• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.447-452
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• 2018

HF, NaF, $NH_4F$와 같이 플루오르 이온(F-)이 함유된 전해질에서 티타늄 금속판을 양극산화시켜 $0.34{\mu}m$부터 최대 $8.9{\mu}m$까지 다양한 길이의 티타니아 나노튜브(TNT)를 제조하였다. 양극산화에 의해 제조된 TNT를 $450^{\circ}C$에서 소성시키면 광 활성을 가지는 아나타제 결정이 생성되었다. TNT 기반 염료감응 태양전지(DSSC)는 TNT 길이가 $2.5{\mu}m$일때 광전환 효율이 4.71%로 최대를 나타내었다. 이 값은 티타니아 페이스트를 코팅하여 제작한 FTO 기반 DSSC의 광전환 효율 보다 약 18% 높았다. 또한 TNT-DSSC의 단락전류밀도($J_{sc}$)는 $9.74mA/cm^2$로 FTO-DSSC의 $7.19mA/cm^2$ 보다 약 35% 이상 높았다. TNT-DSSC 태양전지의 광전환 효율이 더 높은 이유는 염료에서 생성된 광전자가 TNT를 통해 전극 표면으로 빨리 전달되어 광전자와 염료가 재결합 되는 것이 억제되었기 때문이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권3호
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• pp.124-128
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• 2011

전기방사법을 이용하여 제조된 웹은 높은 비표면적 및 다공성으로 약물전달시스템에 적용하고자 널리 연구 되어지고 있다. 본 연구에서는 생체적합성을 가진 생분해성 고분자 Poly(lactic acid)(PLA)와 생체안정성을 가지는 재료인 $TiO_2$를 이용하여 복합소재를 제작하였다. 인체에 유해한 용매인 chloroform이 포함되어 있지 않은 복합화를 위하여 용융전기방사법을 이용하여 나노섬유를 제작하였다. 이렇게 제조된 PLA/$TiO_2$ web을 scanning electron microscope(SEM)와 field emission transmission electron microscope(FE-TEM)을 이용하여 섬유의 모양을 확인하였고, X-ray diffractometer(XRD)판 이용하여 PLA/$TiO_2$ web의 결정구조를 분석하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권3호
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• pp.233-240
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• 2014

나노/마이크로 소자의 개발이 활발해짐에 따라 나노/마이크로 박막의 기계적 물성의 정밀 측정에 대한 필요성이 점차 커지고 있다. 기존의 파괴적인 방법의 한계를 극복하기 위한 방법으로, 유도초음파를 이용한 비파괴적인 박막 물성 방법에 대한 관심이 늘어나고 있다. 유도초음파를 이용하여 박막의 물성을 측정하는 실험을 설계하거나, 물성 측정에 대한 실험 결과를 이해하는데 있어 박막의 분산선도를 이해하는 것은 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는, 전달 행렬법을 이용하여 박막의 분산선도를 계산하는 방법을 제시하고, 이를 금속 박막에 적용하여 그 특성을 관찰하였다. 전달 행렬법을 이용하여 다층판에서의 주파수에 따라 유도초음파가 전파하는 속도를 계산하여 상용 프로그램과 비교하여 그 타당성을 확인하였다. 이러한 방법을 Si 기판 위에 증착된 Al 금속 박막에 적용하여 얻은 분산곡선의 분석을 통해, 박막의 두께 조건에 따른 모드와 분산 및 비분산 특성이 나타나는 구간을 관찰할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권6호
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• pp.423-433
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• 2022

