• 대한토목학회논문집
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• 제44권4호
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• pp.433-441
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• 2024

본 연구는 기존 국내 건축물의 동결을 방지를 위해 열선을 매립한 토목 및 건축물의 열선으로 인한 외부 에너지 사용으로 탄소 배출 및 유지관리비용이 증가하는 것을 절감시킬 수 있는 에너지 효율을 증대한 에너지 저장 시멘트 복합체를 제안한다. 최근 탄소 저감을 위해 상변화 물질(PCM)을 일반 시멘트 복합체에 통합하여 잠열 성능을 부여하는 연구가 진행되어왔다. 그러나 상변화 물질을 혼입한 콘크리트의 경우 상변화 물질의 유출, 강도 저하 및 부족한 열적 성능 등에서 문제점을 보이는 경향이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위해 마이크로캡슐을 이용하여 상변화 물질을 캡슐화시켜 시멘트 복합체에 혼입하고 다중벽탄소나노튜브와 실리카 퓸을 사용하여 시멘트 복합체의 강도 감소를 최소화시킨 고효율 열저장 시멘트 복합체를 제안한다. 열선을 매립한 환경에서 보통 시멘트 복합체를 대체하여 고효율 열저장 시멘트를 사용한 경우 약 42 %의 에너지를 저감하는 효과를 보여주었으며 PCM만 혼입한 시멘트 복합체에 비해 압축강도, 휨강도는 각각 18 %, 23 %을 개선하여 사용성을 입증하였다.

• 접착 및 계면
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• 제14권2호
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• pp.82-87
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• 2013

본 연구에서는 레졸, 질산철 그리고 트리블럭 공중합체를 이용하여 직접 탄화과정에 의해 자성체 나노입자가 분산된 탄소나노세공체를 합성하였다. 나노세공 마그네타이트/카본($Fe_3O_4$/carbon) 나노복합체는 낮은 마그네타이트 함량(1 wt%)을 가지고 잘 배열된 이차원적 육방체 구조(p6mm)를 보이며, 균일한 세공크기(3.6 nm), 높은 표면적(635 $m^2/g$)과 세공부피(0.48 $cm^3/g$)를 가진다. 작은 입자크기(10.2 nm)를 가지는 마그네타이트 나노입자는 초상자기성(7.7 emu/g)을 보이고 탄소 세공벽 내에 잘 분산되었다. 나노세공 마그네타이트/카본 물질은 최대 995 mg/g의 아이부프로펜 흡착량을 보였다. 또한, 자석을 이용하여 용액과 나노세공 마그네타이트/카본 물질의 분리가 용이하였다. 본 연구에서 제조된 나노복합체는 우수한 아이부프로펜 흡착제로 작용하였다.

• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.266-271
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• 2011

단일벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube, SWCNT)의 우수한 열적 특성을 이용하여 에폭시 수지의 열전도도 특성을 향상시키기 위해 SWCNT와 에폭시 수지 복합체를 제작하여 열전도도를 측정하였다. SWCNT에 카보닐기와 아민기를 도입하여 분산도 향상을 유도하였으며 diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA)와 bisphenol F (DGEBF) 두 종류의 에폭시 레진에 각각의 SWCNT를 첨가하여 제작한 복합체들은 파단면 분석을 통하여 분산 특성을 관찰하였다. 각 복합체의 분산도는 표면 처리를 거치면서 생성된 극성분자와 에폭시 간의 상호작용으로 인하여 SWCNT를 첨가한 것이 순수한 SWCNT 복합체와 비교하여 높은 분산성을 나타내었다. SWCNT/에폭시 복합체의 열전도도는 DGEBA와 DGEBF 두 종류의 에폭시에서 산처리한 SWCNT 복합체가 가장 높은 값을 가지는 것으로 측정되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.214-215
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• 2006

Colloidal Silica(CS)와 유기수지를 혼합하여 서로의 단점을 보완하는 나노복합재료를 합성하기 위해 친수성인 CS를 유기실란으로 표면처리하여 소수성화하고 유기수지와 복합체를 제조하였다. CS표면의 -OH기와 실란의 -OH기가 축합반응하여 화학결합을 형성함으로서 CS의 표면은 실란의 $CH_3$에 의해 소수성화되어 CS sol이 제조된다. CS sol과 유기수지는 공동용매에 의해 균일한 분산이 가능하고 필름 및 코팅제로의 제조가 가능하다. 사용된 무기물은 40nm 의 크기를 가지므로 가시광선영역의 빛을 산란하지 않아 투명하고 사용된 수지 또한 투명하여 우수한 광학적 특성을 나타낸다. 만들어진 필름은 CS의 영향으로 유기수지의 내열성보다 향상된 열분해온도와 높은 접촉각, 높은 절연율을 보였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 추계학술대회 초록집
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• pp.109-110
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• 2009

