• Journal of the Korea Institute of Building Construction
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• v.16 no.1
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• pp.25-34
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• 2016

From 1990's, a study on the development of exothermic concrete, a concrete which electro-conductive material is mixed, has been proceeded. However, due to the difficulty of exothermic reproducibility of concrete specimen, the study has been unable to continuously carried out. Accordingly, this study was focused on developing an exothermic concrete for the purpose of snow-melting material. Cement paste and mortar specimens mixed with graphite, conductive metal powder and chemical admixture were made. The evaluation of exothermic performance and reproducibility was conducted under $-2^{\circ}C$ of low temperature. In addition, micro-chemical analysis was carried out to investigate a cause of exothermic reproducibility. As a test result, the specimen mixed with graphite and superplasticizer with air entrained showed the best exothermic performance and reproducibility. Through micro-chemical analysis, it is judged that polymer or methacrylic acid (MAA), the contents inside the superplasticizer with air entrained, gave exothermic reproducibility by generating the electrochemical reaction with graphite.

• Polymer(Korea)
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• v.24 no.5
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• pp.673-681
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• 2000

Electrically conductive composites have been prepared by treating fabrics with oxidizing agent and exposing them to aniline, which deposited a substantial amount of conductive polymer within the interstices of the material. However the conductivity of the composite fabrics was limited by the irregular deposition of the conductive polymer layer. To improve the conductivity of polyaniline/nylon 6 composite fabrics, we modified the surface characteristics of nylon 6 fabrics by various plasma treatments and increased diffusion and adsorption of aniline by ultrasonic treatments. By the oxygen plasma treatment, attachment of functional groups such as C-O and C-OH increased on the surface of nylon 6 fiber, which promoted adhesion to polyaniline resulting in the higher add-on and electrical conductivity. Electrical conductivities of polyaniline/nylon 6 composite fabrics were highly increased by ultrasonic treatment, which assisted the diffusion of aniline into the inside of nylon fabrics by cavitation and vibration. Also, the effects of monomer concentration and the number of deposition cycles on the nylon 6 fabric conductivity Were investigated. As a result, the fabric conductivity increased with the monomer concentration and the number of polymerization deposition cycles.

• Polymer(Korea)
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• v.26 no.1
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• pp.28-36
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• 2002

In this study, we synthesized novel thiophene derivatives by the protection of the carboxyl group of 3-thiophene acetic acid with differently substituted benzyl groups. While 3-thiophene acetic acid is not electro-polymerizable, the modified monomers can be easily electro-oxidized to form stable electroactive polymers. The protecting groups can be easily removed in the solid state and the desired reactive carboxyl group can be introduced on the polymer surface. SEM observations show that obtained polymer films show a very good film surface and homogeneous morphology on the Pt electrode. After introduction of macromonomer, FT-IR spectrum shows new absorption bands at 1650 and $1550 cm^{-1}$, which is consistent with the formation of an amide bond. Electroactivity measurements were examined by cyclic voltammogram(CV). These polymers showed the characteristic electrochemical behavior of poly(3-alkylthiophene)s with reversible redox transition in the range of 0.7-0.9 V.

• Polymer(Korea)
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• v.33 no.4
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• pp.377-383
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• 2009

Ionic polymer-metal composite (IPMC) actuator generates bending actuation via ion/water flux to the cathode side under an electric field. Polyelectrolytes in IPMC should possess high water-retention capability, proton conductivity, and Young's modulus. In this study. for endowing IPMCs with these properties, Nafion-alumina composite membranes containing $\alpha$- or $\gamma$-aluminas of $4{\sim}8$ wt% were prepared. Mechanical moduli of Nafion-alumina composite membranes were $7{\sim}3$ MPa higher than that of Nafion, with the slight decrease in proton conductivity. At DC 3 V. the actuation performance of the Nafion-$\alpha$-alumina (8 wt%)-IPMC was superior to that of the typical Nafion-IPMC. exhibiting 2.7 times the displacement with an enhanced blocking force. The enhanced actuation performance with the Nafion-$\alpha$-alumina composite membranes was attributed to the higher proton conductivity, the elevated ion/water flux, and the lower interfacial electric resistance of platinum electrodes and membrane, compared with those containing $\gamma$-alumina.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.11 no.2
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• pp.125-129
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• 2008

