• Elastomers and Composites
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• 제35권2호
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• pp.132-137
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• 2000

EPDM 발포체 제조의 충전제로 폐타이어 분쇄고무와 카본블랙을 각각 사용하면서 가황특성 및 기계적 물성을 조사하여 이들을 비교하였다. 그 결과 충전제의 함량이 증가함에 따라 가황시간이 짧아짐을 알았다. 분쇄고무를 충전제로 사용한 경우 충전제의 함량이 30 phr 이상이 되면 발포배율, 인장강도 및 신율이 급격히 감소하였다. 반면에 카본블랙을 사용한 경우는 70 phr이 사용될 때까지 인장강도 및 신율의 급격한 변화는 없었다. 이들을 고려할 때, 분쇄고무의 사용량은 30 phr 미만으로 제한시켜야 함을 알았으며 이는 낮은 계면 접착력 때문이었다. 제조된 EPDM 발포체는 우수한 내노화성을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.228-229
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• 2006

본 연구에서는 PCB에 적용하기 위한 폴리머 타입 후막저항의 하나로서, 포토공정으로 저항 패턴의 형성이 가능한 페이스트를 제조하였다. 기존의 폴리머 후막저항은 스크린 인쇄를 패터닝의 주요 방법으로 하고 있어 패턴의 정밀성이 떨어지는 단점이 있었다. 이를 개선하여 고정밀 저항 패턴의 형성이 가능하도록 Photoimageable Resin을 저항 페이스트의 개발에 도입하였다. Acrylated oligomer 및 monomer, 그리고 Novolac Epoxy를 주 기지상 재료로서 사용하였으며, acrylate와 epoxy의 함량비에 따른 저항 페이스트의 현상성 및 시트저항을 평가하였다. 전도성 Filler 재료로 카본블랙을 이용하였는데, 그 물리적 특성차와 함량이 저항 페이스트의 현상성과 저항값에 미치는 영향을 평가하였다. 실험결과 Acrylate와 epoxy의 비가 2.5:1일 때 현상성이 가장 양호하였으며, 이 조성에 XC72R 카본블랙을 2g 첨가하였을 때 시트저항의 평균값은 약 $6\;k{\Omega}\{\square}$였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.161.1-161.1
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• 2015

복합소재는 두가지 이상의 서로 다른 물질을 조합하여, 단일 물질이 가질 수 없는 뛰어난 특성을 가진 소재로 그 중 전기 전도성 복합소재는 일반적으로 폴리머와 전도성 필러의 혼합을 통해 만들어 전자파 차폐, 대전 방지 등의 목적으로 사용되고 있다. 종류에 따라 기존 금속 소재에 비해 가볍거나 탄성율이 높은 등의 장점이 있으나 필러나 레진에 따라 재활용에 어려움이 있으며 전도성 필러로 주로 쓰이는 카본블랙 등이 석유/천연가스 등의 한정적 자원으로부터 만들어짐에 따라 환경적인 이슈가 최근 부각되고 있다. 목재는 가장 널리 쓰이는 소재 중 하나로 재생 가능하며 친환경적인 특성으로 인해 더욱 다양한 분야로의 활용이 모색되고 있다. 본 연구에서는 목재 소재의 탄화를 통해 만들어진 탄화목분의 전도성 필러로의 적용가능성을 시험하고자 CBT 레진과 탄화목분 필러의 복합소재를 제작하였다. 탄화 목분 복합소재의 전도성은 20 wt% 필러 함량 기준 카본블랙 복합소재 전도도에 20%에 이르렀으며, 전도도의 향상을 위해 필러의 플라즈마 처리 시 복합소재의 전도도가 급격히 향상되어, 카본 블랙 복합소재 전도도의 3배에 이르렀다. 플라즈마 처리가 탄화목분 복합소재의 전도도향상에 미치는 영향을 분석하기 위해 micro-CT, TGA 분석을 수행하였으며, 플라즈마 처리 시 탄화 목분 필러가 일부 미분화 되어 복합소재의 전도도를 향상하는 것으로 나타났다. 이와 같이 탄화 목분의 전도성 복합소재 적용과, 탄화목분의 플라즈마 처리를 통해 친환경적일 뿐만아니라 전도도도 우수한 복합소재를 구현하였으며, 실험적으로 전도도 향상 메커니즘을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제19권3호
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• pp.63-68
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• 2016

