• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.75-75
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• 2010

단일벽 탄소나노튜브(SWNT)는 뛰어난 물리적 성질과 화학적 안정성을 가지고 있어서 다양한 분야의 응용이 기대되어 폭넓은 연구가 진행 되고 있다. 특히 SWNT의 전기적 및 기계적 특성들은 SWNT의 직경 및 뒤틀림도(chirality)에 의해 크게 좌우되기 때문에, 합성하는 단계에서 직경 또는 chirality를 제어에 관한 많은 이론적 연구가 진행되어 왔으며, 최근에는 초기 SWNT의 핵생성 단계에서의 촉매의 거동 및 상호 연관성 등에 관한 실험적인 연구결과들이 속속 보고되고 있는 실정이다. 하지만, 아직도 이에 관한 더욱 다양하고 활발한 연구 접근 및 결과들이 필요한 시점이다. 상기 배경을 바탕으로 본 연구에서는 균일한 직경을 갖는 SWNT의 합성을 위한 기초연구로서 SWNT의 직경과 촉매나노입자의 크기의 상호 연관성에 대해 체계적으로 조사하였다. 우선 SWNT합성을 위한 촉매나노입자를 얻기 위해 페리틴(ferritin)용액의 농도 및 스핀코팅 조건을 변화시킴으로써 기판 위에 분산농도를 제어한 후, 대기 열처리를 통하여 촉매나노입자의 농도를 제어하였다. 나노입자의 평균직경은 4 nm 정도로 비교적 균일하였으며, 고농도의 촉매입자는 SWNT의 다발화(bundling)를 유발하였다. 따라서, SWNT와 나노입자 직경의 상호연관성을 조사하기 위해서는 단분산(monodispersed) 된 나노입자를 이용하였으며, 아르곤 분위기에서 추가적으로 고온($900^{\circ}C$) 열처리를 실시함으로써 나노입자의 크기감소를 도모하였다. 실험결과, 열처리 시간의 증가에 따라 입자크기가 감소함을 확인하였으며, 이는 나노입자의 증발에 의한 것으로 예상된다. 다음으로는 열처리를 통하여 직경이 제어된 나노입자를 이용하여 SWNT를 합성한 후 SWNT와 촉매크기 사이의 크기 관계를 조사하였다. SWNT의 합성은 메탄을 원료가스로 열화학증기증착법을 이용하였고, 합성기판으로는 산화실리콘웨이퍼와 퀄츠기판을 이용하였다. 성장한 SWNT의 직경은 AFM을 이용하여 측정하였으며, 퀄츠기판에 수평배향 성장시킨 SWNT를 3차원 구조의 기판으로 전사(transfer)하여, 라만분석이 용이하도록 하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.87-91
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• 2013

Carbon-nanotube field-effect transistors (CNFETs) have drawn wide attention as one of the potential substitutes for metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) in the sub-10-nm era. Output characteristics of coaxially gated CNFETs were simulated using FETToy simulator to reveal the dependence of drain current on the nanotube diameter and gate oxide thickness. Nanotube diameter and gate oxide thickness employed in the simulation were 1.5, 3, and 6 nm. Simulation results show that drain current becomes large as the diameter of nanotube increases or insulator thickness decreases, and nanotube diameter affects the drain current more than the insulator thickness. An equation relating drain saturation current with nanotube diameter and insulator thickness is also proposed.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.168.2-168.2
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• 2017

발열체는 전기 에너지를 열 에너지로 변환시키는 전기 저항체인데, Ni-Cr계 합금이 발열 가능 온도가 범위가 크고 열 효율 및 내 산화성, 내 부식성이 우수하여 발열체로 많이 사용되고 있다. 그리고 기존의 선형 발열체의 효율성을 개선한 면상 발열체가 개발되었고, 최근 나노 기술의 발달로 나노크기의 ITO(Indium Tin Oxide) 입자나 탄소나노튜브가 코팅된 형태의 투명 면상 발열체가 개발되어 주목을 받고 있다. 투명 면상 발열체는 발열체의 형태를 거시적으로 확인할 수 없기 때문에 자동차의 전면 유리 히터 및 건축용 기능성 창호 등의 심미적 효과를 요구하는 제품에 사용될 수 있다. 본 연구에서는 PVP(Poly vinyl Pirrolidone)을 이용하여 Ni-Cr Nanofiber 제조를 위한 효율적인 전기 방사 조건을 도출한다. PVP 질량에 따라서 Ethanol과 Methanol, 물을 이용하여 viscosity와 ion conduciviy를 조절하였고, 전기방사 조건으로 bead를 최소화 하는 나노섬유를 얻었다. 이어서 Ni-Cr/PVP 용액은 Metal Precursor wt.% 조절 및 방사조건으로 100~300nm의 직경을 가진 나노 섬유를 얻을 수 있었다. 산화/환원 열처리 후 PVP와 Oxide가 제거된 Ni-Cr nanofiber를 합성하였다. Nanofiber 형상은 FE-SEM으로 측정하였으며, XRD, FT-IR 분석을 통해 제작된 나노 섬유의 구조적 특성을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 및 제8회 신소재 심포지엄 논문개요집
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• pp.302-302
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• 2005

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.406-409
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• 2009

In this work, the magnetite ($Fe_3O_4$)/multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) composites for lithium secondary battery were prepared. Nano-$Fe_3O_4$ was deposited by chemical coprecipitation of $Fe^{2+}$ and $Fe^{3+}$ in the presence of MWNTs in alkaline solutions. Transmission electron spectroscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) analyses indicated that nano-$Fe_3O_4$ particles had a good crystallinity of cubic specimens and many tiny particles attached on the surfaces of the MWNTs. The electrochemical properties of $Fe_3O_4$/MWNTs composites as anodes in lithium-secondary batteries were evaluated by cyclic voltammetry and galvanostatic charge/discharge techniques. The as-prepared $Fe_3O_4$/MWNTs composites showed an initial lithium storage capacity of 1120 mAh/g and a reversible capacity of 394 mAh/g after 100 cycles, demonstrating better performance than that of the commercial graphite anode materials.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제30권5호
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• pp.11-16
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• 2010

