• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.421-428
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• 2020

겨울철 도로는 내부 수분의 빙결현상으로 인한 블랙아이스가 발생하여 많은 피해를 유발한다. 최근에는 다양한 기능을 가진 Multi-walled carbon nanotube(MWCNT)와 콘크리트를 복합하여 열적 및 전기적 성능이 우수한 건설 재료에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 나노-콘크리트 복합재료를 활용하여 시공한 구조물은 표면에 결함이 발생하여 일반적인 보강재를 사용할 경우 열적 및 전기적 성능이 현저하게 저하된다. 본 연구는 표면에 결함이 발생한 콘크리트 구조물을 단시간 내에 보강할 수 있는 초속경 나노-시멘트 복합체의 발열성능과 소비전력을 분석하고자 한다. 실험은 초속경 시멘트계 재료, 양생일, 공급전압을 매개변수로 설정한 뒤 수행하였다. 초속경 시멘트계 재료는 시멘트 페이스트, 모르타르, 콘크리트로 구분하였다. 실험결과, 양생일이 1일인 경우에는 전압을 20V 공급할 시 모든 초속경 나노-시멘트 복합체에서 10℃ 이상의 발열성능이 확인되었다. 양생일이 28일인 경우에는 1일에 비하여 동일 전압에서의 발열성능이 소폭 감소하였으나, 전압을 30V까지 공급하여도 안정적으로 발열성능이 유지되는 것으로 분석되었다. 결과적으로 초속경 나노-시멘트 복합체는 콘크리트 구조물 표면 결함을 보강한 후 단시간 내에 발열성능을 발현할 수 있고, 일정시간이 지나도 발열성능이 유지되는 것으로 판단된다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제39권1호
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• pp.27-35
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• 2021

본 연구에서는 CPP와 CSO를 사용하여 제조한 나노 복합체의 유식품 적용성 및 포집된 생리활성물질인 비타민 D의 in vitro release를 평가하였다. 그 결과, CPP/CSO 나노 복합체는 model milk 및 model yogurt 적용 후 12일간의 저장기간 동안 높은 물리적 안정성을 지녀 식품 적용성이 뛰어남을 규명하였다. 또한 제조 공정 요인인 CPP 농도와 pH 조절을 통해 비타민 D를 90% 이상 포집할 수 있었으며, in vitro release 평가를 통해 비타민 D를 위에서 보호하고, 장에서 release 하는 나노 복합체의 특성을 규명하였다. 결론적으로 본 연구에서 제조된 CPP/CSO 나노 복합체는 뛰어난 유식품 적용성을 지닐 뿐만 아니라, 칼슘흡수 증진을 위한 비타민 D를 효과적으로 포집할 수 있으며, 포집된 비타민 D를 소장까지 안전하게 전달할 수 있는 효과적인 나노 전달체로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권3호
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• pp.231-236
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• 2011

본 연구에서는 폴리아크릴레이트/카본나노튜브 복합체를 제조하고 전극재료로서의 응용가능성을 알아보았다. 복합체의 전기전도도는 MWNT의 함량에 따라 증가하였고 시트의 두께가 두꺼워 질수록 증가하였으며 MWNT 50 wt% 함량에서 0.36 ${\Omega}$/sq의 표면저항값이 얻어졌다. 복합체의 열분해온도는 폴리아크릴레이트에 비해 MWNT의 함량에 따라 증가하였으며 50 wt%의 MWNT 복합체 함량에서 $15^{\circ}C$의 증가가 관찰되었다. 복합체의 저장탄성율의 경우도 MWNT의 함량에 따라 증가하였고 특히, 고온에서의 증가가 뚜렷하였다. 폴리아크릴레이트의 열팽창거동은 온도의 증가에 따라 $20^{\circ}C$ 부근부터 수축이 된 반면, 복합체의 경우는 수축되지 않고 약간 팽창하는 경향을 보였다. 복합체의 형태학을 관찰한 결과 폴리아크릴레이트 내에서 MWNT의 분산이 잘 이루어 진 것을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.217-217
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• 2010

