• Title/Summary/Keyword: 나노 복합재

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Development of customized and energy-saving process for wastewater reuse utilizing UF/NF membrane (UF/NF 분리막을 활용한 수요자 맞춤형 / 에너지 절약형 재이용수 공정기술 개발)

  • Hong, Min;Hwang, Hyun-Seob;Park, Ock-Kwon;Kim, Yong-Lim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.712-712
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    • 2012
  • 하 폐수 처리방류수를 물리적, 화학적 그리고 생물학적 기술을 이용하여 처리한 후 재활용수로 이용하고자 하는 새로운 노력들이 진행되고 있지만 국내의 경우 방류수 재활용 기술과 처리수의 재이용에 대한 평가기술이 선진국에 비해 초기 단계에 있어 이 분야에 대한 적극적인 기술개발이 요구된다. 막 분리 기술을 이용한 처리 수는 소독 등의 추가적인 처리 없이 살수용수나 수경용수로 이용이 가능하며, 잔류염소를 유지시킬 경우 화장실 세정용수로의 이용도 가능하며, 또한 후처리 기술을 조합하면 고급 공업용수 등으로 사용가능하므로 선진기술로서 수요조건에 맞게 전 후 처리를 조합한 수요자 맞춤형 재이용수 공정기술을 개발할 필요가 있다. 이에 효율적인 하 폐수 재이용을 이용하여 농업용수(축산 음용수, 첨단 수출원예용수, 첨단 농업용수, 농산업 클러스터 복합 곡물 용수), 원예용수(원예단지), 공업용수 등의 다양한 용도에 활용 가능한 수요자 맞춤형 모듈 및 공정 개발을 수행하였다. 개발된 공정은 AOP 및 막 세정 시스템을 이용한 새로운 공정으로, AOP 시스템은 전기 이온 모듈을 통해 OH 라디칼을 생성 및 염분 제거 효율을 극대화 하여 오염 물질을 산화시키는 공정이며, FDA 시스템은 탁도가 높은 원수가 과다 유입 될 경우 후단 여과 막의 부하를 줄이는 역할을 하며, 부유 물질을 여과 시킨다. 막 세정 시스템은 미세 입자를 구성된 기포를 이용하여 눈에 보이지 않는 곳 까지 세척하며, 살균 작용을 하며, 분리 막의 성능을 증대 시킨다. 이어 UF 분리 막 시스템은 원수의 미세불순물, 박테리아, 스케일 물질 등을 제거하며, NF 시스템을 통하여 미립자, 박테리아 유기 화합물 및 2가 염 제거를 하여 재이용수를 생산하는 공정을 개발하였다. 개발된 수요자 맞춤형 공정은 하수 재이용 기술의 이용 목적 및 수요자별로 맞춤형으로 운영이 가능하며, 개발된 세척 기술은 분리 막 세정 유지관리비 및 에너지를 저감 할 수 있으며, 현장 적용의 실증화 과정을 거쳐 공정 기술을 신뢰도를 향상하고, 보유 기술을 수요자 맞춤형으로 업그레이드함으로써 기술의 경쟁력 및 고품질의 하수 재이용 기술의 새로운 방향을 제시 할 수 있을 것으로 판단된다.

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Synthesis of Carbon Nano Silicon Composites for Secondary Battery Anode Materials Using RF Thermal Plasma (RF 열플라즈마를 이용한 이차전지 음극재용 탄소나노실리콘복합소재 합성)

  • Soon-Jik Lee;Dae-Shin Kim;Jeong-Mi Yeon;Won-Gyu Park;Myeong-Seon Shin;Seon-Yong Choi;Sung-Hoo Ju
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.33 no.6
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    • pp.257-264
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    • 2023
  • To develop a high capacity lithium secondary battery, a new approach to anode material synthesis is required, capable of producing an anode that exceeds the energy density limit of a carbon-based anode. This research synthesized carbon nano silicon composites as an anode material for a secondary battery using the RF thermal plasma method, which is an ecofriendly dry synthesis method. Prior to material synthesis, a silicon raw material was mixed at 10, 20, 30, 40, and 50 wt% based on the carbon raw material in a powder form, and the temperature change inside the reaction field depending on the applied plasma power was calculated. Information about the materials in the synthesized carbon nano silicon composites were confirmed through XRD analysis, showing carbon (86.7~52.6 %), silicon (7.2~36.2 %), and silicon carbide (6.1~11.2 %). Through FE-SEM analysis, it was confirmed that the silicon bonded to carbon was distributed at sizes of 100 nm or less. The bonding shape of the silicon nano particles bonded to carbon was observed through TEM analysis. The initial electrochemical charging/discharging test for the 40 wt% silicon mixture showed excellent electrical characteristics of 1,517 mAh/g (91.9 %) and an irreversible capacity of 133 mAh/g (8.1 %).