Methane hydrate is crystalline ice-like compounds which formed methane gas enters within water molecules composed cavity and each other from physically-bond at specially temperature and pressure condition. $1m^3$ of methane hydrate can be decomposed into the maximum of $216m^3$ of methane gas under standard condition. If these characteristics of hydrate are utilized in the opposite sense, natural gas can be fixed into water in the form of a hydrate solid. Therefore the use of hydrate is considered to be a great way to transport and store natural gas in large quantity. However, when methane hydrate is formed artificially, the amount of gas that is consumed is relatively low, due to the slow reaction rate between water and methane gas. Therefore for practical purposes in the application, the present investigation focuses on increasing the amount of gas consumed by adding chemically oxidized OMWCNTs to pure water. The results show that when 0.003 wt% of oxidation multi-walled carbon nanotubes was added to pure water, the amount of gas consumed was almost four times more than that of pure water indicating its effect in hydrate formation and the hydrate formation time decreased at alow subcooling temperature.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권6호
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• pp.3-9
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• 2013

Aluminum Oxide($Al_2O_3$) ceramics are excellent candidates for such applications due to their outstanding mechanical, thermal, and tribological properties. However, they are difficult to machine using conventional mechanical methods. Carbon fillers, such as carbon nanotubes(CNT) and graphene nanoplatelets(GNP)can be dispersed in a ceramic matrix to improve the mechanical and electrical properties. In this study, CNT and Graphene reinforced hybrid ceramic composites were fabricated using the spark plasma sintering method at a temperature of $1,500^{\circ}C$, pressure of 40 MPa, and soaking time of 10min. Besides this, the material properties such as microstructure, crystal structure, hardness, and electrical conductivity were analyzed using FE-SEM, XRD, Vickers, and the 4-point probe method. A micro machining test was carried out to compare the effects of the material properties and the machining performance for CNT and Graphene reinforced ceramic composites.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.243-244
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• 2022

Recently, the utilization of carbon nanotubes (CNT) in cement paste has been widely investigated in terms of improving the dispersion quality and enhancing the cement paste mechanical performance. While methods of functionalizing the CNT using surfactants to disperse the nanoparticles have been studied to some extent, the literature on the effects of chemical covalent functionalization is still scarce. This work focuses on chemical functionalization of multiwall carbon nanotubes (MWCNT) using acid treatment, and a consequent addition of the modified MWCNT to the cement paste. The microstructural observation and degree of the MWCNT functionalization are examined using FE-SEM. The compressive strength is measured at an age of 28 days. The results of the study suggest that the acid-functionalized MWCNT are dispersed better compared to the pristine MWCNT due to presence of functional groups. The better dispersion of the nanotubes and the attached functional groups may contribute to the refinement of the microstructure of the cement paste and hence, increase its mechanical strength.

• 접착 및 계면
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• 제13권3호
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• pp.137-144
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• 2012

탄소나노소재의 화학적 기능화는 대부분 복합체 제조 시 고분자 모재(matrix)와의 계면 특성 향상을 위한 방법으로 적용되어 왔다. 계면결합력의 증가에 따른 효과는 기계적 물성의 증가를 통해 간접적으로 확인할 수 있으며, 이는 계면에서 효과적인 응력전달을 통해 설명된다. 보다 직접적으로 기능화를 통한 계면결합력 증가의 효과를 설명하기 위하여 피에조 저항효과를 관찰할 수 있으며, 이를 통하여 변형에 대한 복합체 내부의 전도성 충진재의 거동을 짐작해 볼 수 있다. 이를 위해 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)와 환원 그래핀(rGO)을 황산/질산 용액을 이용하여 산화반응을 통해 기능기를 도입하였으며, 기능화 전 후의 복합체의 전기적 저항 및 피에조 저항효과를 측정하였다. 결과로부터 기능기 도입으로 인해 증가한 탄소나노소재의 구조적 결함이 전기적 저항의 증가를 야기하지만 동일한 변형에 대하여 저항 변화가 더 크게 나타나 변형에 따른 복합체 내부 전도성 입자의 유동성이 증가함을 확인하였고, 이를 통해 계면결합력이 증가함을 피에조 저항효과 관찰을 통해 확인할 수 있었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권6호
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• pp.85-92
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• 2012

A nanofluid is a fluid containing suspended solid particles, with sizes on the order of nanometers. Normally, nanofluids have higher thermal conductivitiest han their base fluids. Therefore, we measured the thermal conductivity and viscosity of oxidized carbon nanofluids based the mixture of distilled water and ethanol (ethanol concentration is 0.2) oxidized carbon nanofluids were made by ultrasonic dispersing oxidized multi-walled carbon nanotubes in the mixture of distilled water and ethanol at the rates of 0.001~ 0.1 vol%. The thermal conductivity and viscosity of oxidized carbon nanofluids were measured by using transient hot-wire method and rotational digital viscometer, respectively. And all of experiments were carried out at the same temperature conditions($10^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ and $70^{\circ}C$). As a result, when volume fraction of nanofluids is 0.1 vol%, thermal conductivity was improved 13.6% ($10^{\circ}C$), 15.1% ($25^{\circ}C$), and 17.0% ($70^{\circ}C$), and its viscosity was increased by 36.0% ($10^{\circ}C$), 32.9% ($25^{\circ}C$) and 19.5% ($70^{\circ}C$) than the base fluids.