유기물/무기물 나노 복합재료는 고온과 저전력에서 동작해야하는 차세대 전자 소자와 광소자 제작에 대단히 유용한 소재이다. 간단하고 저렴한 제조 방법과 휘어짐이 가능한 특성을 이용하여 유기물/무기물 나노 복합재료를 사용한 비휘발성 메모리 소자의 제작과 메모리 특성에 대한 연구가 수행되었으나, SnO2 나노 입자가 삽입된 고분자 박막을 기반으로 제작한 저항 구조의 비휘발성 메모리 소자인 유기 쌍안정성 소자에 대한 연구는 상대적으로 미흡하다. 본 연구에서는 poly(methyl methacrylate) (PMMA) 박막 안에 분산된 SnO2 나노 입자를 사용하여 제작한 유기 쌍안정성 소자의 메모리 특성을 관찰하였다. 소자를 제작하기 위해 나노 입자의 전구체인 Tin 2-ethylhexanoate을 dibutyl ether에 용해시킨 후, 화학적 방법을 사용하여 용매 안에서 SnO2 나노 입자를 합성하였다. 합성한 SnO2 나노 입자와 PMMA를 클로로벤젠에 용해하여 고분자 용액을 제작하였다. 전극인 indium-tin-oxide가 증착된 유리 기판 위에 제작한 고분자 용액을 스핀 코팅하고, 열을 가해 용매를 제거하여 SnO2 나노 입자가 분산되어 있는 PMMA 나노복합체를 형성하였다. 그 위에 Al 전극을 증착하여 유기 쌍안정성 소자를 완성하였다. 제작된 소자에 전압을 인가하여 전류를 측정한 결과 유기 쌍안정성 소자에서는 동일 전압에서 높은 전류 (ON 상태)와 낮은 전류 (OFF 상태)가 흐르는 쌍안정성 특성을 나타냈다. 그러나 SnO2 나노 입자가 없는 PMMA 박막으로 형성된 소자에서는 전류-전압 측정에서 쌍안정성 특성이 나타나지 않았다. 따라서 PMMA 박막 안에 삽입된 SnO2 나노 입자가 유기 쌍안정성 소자의 메모리 효과를 나타내는 원인임을 알 수 있었다. 전류-시간 측정 결과는 소자의 ON 상태 및 OFF 상태 전류가 시간에 따른 큰 변화 없이 1000 사이클 이상 지속적으로 유지 하고 있음을 보여 줌으로써 유기 쌍안정성 소자를 장시간 사용할 수 있음을 확인시켜 주었다.

• 폴리머
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• 제36권4호
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• pp.478-485
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• 2012

Bicyclo(2,2,2)oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride(BTDA)와 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene(BAPB) 단량체를 사용하여 중합한 폴리아믹산(poly(amic acid))에 용액 삽입법을 이용해서 다양한 함량의 유기화 점토를 넣은 후 열 이미드화 방법을 통해 투명한 나노복합체 polyimide(PI) 필름을 합성하였다. 0-1.5 wt%의 다양한 함량의 유기화점토를 포함하는 복합체 필름을 제조한 후, 필름의 광 투과성, 모폴로지, 그리고 가스차단성을 각각 측정하였다. 1.0 wt%의 Cloisite 30B가 포함된 복합체에서 가장 우수한 가스차단성이 측정되었으며, 유기화 점토의 함량이 증가하게 되면 가스차단성은 오히려 감소하였다. PI 복합체 필름은 우수한 광 투과성을 가지며 대체로 무색을 나타내었다. 하지만 점토의 함량이 증가함에 따라 광 투과성은 조금씩 감소하였다. Cloisite 30B가 포함된 투명한 PI 복합체 필름의 광 투과성과 가스차단성을 더 자세히 연구하기 위하여 100-140%까지 다양한 비율로 이축연신하였다. 120% 이상 연신된 PI 복합체 필름에서 고분자 매트릭스에 점토가 균일하게 분산되어 박리되었음을 확인 하였으며, 가장 높은 가스 차단성은 130%로 이축연신된 필름에서 확인하였다.

