• 한국재료학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.199-203
• /
• 2010

Hybridization of semiconductor materials with carbon nanotubes (CNTs) is a recent field of interest in which new nanodevice fabrication and applications are expected. In this work, nanowire type GaAs structures are synthesized on porous single-wall carbon nanotubes (SWCNTs) as templates using the molecular beam epitaxy (MBE) technique. The field emission properties of the as-synthesized products were investigated to suggest their potential applications as cold electron sources, as well. The SWCNT template was synthesized by the arc-discharge method. SWCNT samples were heat-treated at $400^{\circ}C$ under an $N_2/O_2$ atmosphere to remove amorphous carbon. After heat treatment, GaAs was grown on the SWCNT template. The growth conditions of the GaAs in the MBE system were set by changing the growth temperatures from $400^{\circ}C$ to $600^{\circ}C$. The morphology of the GaAs synthesized on the SWCNTs strongly depends on the substrate temperature. Namely, nano-crystalline beads of GaAs are formed on the CNTs under $500^{\circ}C$, while nanowire structures begin to form on the beads above $600^{\circ}C$. The crystal qualities of GaAs and SWCNT were examined by X-ray diffraction and Raman spectra. The field emission properties of the synthesized GaAs nanowires were also investigated and a low turn-on field of $2.0\;V/{\mu}m$ was achieved. But, the turn-on field was increased in the second and third measurements. It is thought that arsenic atoms were evaporated during the measurement of the field emission.

• 한국재료학회지
• /
• 제20권11호
• /
• pp.623-627
• /
• 2010

Semiconducting metal oxides have been frequently used as gas sensing materials. While zinc oxide is a popular material for such applications, structures such as nanowires, nanorods and nanotubes, due to their large surface area, are natural candidates for use as gas sensors of higher sensitivity. The compound ZnO has been studied, due to its chemical and thermal stability, for use as an n-type semiconducting gas sensor. ZnO has a large exciton binding energy and a large bandgap energy at room temperature. Also, ZnO is sensitive to toxic and combustible gases. The NO gas properties of zinc oxide-single wall carbon nanotube (ZnO-SWCNT) composites were investigated. Fabrication includes the deposition of porous SWCNTs on thermally oxidized $SiO_2$ substrates followed by sputter deposition of Zn and thermal oxidation at $400^{\circ}C$ in oxygen. The Zn films were controlled to 50 nm thicknesses. The effects of microstructure and gas sensing properties were studied for process optimization through comparison of ZnO-SWCNT composites with ZnO film. The basic sensor response behavior to 10 ppm NO gas were checked at different operation temperatures in the range of $150-300^{\circ}C$. The highest sensor responses were observed at $300^{\circ}C$ in ZnO film and $250^{\circ}C$ in ZnO-SWCNT composites. The ZnO-SWCNT composite sensor showed a sensor response (~1300%) five times higher than that of pure ZnO thin film sensors at an operation temperature of $250^{\circ}C$.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
• /
• pp.17-17
• /
• 2012

