• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.133-133
• /
• 2016

화학저항식(Chemiresistive) 가스센서의 저항변화를 향상시키기 위해서는 센서 소재의 비표면적을 향상시키는 방향 및 전자천이를 증가시키는 방향으로 연구가 진행되어야 하며, 그 중 센서의 비표면적을 향상시키는 예로써 중공 나노섬유가 있을 수 있다. 본 연구에서는 비표면적의 향상뿐만 아니라 중공 나노섬유의 전자천이를 증가시켜 센서의 검출 성능을 더욱 향상시키기 위한 목적으로 $TiO_2/ZnO$ 이중층 중공 나노섬유를 제안하었다. 제안된 $TiO_2/ZnO$ 이중층 중공 나노섬유는 템플레이트 합성법을 통해 제작되었으며, 그 공정은 다음과 같다; 전기방사(Electrospinning) 공정을 통해 폴리머 나노섬유를 제작한 후 $TiO_2$ 층과 ZnO 층을 ALD(Atomic Layer Deposition) 공정을 통해 차례대로 증착시킨다. 그 후 후열처리 공정을 통해 코어 폴리머를 제거함으로써 $TiO_2/ZnO$ 이중층 중공 나노섬유를 얻을 수 있다. 이 때, ZnO 층의 두께는 각각 달리하여 제작되었으며, 최종적으로 이들에 대한 가스 센싱 특성 및 메커니즘에 대한 체계적인 조사를 진행하였다. 단층 중공나노섬유는 셀 층의 두께가 Debye length와 유사할 때 셀 층 표면이 완전공핍층이 형성되고, 그 보다 크게 되면 부분적인 공핍층이 형성되게 되어 감응도가 감소하게 된다. 그러나 이중층 중공 나노섬유의 경우 셀 층의 두께가 Debye length 보다 더 크게 되더라도 TiO2와 ZnO의 헤테로접합으로 인해 ZnO에서 TiO2로 전자의 이동을 야기시키게 되어 환원성 가스에 대한 감응도가 단층 ZnO 중공 나노섬유에 비해 향상되게 된다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
• /
• 1999.10a
• /
• pp.465-466
• /
• 1999

섬유층 여과기(fibrous filter)는 일반적으로 공기여과기(air filter) 라고 불리는 여과기로 fiber의 직경, filter의 두께, 공극률, 하전 여부에 따라 그 용도가 다양하다. 전하를 가진 섬유로 제조한 정전 필터는 장시간 사용시에 일반 섬유층 필터에 비해 작은 압력강하와 높은 집진 효율을 나타내기 때문에 성능과 수명이 증가한다.(중략)

• 한국전자현미경학회:학술대회논문집
• /
• 2007.05a
• /
• pp.71-74
• /
• 2007

천연 대마섬유의 UVB 차단 효과를 조사하고자 mouse를 4개의 그룹으로 구분하여 자외선을 조사한 뒤 외이의 조직절편을 제작하여 비교 분석하였다. 자외선을 직접 조사한 실험군[U], 대마섬유로 차단한 뒤 자외선을 조사한 실험군[H], 폴리에스테르 섬유로 차단한 후 자외선을 조사한 실험군[P], 자외선을 조사하지 않은 대조군[C]으로 나누어 실험한 후 광학현미경하에서 피부 조직의 변화를 관찰하였다. 대조군[C] 외이조직의 상피세포층 두께는 $16.3\;{\mu}m$이었지만, 자외선을 직접 조사한[U]군의 상피세포층은 $65.4\;{\mu}m$, [H]군은 $33.3\;{\mu}m$, [P]군은 $41.0\;{\mu}m$의 두께 변화를 보였다. 또한, 정상적인 외이의 상피세포의 단면적은 $22.0\;{\mu}m^2$이었으나, 자외선을 직접 조사한 [U]군의 상피세포층은 $37.7\;{\mu}m^2$, [H]군은 $30.1\;{\mu}m^2$, [P]군은 $30.2\;{\mu}m^2$이었다. 따라서 천연 대마섬유와 합성 폴리에스테르섬유 모두 UVB를 차단하는 능력을 갖고 있지만 전자가 후자보다 더 효과적으로 UVB를 차단함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
• /
• 2001.11a
• /
• pp.5-14
• /
• 2001

