• 한국추진공학회지
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• 제19권3호
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• pp.83-88
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• 2015

열차폐 코팅(Thermal Barrier Coating) 기술의 하나로 연구되는 전자빔(EB, Electron Beam) 증착에 사용되는 코팅재료는 증착 공정 중에 고출력의 전자빔이 조사되기 때문에, 균일코팅을 위해서는 증착 중 코팅재료의 형상유지 및 안정한 융탕 형성이 필요하며, 이를 위해 적절한 밀도와 미세구조를 갖춘 잉곳(Ingot) 형태의 코팅소스가 요구된다. 본 연구에서는 8 wt%의 이트리아($Y_2O_3$)가 안정화제로 첨가된 지르코니아(8YSZ) 조성을 활용하여, 고출력 전자빔 조사환경에 사용가능한 잉곳제조를 위해 최적의 원료분말 조건을 확보하고자 하였다. 제조된 잉곳시료들에 대한 전자빔 조사 시, 수십 마이크론과 수십 나노 크기의 입자들로 구성된 혼합형 분말로 제조된 잉곳의 경우, 나노크기의 분말만으로 제조된 경우보다 향상된 열충격 저항성을 보였다.

• Composites Research
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• 제29권6호
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• pp.336-341
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• 2016

본 논문에서는 복합재 풍력 블레이드를 위한 CNT 코팅 유리섬유의 전자기적/기계적 적용성에 대한 연구를 수행하였다. MW급 이상의 대형 복합재 블레이드는 민수용/군수용 레이더와의 신호간섭 문제로 인한 발전단지 위치선정 제약과 무게 증가에 따른 발전효율 저해, 구조적 건전성 부족에 따른 수리비용 증가의 당면과제를 안고 있다. 이에 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위한 방안으로 CNT 코팅 유리섬유를 제안하였다. 먼저 제안된 CNT 코팅 공정을 통해 유리섬유 표면에 CNT를 강력히 코팅하고, Va-RTM을 통해 CNT 코팅/유리섬유 에폭시 복합재를 제작하여 전자기적/기계적 물성을 평가하였다. 또한 전자파 흡수체 설계/제작 및 시험/평가를 통해 X-band의 8.3~12.1 GHZ에서 90% 이상 전자파 흡수성능을 가짐을 검증하였다. 이와 더불어 기계적 물성 시험/평가를 통해서 인장, 압축, 면내전단 강도/강성의 모든 기계적 물성이 향상됨을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.109-109
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• 2017

알지네이트 하이드로 젤은 해조류에서 추출되는 천연 고분자인 알지네이트가 칼슘 또는 마그네슘 양이온과 이온가교(Ioninc cross linking)를 형성할 때 알지네이트의 고분자 구조가 칼슘, 마그네슘 양이온을 감싸면서 형성되는 고분자이다. 알지네이트 하이드로 젤은 높은 생체적합성(Biocompatibility)으로 인해 세포 재생을 위한 조직공학 및 재생의학, 약물전달 등의 제약 관련 분야에 광범위하게 적용될 수 있는 물질로 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 마이크로 플루이딕 칩을 이용하여 알지네이트 튜브를 제조하였다. 먼저 유동 포커싱 방식(flow focussing)을 유도할 수 있는 PDMS(Polydimethylsiloxane) 마이크로 플루이딕 칩을 제조하였다. 마이크로 플루이딕 칩은 CNC(Computer Numeric Control) milling machine을 이용한 template를 만들고 NOA mold를 이용하여 최종 PDMS 칩을 제작하였다. 튜브를 만들기 위한 마이크로 채널은 내부 채널 ($200{\times}200um$), 중간 채널 ($200{\times}200um$) 및 외부 채널 ($200{\times}200um$)로 구성되며 내부, 중간, 외부의 유체가 합류하는 수집채널은 폭 500 um, 깊이 200 um로 구성되었다. 운반체로는 5%의 acetic acid를 함유한 mineral oil를 이용하였으며 내부의 core flow는 $H_2O$로 하였다. 중간 유체인 2% 알지네이트 프리폴리머는 칼슘 이온의 존재 하에서 젤화 과정이 매우 빠르기 때문에 마이크로 채널 내부에서의 반응을 제어하고 막힘을 방지하기 위해 수용성 복합 칼슘-에틸렌 디아민 테트라 아세트산 (EDTA)을 사용하였다. 본 마이크로 플루이딕 칩에 각각의 유체를 이동시켰을 때, 운반체인 oil phase의 수소이온은 중간 유체인 알지네이트 프리폴리머와의 계면을 통해 확산되어 Ca-EDTA 복합체로부터 칼슘 양이온의 방출을 유발하게 된다. 방출된 칼슘 양이온은 알지네이트 고분자와의 이온 가교를 통해 알지네이트 하이드로 젤을 형성하여, 각 유체의 flow에 따라 알지네이트 튜브를 쉽고 빠르게 제조 가능하였다. 본 연구에서 제조된 알지네이트 튜브는 인체 내 장기간 약물 전달을 위한 나노섬유로 활용하거나 인공혈관을 구성하는 extracellular matrix로 활용될 잠재력을 가지고 있어 추후 활발한 연구개발이 진행될 예정이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.313-318
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• 2013

