V characteristics and hydrogen gas sensing properties. For higher operating temperatures to 150 ℃, structures with micro-heaters were proposed (MHS-2). From the calculated I-V characteristics ID_(sat) = 3.07 mA at V_(G) = 3 V and it was corresponding to experimental data of the fabricated MHS-1. MHS-3, 4 models was designed and fabricated to increase channel width, but channels were normally on at V_(G) = 0 V. thus metal line patterns and process parameter such as dopant concentration should be revised for exact operation. In case of applying nano materials on gates, higher sensitivity is possible for hydrogen gas even though W/L ratio is quite small.

전산유체역학을 이용한 편대비행 두루미의 에너지 절감

김범준 한양대학교 2015 국내석사

철새 이동 시 얼마나 많은 에너지 절감을 할 수 있는 지를 조사하기 위해 비정상유동 공기역학적 측면에서 2관절 모델을 이용하여 Red-crowned crane (Grus japonensis)의 날갯짓 비행 메커니즘을 연구하였다. 날개 주위의 유동장과 후류를 평가하기 위해 전산유체역학(CFD, computational fluid dynamics) 프로그램인 FLUENT를 이용하였다. 날개의 압력 및 속도 분포로부터, 두루미가 날개의 형상을 변화함으로써 얻는 항력 감소에 의해 약18%의 에너지를 절감할 수 있다는 것을 추론하였다. 후류 유동장으로부터, 한 쌍의 3차원 나선형 날갯짓 이득 와류(FAV, flapping advantage vortices)가 번갈아 발생하는 것을 알았다. 본 연구에서는 최적의 depth (새들 간 비행경로를 따라서의 거리)가 앞선 두루미의 날개 끝으로부터 약 6.6 m임을 정량적으로 추론하였다. 또한, wing tip spacing (WTS, 비행경로에 수직하고 인접한 새의 날개 끝간 거리)은 횡방향으로 0 m과 -0.62 m 사이의 범위로 추론하였다. V자 편대비행에서 뒤이어 오는 두루미가 앞선 두루미에 의해 형성된 FAV에 의해 약 18%의 에너지 절감을 얻을 수 있으며, 앞선 두루미와 뒤이은 두루미 사이의 날갯짓 위상 차이는 약 68.14◦로 추론되었다. A flapping flight mechanism of the Red-crowned crane (Grus japonensis) was estimated using a two-jointed arm model in unsteady aerodynamic performance to examine how much energy can be saved in migration. Computational fluid dynamics (CFD) was used to evaluate airflow fields around the wing and in the wake. From the distributions of velocity and pressure on the wing, it was found that about 18% of crane flight energy could be saved by drag reduction from changing the morphology of the wing. From the airflow field in the wake, it was found that a pair of three-dimensional spiral flapping advantage vortices (FAV) was alternately generated. We quantitatively deduced that the optimal depth (the distance along the flight path between birds) was around 6.6 m from the wing tip of a crane ahead, and optimal wing tip spacing (WTS, the distance between wing tips of adjacent birds perpendicular to the flight path) ranged between 0 and –0.62 m in the spanwise section. It was found that a crane behind can save about 18% of its energy by induced power from FAV in V-formation. The phase difference of flapping between the crane ahead and behind was estimated at around 68.14 to take full aerodynamic benefit caused by FAV.