• 폴리머
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• 제33권2호
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• pp.97-103
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• 2009

기능화 탄소나노튜브인 4-cumylphenol-MWNT(CP-MWNT)를 이용하여 초고분자량 폴리에틸렌(ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE))/CP-MWNT 복합체 필름을 용액 삽입법을 이용하여 제조하였다. 0에서 2.00 wt%까지의 서로 다른 CP-MWNT의 농도에 따라 만들어진 복합체 필름의 열적, 기계적, 기체 투과도 및 광학 투명성 등의 변화를 시차주사열량계, 열중량분석기, 전계 방사형 주사전자현미경과 인장시험기를 사용하여 측정하였다 복합체 필름은 기능화된 탄소나노튜브를 소량 첨가하여도 열역학적 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있으며 0.50에서 1.00 wt%의 농도에서 최대값을 가진다. CP-MWNT의 농도가 1.00 wt%일 때 필름의 산소 기체 차단성은 최대 향상을 나타내었다. 전체적으로는 CP-MWNT가 첨가된 복합체 필름의 열적-기계적 성질 및 기체 투과도 등은 순수한 UHMWPE보다 더 향상되었다.

• 폴리머
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• 제33권5호
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• pp.452-457
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• 2009

다중벽 탄소나노튜브 및 전도성 고분자인 PEDOT으로 이루어진 하이브리드 나노재료를 제조하였다. 다중벽 탄소나노튜브 표면에 처리반응을 수행함으로써 -Br 특성기를 갖는 다중벽 탄소나노튜브를 제조하였으며, 이를 중합반응의 개시제로 사용하였다. 이와 함께 MMA를 사용하여 촉매와 리간드 존재 하에서 원자이동 라디칼중합 공정을 수행함으로써 다중벽 탄소나노튜브 표면에 PMMA가 공유결합된 나노복합체를 제조하였다. 미니에멀젼 중합공정을 통하여 제조된 PS 수용성 에멀젼에 EDOT과 산화가를 투입하여 산화중합을 수행함으로써 core-shell 구조를 갖는 PEDOT/PS 나노입자를 제조하였다. 실란화합물로 표면 처리한 silica 입자를 PEDOT:poly(styrene sulfonate) (PSS) 수용성 분산액에 투입한 후 표면화학 반응과정을 수행함으로써 silica 외벽에 PEDOT:PSS가 코팅된 나노입자를 제조하였다. 하이브리드 나노재료들은 TEM, FE-SEM, TGA, EDX, UV 그리고 FT-IR 등을 사용하여 분석되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권6호
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• pp.252-256
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• 2015

질소산화물 ($NO_X$)은 고정원(화력발전소, 산업시설) 및 이동원(자동차, 선박) 등에서 배출되어지며, 발암물질 및 광화학 스모그의 주범으로 작용하고 있다. 선택적 촉매 환원법(SCR)은 $NO_X$를 제거하는 가장 효율적인 방법이며, 상업용으로 사용되어지는 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$계 촉매에서 $V_2O_5$ 함량은 0.5~3 wt%, $WO_3$ 함량은 5~10 wt%이다. 촉매 성분 중 $V_2O_5$의 경우 $NO_X$ 환원 반응을 통해 촉매 작용을 촉진시키지만, 과량으로 첨가될 경우, $SO_2$에서 $SO_3$로의 산화 반응을 증가시킨다. 본 연구에서는 높은 탈질 효율을 유지시킴과 더불어, 바나듐의 함량을 줄이기 위하여, 그래핀을 바나듐 담지 matrix로 사용하여 나노복합체를 합성하였으며, 합성된 나노복합체를 첨가하여 Honeycomb형 1 inch SCR 촉매를 제조하였다. 제조된 SCR 촉매는 XRD(X-ray Diffraction), XRF(X-ray Fluorescence Spectrometer), BET(Brunauer, Emmett & Teller) 등의 분석을 통해 물성 평가를 진행하였으며, Micro Reactor(MR)를 이용하여 활성평가를 진행하였다. 그 결과, 촉매 상용 운전 온도인 $350^{\circ}C$에서 나노복합체가 첨가된 SCR 촉매의 탈질 효율은 77.1 %로 상용촉매의 탈질 효율인 77.8 %와 유사한 효율을 나타내는 것을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제31권3호
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• pp.221-227
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• 2007