실리카와 폴리아닐린의 core-shell 복합체 나노입자를 실리카 나노입자 분산용액을 이용하여 제조하였다. 제조된 복합체 나노입자를 전기변색박막의 소재로 이용하기 위하여 알코올 용액에 분산하였고, 분산된 용액에 Tetraethoxysilane (TEOS)를 소량의 HCl 용액과 함께 첨가하여 코팅 용액을 제조하였다. 코팅 용액을 인듐주석산화물(ITO) 박막이 도포된 유리 기판위에 도포하고 열처리 하여 매우 높은 부착력을 갖는 전기변색박막을 얻을 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제22권1호
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• pp.11-14
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• 2012

Expanded graphite 산화물과 자성 나노입자의 복합화는 화학적 방법을 이용하였으며, Ni과 Co 나노입자를 사용하여 간단한 방법으로 자기적 특성을 가지는 graphite 산화물을 합성하였다. $H_2SO_4$에 $(NH_4)SO_4$을 첨가한 혼합 용액을 제조하여, natural graphite와 반응시키고, 1차 열처리하여 expanded graphite를 제조하였다. $1050^{\circ}C$에서 30초간 급속 2차 열처리와 화학적 산화 과정을 거쳐 expanded graphite oxide로 변화시킨 뒤에 $Ni(acac)_2$, $Co(acac)_3$과 화학적 반응을 통하여 Expanded graphite 산화물자성 나노입자 복합체를 제조하였다. 결정 구조 분석을 위하여 x-선 회절 측정을 수행하였으며, Raman 분광 측정으로 graphite 산화물의 층상 구조를 분석하였다. 미세구조 분석을 위하여 투과전자현미경 측정을 수행하였으며, 진동시료형 자화율측정기를 이용하여 복합체의 자기적 특성을 연구하였다. 이러한 연구 결과는 graphite 화합물과 자성 물질의 복합화를 위한 기저 기술로 활용될 수 있을 것이다.

• 멤브레인
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• 제24권6호
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• pp.417-422
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• 2014

본 연구에서는 Poly(ethylene oxide) (PEO)/Ag Nanoparticles (NPs)/7,7,8,8-Tetracyanoquinodimethane (TCNQ) 분리막 시스템을 제조하여 기존의 PEO/Ag NPs/p-Benzoquinone (p-BQ) 복합체 분리막보다 더 향상된 성능을 보이는 고투과성올레핀 촉진수송 나노복합체 분리막을 얻고자 하였다. 고분자 지지체 PEO와 은 나노 입자 전구체 $AgBF_4$는 1 대 0.4 몰비로 고정하고 전자 수용체인 TCNQ 함량은 다양하게 조절하였으며 1/0.4/0.004 몰비에서 가장 높은 올레핀 분리막 성능을 확인하였다. 따라서 이 비율에서 long-term test를 진행하였고 초반에는 투과도 약 23 GPU, 선택도 약 6 (프로필렌/프로판)의 수치를 보였으나 32시간 만에 투과도는 약 6 GPU, 선택도는 약 2 (프로필렌/프로판)로 감소하는 것을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제33권1호
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• pp.1-6
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• 2009

Poly(2-acetamidoacrylic acid) (PAAA) 수화젤 기판 내에 수용액상에서 이온교환에 의해 잘 분산된 CdS 나노입자를 응집이 없는 새로운 형태의 나노복합체로서 합성하였다. TEM 이미지분석을 통하여, CdS/PAAA 수화젤 복합체내에 분포되어 있는 CdS 나노입자의 평균 직경은 4.5 nm이며, 복합체의 형태는 6개월이 지나도 그대로 유지됨을 알았다. TGA와 EGA를 이용하여 복합재료의 열적 안정성이 약 100도 정도 상승하며, 건조젤 내의 CdS 입자의 함량이 70 wt% 이상이 됨을 확인할 수 있었으며 또한 각 온도에서 휘발 또는 분해된 기체를 통해 성분 물질을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.467-467
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• 2013

