• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1436-1437
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• 2006

탄소 나노튜브는 기계적인 강도가 크고, 표면적이 넘으며 전기전도도가 우수할 뿐만 아니라 화학적으로도 안정하기 때문에 최근 여러분야에 적용하려는 연구가 활발히 진행되고 있는 나노물질이다. 특히 바이오센서에서 탄소 나노튜브는 작업 전극의 활성을 증대시키는 물질로써, 안정적인 효소 고정화에 기여하는 reservior로써 그리고 반응에서 생성된 전자를 전극에 효과적으로 전달하는 매개체로써 이용되고 있다. 본 연구에서는 다중벽 탄소 나노튜브(multi-walled carbon nanotube ; MWNT)를 화학처리하여 작용기를 유도한 후 효소와 반응시킨 용액으로 스크린 프린팅 방법으로 제작된 탄소전극의 표면을 개질하는 방법으로 바이오센서를 제작하였다. 이렇게 제작된 바이오센서를 탄소 나노튜브를 이용하지 않은 바이오 센서와 전기화학적으로 분석한 결과 감도가 약 3배정도 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 이것은 효소반응 시 발생된 전자가 나노튜브를 통해서 전극에 효과적으로 전달됨을 의미한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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• 2023.05a
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• pp.185-186
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• 2023

Recently, a lot of nano-scale material technology development and research have been conducted in construction fields to improve the compressive strength and durability of cement-based Composites. There are some studies that have confirmed the properties and application effects of cement-based complex using each nanomaterial, but development and research using both materials are relatively limited. This study sought to confirm the effect of multi-wall carbon nanotubes (MWCNT) and nanosilica, which are representative construction nanomaterials, on the compressive strength, voids, and microstructure formation of cement. The purpose was to produce a cement composite by changing the mixing rate of the two nanomaterials, and to find the optimal mixing amount considering its mechanical and rheological properties.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.118.2-118.2
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• 2016

몇몇의 박테리아들은 바이오필름을 형성하여 그들 스스로를 보호한다. 하지만 바이오필름으로 인해 악취와 질병 등의 문제가 많이 발생되고 있기 때문에 바이오필름을 형성하는 박테리아의 성장을 효율적으로 억제하기 위해 은 나노, 구리 나노입자들이 포함된 다양한 나노스케일의 재료들에 대한 연구가 활발히 진행되어오고 있다. 이들 연구의 주된 목표는 체내에서 독성은 나타내지 않으면서 항균성을 증가시키는 것에 있다. 특히, 구형으로 이루어진 나노입자와 높은 종횡비를 가지는 탄소나노튜브와 같이 차원이 다른 나노물질들의 복합체들은 세포독성을 최소화하면서 특정 박테리아에 대한 항균성을 향상시킬지도 모른다. 이번 연구에서는, 산 처리된 탄소나노튜브에 화학적인 방법을 이용하여 구리 이온을 각각 환원시켜 구리 나노-탄소나노튜브 복합체를 합성하였다. 이들 복합체는 transmission electron microscopy, X-ray diffractometry, energy-dispersive X-ray spectroscopy 를 이용하여 특성이 분석되었고 Methylobacterium spp., Sphingomonas spp. 와 E. coli 에 대하여 항균성이 평가되었다. 추가적으로 구리 나노-탄소나노튜브 복합체는 human fibroblast cells 에 대하여 세포독성이 평가되었고 제작된 마이크로칩 안에 형성된 바이오필름의 성장억제효과가 평가되었다. 결과적으로, 구리 나노-탄소나노튜브 복합체에서 바이오필름을 형성하는 Methylobacterium spp. 에 대하여 특이적으로 항균성을 나타냈으며 바이오필름이 형성된 마이크로칩에서 바이오필름을 제거 하는 것이 확인되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.07b
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• pp.779-782
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• 2003

Hot filament 플라즈마 화학기상 증착법 (HFPECVD)를 사용하여 전처리 조건에 따른 탄소나노튜브의 성장 특성을 관찰하였다. 암모니아 ($NH_3$)를 희석가스로 사용하였고, 아세틸렌 ($C_2H_2$)를 탄소 원료가스로 각각 사용하였다. 암모니아 가스 플라즈마를 사용하여 전처리 된 니켈 촉매 층의 SEM (Scanning Electron Microscopy) 이미지를 관찰하여 본 결과, 나노 사이즈의 촉매 그레인(grain)을 발견할 수 있었다. 그리고 탄소 나노튜브의 직경과 성장 밀도 또한 전처리 된 촉매 층에 따라 다른 양상을 보였다. TEM (Transmission Electron Microscopy)를 사용하여 탄소나노튜브를 관찰한 결과 공동구조(hollow)를 한 다중벽 탄소 나노튜브(MWCNT)를 관찰할 수 있었다. 성장된 나노튜브는 끝에 금속팁을 가지고 있으며, 나노튜브의 팁은 촉매로 사용한 것과 같은 물질로 구성되어 있었다. Raman spectroscopy를 사용하여 측정된 B-밴드와 G-밴드의 피크들은 각각 $1360cm^{-1}$와 $1598cm^{-1}$ 부근에서 나타났으며, 전처리 조건을 달리하여 성장시킨 탄소나노튜브 필름에서 이들 두 피크의 위치는 이동하지 않았고, 두 피크의 강도 비율 ($I_G/I_D$)은 전처리 조건에 따라 변하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.1
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• pp.89-94
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• 2014

The high Young's modulus and tensile strength of carbon nanotubes has attracted great attention from the research community given the potential for developing super-strong, super-stiff composites with carbon nanotube reinforcements. Over the decades, the strength and stiffness of carbon nanotube-reinforced polymer nanocomposites have been researched extensively. However, unfortunately, such strong composite materials have not been developed yet. It has been reported that the efficiency of load transfer in such systems is critically dependent on the quality of adhesion between the nanotubes and the polymer chains. In addition, the waviness and orientation of the nanotubes embedded in a matrix reduce the reinforcement effectiveness. In this study, we carried out performed micromechanics-based numerical modeling and analysis by varying the geometry of carbon nanotubes including their aspect ratio, orientation, and waviness. The results of this analysis allow for a better understanding of the load transfer capabilities of carbon nanotube-reinforced polymer composites.