본 논문은 나노급 큐브위성 시스템 및 유닛의 발사환경시험 사례를 통해 얻을 수 있는 설계와 제작의 교훈들을 소개한다. 일반적으로 초소형위성은 발사관에 담겨 발사되므로 발사 시 외부 하중 역시 발사관을 통해 내부의 위성에 전달된다. 이러한 특성으로 인해 초소형위성은 외부 가진에 비해 과도한 하중을 받을 수 있고 기계적 파손의 가능성을 높인다. 여기서는 진동시험 사례를 통해 초소형위성 설계와 제작 시 지켜야 할 여러 지침들을 보여준다. 그리고 내부 위성을 고정하는 현대적인 기능이 적용된 발사관과 전통적인 발사관의 시험 결과를 비교함으로써 발사관 선정에도 하나의 권고를 제시한다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권6호
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• pp.447-456
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• 2023

In this work, we performed a comparative study examining two coatings on Ti Gr.1 for use in fuel cell bipolar plates. The coatings consisted of carbon black as the conductor along with acrylic polymer and Ti Sol-Gel binder as the binder. Ti Sol-Gel that had precipitated as TiO₂ in areas impregnated between carbon black gaps, thereby acting as a binder for carbon black and serving as a polymer coating. Neither of the coatings peeled off during the 90° bend test to check formability. The contact resistance of the TiO₂ coating was found to be lower than that of the polymer binder coating. Moreover, due to coating shrinkage (denser) that occurred during the heat treatment process, the TiO₂ binder coating showed almost the same level of corrosion resistance, as measured by potentiostatic and EIS tests, despite being thinner than the polymer coating. However, both the polymer binder coating and the TiO₂ binder coating had many pores and irregularities internally (around 10 ~ 100 nm) and on the surface (0.1 ~ 2 ㎛). We considered that these pores and irregularities contributed to the lower corrosion resistance.

• 멤브레인
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• 제26권4호
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• pp.239-252
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• 2016

최근 2차원 나노 물질을 응용하여 수처리 막의 성능을 향상시킬 수 있는가에 대한 연구가 활발하다. 그 노력의 한 가운데에 원자 두께를 가지고 있으면서 손쉽게 구할 수 있고 층으로 쌓을 수도 있는 2차원 물질인 그래핀이 자리하고 있다. 이 총설에서 우리는 그래핀으로부터 만들 수 있는 두 가지 막 구조에 관한 기초 물질 전달 현상을 최근 연구 성과를 중심으로 다룬다. 그 물질 자체로 이미 물질 전달 차단성을 갖는 그래핀에 정확히 제어된 크기의 구멍을 뚫을 수 있다면 아마도 원자 크기 수준으로 얇은 두께 때문에 그래핀 막은 같은 기공 크기의 어느 막보다도 빠른 궁극적 투과도를 나타낼 것이며, 이로부터 선택도를 담보할 수 있다면 다양한 막 분리 공정에 적용할 수 있을 것이다. 그 한 예로, 나노미터 이하의 기공을 가정한 초박막 침투성 그래핀 막에 대한 분자동역학 연구와 몇몇 초기 실험 결과들이 해수담수화 막으로서의 가능성을 보인 점은 주목할 만하다. 그래핀 물질로부터 다른 구성을 가진 막을 설계할 수 있는데, 이 막은 적당히 산화된 그래핀 마이크로 판들을 무작위로 적층함으로써 구현할 수 있다. 그래핀 판 적층 간격을 나노미터 이하로 쉽게 제어할 수 있기 때문에 이 구조 역시 수처리 및 해수담수화 막으로서의 가능성을 시사한다. 기존 막기술에 존재하지 않던 구조와 물질 전달 성질을 가짐으로써 두 종류의 그래핀 막은 앞으로 수처리 기술을 비롯한 다양한 막 기술의 응용분야에서 효과적으로 기여할 가능성이 충분하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.938-943
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• 2018