3x1 패턴에 의한 3차원 브레이드 복합재료의 기하학적 구조와 파단현상에 관한 연구

김범준 서울大學校 大學院 1989 국내석사

교사들의 직무만족도 관련변수에 대한 meta 분석

김범준 연세대학교 대학원 2001 국내박사

라만분광분석을 통한 출토 청동유물의 부식층 연구

김범준 韓國傳統文化大學校 文化遺産融合大學院 2015 국내석사

출토 청동유물은 매장상태에서 구성성분, 제작기법, 매장환경 등에 의해형태 및 화학적으로 특성을 가지는 부식층이 형성된다. 안정한 상태의 부식층은 유물을 보호할 뿐만 아니라 유물의 정보를 담고 있으며, 부식층의 특성과 메커니즘에 대한 이해는 보존처리 시 중요한 자료가 된다. 현재까지 부식층의 성장과정 및 특성에 대한 연구가 진행되고 있지만 아직 명확히 밝혀지지 않았으며, 여러 관점에서의 다양한 접근방식과 분석 방법이 요구되고 있다. 미세구조를 구별하고 분석이 가능한 분석 방법 중 라만분광분석법은 원소분석이 주로 이루어졌던 미세영역에 대해서 화합물의 형태의 대한 정확한 정보를 얻을 수 있는 분석방법이다. 이에 본 연구에서는 출토 청동토용기와 인공 부식시편에 대해서 라만분광분석을 실시하여 출토 청동유물의 부식층의 특성을 확인하고자 하였다. 또한 SEM-EDS 분석을 병행하여 종합적인 고찰을 하고자 하였다. 분석결과 출토청동유물의 부식층 특성으로는 외부 부식층에서는 구리화합물인 malachite와 부식환경에 기인한 albite, quartz, microcline 등과 같은 토양 및 점토 광물이 혼재되어 층을 형성하고 있다. 이는 매장상태에서 부식이 진행되었음을 보여 줄 수 있다. 내부 부식층에서 확인되는 일부 cuprite는 라만, EDS 분석 결과에서 차이를 나타내었으며 산화주석과 같은 혼재되어 있는 화합물에 의한 간섭으로 추정된다. 또한 내부 부식층에 존재하는 납 편석은 PbO, PbSO4, PbCO3 형태로 존재하거나 cuprite로 대체되는 것을 확인되었다. 조사 샘플의 수가 적고 매장 토양에 대한 정보의 부족으로 일반적인 결론을 내릴 수는 없지만, 이러한 결과들을 통해서 청동유물에서 나타나는 부식과정과 오랜 시간 부식된 청동에서만 나타날 수 있는 특성들을 명확히 규명 할 수 있다면 진위판별에 적용 가능성이 있다. 따라서 다양한 출토 유물에 대한 분석과 부식 환경까지 종합적으로 검토하는 추가적 연구가 필요할 것으로 사료된다.

국민기초생활보장제도 사각지대 해소방안에 관한 연구

김범준 한양대학교 행정대학원 2004 국내석사

수열조건 하에서의 폴리이미드의 합성

김범준 연세대학교 대학원 2017 국내석사

In this study, we have developed a green one-pot synthesis method using water as a reaction medium without any catalyst and dehydrating agent under lower temperatures compared to conventional synthetic methods. Aromatic dianhydrides used are pyromellitic dianhydride (PMDA) and 4,4’-(hexafluoroisopropylidene)di phthalic anhydride (6FDA), aliphatic dianhydride 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride (HPMDA). Aromatic diamines used are 4,4’-oxydianiline (ODA), 4,4'-diaminodiphenylmethane (MDA), 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine (TFMB) and aliphatic diamines used are trans–1,4-diaminocyclohexane (CHDA) and 4,4'-methylenedicyclohexanamine (MCA). Based on viscostiy and yield of the polyimides, optimum reaction conditions were determined (190℃ and 24 h). Under the conditions various polyimide structures were synthesized. It was demonstrated that HPMDA-MCA polyimide forms through a salt of HPMDA and MCA. The thermal and optical properties and viscosity and solubility of the polyimides were investigated. Post-polymerization through thermal treatment of the synthesized HPMDA-MCA polyimide resulted in increase in molecular weight. The new synthetic method is eco-friendly and has economic benefits because the synthesis is carried out in one-pot process in water without the need of catalyst, dehydrating agent and high temperature condition. In particular, aliphatic diamine-based polyimides can be prepared by this method. 본 연구에서는 친환경적 용매인 물을 분산매로 이용한 새로운 합성방법으로 기존방법에 사용된 촉매 pyridine과 탈수제인 acetic anhydride가 사용되지 않고, 기존방법보다 낮은 온도에서, 증기압 하에서 단일공정으로 간편하게 폴리이미드를 합성하는 연구를 진행하였다. 실험에 사용한 dianhydride는 pyromellitic dianhydride(PMDA), 4,4’-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride (6FDA), 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride (HPMDA)이 사용되었고 diamine에는 4,4-oxydianiline (ODA), 4,4'-diaminodiphenylmethane (MDA), 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine (TFMB), trans–1,4-diaminocyclohexane (CHDA)과 4,4'-methylenedicyclohexanamine (MCA)이 사용되었다. 최적조건 탐색은 점도와 수율을 기준으로 하였고 HPMDA-MCA로 진행하였다. 조사결과 190℃, 24시간을 최적조건으로 결정하였고, 이 조건 하에서 여러 종류의 폴리이미드를 합성하였다. 본 합성의 반응경로를 조사한 결과 다이안하이드라이드와 다이아민 단량체 염을 경유하여 폴리이미드로 전환되는 것으로 추정된다. 합성된 폴리이미드의 열적 특성, 광학적 특성, 점도, 용해성을 조사하였다. 또한 합성된 폴리이미드에 추가적인 열처리를 통하여 분자량을 증가시키는 실험을 수행하였다. 본 연구에서 제시된 합성방법은 친환경적이면서 간단하며 경제적이고, 기존의 합성방법으로 합성이 불가능하던 고분자량의 지방족다이아민을 함유한 폴리이미드의 합성도 가능하여 기존의 합성법을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.