PTCR Characteristics of Multifunctional Polymeric Nano Composites (PTCR 나노 복합기능 소재의 전류 차단 특성 연구)

  • 김재철;박기헌;서수정;이영관;이성재
    • Polymer(Korea)
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    • v.26 no.3
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    • pp.367-374
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    • 2002
  • Electrical characteristics of crystalline polymer composites filled with nano-sized carbon black particle were studied. The developed composite system exhibited a typical positive temperature coefficient resistance (PTCR) characteristic, where the electrical resistance sharply increased at a specific temperature. The PTCR effect was sometimes followed by a negative temperature coefficient resistance (NTCR) feature with temperature, which seemingly caused by the coagulation of nano-sized carbon black particles in the excessive quantity. The PTCR temperature was controlled by the carbon black content and the external voltage. The change of electric conductivity was shown as a function of carbon black content, and the resistance was constant when the carbon black content was over 20 wt%. The room-temperature resistance was maintained by a repeated heating and cooling. The excellent PTCR characteristic was demonstrated by the low resistance in the initial stage and the instantaneous heating capability.

Solubility Study of Graphene-oxide with Various Solvents (산화그래핀(Graphene oxide)의 솔벤트(solvent)별 Solubility에 대한 연구)

  • Jung, Su-Yeon;Choi, Sung-Woong
    • Composites Research
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    • v.35 no.1
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    • pp.18-22
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    • 2022
  • Dispersion is one of the most important factors in the manufacture of composite materials. In the manufacture of composite materials, solvents are used to better disperse the reinforcement, nano-filler in the matrix. Since dispersion is affected with solvents, it is necessary to study which solvent is adopted to get good dispersion. In this study, the dispersion behavior and solubility of graphene oxide(GO) were examined under various solvents (DMF, NMP, ethylene glycol, Acetone, DI water) to identify dispersion. As a result of UV-Vis spectroscopy absorbance measurement, it was found that DMF and ethylene glycol had the best dispersibility, whereas DI water showed the lowest dispersibility. In addition, as a result of visually observing the dispersion according to the surface tension and time, it was found that the dispersibility was excellent in the order of DI water, ethylene glycol, NMP, DMF, and acetone, which was consistent with the Hansen solubility parameter value.

The Development of a textile material for transportation through the companies cooperation linking (수송용 섬유소재산업 글로벌경쟁력강화 초광역벨트 연계기술개발)

  • Park, S.M.;Jeon, S.K.;Kim, M.S.;Yoon, J.G.;Kim, M.S.
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2012.03a
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    • pp.17-17
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    • 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.

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Heating Behavior and Adhesion Property of Epoxy Adhesive with Nano and Micro Sized Fe3O4 Particles (Nano 및 Micro 크기의 Fe3O4 분말이 첨가된 열경화성 에폭시 접착제의 유도가열 및 접착 특성)

  • Hwang, Ji-Won;Im, Tae-Gyu;Choi, Seung-Yong;Lee, Nam-Kyu;Shon, Min-Young
    • Composites Research
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    • v.33 no.2
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    • pp.55-60
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    • 2020
  • A study on the heating behavior and adhesion property of structural epoxy adhesive through induction heating have been conducted. An adhesive for induction heating was manufactured through mixing with nano and micro sized Fe3O4. From the results, it was observed that induction heating is less affected by adherend (GFRP) thickness than oven heating. The heating rate of Fe3O4 embedded epoxy adhesive using induction heating much higher than that of oven curing process and it is more appreciable when the contents of Fe3O4 increased. Furthermore, adhesion strength increased with increase of Fe3O4 particle contents.