Rechargeable lithium-ion polymer batteries have been considered to be next-generation power sources for portable electronic devices and electric vehicles. In this work, we tried to improve the cycling performances of lithium-ion polymer cells by coating aluminum fluoride and acrylonitrile-methyl methacrylate copolymer to the polyethylene separator. It was found that the addition of aluminum fluoride to the surface-modified separator reduced the interfacial resistances and thus the cell exhibited a less capacity fading and better high rate performance. The cell showed an initial discharge capacity of 150 mAh/g and good capacity retention at 0.5 C rate.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.383-383
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• 2014

최근 디스플레이, 태양전지 그리고 touch screen panels 등 optoelectronic 장치의 시장이 성장함에 따라 투명전극의 수요가 증가하고 있다. Indium tin oxide (ITO)의 좋은 특성 때문에 주로 투명전극에 많이 사용되고 있다. 그러나 화학적 안정성이 떨어지고, 휘어질 때 특성저하가 심하여 금속나노와이어, 탄소나노튜브, 전도성폴리머, 그리고 그래핀 등의 다른 투명전극의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서 그래핀은 높은 전자 이동도(200000 cm2v-1s-1)와 휘어져도 전기적 크게 변하지 않는 특성 때문에 유망한 투명 전도성 전극 (Transparent Conductive Electrodes, TCEs)으로 연구되어왔다. 또한 다양한 속성 가운데, 높은 광 투과성은 그래핀의 가장 큰 장점이다 [1]. 최근, 화학 기상 증착 (Chemical Vapor Deposition, CVD) 등 다양한 제조 방법이 대량 생산을 위해 개발되었다. 그러나 이 방법은 비용이 많이 들며, 과정이 상당히 복잡하고 높은 온도 (${\sim}1000^{\circ}C$)를 필요로 한다. 따라서 용매 기반의 환원된 그래핀 산화물(Reduced Graphene Oxides, RGOs)이 최근 주목 받고 있다. 그러나 RGOs의 면저항이 높아 전극으로서 사용이 제한된다. 따라서 전기적 특성을 향상시키는 방법으로 단일 벽 탄소 나노튜브 (Single-Walled Carbon Nanotubes, SWNTs)를 혼합하거나 화학적 도핑을 통하여 면저항을 크게 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 이런 화학적 도핑의 경우 박막이 공기 중에 직접 산소나 습기와 반응하여 전기적 특성이 저하되는 문제점을 가지고 있다 [2]. 이러한 문제를 해결하기 위해 AuCl3을 도핑한 박막에 내열성 및 내광성 등의 화학적 안정성이 뛰어난 PEDOT:PSS를 코팅하여 필름의 공기중의 노출을 막아 줌으로써 도핑의 안전성 및 전기적 특성을 최적화하였다. 본 연구에서는 간단한 dip-coating방법을 사용하여 4개의 RGO/SWNTs 박막을 흡착하였다. 다음으로 AuCl3를 도핑하여 면저항 $4.909K{\Omega}$, $4.381K{\Omega}$인 두 개의 샘플의 시간과 온도에 따른 면저항의 변화를 확인하였다. 그리고 필름의 도핑 안전성을 향상 시키기 위해 AuCl3를 도핑한 필름 위에 전도성 폴리머 PEDOT:PSS 코팅하여 면저항 $886.1{\Omega}$, $837.5{\Omega}$인 두 개의 샘플의 시간과 온도에 따른 면저항의 변화를 확인하였다. AuCl3 도핑된 필름의 경우 공기 중에 150시간 노출 시 72%의 면저항 증가가 발생하였지만 PEDOT:PSS가 코팅된 필름의 경우 5%의 면저항 증가가 나타나 확연한 차이를 보였다. 또한 AuCl3 도핑한 필름의 경우 $150^{\circ}C$에서 60시간동안 공기중에 노출되었을 때 525%의 면저항 증가가 발생하였지만 PEDOT:PSS가 코팅된 필름의 경우 58%의 면저항 증가를 나타내었다. 이것은 PEDOT:PSS가 passivation역할을 하여 필름이 공기에 노출된 부분을 막아주어 도핑된 필름의 면저항의 변화를 줄여 주었음을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.532-532
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• 2008

