• Composites Research
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• 제19권2호
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• pp.7-12
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• 2006

본 연구에서는 탄소섬유의 첨가가 흑연 보강 전도성 고분자 복합재료의 전기적, 기계적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 압축성형법을 이용하여 흑연입자/탄소섬유 혼합 보강 전도성 고분자 복합재료를 제조하였으며 흑연입자의 고비율 충진은 복합재료 내에서 입자 사이의 직접 접촉을 통해 높은 전기 전도도(>100S/cm)를 얻는 것을 가능하게 하였다. 하지만 흑연입자의 비율이 높아짐에 따라 소재의 강도가 점차 떨어지게 되므로 이를 보완하기 위해 탄소섬유를 첨가하여 그에 따른 소재의 전기적, 기계적 특성 변화를 연구하였다. 탄소섬유의 충진 비율이 증가함에 따라 소재의 굽힘 강도는 증가하였으나 탄소섬유의 클러스터 형성으로 인해 탄소섬유 사이에 비전도성 영역이 발생하여 복합재료의 전기 전도도는 감소함을 확인하였다. 탄소섬유의 충진 비율이 전체 시스템의 20wt.%인 경우에는 굽힘 강도는 12% 증가한 반면 전기 전도도가 27% 감소하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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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.

• 공업화학
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• 제10권2호
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• pp.287-292
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• 1999

Polycarbonate (PC)를 matrix로 사용하여 전도성 고분자인 polyaniline (PANI)과의 복합체를 블렌딩 방법에 의하여 제조하였다. 용매로는 chloroform을 사용하였으며 PANI는 전하수송을 가능하게 하고 유기용매에 잘 용해될 수 있도록 camphorsulfonic acid (CSA) 혹은 dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA)와 같은 알킬 벤젠 술폰산으로 양성화시켰다. 또한, 전도성 복합체의 전기전도성은 압축성형이 아닌 solution casting법에 의하여 향상시켰다. 아울러 양성화제 유무, PANI의 함량 또는 온도에 따라 전기전도도, 몰포로지 및 인장강도 등을 측정 분석하였다. PANI 착체의 함량이 많을수록 전기전도도는 증가하였으며 알킬사슬이 긴 DBSA로 양성화된 25 wt % PANI 착체의 전도성 복합체의 전기전도도는 3.18 S/cm까지 향상되었다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제1권2호
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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.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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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)

• 공업화학
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• 제9권7호
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• pp.979-984
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• 1998

Nylon6,6를 matrix로 사용하여 전도성 고분자인 polyaniline(PANI)과의 전도성 복합체를 블렌딩 방법에 의하여 제조하였다. 블렌딩은 m-cresol를 용매로 사용하였으며 PANI는 camphorsulfonic acid(CSA) 혹은 dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA)와 같은 알킬 벤젠 술폰산으로 양성화시켰다. 또한, 비상용성인 두 고분자간의 혼화성을 개선시키기 위하여 가소제를 첨가하여 상분리를 최대한 억제시켰다. 제조된 전도성 복합체에 대하여 양성화제의 유무에 따라 또는 PANI의 함량에 따라 전기전도도 및 몰포로지 등을 측정 분석하였다. PANI 착체의 함량이 증가할수록 전기전도도는 증가하였고, 알킬 사슬의 길이가 긴 DBSA로 양성화된 PANI(25wt%)과 가소화된 nylon6,6의 전도성 복합체의 전기전도도는 1.02 S/cm까지 향상되었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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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.

• 폴리머
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• 제36권4호
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• pp.434-439
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• 2012

이온성 고분자-금속 복합체(ionic polymer-metal composite, IPMC) 구동기의 구동성능 향상을 위해 전기방사를 통해 제조된 나피온/전도성 나노입자 웹을 나피온 필름의 양면에 접합시켜 전해질막을 개질하였다. 전도성 나노입자는 다층탄소나노튜브(multiwalled carbon nanotube, MWNT)와 은 나노입자가 사용되었으며, 이를 각각 나피온 용액에 분산시켜 전기방사하였다. 개질된 IPMC는 향상된 구동변위, 응답속도 및 구동력을 나타내었으며 은 나노입자에 비해 MWNT가 더욱 뛰어난 구동변위와 구동력을 유도하였고, 전도성 나노입자가 포함되지 않은 전기방사 웹을 적용한 경우에도 성능향상이 관찰되었다. 제조된 IPMC의 우수한 구동성능은 전기방사 웹의 다공성에 의한 전해액 이동의 용이성, 고분산된 전도성 나노입자에 의해 유도된 높은 전기용량 및 낮은 전극 저항 때문인 것으로 분석되었다.