$Li_4Ti_5O_{12}$는 우수한 사이클 특성과 구조적 안정성을 지니고 있으며 급속충전 및 고출력 특성을 지닌 리튬이온 이차전지용 음극 활물질이다. 고상법을 통한 $Li_4Ti_5O_{12}$의 합성 중에 발생하는 입자간의 뭉침을 억제하기 위하여, 원료인 $TiO_2$와 $Li_2CO_3$에 카본블랙을 소량 첨가하여 합성을 진행하였다. 원재료 대비하여 카본블랙을 각각 0, 0.5, 1.0, 및 3.0 질량%로 추가하여 고상법으로 $Li_4Ti_5O_{12}$를 합성하였으며, 얻어진 각 분말의 탭밀도와 분급속도를 비교하였다. 카본블랙의 함량이 증가함에 따라 입자의 뭉침이 감소하여 탭밀도가 감소하였으며, 카본블랙을 1.0 질량% 사용한 경우에 가장 빠르게 분급이 진행되었다. 또한, 카본블랙의 사용량에 무관하게 전기화학적 속도특성에서는 차이가 발생하지 않았기 때문에 1.0 질량%의 카본블랙의 추가를 통하여 성능의 손실없이 분말의 제조속도를 높일 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권3호
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• pp.89-95
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• 2022

본 연구에서는 페놀수지를 사용하여 흑연표면에 유리질 카본 코팅을 진행하였다. 코팅액은 균일한 표면을 가지는 유리질 카본 코팅층 형성을 위해 페놀수지와 경화제, 희석제, 첨가제 등을 혼합하였다. 코팅된 페놀수지는 25~60℃에서 건조 100~200℃에서 경화 500~1,500℃에서 열처리하여 유리질 카본으로 전환하였다. 유리질 카본의 특성 분석을 위해 FTIR, XRD, SEM 분석, 밀도/기공율/접촉각 측정을 진행하였다. 유리질 카본 형성에 있어 최적 온도는 약 1,000℃로 확인되었다. 그리고 첨가제의 함량이 높아질수록 코팅 표면의 결함감소, 기공율 감소, 접촉각 증가, 밀도 증가 등의 효과를 보였다. 첨가제를 통한 유리질 카본 코팅층 형성 방법은 흑연 코팅 및 다른 분야에 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.88-91
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• 2000

흑연분말, 카본블랙, 탄소섬유분말을 첨가제로 한 저밀도 2-D 탄소/탄소 복합재의 밀도 및 기 기공도에 피치는 영향과 ILSS, 굽힘강도 및 충격에너지와 같은 기계적 물성과의 상관관계에 대하여 연구하였다. 흑연분말을 약 9 vol.% 첨가한 경우 가장 큰 ILSS값과 굽힘강도 및 충격에너지 흡수 거동을 나타내었는데, 특히 흑연의 함량이 증가함에 따라 puncture mode로의 충격 거동을 나타내 띠 많은 충격에너지를 흡수하였고, 인성이 상당히 증가하였다 카본블랙이 첨가된 경우에는, 약 3 vol.%에서 ILSS 값이 증가하였으나 큰 개선을 보이지 못하였으며, 굽힘강도는 감소하였다. 탄소섬유분말의 첨가량이 증가함에 따라 층간분리에 의해 밀도가 현저히 감소하여 ILSS 및 굽힘강도의 감소를 보였다.

• 공업화학
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• 제19권2호
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• pp.161-167
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• 2008

다층카본나노튜브(MWCNT)가 강화된 폴리에틸렌에틸아크릴레이트(EEA) 나노복합체를 용융혼합법과 용액혼합법으로 제조하였다. 카본나노튜브의 형태 및 함량변화에 따른 기계적, 열적, 전기적 특성을 조사하였다. MWCNT의 함량이 증가함에 따라 인장강도, 모듈러스는 증가하였고, 파단신장률은 감소하였다. 할로우 형태의 MWCNT가 일반적인 MWCNT에 비해 우수한 인장강도 및 파단신장률을 나타내었다. MWCNT 함량이 증가함에 따라 약 $40^{\circ}C$의 열분해온도의 향상을 보였다. 전기적 특성은 용융혼합법의 경우가 가장 높은 전기저항 특성을 나타내었고, 용액혼합법의 경우 일반형 MWCNT가 할로우 MWCNT보다 낮은 체적저항을 보였다. MWCNT의 함량이 증가할수록 파단면 위로 돌출되는 CNT 수가 증가하였고, 인장변형을 가하면 표면 위로 돌출되는 CNT 수와 길이가 크게 증가하였다. 용융혼합된 시편이 용액혼합에 비해 돌출된 CNT의 수와 길이가 현격히 낮았다.

