Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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1998.04a
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pp.217-223
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1998
본 연구에서는 유체스시템을 이용하여 나이론을 용제 개질하므로써 천연실크가 갖는 적당한 촉감과 광택을 가지면서 견명(silk scrooping)의 효과와 천연 silk 특유의 "노방"(여름 의류의 얇은 명주)촉감이 발현되며 심색성과 흡습성 그리고 제전성등의 물성이 뛰어난 기능성 실크감성화 소재 개발에 관한 연구를 하고자한다. 또한 이러한 용제 개질은 제직준비공정에서의 사이징공정이 생략되며 개질처리가 사가공 기계에서 on-line으로 되므로 (목표처리속도 : 600m-800m/분)대량 생산이 가능하여 개질 가공비가 저렴한 장점을 가진다. 또한 본 연구에서 개발되는 나일론 원사의 유체시스템을 이용한 용제 개질 기술은 선을 물리적으로 표층부에서 밀착시킴으로써 내부에 microcavity를 형성하여 여러가지 종류의 기능성 약제를 캡슐화(capsulation)하여 내포시킬수 있어서 항균무취성, 방오성, 난연성, 자외선차폐성 등의 다양한 기능을 추가로 부여할 수 있기 때문에 그 중요성이 더욱 크다고 할 수 있다. 나아가서는 나일론 원사외의 타소재 섬유에 대하여서도 이러한 유체시스템을 이용한 용제 개질기술의 적용이 가능할 것으로 보여서 기존의 가공방식과 전혀 다른 새로운 개념의 실크감성화 선가공기술 확립이 기대되고 있다.이 기대되고 있다.
탄소나노튜브는 높은 전기 전도성과 열 전도성을 가지며, 이러한 특성 때문에 21세기를 주도해 나갈 수 있는 차세대 첨단 소재로서 각광을 받고 있다. 또한 최근에는 나노공학기술의 발달로 인하여 획기적으로 높은 열전도도를 나타내는 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled Carbon Nanotubes, MWCNTs)의 대량 생산이 가능하게 되면서 다중벽 탄소나노튜브의 높은 열전도도 특성을 이용하여 탄소나노튜브를 기본 유체 및 기능성 유체에 안정하게 분산 시킨 후 이를 이용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 탄소나노튜브를 유체에 안정하게 분산시키기 위한 방법으로는 기계적 분산법, 물리적 흡착에 의한 분산법, 화학적 개질에 의한 분산법이 있다. 따라서 본 연구에서는 이들 분산 방법과 탄소나노튜브 입자의 물성치에 따른 나노유체의 특성을 알아보기 위하여 나노유체의 열전도도와 점도 특성을 비교 분석하였다. 모든 물성치는 같지만 탄소나노튜브의 길이만 다른 두 종류의 다중벽 탄소나노튜브에 각각 계면 활성제(Sodium Dodecyl Sulfate, SDS) 100 wt%와 고분자 화합물(Polyvinyl Pyrrolidone, PVP) 300 wt%를 첨가하여 나노유체를 제조하였으며, 산화처리 된 다중벽 탄소나노튜브(Oxidized Multi-Walled Carbon Nanotubes, OMWCNTs)를 증류수에 초음파 분산하여 산화나노유체를 제조하였다. 나노유체의 열전도도는 전기 전도성 유체의 비정상 열선법(Transient Hot-wire Method)을 이용하여 측정하였고, 나노유체의 점도는 회전형 디지털 점도계를 이용하여 측정하였다. 실험 결과, 상온에서 동일 혼합비의 나노유체를 비교했을 때, 산화나노유체가 SDS 100 wt%, PVP 300 wt%를 혼합한 다른 나노유체보다 높은 열전도도 특성을 보였으며 점도 특성 또한 가장 낮은 것으로 측정되었다. 특히 상온에서 0.1vol%의 산화 CM-100 나노유체는 증류수보다 열전도도가 8.34%가 증가하였고, $10^{\circ}C$의 저온에서는 상온에서 증류수와 비교하여 측정된 열전도도 값보다 0.36%가 감소한 7.98%가 증가함을 보였다. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 높은 열전도도를 필요로 하는 열교환기의 작동유체나 기타 활용 분야에 대한 기초 자료로써 유용한 정보를 제공할 것이라 판단된다.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2020.06a
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pp.86-86
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2020
수리구조물에 관한 기존 연구들은 대부분 기능성과 안정성 측면에서 본체에 작용하는 유체력에 대한 안정성에 주안점을 두고 있다. 수리구조물 상·하류의 수위차에 기인한 기초지반내의 흐름 및 간극수압 변화는 하천 구조물의 안정성을 연구하는데 매우 중요하다. 해양에서는 파랑하중에 의한 과잉간극수압이 액상화를 발생시켜 해안구조물의 안정에 큰 영향을 미치는 것으로 보고되며, 이에 관련 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 반면, 하천구조물 주변 지반의 흐름 및 간극수압 뿐 아니라, 액상화에 관한 연구는 아직 미진한 실정이다. 본 연구에서는 수리구조물 주변의 유동 및 와동 현상 뿐 아니라, 수위차에 따른 지반 내부 유동장과 간극수압에 관한 특성을 분석하기 위해 유체-구조물-지반 비선형 상호작용을 고려할 수 있는 수치수조를 새롭게 제안하였다. 그리고 제안하는 수치수조의 타당성 및 유효성을 검증하기 위해 기존 실험값과 비교·검토를 수행하였고, 그 결과는 거의 유사한 경향을 나타내었다. 또한 이 수치수조에 다양한 입사조건(상·하류 수위차)에 적용하여 유체-구조물-지반의 비선형동적상호간섭 해석을 수행하였다. 최종적으로 수치수조에서 측정한 구조물 주변의 유동, 와동, 수위로부터 수리특성을 논의하였다. 게다가 지반내의 흐름과 간극수압을 측정하여 상·하류 수위차가 수리구조물의 안정성에 미치는 영향을 분석할 수 있었다.