수송용 섬유소재는 자동차, 항공기 또는 선박 등의 교통 및 운송 분야에 기여하는 사용되는 섬유소재를 말하며, 내장재, 각종 호스류, 벨트류, 타이어, 안전용품, 필터류 등을 포함하고 일반적으로 섬유, 발포체, 고무, 플라스틱, 접착제 등 유기소재가 결합된 복합체이다. 기존 섬유기술의 혁신과 더불어 IT, NT, BT, ET 등 첨단 기술과의 융합에 의한 고성능 극한 슈퍼섬유, 나노 복합섬유 등의 신소재를 개발하여 산업 전반에서 플라스틱의 금속소재 대체수요를 증가시키고 산업자재의 고성능화, 고기능화, 다양화를 이루기 위해 다양한 노력이 진행하고 있다. 현재 수송용 섬유소재 산업은 기술의 연결고리가 부족하며, 선도기업 및 원천기술이 부족하며, 자동차용 섬유부품소재 관련 기업의 역량도 부족한 실정이다. 이에 광역경제권 연계협력사업을 통해 생산기반의 대경권(대구경북)과 수요중심의 동남권(부산경남)의 네트워크를 강화하여 완성품 업체 및 수요기업과의 네트워킹을 강화하고자 한다. 따라서 본 연구에서 수송용 섬유소재개발, 수송용 친환경 oam-skin 일체형 표피재 개발, 고속성형 복합소재 및 수송용 경량부품 개발, 초경량 고내열 고강도 섬유활용 하이브리드 wire & cable 개발 등 수송용 섬유소재를 개발하고, 또한 수송용 섬유소재의 생산-수요 연계를 통한 투자활성화, 기술개발, 소재 산업 육성을 강화하여, 산학연네트워크구축, 지역 간 협력 및 국제적 협력, 생산-수요기반의 연계협력시스템을 활용한 자립형 수송용 소재 공급기지 완비하는 데 목적이 있다.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.119-123
• /
• 2014

Pt has been widely used as catalyst for fuel cell and exhausted gas clean systems due to its high catalytic activity. Recently, there have been researches on fabricating composite materials of Pt as a method of reducing the amount of Pt due to its high price. One of the approaches for saving Pt used as catalyst is a core shell structure consisting of Pt layer on the core of the non-noble metal. In this study, the synthesis of Pt shell was conducted on the surface of $TiO_2$ particle, a non-noble material, by applying ultraviolet (UV) irradiation. Anatase $TiO_2$ particles with the average size of 20~30 nm were immersed in the ethanol dissolved with Pt precursor of $H_2PtCl_6{\cdot}6H_2O$ and exposed to UV irradiation with the wavelength of 365 nm. It was confirmed that Pt nano-particles were formed on the surface of $TiO_2$ particles by photochemical reduction of Pt ion from the solution. The morphology of the synthesized Pt@$TiO_2$ nano-composite was examined by TEM (Transmission Electron Microscopy).

• 한국분말재료학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.360-365
• /
• 2014

$SnO_2-CoO$/carbon-coated CoO core/shell nanowire composites were synthesized by using electrospinning and hydrothermal methods. In order to obtain $SnO_2-CoO$/carbon-coated CoO core/shell nanowire composites, $SnO_2-Co_3O_4$ nanowire composites and $SnO_2-Co_3O_4$/polygonal $Co_3O_4$ core/shell nanowire composites are also synthesized. To demonstrate their structural, chemical bonding, and morphological properties, field-emission scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy were carried out. These results indicated that the morphologies and structures of the samples were changed from $SnO_2-Co_3O_4$ nanowires having cylindrical structures to $SnO_2-Co_3O_4/Co_3O_4$ core/shell nanowires having polygonal structures after a hydrothermal process. At last, $SnO_2-CoO$/carbon-coated CoO core/shell nanowire composites having irregular and high surface area are formed after carbon coating using a polypyrrole (PPy). Also, there occur phases transformation of cobalt phases from $Co_3O_4$ to CoO during carbon coating using a PPy under a argon atmosphere.

• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제34권2호
• /
• pp.425-448
• /
• 2004

A bioactive and degradable poly(epsilon -caprolactone)/silica nanohybrid(PSH) was synthesized for the application as a bone substitute. PSH was manufactured by using silica and polycaprolacton. PSH was manufactured in some composition after low crystaline apatite had been formed in simulated body fluid and, was used this study. The safety of the PSH was established by test of acute, and subacute toxicity, sensitization cytotoxicity and sterility. In order to assess activity of osteoblast, the test for attaching osteoblast, proliferation test for osteoblast, differentiating gene expression test are performed in vitro. And bone substitutes were grafted in rabbit's calvarium, during 8 weeks for testing efficacy of bone substitutes. Degree of osteogenesis and absorption of substitutes were evaluated in microscopic level. In result, it was not appeared that acute and subacute toxicity, sensitization in intradermal induction phase, topical induction phase and challenge phase. It was shown that the test can not inhibit cell proliferation. adversely, it had some ability to accelerate cell proliferation. The result of sterility test described bacterial growth was not detected in most test tube. The attaching and proliferation test of osteoblast had good results. In the result of differentiating gene expression test for osteoblast, cbfa1 and, alkaline phosphatase, osteocalcin and GAPDH were detected with mRNA analysis. In the PSH bone formation test, ostgeoblastic activity would be different as material constitution but it had good new bone formation ability except group #218. futhermore, some material had been absorbed within 8 weeks. Above studies, PSH had bio-compatibility with human body, new bone formation ability and accelerate osteoblastic activity. So it would be the efficient bone substitute material with bio-active and biodegradable.

