• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.8 no.4
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• pp.467-474
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• 2020

Carbon nanotube has excellent mechanical strength and functionality, so it has been utilized in various applications. In recent years, utilization of carbon nanotube in construction material has started to get interests from researchers in the area of construction materials. However, there is limited amount of work with respect to the rheological properties of cement paste using carbon nanotube. In this work, solution made of multi-walled carbon nanotube with dispersing agent of polyvinyl pyrrolidone was used to prepare cement paste specimens, and rheological properties and 28 day compressive strengths of cement paste using multi-walled carbon nanotube were measured. According to the experimental results, as the amounnt of multi-walled carbon nanotube increased, plastic viscosity and yield stress of cement paste specimens also increased. It was also found that such effect was higher with lower w/c cement paste specimens. With respect to the compressive strength, it was maximized at carbon nanotube content of 0.1wt.% for w/c 0.30 cement paste, whereas the maximum strength of w/c 0.40 cement paste was observed with carbon nanotube content of 0.2wt%.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2008.11a
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• pp.427-429
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• 2008

본 연구에서는 CNT표면에 공유결합으로 기능성기를 도입하는 화학적 방법을 사용하여 PP/MWNT 복합재를 제조하였으며, 기능성기가 도입된 CNT를 용액-용융 블랜딩 방법을 이용하여 탄소나노튜브를 분산시켰다. 탄소나노튜브 표면에 기능성기를 도입한 경우가 상대적으로 분산도가 양호하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.1
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• pp.25-29
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• 2012

The properties of carbon nanotube-metal hybrid nanostructures are critically dependent on the structure and chemistry of the metal-carbon nanotube interface. In this study, the interface between nickel and multi-walled carbon nanotubes (CNTs) has been investigated using physical vapor-deposited (sputter-deposited) nickel onto the surface of freestanding carbon nanotube arrays processed by nano-imprint lithography (NIL). These interfaces have been characterized by transmission electron microscopy and 3D atom probe tomography. In the nickel nanocrystals growing on the CNT surface, a metastable hexagonal $Ni_3C$-types phase appears to be stabilized. The structural stability of the nickel-CNT interface is also discussed and related to potential implications for the properties of these nanocomposites.

• Composites Research
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• v.23 no.6
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• pp.1-6
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• 2010

The electrical conductivity of carbon-fiber reinforced plastics (CFRP's) has been improved by indium-tin oxide (ITO) nano-particle coating on carbon fibers for the purpose of lightning strike protection of composite fuselage skins. ITO nano-particles were coated on the surface of carbon fibers by spraying the colloidal suspension with 10~40% ITO content. The electrical conductivity of the CFRP has been increased more than three times after ITO coating, comparable to or higher than that of B-787 composite fuselage skins with metal wire-meshes on the outer surface, without sacrificing the tensile property due to the existence of nano-particles at fiber-matrix interface. The damage area by the simulated lightning strike was also verified for different materials and conditions by using ultrasonic C-scan image. As the electrical conductivity of 40% nano-ITO coated sample surpass that of the B-787 sample, the damage area by lightning strike also appeared comparable to that of the materials currently employed for composite fuselage construction.

• Composites Research
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• v.18 no.5
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• pp.34-39
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• 2005

The relationship between strain and applied potential was derived for composite actuators consisting of single-wall carbon nanotubes (SWNTs) and conductive polymers (CPs). During deriving the relationship, an electrochemical ionic approach is utilized to formulate the electromechanical actuation of the composite film actuator. This relationship can give us a direct understanding of the actuation of a nanoactuator. The results show that the well-aligned SWNTs composite actuator can give good actuation responses and high actuating forces available. The actuation is found to be affected by both SWNTs and CPs components and the actuation of SWNTs component has two kinds of influences on that of the CPs component: reinforcement at the positive voltage and abatement at the negative voltage. Optimizations of SWNTs-CPs composite actuator may be achieved by using well-aligned nanotubes as well as choosing suitable electrolyte and input voltage range.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.411.2-411.2
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• 2016