각종 섬유소재 중 흡한 흡수성이 우수한 100％ 면과 폴리에스테르 섬유를 이용하여 본 과제의 목표에 부합되는 최적의 제직, 제편 조직을 설정, 생산하여 상품화하였으며, 그 내용은 아래와 같다. (1) 흡한, 속건성 직물개발 : 직물의 구성인자(실의 번수, 밀도, 중량, 두께)에 따른 흡수성, 속건성을 검토하여 용도별 직물의 설계조건을 제시하였다. (2) 고흡한, 속건성의 2층 구조 편성물 개발 : 편성물의 구조를 피부측은 흡수하기 쉽고, 외측은 수분을 외부로 발산하기 쉽도록 2층 구조의 편성물을 제조하였다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
• /
• v.13 no.1
• /
• pp.43-46
• /
• 2010

As one of the methods for recycling the FRP used for the small and medium-sized waste ships, separation of the roving layer from the mat has some merit in a sense of the recycling energy and the environmental effects. Similar characteristics between the roving and the mat make the mechanically automatic differentiation difficult. They, however, contain different ratio of the resin and the glass and the thickness. In this study photo physical differentiation between the two layers has been made using (1) boiling concentrated sulfuric acid which can dissolve the resin in the FRP layer and (2) hydrogen fluoride(HF) solution which can reacts with $SiO_2$ fragments of the glass. Furthermore coloring the FRP sample with water-soluble dye following the HF treatment makes the roving layer more distinguishable photophysically. The implementation of HF treatment has been successfully tested in this study.

• International Journal of Highway Engineering
• /
• v.3 no.1 s.7
• /
• pp.151-163
• /
• 2001

Very few studies have been attempted to understand the stress-strain behavior of flexible pavements reinforced with geosynthetics in the middle of asphalt layer. In this study, the flexible asphalt layer was analyzed with finite element method to understand stress-strain behavior. The asphalt layer was reinforced with glass grid and geogrid. The reinforcement was applied in the asphalt layer to prevent its excessive deformation and shear failure. The location of installation and stiffness of the geosynthetics were varied to obtain optimum depth of reinforcement and proper modulus. The results indicate that geosynthetics are more effective for reducing maximum shear stress than those of vertical stress and vertical displacement. Maximum shear stress decreased 15$\sim$20%, and glass grid with high value of modulus was the most effective. Also, in order to prevent failure of asphalt layer, reinforcement should be installed in the 3cm$\sim$5cm depth.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.96-96
• /
• 2016

나노섬유(nanofiber), 나노선(nanowire), 그리고 나노튜브(nanotube)와 같은 1차원 구조의(one-dimensional structure) 나노재료는 벌크(bulk) 및 박막(film) 재료와는 다르게 물리적, 화학적으로 특이한 성질을 가지고 있으며, 이러한 성질은 나노재료의 구조, 형상, 크기 등에 큰 영향을 받는다. 첫 째, 전기방사(electrospinning) 공정을 이용한 나노섬유의 합성; 용액의 특성, 전기장 세기, 방사시간 등의 변수를 조절하게 되면 방출되는 재료의 형상을 입자 혹은 섬유상의 형태로 얻을 수 있으며, 전기방사를 통해 합성된 나노재료의 소결 온도 및 시간을 달리함으로써 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 템플레이트 합성법(template synthesis) 및 이중노즐(coaxial nozzle)을 이용해 속이 빈 형태인 중공(hollow) 구조의 나노섬유를 얻을 수 있으며, 전기방사에 사용되는 전구물질에 원하는 금속 및 산화물을 첨가함으로써 복합체(composite) 나노섬유를 얻을 수 있다. 둘 째, VLS(Vapor-Liquid-Solid) 공정을 이용한 나노선의 성장; 온도, 압력, 전구물질의 양, 그리고 시간 등의 변수를 조절하게 되면 원하는 직경 및 길이를 갖는 나노선을 성장시킬 수 있다. 그리고 ALD(Atomic Layer Deposition)를 이용해 나노선에 추가적인 층을 형성함으로써 코어-셀 구조를 형성할 수 있으며, 감마선, UV와 같은 공정을 이용해 귀금속 촉매를 나노선에 기능화 시킬 수도 있다. 코어-셀 구조를 갖는 나노선/나노섬유는 코어 혹은 셀 층의 전자나 홀의 이동을 유발하여 전자공핍층(electron depletion layer) 또는 정공축적층(hole accumulation layer)을 확대 및 축소시켜 센서의 초기저항을 증가시키거나 감소시키는 역할로써 이용되고 있으며, 특히, 셀 층의 두께가 셀 층 재료의 Debye length와 유사한 크기를 갖게 되면, 셀 층은 완전공핍층(fully depleted layer)을 형성해 최대의 감도를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 다양한 제조 공정을 통해 제작될 수 있는 1차원 나노-구조물을 가스센서에 적용하는 사례들을 소개하고, 이러한 가스센서의 감응성능을 향상시키기 위한 방법의 한 가지로 원자층증착법으로 나노선/나노섬유의 표면에 셀층을 형성하여 감응성 향상 메커니즘 및 관련 주요 변수들을 조사하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.16 no.5
• /
• pp.838-848
• /
• 1992