전자기력을 이용한 자기연마 공정은 전통적 가공방식으로 버를 제거하기 힘든 비자성체의 소재 및 마이크로 형상의 가진 제품에 활용될 수 있는 새로운 정밀 디버링 방식이다. 그러나 이러한 자기연마법은 자기연마입자를 이용한 기계적 절삭력을 이용하고 있기 때문에 마이크로 단위의 구조물의 형상을 변형시킬 가능성이 높다. 따라서 본 연구에서는 탄소나노튜브-코발트 금속복합체를 이용한 전해-자기복합가공을 STS316 소재의 미세 그루브의 마이크로 디버링공정에 적용하고 그 특성을 분석하였다. 그 결과 자기연마공정을 적용한 공정에서는 공정 후 그루브에 생성된 버는 효율적으로 제거되었으나 그루브 끝단의 형상변화가 두드러지게 관찰되었다. 반면 전해-자기복합가공을 이용한 경우에는 재료제거율이 낮아 그루브 끝단의 형상변화 없이 디버링 공정이 진행됨을 확인하였다.

• 소성∙가공
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• 제17권8호
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• pp.633-642
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• 2008

It's important to measure quantitative properties about thermal-nano behavior of polymer for producing high quality components using Nanoimprint lithography process. Nanoscale indents can be used to make the cells for molecular electronics and drug delivery, slots for integration into nanodevices, and defects for tailoring the structure and properties. In this study, formability of polymethylmetacrylate(PMMA) and polycarbonate(PC) were characterized Polymer has extreme variation in thermo mechanical variation during forming high temperature. Because of heating the polymer, it becomes softer than at room temperature. In this case it is particularly important to study high temperature-induced mechanical properties of polymer. Nanoindenter XP(MTS) was used to measure thermo mechanical properties of PMMA and PC. Polymer was heated by using the heating stage on NanoXP. At CSM(Continuous Stiffness Method) mode test, heating temperature was $110^{\circ}C,120^{\circ}C,130^{\circ}C,140^{\circ}C$ and $150^{\circ}C$ for PMMA, $140^{\circ}C,150^{\circ}C,160^{\circ}C,170^{\circ}C$ and $180^{\circ}C$ for PC, respectively. Maximum indentation depth was 2000nm. At basic mode test, heating temperature was $90^{\circ}C$ and $110^{\circ}C$ for PMMA, $140^{\circ}C,160^{\circ}C$ for PC. Maximum load was 10mN, 20mN and 40mN. Also indented pattern was observed by using SEM and AFM. Mechanical properties of PMMA and PC decreased when temperature increased. Decrease of mechanical properties from PMMA went down rapidly than that of PC.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.392-397
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• 2018

In this paper, the ZnS nanoparticles were synthesized according to the process conditions of hydrothermal synthesis. When the molar ratio of Zn to S was 1:1.2, it was confirmed that it had a cubic single phase and a high crystal phase. After the molar ratio is fixed, hydrothermal synthesis was conducted at $180^{\circ}C$ for 24, 36, 72 and 96 h in order to confirm the structural change with the change of hydrothermal synthesis times. As the hydrothermal synthesis times increased, the particle size increased. The hydrothermal synthesized particle size for 72 h was considered to be suitable for sintering. The ZnS ceramic had a density of 99.7% and an excellent transmittance of ~70% in the long-wavelength region.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권1호
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• pp.52-58
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• 2008