직접 메탄올 연료전지 (DMFCs)는 친환경적이고 낮은 작동 온도로 인한 빠른 구동, 높은 에너지 밀도 등 다양한 장점을 가지고 있어 차세대 에너지 변환소자로 많은 관심을 받고 있다. 직접 메탄올 연료전지는 메탄올을 연료로 사용하며, 메탄올이 보유하고 있는 화학적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로써 음극에서는 백금 촉매로 인한 메탄올 산화반응, 양극에서는 환원 반응이 일어나며 전기화학적 구동을 하게 된다. 하지만 일산화탄소 피독으로 인한 촉매 활성 저하, 메탄올의 cross over, 백금 촉매 사용으로 인한 고비용 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 많은 연구자들이 백금 사용량을 줄이고 백금 촉매를 고르게 분포하기 위해 값이 저렴하고 넓은 비표면적을 갖는 탄소계 (graphite, graphene, carbon nanotube, carbon nanofiber 등) 지지체 재료를 도입하고 있다. 이 중 탄소나노섬유 (carbon nanofibers, CNFs)는 우수한 전기전도도와 열적/화학적 안정성을 가지고 있으며, 특히 넓은 비표면적을 가지고 있어 백금 촉매의 지지체로서 많은 연구가 진행되고 있다[1]. 따라서 우리는 전기방사법을 활용하여 넓은 비표면적을 보유하는 다공성 탄소나노섬유를 성공적으로 합성하였다. 또한, 이를 백금 촉매의 지지체로 도입하여 직접 메탄올 연료전지를 위한 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매를 제조하였다. 제조한 다공성 탄소나노섬유의 형상 및 구조 분석은 주사전자 현미경 (field-emission scanning electron microscopy)와 투과전자 현미경 (transmission electron microscopy)를 이용하여 분석하였고, 결정구조와 화학적 결합상태는 X-선 회절분석 (X-ray diffraction) 및 X-선 광전자 분광법 (X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 규명하였다. 전기화학적 특성은 순환 전압 전류법 (cyclic voltammetry)를 이용하였다. 이러한 실험 결과들을 바탕으로 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매의 자세한 특성을 본 학회에서 다루도록 하겠다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.114-114
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• 2018

탄소 재료는 뛰어난 물성에서 다양한 재료로의 응용이 기대되고 있다. 특히, 이종 원소 함유 카본 재료는 전기적 특성과 촉매성의 발현 등 새로운 기능을 카본 재료에 부여할 수 있어서 연료 전지, 에너지 저장, 태양 전지 등에의 응용이 기대되고 있다. 최근, 용액 중의 저온 플라즈마인 솔루션 플라즈마(solution plasma process)를 이용하여 벤젠 용액 등에서 탄소 재료 합성에 성공하였다. 그러나 기존의 연구에서는 솔루션 플라즈마 프로세스를 이용하여 합성한 이종원소 카본은 전도성이 낮아 이종원소의 함유량을 낮추는 고온의 열처리가 필요했다. 따라서 본 연구에서는 우수한 물리적 전기적 특성을 갖는 그래핀(graphene)과 같은 이종 원소 카본 나노시트(heteroatom carbon nanosheets)의 합성 및 메커니즘(mechanism)에 대해 검토하였다. 다양한 이종원소를 포함한 유기용매 안에 바이폴라 펄스 전원에 의한 전압을 두 텅스텐 전극 간에 인가하고, 솔루션 플라즈마를 생성하여 이종원소 카본 재료를 합성했다. 플라즈마 생성은 텅스텐 봉을 전극으로 사용하고 전압을 2.0 kV, 펄스 주파수를 200 kHz, 펄스 폭을 $1.0{\mu}s$, 전극 간 거리를 1.5 mm에서 일정하게 유지하며 200 mL 유기용매 중에서 방전시키는 것으로 재료를 합성했다. 플라즈마 방전 후, 필터을 이용하여 흡인 여과한 뒤 $200^{\circ}C$에서 1 시간 동안 건조 시켰다. 건조 후의 이종원소 카본의 물리적 특성을 원소 분석, X선 회절 법(XRD), 저항률 측정, 투과형 전자 현미경(TEM) 및 라만 분광법, 전자 현미경(SEM), X-선광전자분광기(XPS)등을 이용하여 카본의 형상 및 특성을 분석하였다. 그 결과 다양한 이종원소를 포함한 유기용매 중 2-pyrrolidone을 사용했을 때, 이종 원소 카본 나노시트를 합성하는데 성공하였다. 또한, 이 연구방법을 통해서 솔루션 플라즈마 프로세스를 통한 카본 나노시트 합성의 메커니즘을 규명하였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.21 no.9
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• pp.42-49
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• 2008

• Electrical & Electronic Materials
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• v.20 no.6
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• pp.27-38
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• 2007

• Journal of KSNVE
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• v.25 no.6
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• pp.11-15
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• 2015