폴리(비닐 알코올)(poly(vinyl alcohol), PVA)을 충전제로 사용하여 용액 블렌딩 방법을 통해 라이오셀(Lyocell) 블렌드 필름을 만들고 각각의 기계적 성질과 모폴로지를 비교했다. 각 블렌드 필름의 물성들은 첨가된 PVA 양에 따라 다양하게 변하였다. 특히 라이오셀 중에서 30 wt%의 PVA를 포함하는 블렌드(PVA/Lyocell (w/w=30/70)) 필름의 최대 인장 강도가 가장 높은 값을 나타냈으며 40 wt%가 되면 오히려 감소했다. 초기 탄성률 값에서도 비슷한 결과를 보였는데, 역시 30 wt%의 PVA가 포함된 필름이 가장 높은 초기탄성률을 보였다. 유기화 점토인 도데실트리페닐포스포늄-마이카($C_{12}PPh$-Mica)를 이용하여 PVA가 30wt% 포함된 블렌드된 라이오셀 나노복합체 필름을 용액 Intercalation 법을 이용하여 제조한 후에 각 나노복합체 필름의 기계적 성질을 유기화 점토의 양에 따라 조사하였다. 순수한 라이오셀의 경우에는 기계적 성질이 5 wt% 점토를 첨가했을 때 가장 높은 값을 가졌으며, 소량의 점토만으로도 순수한 라이오셀보다 높은 기계적 성질을 나타내었다. 그러나 PVA를 포함한 라이오셀 블렌드(PVA/Lyocell(w/w=30/70))의 나노복합체 필름의 경우에는 유기화점토의 첨가된 양이 1에서 5wt%까지 증가해도 기계적 물성은 오히려 일정하게 감소하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권3호
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• pp.233-237
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• 2024

본 연구는 유/무기 나노복합체를 이용한 PAN계 탄소섬유 토우(PAN-based carbon fibers tow) 기반의 유연 전극 제작 및 이를 활용한 비효소 전기화학 센서 개발에 대한 것으로, 전도성 고분자 polyaniline (PANI)와 금속 산화물 CuO을 유/무기 나노복합체 소재로 사용하였으며 글루코스를 전기화학 센서 타겟으로 적용하였다. 전극 제작을 위해 시판된 CFT는 열처리를 통한 사이징(sizing) 제거와 전기화학적 산화에 의한 표면 활성화의 전처리 공정을 거쳐 사용되었다. 유/무기 나노복합체는 전기화학적 중합 및 증착법을 통해 전처리된 CFT 표면 위에 순차적으로 합성되어 최종 CFT/PANI/CuO NPs 전극이 제작되었다. CFT/PANI/CuO NPs 전극의 전기화학적 특성 및 센싱 성능은 시간대전류법와 순환전압 전류법, 전기화학 임피던스 분광법을 이용하여 분석되었다. CFT/PANI/CuO NPs 전극은 전도성 고분자과 금속 산화물의 접목에 의해 전기 전도도 향상 및 우수한 전자 전달, 감응시간 단축, 비표면적 증가 등 개선된 전기화학적 특성과 증가된 감도, 넓은 선형 농도 구간, 높은 선택도 등 향상된 글루코스 센싱 성능을 보였다.