Comparison of Mechanical and Interfacial Properties on Chemical Structures of Acrylic and Epoxy Adhesives (아크릴 및 에폭시 접착제의 화학적 구조에 따른 유리섬유 복합재료의 기계적 및 계면 물성 변화 평가)

  • Shin, Pyeong-Su;Kim, Jong-Hyun;Choi, Jin-Yeong;Kwon, Dong-Jun;Lee, Sang-Il;Park, Joung-Man
    • Composites Research
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    • v.29 no.2
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    • pp.79-84
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    • 2016
  • An adhesive can be used to connect two different materials in structures. In comparing with other connecting methods, such as bolt, rivet, and hot melting, the adhesive does not need to use them. It leads to reduce the weight and decrease the stress concentration along the connecting line. This work studied the comparison of mechanical and interfacial properties of commonly-used two adhesives, acrylic type and bisphenol-A epoxy type. Tensile and flexural strength of neat adhesives were also compared. Lap shear test of two adhesives was deduced from the measurement of tensile and fatigue tests. After testing, the failure patterns of adhesive surfaces were observed by a microscope. Tensile strength and mechanical fatigue resistance at using bisphenol-A epoxy adhesive were better than acrylic adhesive. Also adding CNT reinforcement in epoxy adhesive can anticipate mechanical improvement.

Synthesis of Nanoscale Sn-Pb Alloy Powders by Electrical Explosion of Wire (전기선폭발법을 이용한 Sn-Pb 나노분말의 합성)

  • ;;;;A. P. Ilyin;D. V. Tichonov
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.35-35
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    • 2003
  • )를 금속와이어에 인가하면 저항발열에 의해 와이어가 미세한 입자나 금속증기상태로 폭발하는 현상을 이용한 것으로 기상합성법에 속한다고 할 수 있다. 선폭법은 다른 제조법에 비해 공정이 간단하여 생산비용이 저렴하며, 원재료의 조성을 갖는 분말의 합성과 금속간화합물, 융점차이가 나는 재료의 합금화 등이 가능하다. 인가에너지의 크기와 폭발 시 분위기를 제어함으로써 분말의 평균크기와 분포 제어 또한 가능하다. 본 연구는 러시아의 우수한 기초기술을 바탕으로 Pb-Sn계 합금은 전기폭발법으로 극미세분말을 제조하였으며, 분말의 형상, 상 화학조성의 변화를 조사하였다. 본 실험에 사용된 Sn-Pb계(All-Union State Standard 1499-70, 0.53mm)합금와이어는 자동시스템(1-0.6Hz)에 의해 챔버안으로 공급되었다. 이 때 임계폭발 와이어 길이는 50-80nm으로 실험을 행하였다. 챔버 압력은 1.4~2.0atm으로 유지하였다. 제조된 분말의 특성은 XRD, XRPES, SEM등을 이용하여 분말의 형상과 상, 화학조성, 표면분석을 행하였으며 DSC, TGA, BET분석을 통하여 온도변화에 따른 금속분말의 열량변화, 질량변화, 비표면적을 측정하였다. 제조된 Sn-Pb계 분말은 모두 평균 입도 117nm~220nm의 구형형상이었다. 이때 합금분말의 조성은 51.17~63.21 at%Sn, 35.47~46.37 at%Pb로 나타났다. 와이어에 인가되는 비에너지(W/Wc)가 감소된에 EK라 표면층의 Pb함량이 증가함을 보였다. 이는 와이어 내부 저항의 감소로 인한 공정시간의 지연과 Sn, Pb의 확산계수 차이에 의한 것으로 사료된다. 열분석 결과, Sn~Pb계 화합물의 융점은 167~$169^{\circ}C$로 관찰되었으며, $10^{\circ}C$/min로 $920^{\circ}C$까지 승은 하였을 때 17.1~18 wt%의 질량증가를 보였다.TEX>계 나노복합분말이 얻어짐을 알 수 있었다. 이 때 X션 회절피크의 line broadening으로부터 복합분말의 Fe 명균 결정립 크기는 24nm로 초미세 결정럽의 분말합금이었다. 포화자화값은 볼밀처리에 따라 점점 증가하여 MA 30시간에는 20.3emu/g로 포화됨을 알 수 있었다. 또한 보자력 Hc는 MA초기단계에 350e로 매우 낮으나 30시간 후에는 Hc값이 2600e로 매우 큰 값을 나타내었다. 이것은 환원반응결과 초기에 생성된 Fe의 결정립이 비교적 크고 결정결함이 적으나 볼밀처리를 30시간까지 행하면 Fe 결정렵의 미세화 빛 strain 증가로 magnetic hardening이 일어나기 때문인 것으로 사료된다.길이가 50, 30cm인 압출재를 제조하였다. 열간압출한 후의 미세조직을 광학현미경으로 압출방향에 평행한 방향과 수직방향으로 관찰하였고, 열간 압출재 이방성을 검토하기 위하여 X선 회절분석을 실실하여 결정방위를 확인하였다. 전기 비저항 및 Seebeck 계수 측정을 위하여 각각 2$\times$2$\times$10$mm^3$ 그리고 5$\times$5$\times$10TEX>$mm^3$ 크기의 시편을 준비하였다.준비하였다.전류를 구성하는 주요 입자의 에너지 영역(75~l13keV)에서 가장 높은(0.80) 상관계수를 기록했다. 넷째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의 발달과 밀접한 관계가 있음을 시사한다.se that were all low in two aspects, named "the Nonsignificant group". And the issues were high risk perception in general setting and lo

