• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• 제20권12호
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• pp.16-23
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• 2021

Pin-to-disc wear testing experiments were conducted to investigate the wear characteristics of commercial oil (5W-40) with nano-diamond particles. The upper specimen was a SUJ-2 high-carbon chromium steel ball with a diameter of 4 mm, and the lower specimen was made of the Al-6061 alloy. The applied load was 5 N, and the sliding speed was 0.25 m/s. The wear tests were conducted at a sliding distance of 500 m. The friction coefficients and wear rates of the Al-6061 specimens were tested using commercial oil with different nano-diamond concentrations ranging from 0 to 0.02 wt.%. The addition of nano-diamond particles to commercial oil reduced both the wear rate and coefficient of friction of the Al-6061 alloy. The use of nano-diamond particles as a solid additive in oil lubricants was found to improve the tribological behavior of the Al-6061 alloy. For the Al-6061 alloy, the optimal concentration was found to be 0.005 wt.% in view of the friction coefficient and wear rate. Further investigation is needed to determine the optimal concentration of nano-diamond particles for various loadings, sliding speeds, oil temperatures, and sliding distances.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• 제23권2호
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• pp.86-92
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• 2013

$SF_6/O_2$ inductively coupled plasmas were employed to texture Si surface as a pretreatment for nanocrystalline diamond film growth. It was found that the $SF_6/O_2$ plasma texturing provided a very wide process window where normalized roughness values in the range of 2~16 could be obtained. Significantly improved nucleation densities of ${\sim}6.5{\times}10^{10}cm^{-2}$ compared to conventional mechanical abrasion were achieved after seeding for the textured Si substrate.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• 제56권2호
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• pp.303-308
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• 2012

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.46-46
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• 2008

스텔스 기능을 가진 군사용 항공기는 레이다 망의 추적을 피하기 위해 일반 냉각수 대신에 절연유를 냉각매체로 사용한다. 그러나 절연유는 물에 비하여 열전달특성이 매우 낮기 때문에 항공기 전기전자 기기/부품 발열부를 효과적으로 냉각시키지 못하는 한계성을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 나노유체(Nanofluid) 개념을 이용하여 절연유에 알루미나 및 질화알루미늄 나노분말을 미랑 분산시킨 나노절연유를 제조하고 이것의 열전달특성을 순수 절연유의 그것과 비교 평가함으로써, 냉각특성이 크게 개선된 새로운 냉매로서의 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 다만 나노절연유를 제조함에 있어서 가장 큰 장애물은 오일에 대한 분산성 확보에 있기 때문에, 비드밀 및 초음파를 이용한 나노분말 응집체의 습식분산 및 분산제를 이용한 친유성 표면개질을 동시에 수행함으로써 장시간 안정된 분산성을 확보하도록 노력하였다. 나노유체의 열전도도 및 대류열전달계수는 비정상열선법을 이용하여 측정하였으며, 유체 속의 분말 분산 상태는 원심력을 이용한 분산안정성 평가장치 및 cryo FE-SEM을 이용하여 확인하였다. 또한 분말 형상이 대류열전달에 미치는 영향을 조사하기 위하여 알루미나 나노분말은 구상과 침상의 분말을 모두 사용하였고, 질화알루미늄 외에 다이아몬드 나노절연유도 함께 제조, 평가함으로써 냉각 및 절연특성, 그리고 물리화학적 안정성이 우수하고 실적용 가능성이 가장 높은 재료를 도출하고자 하였다.

• The Science & Technology
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• 1호통권404호
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• pp.12-13
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• 2003

미생물 조작 새로운 생명체 창조/ 병을 따지 않고도 포도주 맛 감지/ 나노튜브를 분자 단위로 용접/ 초전도체의 원자 구조 영상/ 다이아몬드 칩 제조 방법 개발/ 쥐 유전자 99%가 인간과 비슷/ 목성의 위성 아말데아에 많은 구멍/ 의대에서 살아있는 동물 실험 줄어든다

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 대한자원환경지질학회 2007년도 춘계 지질과학기술 공동학술대회
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• pp.523-523
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• 2007

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• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 한국세라믹학회 2003년도 추계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.162.2-162
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• 2003

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.99-99
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• 2013

