• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.1059-1062
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• 2009

폭발법에 의하여 얻어진 나노다이아몬드는 흑연상의 탄소를 일정 부분 갖으면서도 천연다이아몬드와 유사하게 높은 경도와 내마모 특성을 갖는 것으로 알려져 있으며, 흑연은 고온에 견디는 고체 윤활제로 사용되어 왔다. 따라서 나노다이아몬드를 오일과 물에 첨가하면서 용액의 점도 변화와 윤활 특성을 조사하였다. Fig. 2와 같이 3%(w/v)까지는 점도가 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.4689-4695
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• 2011

나노다이아몬드는 넓은 적용성 측면을 고려한다면 상대적으로 신물질이라 할 수 있다. 본 연구에서는 XRD, EDS, HRTEM, FTIR, Raman 분광기, 열분석 장치와 BET 측정 장치와 같은 다양한 장비를 통해 단결정 폭발 나노다이아몬드와 다결정 합성 나노다이아몬드의 물리화학적 특성들을 고찰하였다. 단결정 폭발 나노다이아몬드는 4nm ~ 6nm 크기의 구형이나 타원 모양이지만, 다결정 합성 다이아몬드는 80nm ~ 120nm 크기의 각이 진 입체도형 모양이다. 단결정과 다결정 나노다이아몬드의 표면은 수산기, 카보닐기, 카복실기 등과 같은 다양한 관능기를 가지고 있다. 질소분위기 하에서 단결정 폭발 나노다이아몬드의 상전이 온도는 대략 $650^{\circ}C$이었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.663-666
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• 2009

본 논문에서는 폭발법에 의해 합성된 나노다이아몬드의 열분해 및 연소특성에 대해 조사하였다. 나노 다이아몬드의 열분해 및 연소는 열중량 분석장치를 이용하여 측정하였으며, 소성된 나노다이아몬드의 표면 및 결합구조는 XRD, FT-IR, SEM-EDAX를 이용하여 측정하였다. 열분해 조건에서 나노다이아몬드는 $105{\sim}210^{\circ}C$와 $400^{\circ}C$ 부근에서 2중 피크가 나타난다. 또한 연소분위기하에서는 $420^{\circ}C$와 $490^{\circ}C$에서 2중 피크가 나타난다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.667-670
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• 2009

수용액에 첨가된 나노다이아몬드는 용매상 내에서 안정된 분산 특성을 나타낸다. 이런 분산 특성은 일정 시간동안 유지되지만, 농도와 시간에 따라 분산특성이 떨어지면서 일부 다이아몬드들의 침강이 나타난다. 이런 분산 및 침강 특성을 정량화하기 위하여 나노다이몬드 수용액의 흡광특성을 비교 분석하였다. 파장에 따른 나노다이아몬드의 흡광도는 농도에 상관없이 350 nm까지 상승하다가 점차적으로 완만하게 감소하고 있다. 또한 300nm 파장에 대한 흡광도는 나노다이아몬드의 농도에 따라 거의 직선적으로 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 추계학술대회 초록집
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• pp.142-143
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• 2009

Ar/$CH_4$ 마이크로웨이브 플라즈마 하에서 나노결정다이아몬드 박막의 미세구조 형성 과정에 대하여 연구하였다. 실리콘 기판 위에 불균일 핵생성을 위해 만든 스크래치 자리에 생성된 나노결정 크기의 다이아몬드 입자는 시간의 경과에 따라 성장하고 이웃하고 있는 입자들 간에 접촉이 일어나 표면을 완전히 채우게 되면 다이아몬드 박막이 형성되고 지속적인 박막 두께의 성장이 일어나게 된다. 입자들의 높이(혹은 직경)는 증착시간의 제곱근에 비례하는 것으로 나타났다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권6호
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• pp.239-244
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• 2019

