• Composites Research
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• v.19 no.2
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• pp.7-12
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• 2006

Graphite particle/carbon fiber hybrid conductive polymer composites were fabricated by the compression molding technique. Graphite particles were mixed with an epoxy resin to impart the electrical conductivity in the composite materials. In this study, graphite reinforced conductive polymer composites with high filler loadings were manufactured to accomplish high electrical conductivity above 100S/cm. Graphite particles were the main filler to increase the electrical conductivity of composites by direct contact between graphite particles. While high filler loadings are needed to attain good electrical conductivity, the composites becomes brittle. So carbon fiber was added to compensate weakened mechanical property. With increasing the carbon fiber loading ratio, the electrical conductivity gradually decreased because non-conducting regions were generated in the carbon fiber cluster among carbon fibers, while the flexural strength increased. In the case of carbon fiber 20wt.% of the total system, the electrical conductivity decreased 27%, whereas the flexural strength increased 12%.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2001.07a
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• pp.219-219
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• 2001

최근 정전기 방지 및 전자파 차폐재료로 주목받고 있는 전도성 고분자를 절연체 고분자 표면에 코팅하여 정전기 방지 포장용으로 사용되는 투명 대전방지 고분자 쉬트 및 필름을 개발하였다. 현재 사용하고 있는 정전기 방지 포장용 고분자는 폴리스티렌이나 폴리비닐에 카본블랙을 혼합하거나 또는 계면활성제를 표면 에 코팅하여 사용하였다. 그러나 카본블랙을 섞은 경우는 카본입자가 불순물로 작용하여 제품을 오염시키고 검은색 불투명이기 때문에 포장 후 제품을 확인 할 수 없으며 카본 혼합에 따른 기저수지의 물성 약화 가 문제가 되고 있으며 계면활성제를 혼합하거나 코팅하여 사용하는 경우는 시간이 지남에 따라 전도성이 소멸되며 입자가 표면으로 blooming out되어 제품을 오염시키는 단점을 가지고 있다. 본 기술 개발에 의하여 얻어진 투명 전도성 고분자 쉬트 및 필름은 기저수지가 투명할 경우 550nm에서 투명도를 5% 이하로 감소시키며 전도성 물질로 고분자를 사용하기 때문에 영구적인 전도성을 가지며 기저 고분자의 물성을 그 대로 유지 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 개발품은 전자 부품 및 반도체 포장용 트레이, 캐리어 소재 및 정전기 방지를 필요로 하는 모든 분야에 사용될 수 있으며 전도성 부여 처리기술을 가지고 있기 때문에 포장, 운반 목적 외에 여러 가지 정전기 방지 처리분야에 적용이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.253-253
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• 2016

최근 세계적으로 대체 에너지는 중요한 이슈가 되고 있으며 그 중 열전 재료는 유망한 에너지 기술로서 주목 받고 있다. 특히 고 직접화 전자 소자의 발열 문제를 해결하기 위해, 소형화와 정밀 온도 제어가 가능한 박막형 열전 소자에 연구가 주목 받고 있다. 박막형 열전소자 중 산화물 반도체계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 산화물 반도체계 중 In2O3는 BiTe, PbTe 등의 기존의 재료에 비해 독성이 낮을 뿐만 아니라 내 산화성 및 고온에서 열적 안정성이 우수하여 고온에서 적용 불가능한 금속계 열전 재료의 한계를 극복 할 수 있다는 장점을 가진다. 우수한 성능 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 의 열전 재료는 높은 전기 전도도 및 제백 계수 그리고 낮은 열전도도 특성을 가져야만 한다. IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 박막의 경우, 높은 전기 전도성을 가지면서 비정질 구조를 가진다. 이와 같이 비정질 구조를 가지는 박막 열전 재료는 격자에 의한 열 전도도가 낮기 때문에 결정질 구조에 비해 전체 열 전도도 값이 낮을 것으로 기대된다. 따라서 높은 전기 전도도를 가지면서 동시에 낮은 열 전도도를 가지게 되어 우수한 열전 특성을 가질 것이라 예상된다. 이러한 특성을 바탕으로 본 연구에서는 비정질 구조를 갖는 Zn와 미량의 Sn을 동시에 첨가한 In2O3박막의 전기적 특성및 열전 특성을 관찰하고자 한다. 본 연구에서는 magnetron sputtering법으로 IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 타깃을 이용하여 기판 가열없이 DC Power 70 W, 작업 압력 0.7 Pa으로 SiO2 기판 위에 $400{\pm}20nm$ 두께의 박막을 증착하였다. 이러한 공정으로 만들어진 박막은 대기 중 후 열처리를 각각의 200, 300, 400, 500, $600^{\circ}C$ 온도에서 진행하였다. 박막의 미세 구조는 XRD를 통해 관찰하였다. 그리고 박막의 전기적 특성은 Hall effect measurement을 통해 측정하였고, 열전 특성은 Seebeck 상수의 측정을 통하여 평가하였다. XRD 확인 결과 RT에서 증착한 박막과 후 열처리 200, 300, 400, $500^{\circ}C$ 결과 비정질 구조를 보였고, 후열처리 $600^{\circ}C$에서는 결정의 회절 피크를 보였다. 전기적 특성의 경우, 후 열처리 온도가 증가함에 따라 전기 전도도는 감소한다. 이는 공기중의 산소가 박막에 침투하여 oxygen vacancy를 막아 캐리어 밀도가 감소한것에 기인 된 것으로 판단된다. 열전 특성의 경우 제백상수는 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 높은 제백상수를 나타낸다. 제백 상수는 수식에 따라 캐리어 밀도의 -2/3승에 비례하게 된다. 수식에 따라 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 가장 높은 제백 상수를 가지게 된다. 열전 성능 척도인 Power factor는 제백 상수의 제곱과 전기전도도의 곱으로 나타내는데, 후 열처리 $200^{\circ}C$에서 가장 높은 Power factor를 보인다. 이는 캐리어 밀도 감소에 따라 전기 전도도는 감소하였지만 이로 인해 제백상수는 증가하였고, 또한 캐리어 밀도 감소에 따라 이온화 불순물 산란의 감소에 의해 이동도의 증가에 의한 것으로 판단된다. 박막의 경우 기판의 영향으로 인해 열 전도도 측정이 어려워 열전 성능 지수(ZT)를 계산을 할 수 없지만, 마그네트론 스퍼터링법으로 증착한 IZO:Sn 박막은 비정질 구조를 가지므로 격자진동에 의한 열 전도도가 낮아 전체 열 전도도가 결정질에 비해 낮을 것이며 이는 높은 열전 성능 지수를 가질 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.381-381
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• 2013