고전압 정전방사 장치를 이용하여 나노 섬유를 직조하였다. 정전방사장치는 액상의 고분자를 방출하는 펌프, 노즐과 노즐회전자 등의 부품으로 구성되어 있으며, 알루미늄 재질의 포집판을 설치하여 방사되는 섬유를 포집하였다. 정전방사방법을 이용하여 매우 미세한 나노굵기의 섬유를 제조하고,화학적으로 활성화시킴으로써 미세공을 형성함과 동시에 화학작용기를 분포시켜 저농도의 이산화탄소 분자를 포집하는 실험을 실시하여 실내공기중에 존재하는 저농도 이산화탄소 가스를 포집하는 섬유상 흡착제를 제조해보고자 하였다. 이러한 화학작용기는 이산화탄소 분자와의 상호 인력을 향상시킬 수 있고, 궁극적으로는 포집효율을 증가시킬 수 있었다. 정전방사식으로 제조한 섬유의 굵기는 250-350 nm 였으며, 생성된 미세공은 0.6에서 0.7 nm 이고, 평균 비표면적은 $569m^2/g$였다. 순수 이산화탄소 흐름과 실내공간에서 흔히 발견되는 0.3% 수준의 농도에 대하여 포집실험을 한 결과, 각각 1.08 mmol/g과 0.013 mmol/g에서 2.2 mmol/g과 0.144 mmol/g으로 향상되었다. 이러한 포집량 증가는 나노섬유상 흡착제의 비표면적 대비 미세공의 비율과 관계가 있음이 밝혀졌다. 특히 화학적 상호인력의 특성을 활용하여 저농도에서의 선택도를 향상시킬 수 있음을 간접적으로 파악하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권2호
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• pp.94-101
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• 2011

종래의 방사선 차단막은 납판이나 납 분말을 과량 배합하여 사용되고 있기 때문에 무거울 뿐만 아니라 인체중독의 위험성이 있다. 또한 작은 핀홀이 존재할 경우 방사선의 직접 투과 위험성이 있는 단점이 있다. 본 특집에서는 최근 선진국을 중심으로 연구가 활발한 다층구조의 고분자 방사선 차단막 기술에 대해 특허분석과 문헌고찰을 중심으로 소개한다. 특히 판상형 나노무기입자를 이용한 방사선 차단 및 내구성 향상에 대한 새로운 개념을 소개한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.353-360
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• 2008

The LGP with nanometer structures resulted in enhancement of optical efficiency. Its fundamental mechanism is to recycle the polarized light via one round-trip through QWP(Quarter-Wave Plate) but the maximum efficiency to reach with this method is limited up to 2. To get the larger efficiency than this limited one a LGP with nanometer-patterned grating is suggested. For its optimum design the computer simulation is performed and suggests a grating that the spatial frequency between adjacent patterns is 500nm, its height 250nm, duty cycle 50%, and its cross section is rectangular. On the basis of simulation results the LGP with nanometer-patterned grating is fabricated and its optical properties such as angular intensity distribution and CIE color coordinates are characterized. The angles of transmitted light are nearly the same as the results expected from the generalized Snell's law. Thus the Mathematica code, developed in this experiment, will be applied to designing the optimized LGP. The LGP with nanometer-patterened grating shows the enhancement of transmitted intensity distribution up to 4.9 times.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.530-534
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• 2008

The LGP with nanometer structures resulted in enhancement of optical efficiency. Its fundamental mechanism is to recycle the polarized light via one round-trip through QWP(Quarter-wave Plate) but the maximum efficiency to reach with this method is limited up to 2. To get the larger efficiency than this a LGP with 1D PC(one-dimensional photonic crystal) nanometer-patterned on its top and bottom surfaces is suggested. For its optimum design the computer simulation is performed and suggests a grating that the spatial frequency between adjacent patterns is 500nm, its height 250nm, duty cycle 50%, and its cross section is rectangular. The angles of transmitted light are nearly the same as the results expected from the generalized Snell's law. Thus the Mathematica code, developed in this experiment, will be applied to designing the optimized LGP. The LGP with nanometer-patterened 1D PC LGP on its both surfaces shows the enhancement of transmitted intensity distribution up to 5.7 times.