본 연구에서는 Embedded 기판용 폴리머 후막저항의 허용편차 개선을 위하여 새로운 후막 패터닝 기술을 도입하는 연구를 실시하였다. 기존의 Embedded 기판용 폴리머 후막저항은 스크린 인쇄에 의하여 형성됨에 따라 패턴의 정밀성이 떨어지고 기판 상 위치별 두께편차에 의하여 저항값의 허용편차(tolerance)가 ${\pm}$20~30% 정도로 큰 단점을 가지고 있다. 따라서 경화 후 laser trimming 공정을 필수적으로 동반하게 된다. 이를 개선하기 위하여 본 연구에서는 알칼리 수용액에 현상이 가능한 감광성 레진을 이용하여 폴리머 후막저항 페이스트를 제작하는 것과 함께 기판 전면에 균일한 두께로 인쇄하는 roll coating 방법을 도입하는 실험을 수행하였다. 알칼리 현상형의 감광성 레진 시스템은 노광 및 현상에 의해 정밀한 패턴을 구현할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 본 연구에는 A사의 일액형 레진과 T사의 이액형 레진을 사용하였다. 여기에 전도성 필러로서 카본블랙을 첨가하였는데, 그 첨가량의 조절에 따른 후막저항의 시트저항값 변화와 현상 특성을 관찰하였다. 테스트 보드는 FR-4 기판 상에 전극 형상의 동박을 패터닝 후 Ni/Au 도금까지 실시하여 제작하였고, 이 테스트 보드 상에 별도로 제작된 저항 페이스트를 도포한 후 저항체 패턴이 입혀져 있는 Cr 마스크를 이용하여 노광하였다. 이후 현상 공정을 통하여 저항체를 패터닝하고, 이를 $200^{\circ}C$에서 1시간 열경화하는 것으로 후막 저항 테스트쿠폰을 제작하였다. 실험결과 roll coating에 의해 도포된 후막저항체들은 균일한 두께 범위를 나타내었고, 이에 따라 최종 경화 후 허용편차도 통상 ${\pm}$5~10% 이내로 제어될 수 있었다.

• Polymer(Korea)
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• v.37 no.4
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• pp.513-517
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• 2013

A novel conductive composite thin film was prepared for the first time by hybridization between polybenzoxazine (PBZ) having high heat resistance property and conductive graphene. Mechanically robust conductive graphene/PBZ composite thin films could effectively be prepared by a simple thermal treatment, which simultaneously induces reduction of graphene oxide (GO) and crosslinking reaction of benzoxazine monomer. Graphene sheets seem to be uniformly dispersed up to 3 wt% graphene content in the composite thin film as shown in the results of chemical/crystal structural and morphological analyses. This efficient route for making graphene/PBZ composite thin film would provide simultaneous improvement of mechanical property as well as electrical conductivity.

• Polymer(Korea)
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• v.38 no.4
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• pp.502-509
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• 2014

Carbon-based nanoplatelets such as graphene oxide (GO) sheets and graphite nanoplatelets (GNPs) are frequently used as conductive nanofillers for polymer nanocomposites. In this study, polystyrene (PS)/GO and PS/GNP nanocomposites were prepared through a latex technology and investigated to compare the effect of nanofillers on rheological and electrical properties of the PS nanocomposites. PS particles were prepared by emulsifier-free emulsion polymerization and GO was synthesized by using the modified Hummers' method from graphite. Hydrophilic GO was dispersed in aqueous PS suspension, but hydrophobic GNPs were dispersed with the help of a surfactant. In comparison with PS/GO nanocomposites, the rheological properties of PS/GNP counterparts were not too high because GNP existed in aggregates of graphene layers. Conducting pathways of PS/GO and PS/GNP nanocomposites were achieved at the electrical percolation threshold of 0.50 and 5.82 wt%, respectively. The reason for enhanced electrical conductivity in PS/GO nanocomposites is that GO was thermally reduced during molding.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2003.05a
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• pp.762-765
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• 2003

에틸렌글리콜(ethyleneglycol)을 이용한 폴리비닐에테르(polyvinyl ether)와 같은 고분자물질을 활용하여 Co$^{30}$ 방사선원으로부터 ${\gamma}$선을 조사시켜, 고분자 물질의 성질을 변화시킴으로써 화학, 전기전자, 환경 및 기타 여러 가지 응용분야에 적용하여 이용할 수 있는 기술을 개발하였다. 이를 바탕으로 관련재료의 단량체(monomer)로부터 중합체(polymer)를 합성하여 water swelling을 시키는 과정에서 각종 (금속) 이온을 흡입-제거하는 방법의 환경복원기술, 흡입 금속이온을 표면에 밀집시켜 금속막을 형성하는 응용기술, 생체조직의 대용물질로 활용하는 의용공학 및 열감지특성(thermal sensitive property) 또는 pH 감지특성(pH sensitive property)을 이용하여 의용기술에 적용하는 polymer 응용기술 등의 폭넓은 활용을 위하여 그 일환으로 전도성 고분자 제조기술로의 활용가능성을 연구하였다.