유기물/무기물 나노복합체를 사용한 비휘발성 메모리 소자는 낮은 공정 가격 및 높은 유연성 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 나노복합체를 사용한 비휘발성 메모리 소자의 형성 및 전기적 특성에 대한 연구는 많지만, 나노 입자가 포함된 고분자층을 이용한 플렉서블 유기 메모리 소자의 전기적 특성 및 동작 메커니즘에 대한 연구는 미미하다. 이 연구에서는 나노입자와 고분자가 혼합된 나노복합체를 유연성 있는 indium-tin-oxide (ITO)가 코팅된 polyethylene terephthalate (PET) 기판 위에 형성하여 비휘발성 메모리 소자를 제작하여 유연성 있는 기판이 휘어짐에 따른 전기적 특성과 기억 메커니즘을 설명하였다. 나노입자가 포함된 고분자층은 스핀코팅 방법을 이용하여 쉽게 형성한 후, 그 위에 금속 마스크를 사용하여 상부 Al 전극을 형성하였다. Al/나노입자가 포함된 고분자층/ITO/PET 메모리 소자의 전류-전압 (I-v) 특성에서 낮은 전도도와 높은 전도도를 갖고 있는 쌍안정성 동작을 관측할 수 있었다. 같은 조건에서 나노입자가 포함되지 않은 메모리 소자를 제작하여 측정한 I-V 특성은 쌍안정성 동작이 일어나지 않은 것을 관측하였다. 실험적 결과를 바탕으로 나노입자가 쌍안정성을 일으키는 메모리 저장 물질임을 확인할 수 있었다. 유연성 있는 기판의 휘어짐에 따른 I-V 특성과 스트레스에 의한 전도도 상태 유지 능력 측정을 수행하여 기판 휘어짐에 따른 전기적 특성과 안정성이 변화되는 것을 관측하였다. 측정된 I-V와 스트레스에 의한 전도도 상태 유지 능력 측정 결과를 기반으로 기억 메커니즘과 기판의 휘어짐에 따른 안정성을 설명하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.10 no.2
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• pp.287-292
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• 1999

The conducting composites were prepared by solution blending of polyaniline (PANI) as a conducting polymer and polycarbonate (PC) as a matrix in chloroform. Also the composites film was prepared by solution casting method. The PANI was protonated with alkylbenzenesulfonic acids, such as camphorsulfonic acid (CSA) or dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA). The electrical conductivity of composites prepared by solution casting was enhanced compared with that of compression molding. The electrical conductivity, tensile strength and morphology were observed as a function of the amount of protonating agent as well as PANI complex content. In general, as the PANI complex content was increased, the electrical conductivity increased. In the case of the composite film containing 25 wt % of PANI complex doped with DBSA, the electrical conductivity exhibited 3.18 S/cm.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.1 no.2
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• pp.126-135
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• 1988