The objective of the study is to provide a theoretical tools for analyzing the fracture of leyered composites with a center crack. It is assumed that the composite is composed of successive accumulation of the fiber layer and resin layer with the fiber layer being perfectly bonded to the resin layer except the region of a center crack. In-plane shear loading (Mode II) and the anti-plane shear loading (Mode III) are considered separately. Boundary value problems are formulated by using a plane theory of elasticity and governing equations are reduced to a Fredholm integral equation of a second kind. The equation is solved numerically and the stress intensity factors are obtained. The normalized Mode II and Mode III stress intensity factors are evaluated for various combinations of material properties and for various geometrical parametes.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.135-135
• /
• 2016

차세대 가스터빈 엔진 및 초음속 항공기 내 고온부의 온도가 증가함에 따라, 기존의 초내열합금 기반 소재를 사용하기 어려워지고 있다. 초고온 세라믹스는 높은 기계적 물성, 화학적 안정성 등 우수한 고온 특성을 가지고 있어 기존의 초고온 소재를 대체 할 수 있는 물질로 부상되고 있다. 하지만 기존의 금속 기반 소재 대비 높은 밀도로 인하여 초고온 세라믹 단일체를 비행체 부품에 적용하기에는 어려움이 있다. 이에 초고온 세라믹스와 탄소섬유를 포함하는 세라믹 복합체(Ceramic Matrix Composite, CMC)를 제작하여 동등한 기계적 물성을 보이면서 무게를 감소시키는 연구들이 진행 중에 있다. 초고온 세라믹스가 함침 된 세라믹 복합체의 경우 우수한 내삭마, 내산화 특성을 보이지만, 장시간 고온에 노출되어 탄소 섬유가 드러나게 되면 급격한 산화로 인해 소재 특성의 열화가 진행되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 탄소 섬유가 드러나지 않도록 복합체 표면에 코팅층을 형성하여 세라믹 복합체 모재를 보호하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 진공 플라즈마 용사 공정을 이용하여 다양한 공정조건 하에서 초고온 세라믹 코팅층을 형성하였다. 수십 마이크론 크기 분포를 갖는 HfC 분말을 Ar 유송 가스를 이용하여 플라즈마 화염 내부로 투입하였다. 플라즈마 화염 가스는 Ar 과 H2를 혼합하여 구성되었으며, 분위기 가스로는 N2를 사용하였다. 코팅에 사용된 모재로는 ZrB2 단일체와 SiC가 미량 포함된 HfC 단일체를 사용하였다. 다양한 공정 조건하에서 형성된 HfC 코팅층의 두께, 미세 조직구조를 SEM을 이용하여 관찰하였으며, XRD를 이용하여 형성된 HfC 코팅층의 결정구조를 분석하였다.

• The Korean Journal of Vision Science
• /
• v.20 no.4
• /
• pp.561-568
• /
• 2018

Purpose : The size and regular array of the collagen fibers in the corneal stroma have very close correlation with transparency. Simulation was carried out to investigate the change of light transmittance according to the array structure and collagen fiber layer thickness. Methods : The collagen fibers in corneal stroma were arranged in regular hexagonal, hexagonal, square and random shapes with OptiFDTD simulation software, and the light transmittance was analyzed. In square array, the light transmittance according to the density change was confirmed by when the number of collagen fibers in the simulation space was the same and the light transmittance was examined when the number and density of collagen fibers were changed. Results : When the number of collagen fibers is the same, the density becomes smaller and the thickness of the fibrous layer becomes thicker in order of arrangement of square, regular hexagonal, random and hexagonal. As a result of measuring the light transmittance by changing the array structure, the light transmittance measured at the detector at the same position was almost similar regardless of the array structure. In the detectors D0, D1, D2 and D3, the maximum transmittance is shown in square, hexagonal and square, regular hexagonal and regular hexagonal array structure, and the minimum transmittance is hexagonal, random, hexagonal and square, and square array structure. However, the difference between the maximum transmittance and the minimum transmittance was almost the same within 1%. When the number of collagen fibers was the same, the light transmittance of the rectangular array structure decreased with increasing fiber layer thickness. And as the thickness increased, the light transmittance decreased more when the number of collagen fibers decreased. Conclusion : Even though the collagen array structure changed, the light transmittance is almost similar regardless of the arrangement structure. However, as the array structure was changed, the thickness of the collagen fiber layer changed, and as the thickness increased, the light transmittance decreased. In other words, the transparency of the corneal stroma is more closely related to the thickness of the fibrous layer than the array of collagen fibers.