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

• 분석과학
• /
• 제23권3호
• /
• pp.233-239
• /
• 2010

폴리스테린을 주형으로 사용하여 순수한 매크로포러스 실리카 지지체를 졸겔법에 의하여 제조하였으며, 은 입자가 매크로 기공 안에 균일하게 분산되어 있는 매크로포러스 은/실리카 복합소재를 성공적으로 제조하였다. 순수한 실리카 다공체는 폴리스테린 크기에 따라 100 nm와 200 nm의 균일한 기공을 가지고 있었으며 이는 폴리스테린의 크기에 따라 기공크기를 제어할 수 있었다. 매크로포러스 은/실리카 기공의 크기 제어와 $AgNO_3$의 농도에 따른 미세구조를 관찰한 결과 TEOS의 3 wt% $AgNO_3$를 사용한 것이 가장 이상적인 균일한 기공의 분포를 나타내었다. 매크로포러스 은/실리카 복합체는 100-200nm 균일한 기공을 가지고 있었으며, 지지체 내의 은 입자는 대략 15~20 nm 크기를 보여주었다.

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

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.259-259
• /
• 2012

Mo-Cu 합금은 열전도도, 전기전도도가 우수하고 합금조성에 따라 열팽창계수의 조절이 가능하여 반도체소재, 방열소재, 접점소재 등에 적용가능성이 높은 재료로 주목받고 있다. 또한 상태도 상에서 고용도가 전혀 없기 때문에 박막을 제작하였을 경우, 나노 복합체 형성이 용이하고 질소 분위기에서는 MoN-Cu로 상분리가 가능하여 하드상과 소프트상의 물성을 동시에 보유한 박막 제작이 가능하다. 또한 고온에서 산화반응에 의해 생기는 $MoO_3$, $CuO_3$와 같은 준안정상의 산화물들은 육방정계 구조(HCP)를 가지며 전단특성이 우수하여 자동차 저마찰 코팅재료로써 많은 연구가 진행되고 있다. 반면, Mo-Cu 는 상호간에 고상은 물론 액상에서도 고용도가 전혀 없기 때문에 일반적인 방법으로는 합금화 또는 복합화가 어렵다. 또한 Mo-Cu 박막을 제작할 경우 복수의 타겟을 이용해야 하기 때문에 성분조절과 구조적 제어가 불리하고 공정의 복잡화라는 단점을 가지고 있으며 추가적으로 다른 원소를 첨가하여 3원계, 4원계 이상의 박막을 형성하는 것에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상호간의 고용도가 없는 재료의 합금화가 용이한 기계적 합금화법(Mechanical Alloying)을 이용하여 Mo-Cu 합금분말을 제조하였고, 준안정상태의 구조의 유지가 가능한 방전 플라즈마 소결법(Spark Plasma Sintering)을 이용하여 합금타겟을 제작하였다. Mo-Cu 박막은 제작된 합금타겟을 사용하여 DC 스퍼터링 공정으로 제작하였다. Mo-Cu 박막의 공정조건으로는 타겟조성, 공정분위기, 가스 비율로 정하여 실험을 진행하였다. 제작된 박막은 자동차 코팅재료로써의 적용가능성을 보기 위해서 내열성, 내식성, 내마모성의 특성을 평가하였다.