Acrylonitrile-Acrylic acid 공중합체와 이를 amidation시킬 공중합체에 구리착물을 형성시켜 IR spectrum분석, 점도측정, 전자현미경관찰, 열분석, 전기전도성등을 검토하였다. AN-AA 공중합체-Cu(II)와 아미드화 AN-AA 공중합체-Cu(II)착물은 pH9의 범위에서 가장 안정한 값을 가지며 착물이 형성되거나 Cu$_{x}$S가 도입된 공중합체는 그 구조가 ompact해짐을 알 수 있었다. 공중합체에 Cu(II)착물이 형성되면 열안정성이 감소되며 Cu(II)착물은 아세톤 용액에서 요오드로 dope 될 때 저항값이 $10^{5}$-$10^{6}$.OMEGA..cm를 나타냈다. 저항값은 CuCl$_{2}$와 I$_{2}$의 양에 영향을 받으며 20wt% 이상의 CuCl$_{2}$와 1.0wt% I$_{2}$로 처리하였을 때 반도체영역의 저항값을 보였다. 또 Cu$_{x}$S를 도입할 경우 CuSO$_{4}$의 농도가 30g/l로, 3시간 반응시켰을 때 가장 만족스러운 전도도값을 나타냈다. 공중합체-Cu(II)보다 구리이온을 도입한 Cu$_{x}$S공중합체의 전도도값이 $10^{4}$정도로서 공중합체-Cu(II)보다 높은 전도성을 나타냈다.다.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 2002.04a
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• pp.355-358
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• 2002

고분자가 절연재료로서 사용되는 이유는 전기를 통하지 않는 절연특성을 지니고 있기 때문이며 이러한 성질은 고분자가 금속재료와 구별되는 가장 큰 특징이다. 그러나 1964년 W. A. Little 이 발표한 공액 이중결합구조를 가진 화합물은 전도성 고분자가 될 수 있다는 가설을 바탕으로 전도성 고분자에 관한 많은 연구가 진행 중에 있다. 전도성 고분자는 절연체로서의 응용에만 한정되어왔던 기존 고분자물질들과 달리 가볍고 저렴하며 단일결합과 이중결합을 교대로 하고 있는 공액 고분자 구조를 가지고 있어 다양한 화학적 합성방법에 의해 전기전도도, 유전상수, 결정 등의 물리적 성질을 조절할 수 있으며, 금속의 전기적, 자기적, 광학적 특성과 고분자의 기계적 성질을 동시에 가지므로 배터리, 축전기, 트랜지스터, 광전소자, 전자파 차폐제 등 플라스틱 전자소재의 실용적으로 인해 산업체에서도 높은 관심의 대상이다. (중략)

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.9 no.7
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• pp.979-984
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• 1998

The conducting composites were prepared by blending of polyaniline(PANI) as conducting polymer and nylon6,6 as matrix in m-cresol. The PANI was protonated with alkylbenzenesulfonic acid such as camphorsulfonic acid(CSA) or dodecylbenzenesulfonic acid(DBSA). The miscibility of the composites was improved and the electrical conductivity was increased by adding dioctylphthalate(DOP). The electrical conductivity of the composites depending on the amount of protonating agent and PANI complex and the morphology were investigated. When it was protonated with DBSA having long alkyl chain and the content of PANI complex was 25 wt%, the electrical conductivity of the compsosite was increased up to 1.02 S/cm.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2009.05a
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• pp.196-198
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• 2009

한방의학의 기초 진단요소로 활용할 수 있도록 인체 체질에 따른 전기전도 특성을 분류하기 위해, 생체신호 특성을 정량적으로 계측할 수 있는 방법에 대한 선행 기초연구를 수행하였다. 특정 "경혈"에서의 생체전기전도 특성을 통해 한의학적 진단에 필요한 생체신호의 종류와 병에 따른 신호를 객관적이고 정량적, 가시적으로 나타내기 위한 것이 본 연구의 목적이다. 전기전도성 측정은 양도락[7]의 계측원리를 사용하였으며, 기존 양도락 시스템의 계측 시 발생되는 제반 문제점을 보완하여 의학적 생체정보의 정량적, 가시적 획득을 위한 인체 전기전도 특성 계측 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템을 통한 기초 실험 연구 결과에 대한 분석으로 한의학에서 필요로 하는 진단요소 획득 가능성을 알아보았다.

• Polymer(Korea)
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• v.36 no.4
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• pp.434-439
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• 2012

To improve the performance of ionic polymer-metal composite (IPMC) actuators, Nafion films sandwiched with Nafion/conducting nanoparticulate electrospun webs were used as polymer electrolytes of IPMC. Multiwalled carbon nanotube (MWNT) and silver were the conducting nanoparticulates and the nanoparticles dispersed in a Nafion solution were electrospun. IPMCs with the Nafion/conducting nanoparticulate electrospun webs displayed improved displacements, response rates, and blocking forces. MWNT was superior to silver in terms of displacement and blocking force, and the webs without the conducting fillers also caused enhanced performances compared with the conventional IPMCs. These improvements were attributed to an elevated electrolyte flux through highly porous interlayers and capacitance induced by well dispersed conducting fillers, and low interfacial resistance between electrolyte and electrodes.