• 폴리머
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• 제27권4호
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• pp.275-284
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• 2003

접착성이 없는 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE)과 나노입자 카본블랙 복합체를 대상으로 전극과의 계면 접착 향상과 고분자 가교 특성에 따른 양온도 계수 (PTC) 특성을 연구하였다. 은페이스트를 전극으로 사용하였을 때에는, 전극과 HDPE의 접착 계면 저항으로 인하여 카본함량이 45 wt% 이상에서 1 $\Omega$ 이었으나, 덴드라이트 (dendrite)된 구리 전극의 경우 HDPE와 전극간의 넓은 면적 접촉에 의한 계면 저항이 0.2 $\Omega$ 이하였다. HDPE와 은페이스트의 계면 저항의 증가로 인하여 구리 박막을 사용하였을 때보다 전체적으로 저항이 높게 나타났다. HDPE와 나노입자 카본블랙 복합체는 온도가 증가하여 HDPE의 비캣연화온도까지는 저항이 일정하게 유지하다가, HDPE의 연화점에서 증가하기 시작하여 용융점에서 극대 값을 나타내는 전형적인 PTC특성을 보여주었다. 일반적으로 HDPE의 용융점을 넘어서면 음온도 계수 (NTC) 현상이 나타나는데, 가교결합을 시킨 HDPE의 경우는, 용융점 이상에서 NTC 현상이 나타나지 않고 저항이 일정하게 유지되거나 증가하는 경향이 나타났다. 구리 (copper) 전극과 고분자와의 계면 접촉 면적을 증가시키기 위하여 크롬 (chromium)을 덴드라이트시킨 전극을 사용하여 계면 접촉 저항을 감소시켰다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.13.1-13.1
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• 2009

에어로젤은 인류가 개발한 소재 중에서 가장 가벼운 고체로, 기공률이 90%이상이고 비표면적은 ~1000m2/g, 기공의 크기는 10nm 크기로 이루어진 나노기공 물질이다. 1931년에 Kisley가 물유리로부터 실리카 에어로젤을 합성한 이래로 실리카 에어로젤에 대한 연구가 가장 많이 이루어져왔으며, 단열소재, 흡음재, 체렌코프우주선 디텍터, 반도체의 초저유전소재, 유출된 석유의 정제, 촉매 등에 대한 응용에 대해서도 연구가 많이 이루어져 왔다. 그리고TiO2와 같은 광촉매 에어로젤 소재, 카본 에어로젤 소재등 다양한 나노기공 소재에 대해서도 연구가 이루어지고 있으며, 카본 에어로젤의 경우 나노기공과 비표면적을이용한 전기이중층 커패시터 (EDLC)에 대한 연구도 이루어지고 이다. 본 연구에서는 첫째로, 실리카 에어로젤에 대한 연구결과를 소개하고 이의 단열소재로서의 응용가능성에대하여 언급하고자 한다. 실리카 에어로젤 나노기공 소재의 경우, 기공크기가 10nm크기로 매우 작고 공기의 자유이동길이와 거의 비슷하여서 대류에 의한 열전달을 낮출 수 있으며, 낮은 고체함량으로 인하여 포논에 의한 열전달을 낮출 수 있기 때문에 단열소재로서 최고의 성능을 나타낸다. 하지만, 문제는 높은 기공률로 인한 기계적인 취약성이 문제이다. 따라서 이를 보완하기 위항 섬유로 에어로젤을 보강할 수 있는데, 이를통하여 에어로젤 나노기공소재와 섬유보강에 의한 복합화에 대하여 말하고자 한다. 또 다른 하나의 연구방법은유기-무기 하이브리드 나노기공 소재를 합성하는 것이다. 여기서는하나의 방법으로 MTEOS-TEOS의 하이브리드화와 초임계 건조공정에 의한 나노기공 소재에 대한 연구결과를소개하고자 한다. 마지막으로 카본 에어로젤 나노기공소재의 합성과 나노기공 구조의 제어 및 물성평가에 대한 것을 말하고자하는데, 본 발표에서는 레소시놀과 포름알데히드를 촉매에 의한 중합반응을 통하여 유기 에어로젤 소재를 합성하고 분위기에서탄소화 공정을 통하여 카본에어로젤을 합성하였다. 또한 금속 니켈을 도입하는 것에 의하여 탄소/니켈 복합 하이브리드 에어로젤 소재를 합성하고 슈퍼커패시터 전기화학 특성에 대한 연구결과를 발표하고자 한다.

• 공업화학
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• 제8권6호
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• pp.927-933
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• 1997

알칼리형 연료전지용 라니니켈 수소극에서 카본블랙이 전극 성능 및 촉매층 구조에 미치는 영향을 전기화학적 방법과 질소 흡착법등을 이용하여 조사되었다. 본 연구에서 라니니켈 수소극 촉매층의 최적 카본블랙 함량은 2wt% 였다. 카본블랙의 첨가는 한계전류밀도를 증가시켰으며, 이는 기액접촉면적의 증가에 기인한 것으로 사료된다. 또한 한계전류밀도에서의 속도결정단계는 수소가 기액접촉면에서녹는 단계일 가능성이 높은 것으로 조사되었다.