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Evaluation of MWCNT Exposure and the Wear Characteristics of MWCNT-containing PC/ABS Composites (다중벽 탄소나노튜브를 함유한 PC/ABS 복합재의 마모 특성 및 다중벽 탄소나노튜브의 유출 평가)

  • Lee, Hyun-Woo;Kim, Kyung-Shik;Lee, Jae-Hyeok;Kim, Hyo-Sop;Kim, Jae-Ho;Oh, Dong-Hoon;Ryu, Sang-Hyo;Jang, Young-Chan;Kim, Jae-Hyun;Lee, Hak-Joo;Kim, Kwang-Seop
    • Tribology and Lubricants
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    • v.30 no.5
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    • pp.278-283
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    • 2014
  • Carbon nanotubes (CNTs) are used in various composite materials to enhance electrical, thermal and mechanical properties of composite materials. In this study, we investigate the wear characteristics of polycarbonate/acrylonitrile-butadiene-styrene (PC/ABS) blends containing multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs). PC/ABS blends are commonly used in many industrial applications such as cellular phones and display cases and MWCNTs have been added to the PC/ABS blends to improve their electromagnetic interference shielding (EMS). We performed wear tests on PC/ABS blends containing MWCNTs under reciprocating linear sliding conditions with chrome steel balls as a counterpart material. The normal loads were 10, 30, 50, 70, 100 N, the sliding speed was 10 mm/s, the stroke length was 15 mm, and the tests lasted 900 s. The MWCNTs included in the PC/ABS blends lower the wear volume and friction coefficient of the composites. We analyzed the wear debris collected from the composites during the tests in terms of the MWCNT concentration using inductively coupled plasma optical emission spectroscopy. The results show that the quantity of MWCNTs in the debris is proportional to the concentration of MWCNTs in the composite, indicating that the exposure of the MWCNTs to environments by wear could be increased with their concentration in the composite.

Filler-Elastomer Interactions. 11. Influence of Atmospheric Pressure Plasma on Surface Properties of Nanoscaled Silicas (충전재-탄성체 상호작용. 11. 상압플라즈마 처리가 나노구조의 실리카 표면특성에 미치는 영향)

  • Park, Soo-Jin;Jin, Sung-Yeol;Kaang, Shin-Young
    • Elastomers and Composites
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    • v.40 no.1
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    • pp.22-28
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    • 2005
  • In this work, the effect of oxygen plasma treatment of nano-scaled silica on the mechanical interfacial properties and thermal stabilities of the silica/rubber composites was investigated. The surface properties of the silica were studied in X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and contact angles. And, their mechanical interfacial properties and thermal stabilities of the composites were characterized by tearing energy ($G_{IIIC}$) and thermogravimetric analysis (TGA), respectively. As a result, it was found that the introduction rate of oxygen-containing polar functional groups onto the silica surfaces was increased by increasing the plasma treatment time, resulting in improving the tearing energy. Also, the thermal stabilities of the composites were increased by increasing the treatment time. These results could be explained that the polar rubber, such as acrylonitrile butadiene rubber (NBR), showed relatively a high degree of interaction with oxygen-containing functional groups of the silica surfaces in a compounding system.