The object of this study is to investigate the effects of intermittent cyclic stretching on the smooth muscle cells (SMCs) seeded onto aligned multi-layered fibrous scaffold. To make multi-layered fibrous scaffold, polyurethane (PU) and poly(ethylene oxide) (PEO) were electrospun alternatively, then were immersed into distilled water to extract PEO. Various types of scaffolds were fabricated depending on fiber directions, i.e., aligned or randomly oriented. The direction of stretching was either parallel or vertical to the fiber direction for the aligned scaffolds. The stretching was also applied to the randomly aligned scaffolds. The duration of stretching was 2 min with 15 min resting period. During the stretching, the maximum and minimum strain was adjusted to be 10 and 7%, respectively with the frequency of 1 Hz. The bioactivities of cells on the scaffolds were assessed by quantifying DNA, collagen, and glycosaminoglycan (GAG) levels. And the cell morphology was observed by staining F-actin. SMCs under parallel stretching to the fiber direction responded more positively than those in other conditions. From the results, we could explain the morphological effect of a substrate on cellular activities. In addition the synergistic effects of substrate and mechanical stimuli effects were confirmed.

• Elastomers and Composites
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• 제40권1호
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• pp.22-28
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• 2005

본 연구에서는 실리카/고무 복합재료의 기계적 계면 물성과 열안정성에 대한 산소플라즈마의 영향에 대하여 살펴보았다. 실리카의 표면특성은 XPS와 접촉각 측정을 통하여 살펴보았다. 실리카/고무 복합재료의 기계적 물성과 열안정성은 각각 인열에너지 ($G_{IIIC}$)와 열중량분석(TGA)를 통하여 관찰하였다. 실험결과, 플라즈마 처리시간이 증가함에 따라 실리카 표면에 산소가 함유된 극성 관능기의 도입량이 증가하였으며, 이에 따라 고무 복합재료의 인열에너지와 열안정성이 향상되었다. 이러한 결과는 NBR과 같은 극성고무가 산소가 함유된 관능기가 도입된 실리카와 상대적으로 높은 상호작용을 하기 때문으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제31권12호
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• pp.710-718
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• 2021

Recently, due to high theoretical capacitance and excellent ion diffusion rate caused by the 2D layered crystal structure, transition metal hydroxides (TMHs) have generated considerable attention as active materials in supercapacitors (or electrochemical capacitors). However, TMHs should be designed using morphological or structural modification if they are to be used as active materials in supercapacitors, because they have insulation properties that induce low charge transfer rate. This study aims to modify the morphological structure for high cycling stability and fast charge storage kinetics of TMHs through the use of nickel cobalt hydroxide [NiCo(OH)₂] decorated on nickel foam. Among the samples used, needle-like NiCo(OH)₂ decorated on nickel foam offers a high specific capacitance (1110.9 F/g at current density of 0.5 A/g) with good rate capability (1110.9 - 746.7 F/g at current densities of 0.5 - 10.0 A/g). Moreover, at a high current density (10.0 A/g), a remarkable capacitance (713.8 F/g) and capacitance retention of 95.6% after 5000 cycles are noted. These results are attributed to high charge storage sites of needle-like NiCo(OH)₂ and uniformly grown NiCo(OH)₂ on nickel foam surface.

• 공업화학
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• 제27권6호
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• pp.653-658
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• 2016

본 연구에서는 1차원의 $MnO_2$ nanowire를 $KMnO_4$와 $MnSO_4$ 전구체 혼합물의 수열합성법(hydrothermal method)을 사용하여 제조할 수 있는 합성법을 개발하였다. 제조된 $MnO_2$ nanowire는 전기화학 반응 동안 전자와 이온전달을 용이하게 할 수 있는 넓은 비표면적과 기공구조를 나타내었다. MnO2 nanowire의 미세구조 및 화학구조를 주사형 전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM), 광전자분석기(XPS), X-ray 회절분석법(XRD), 비표면적분석장비(BET)를 사용하여 분석하였다. 본 $MnO_2$ nanowire 전극의 전기화학적 특성은 순환전압전류법(cyclic voltammetry)과 정전류 충전-방전법(galvanostatic charge-discharge)을 사용하여 3상 전극 시스템(three-electrode system)에서 분석하였다. $MnO_2$ nanowire 전극은 높은 비정전용량(129 F/g), 고속 충방전(61% retention), 반 영구적인 수명특성(100%)을 나타내었다.