나노결정질 다이아몬드(Nanocrystalline Diamond: NCD) 박막은 고경도와 낮은 마찰계수를 가지고 있어 초경합금이나 고속도강과 같은 절삭공구 위에 코팅하여 공구의 성능 향상을 도모하려는 노력이 있어 왔다. 그러나 NCD 박막의 잔류응력이 크고, 초경합금과 철계 금속에 NCD가 증착되지 않는다는 문제점이 있다. 따라서 잔류응력 완화와 다이아몬드 핵생성을 위하여 제3의 중간층 재료가 필요하다. 본 연구에서는 W과 Ti을 중간층으로 하여 초경합금(WC-Co)과 고속도강(SKH51)에 NCD 박막을 코팅하고 기계적 특성을 비교하였다. 초경합금 또는 고속도강기판 위에 W 또는 Ti 중간층을 DC magnetron sputter를 이용해 각 1 ${\mu}m$의 두께로 증착하고 그 위에 MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition)를 이용해 NCD 박막을 2${\mu}m$의 두께로 코팅하였다. FESEM을 이용하여 표면과 단면의 형상을 관찰하였고, XRD와 Raman spectroscopy를 통해 NCD 박막의 결정성을 확인하였다. 그리고 tribology test를 실시하여 코팅된 박막의 내마모성을 비교하였으며, Rockwell C indentation test를 이용하여 밀착력을 비교하였다. 초경합금에 적용 시, W이 Ti보다 중간층으로서 더 우수한 것으로 나타났으며 이는 열팽창계수 차이에 의한 잔류응력의 차이에 의한 것으로 여겨진다. 중간층 두께에 따른 박막의 기계적 특성 변화를 알아보기 위해 W 중간층의 두께를 1, 2, 4 ${\mu}m$로 변화를 주었다. 중간층 두께가 2 ${\mu}m$ 이상일 때 박막의 밀착력이 증가되는 것으로 나타났다. 고속도강 위에 같은 방법으로 1 ${\mu}m$의 W 또는 Ti 중간층 위에 2 ${\mu}m$의 NCD 박막을 코팅한 시편들은 초경합금에 코팅한 것과 달리 두 시편 모두 낮은 밀착력을 나타내었다. 열팽창계수 차이에 의한 잔류응력을 완화하기 위해 고속도강에 W/Ti 복합박막을 중간층으로 Ti, W순으로 각각 1 ${\mu}m$ 두께로 증착 후 그 위에 NCD 박막을 2 ${\mu}m$ 두께로 코팅 한 후 특성을 비교하였다. Ti/W 복합 중간층 위에 코팅된 NCD 박막의 밀착력이 W 혹은 Ti 단일 중간층에 코팅된 박막에 비해 우수한 것으로 나타났다. 그러나 실제 공구에 적용하기에는 박막의 밀착력 개선이 요구되며 이를 위해서 더 연구가 필요하다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권6호
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• pp.862-868
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• 2008

Many studies have been conducted to increase heat transfer in fluid. One of the various heat transfer enhancement techniques is suspending fine metallic or nonmetallic solid powder in traditional fluid. Nanofluid is defined as a new kind of heat transfer fluid containing a very small quantity of nanometer particles that are uniformly and stably suspended in a liquid. This study investigates the effect of nanofluid containing diamond, CuNi and CuAg nanometer particles, and proposes the heat transport mechanism of nanofluid. The test result shows that the thermal conductivity of nanofluid is much higher than that of traditional fluid, and the increasing rate of the conductivity is dependent on the conductivity of the solid metal.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• 제22권2호
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• pp.194-201
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• 2005

Nanoscale fabrication of silicon substrate in an aqueous solution based on the use of atomic force microscopy was demonstrated. A specially designed cantilever with diamond tip, allowing the formation of damaged layer on silicon substrate easily by a simple scratching process (Tribo-Nanolithography, TNL), has been applied instead of conventional silicon cantilever for scanning. A slant nanostructure can be fabricated by a process in which a thin damaged layer rapidly forms in the substrate at the diamond tip-sample junction along scanning path of the tip and simultaneously the area uncovered with the damaged layer is being etched. This study demonstrates how the TNL parameters can affect the formation of damaged layer and the shape of 3-D structure, hence introducing a new process of AFM-based nanolithography in aqueous solution.