수소 분위기 열처리 및 수소 플라즈마 처리의 두 가지 수소화 표면개질을통해 나노다이아몬드 seed 입자의 분산 향상 및 평탄한 초미세 나노결정질 다이아몬드 박막증착을 위한 핵형성 밀도 향상을 확보하였다. 수소화 처리 이후 나노다이아몬드 입자 표면의 탄소-산소 및 산소-수소 결합기가 탄소-수소 결합기로 전환되는 화학적 표면개질이 진행되었고 Zeta 전위가 증가하였다. 분산도 향상에 따라 나노다이아몬드 응집체 크기가 현저하게 감소하였고 핵형성 밀도는 크게 증가하였다. 600℃, 수소분위기에서 열처리 이후 나노다이아몬드 평균 입자 크기가 3.5 ㎛에서 34.5 nm로 크게 감소하였고, seeding 된 Si 기판 표면에서 ~3.9 × 10¹¹ nuclei/㎠의 매우 높은 핵형성 밀도를 확보하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.510-510
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• 2011

Si (100) 2 인치 웨이퍼 위에 RF Magnetron Sputtering 방법으로 Ti 박막을 형성하고, 그 위에 MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition) 방법을 이용하여 나노결정다이아몬드 박막을 증착하였다. 지름 3인치, 두께 1/4인치의 Ti 타겟을 사용하고, Ar 가스 유량 11 sccm, 공정 압력 $4.5{\times}10^{-3}$ Torr, RF 전력 100 W, 기판온도 $70^{\circ}C$ 조건에서 2 시간 동안 Ti 박막을 증착하여 약 $0.8{\mu}m$의 박막을 얻었다. 그 위에 공정 압력 110 Torr, 마이크로웨이브 전력 1.2 kW, Ar/$CH_4$ 가스 조성비 200/2 sccm, 기판 온도 $600^{\circ}C$의 조건에서 기판에 -150 V의 DC 바이어스 전압 인가 여부를 변수로 하고, 증착 시간을 변화시켜 나노결정다이아몬드 박막을 제작하였다. FE-SEM과 AFM을 이용하여 다이아몬드 입자의 크기와 다이아몬드 박막의 두께, 표면 거칠기 등을 측정하였고, Raman spectroscopy와 XRD를 이용하여 다이아몬드 결정성을 확인하였다. 바이어스를 인가하지 않았을 경우 증착 시간이 증가할수록 다이아몬드 입자의 평균 크기가 증가하며 입자들이 차지하는 면적이 증가하는 것을 확인하였다. 그러나 2시간이 경과해도 아직 완전한 박막은 형성되지 못하고 약 4시간 이상 증착 시 완전한 박막을 이루는 것이 확인되었다. 이에 비해서 바이어스 전압을 인가할 경우 1시간 내에 완전한 박막을 이루는 것을 확인하였다. 표면 거칠기는 바이어스를 인가한 경우가 그렇지 않은 경우에 비해서 조금 높은 것으로 나타났다. 이러한 바이어스 효과는 표면에서의 핵생성 밀도 증가와 재핵생성 속도 증가에 기인하는 것으로 해석된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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• pp.1112-1114
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• 2010

대기 영역을 통과한 UV는 인간과 자연 환경 및 재료 등의 합성 물질에 대해 심각한 피해를 유발할 수 있다. 폭발과 산처리된 나노 다이아몬드 표면의 곁가지 결합인 $Sp^2$ 결합체 내의 알킬기에 의한 광흡수 및 산란으로 UV을 차단할 수 있다. 본 연구에서는 폭발 및 산처리 다이아몬드와 나노급 흑연의 농도, 조성에 따른 수용성 현탁액에 의한 차외선 차단 효과를 조사하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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• pp.1108-1111
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• 2010

고온 고압 조건하에서 합성된 나노 다이아몬드는 비평형의 고속 생성조건으로 인하여 특이한 물리화학적 구조와 광학적 특성을 나타내는 최근의 신물질이다. 본 연구에서는 본 XRD, EDS, FTIR, 라만 분광기, DSC, BET 및 AFM의 분석장치를 이용하여 폭발 및 산처리 나노 다이아몬드의 표면 특성을 조사하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1039-1044
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• 2014

가혹한 조건에서 작동하는 디젤엔진의 윤활성능을 향상시키기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 특수윤활제로 사용되고 있는 나노다이아몬드를 포함한 윤활제를 디젤엔진에 적용하여 엔진성능에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 매트릭스 합성분산법에 의하여 제조된 나노다이아몬드 윤활제를 농도별로 실험하여 기본윤활제와 비교하였다. 실험결과 마찰저감에 의한 효율의 향상과 일산화탄소, 스모크 등의 배기 저감의 효과를 확인하였다.