• Polymer(Korea)
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• v.34 no.6
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• pp.534-539
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• 2010

Polystyrene (PS)/multi-walled carbon nanotube (MWCNT) nanocomposites were prepared via latex technology and the effect of nanotube length on rheological properties were investigated. Monodisperse PS particle was synthesized by the emulsifier-free emulsion polymerization and two types of MWCNTs were used after surface modification to improve dispersion state and to remove impurities. Final nanocomposites were prepared by the freeze-drying process after dispersing the PS particles and the surface-modified MWCNTs in a ultrasonic bath. The effects of MWCNT content and nanotube length on rheological properties were evaluated by imposing the small-amplitude oscillatory shear flow. The PS/MWCNT nanocomposites showed that rheological properties were enhanced as the amount and length of MWCNT increased. It is speculated that the rheological characteristics of nanocomposites change from liquid-like to solid-like as the MWCNT amount increases, and the critical concentration to achieve network structure decreases as the nanotube length increases.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.11 no.4
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• pp.174-180
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• 2010

The effect of carbon nanotube surface treatment on the interface and thermal conductivity of carbon nanotube-based poly(methylmethacrylate) (PMMA) composites was investigated. Coagulation and atomic-transfer radical polymerization (ATRP) was applied to modify the surface of multi-wall carbon nano-tube. The composite of ATRP method used carbon nanotube showed the higher transparency and thermal conductivities than that of the coagulation method used. In comparison to the thermal conductivity of pure PMMA, 0.21 W/mK, the ATRP carbon nanotube used PMMA/MWNT composite showed a thermal conductivity of 0.38 W/mK. The interface between carbon nanotube and PMMA was observed by scanning electron microscope and uniform dispersion of carbon nanotube was observed without any void in the PMMA matrix. It may be beneficial to transport the phonon without any scattering and it may result in a higher thermal conductivity.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.24 no.3 s.192
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• pp.134-139
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• 2007

We report the suspension of individual multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) from the bottom substrate using deep trench electrodes that were fabricated using optical lithography. During drying of the solution in dielectrophoretic assembly, the capillary force pulls the MWNT toward the bottom substrate, and it then remains as a deformed structure adhering to the bottom substrate after the solution has dried out. Small-diameter MWNTs cannot be suspended using thin electrodes with large gaps, but large-diameter MWNTs can be suspended using thicker electrodes. We present the statistical experimental results for successful suspension, as well as the feasible conditions for a MWNT suspension based on a theoretical approach.

• Composites Research
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• v.37 no.1
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• pp.32-39
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• 2024

Solid-state hydrogen storage is gaining prominence as a crucial subject in advancing the hydrogen-based economy and innovating energy storage technology. This storage method shows superior characteristics in terms of safety, storage, and operational efficiency compared to existing methods such as compression and liquefied hydrogen storage. In this study, we aim to evaluate the solid hydrogen storage performance on the nanotube surface by various structural design factors. This is accomplished through molecular dynamics simulations (MD) with the aim of uncovering the underlying ism. The simulation incorporates diverse carbon nanotubes (CNTs) - encompassing various diameters, multi-walled structures (MWNT), single-walled structures (SWNT), and boron-nitrogen nanotubes (BNNT). Analyzing the storage and effective release of hydrogen under different conditions via the radial density function (RDF) revealed that a reduction in radius and the implementation of a double-wall configuration contribute to heightened solid hydrogen storage. While the hydrogen storage capacity of boron-nitrogen nanotubes falls short of that of carbon nanotubes, they notably surpass carbon nanotubes in terms of effective hydrogen storage capacity.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.383.1-383.1
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• 2016

열전달 시스템에서 임계 열유속 발생 시 시스템의 물리적 손상을 야기하기 때문에 비등 열전달에서 임계 열유속은 열전달 시스템의 한계 또는 안전성을 나타낸다. 따라서 열전달 시스템의 안정성을 위해서는 임계 열유속 향상이 필수적이다. 최근에는 나노유체를 열전달 시스템에 적용할 경우 임계 열유속이 증가한다고 보고되었다. 하지만 나노유체는 원전 및 각종 열전달 시스템에 적용 시 나노입자가 열전달 표면에 침착되는 파울링 현상을 발생시킬 수 있으며, 이 때문에 시스템의 열효율이 크게 감소할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 열전달 시스템에 나노유체를 적용했을 때, 나노유체의 침착현상이 시스템에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 유속과 코팅시간이 증가할수록 산화처리된 다중벽 탄소나노튜브 나노유체의 임계 열유속이 크게 증가하고 있음을 확인할 수 있다. 하지만 나노입자 침착정도와 유속이 증가할수록 비등 열전달 표면과 유체의 포화온도의 차이인 과열도가 상당히 크게 증가함을 알 수 있었으며, 열전달 계수는 순수 물의 0 m/s의 비등 열전달 계수와 비교하면 감소하는 것을 확인하였다.