유기물/무기물 나노복합체는 메모리, 트렌지스터, 발광 다이오드, 태양 전지 소자에 응용이 시도되고 있으나 유기물의 물리적인 특성 때문에 전류 전송 메커니즘 규명에는 충분한 연구가 진행되어 있지 못하다. 유기물/무기물 나노복합소재를 기반으로 차세대 광학소자나 비휘발성 메모리 소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 기억소자의 성능 향상을 위하여 여러 가지 유기물/무기물 나노복합소재를 사용하여 제작한 유기 쌍안정성 소자가 차세대 플렉서블 비휘발성 기억소자로 대두되고 있다. 유기 쌍안정성 소자는 비휘발성 기억 소자 중에서 구조가 간단하고 제작비용이 저렴하며 유연성을 가지기 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 많은 장점에도 불구하고 유기물에 관한 많은 연구가 이루어지지 않았기 때문에 소자의 동작특성, 재연성 등의 문제점이 있다. 본 연구에서는 유기 쌍 안정성 소자의 전기적 특성을 연구하기 위하여 ZnO 나노입자를 포함한 PMMA 복합층을 사용하여 소자를 제작하고 전기적 특성을 측정하였으며, 유기물/무기물 나노복합소재의 전류 전송 메커니즘을 이론적으로 규명하였다. 트랩밀도 변화가 유기 쌍안정성 소자에 미치는 영향을 연구하기 위하여 C60 층을 삽입하였고, 그 결과 C60이 삽입된 유기 쌍안정성 소자가 향상된 메모리 특성을 보였다. 소자의 제작은 Indium tin oxide가 증착된 유리 기판위에 C60 층을 스핀코팅 방법으로 적층하였다. ZnO 나노 입자와 PMMA를 혼합하여 스핀코팅 방법으로 C60층 위에 박막을 형성한 후, 전극으로 Al을 열증착으로 형성하였다. Space charge limitted current 메커니즘을 이용하여 simulation을 수행하였고 이를 current density - voltage (J-V) 특성과 비교 분석하였다. J-V 특성 결과, simulation결과, 소자의 구조를 통해 유기물/무기물 나노복합소재 기반 메모리 소자의 쓰기, 지우기 및 읽기 동작에 대한 과정을 설명하였다. 또한 C60층을 삽입한 유기물/무기물 나노복합소자를 이용하여 트랩 밀도 변화가 유기 쌍안정성 소자의 전기적 특성에 미치는 영향을 연구하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.235-235
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• 2013

공정의 단순함과 낮은 전력을 사용하여 구동이 가능한 장점을 가진 무기물 나노입자를 포함한 무기물/유기물 나노복합체를 사용한 비휘발성 메모리의 전기적 성질에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 다양한 나노입자를 포함한 고분자 박막에 대한 연구는 많이 진행되었지만, InP/CdSe 코어쉘 나노입자가 고분자 박막에 분산되어 있는 나노복합체를 사용하여 제작한 비휘발성 메모리 소자의 전기적 성질과 소자의 안전성에 대한 연구는 미흡하다. 본 연구에서는 고분자 박막 안에 분산되어 있는 InP/CdSe 코어쉘 나노입자를 사용한 메모리 소자를 제작하여 전기적 성질과 소자의 안정성에 대한 관찰을 하였다. 화학적으로 세척된 indium-tin-oxide (ITO)가 코팅된 유리 기판 위에 InP/CdSe 코어쉘 나노입자와 절연성 고분자가 혼합된 용액을 스핀코팅 방법으로 도포하여 박막을 형성하여 활성층으로 사용하였다. 형성된 박막 위에 Al 상부 전극을 고진공에서 열 증착 방식을 이용하여 ITO/InP/CdSe 코어쉘 나노입자가 분산된 절연성 고분자층/Al 구조를 갖는 메모리 소자를 제작하였다. 제작된 소자의 전류-전압 특성을 측정한 결과 동일 전압에서 전도도가 좋은 상태 (low resistance states; LRS)와 좋지 않은 상태 (high resistance states; HRS)인 두개의 상태가 존재하는 걸 확인하였다. LRS 또는 HRS 변화를 일으키는 일정 전압을 가하기 전까지는 각각의 LRS 또는 HRS를 계속 유지하여 비휘발성 메모리 소자로서의 활용 가능성을 보여주었다. LRS 또는 HRS의 안정성을 확인하기 위해 LRS 또는 HRS의 스트레스 실험으로 관측하였다. 제작된 메모리 소자의 실험 결과를 바탕으로 전하수송 메커니즘을 설명하였다.