Synthetic methods of colloids have been significantly developed in industry due to their significant demand for preparation of functional particles. Recently, dynamic/static microfluidic system has emerged as a promising route to the synthesis of the particles, providing precise control of physical and chemical properties such as size, shape, porosity, surface roughness, and surface functionality. These formed particles can be potentially used in various applications including medical diagnostics, photonic device, and biological industry. In addition, these particles provide a novel route to create new materials via their directed self-assembly, and it enable to study and predict the natural phenomenon by mimicking of the nature. Therefore, we describe recent progress for functional colloid particles and its applications.
Porous materials are useful in a wide range of applications including bio/electronic products. The preparation and processing of these materials are mainly progressed by using an organic solvent, which gives rise to air pollution by its emissions. Alternatively, supercritical fluids are well suited to the production of functional porous materials due to a number of specific physical, chemical, and toxicological advantages. In this review, we will introduce the preparation and processing techniques for the formation of the nano/macro pore structure and their morphology, which can be controled by using supercritical fluids.
Seo, Yong-Jae;Lee, Hyo-Suk;Jo, Guk;Gil, Dae-Seop;Jeong, Gyeong-U;Ju, Myeong-Eun
Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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2010.05a
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pp.4.2-4.2
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2010
최근 열전달율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 고 열전도성 나노유체가 주목을 받고 있다. 고 열전도성 나노유체는 액상보다 열전도도가 수백~수만 배 높은 고상의 금속 또는 비금속 나노입자를 물이나 오일 등에 미량 균일하게 분산시킴으로써 기존의 유체가 가지지 못한 높은 열전도율과 분산안정성을 갖는 기능성유체를 말한다. 고 열전도성 나노유체는 기존 냉각시스템에서 냉각유체만 교체할 경우에도 열전달 효율을 20% 이상 향상시킬 수 있는 저비용 고효율작동 유체이다. 이 나노유체는 발전설비, 공조설비, 에너지 산업, 석유화학, 화학공업, 제철산업, 가정용 냉난방설비, 자동차 등 산업 전 분야의 열교환시스템에 활용이 가능하다. 따라서 고 열전도성 나노유체는 종래 열효율의 한계를 돌파할 수 있는 에너지 이용 효율 향상 기술의 패러다임을 바꿀 혁신적인 신소재로 여겨지고 있다. 그러나 현재까지 개발된 나노유체는 초기 열전도 특성은 우수하나 장기간 분산안정성이 확보되지 않아 시간이 경과함에 따라 열전도도가 점점 감소하는 경향을 보인다. 또한 탄소나노튜브를 분산한 나노유체의 경우와 같이 유체의 점도가 크게 증가하여 실제 산업에 적용 시 커다란 동력손실을 초래할 수 있으며 열교환시스템에 파울링이 발생할 소지가 크다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 나노유체에서 열전달이 일어나는 메커니즘이 규명되어야 하지만 아직 명확한 이론이나 가설이 정립되어 있지 않다. 이 논문에서는 나노유체가 높은 열전도율을 보이는 현상을 설명할 수 있는 몇 가지 이론을 살펴 보고 지금까지 개발된 안정성이 아주 높은 나노유체의 열전도 특성을 비교 분석하여 획기적인 열전도성 나노유체 개발 가능성을 살펴보고자 한다. 이를 위해 나노입자의 조성, 유체 내 농도 및 자기장 등이 나노유체의 열전도율에 미치는 영향을 연구하였다.
Recently, droplet-based microfluidic systems are widely used in various areas ranging from fundamental science including chemistry, biology, and physics to material science and engineering. This article reviews recent development in the droplet based microfluidic system from basic fabrication of tiny device, principle of droplet formation, merging, mixing, control of droplets, and application for the synthesis of novel functional materials. We discuss strong advantages of the droplet based microfluidics in point of control of particle size, morphologies, shapes, and structures.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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