• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.346-346
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• 2012

탄소 탄소 복합재료(C/C Composites)는 모재의 성분이 탄소로 구성되어 있어 약 $500^{\circ}C$이상의 산화분위기에서는 쉽게 산화되는 결점을 가지고 있다. 본 연구에서는 내산화성을 향상시키기 위한 방법으로서 Plasma Spray 코팅방법을 사용하여 다층 코팅막을 형성시킨 후 $1500^{\circ}C$에서 10시간동안 산화시험을 하였다.

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2003.10a
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• pp.139.1-139
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• 2003

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.17 no.2
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• pp.94-102
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• 2014

Cation exchange membrane (Nafion) was modified to reduce the vanadium ion permeation through the membrane and to increase the vanadium redox flow battery (VRB) system performance by coating the graphene oxide (GO) which has nano-plate like morphology. Modified membrane properties were studied by measuring the ion exchange capacity (I.E.C), water uptake and proton conductivity. The thickness of the coated layer on the surface of the Nafion membrane was observed as $0.93{\mu}m$ by SEM. Proton conductivity and vanadium ion permeability of the modified membrane were decreased to 27% and 25% compared to that of the commercial Nafion membrane respectively. VRB single cell performance test was performed to compare the system performance of the VRB applied with commercial Nafion membrane and modified membrane. VRB system applied with modified membrane showed higher coulombic efficiency and energy efficiency than the VRB system applied with the commercial Nafion membrane due to the reduction of the vanadium ion permeation. From these result, we could suggest that the membrane modification by coating the GO on the surface of the Nafion membrane could be one of the promising strategies to reduce the vanadium ion permeation and to increase the VRB system performance effectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.511-511
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• 2013

균일한 전기 전도성 및 우수한 광투과성과 내화학성을 갖는 탄소나노튜브(CNT) 기반의 투명전도막(TCF)은 기존의 ITO 박막보다 우수한 유연성을 갖기 때문에 차세대 플렉시블 디스플레이 소재로서 많은 관심을 모으고 있다. 특히 낮은 저항과 투과도가 일정하면서 투명 전도막의 내구성을 향상 및 유지 시키는 연구는 상업화에 가장 필요한 연구 분야이다. 본 연구에서는 PET기판을 이용한 탄소나노튜브로 제작된 투명전도막 위에 오버 코팅을 통한 물성에 따른 내구성 개선 및 유지를 연구하였다. 오버 코팅 물질로는 실리콘계 투명 하드코팅 소재를 기본으로 하고 용매 및 합성 온도을 제어하여 내구성을 개선하고자 하였다. 연구결과 CNT 코팅층과 오버 코팅층과의 젖음성이 물성 향상에 가장 많은 영향을 끼치는 것을 관찰하였고, 특히 젖음성이 증가할수록 투과도와 전기전도도가 향상되는 것을 확인하였다. 구조 분석결과, 이러한 젖음성에 가장 많은 영향을 주는 것은 용매의 비점과 비중 그리고 용질의 합성 온도 임을 확인하였다. 또한 오버코팅 물질 중 고비점 용매가 고온 고습 환경에서 240시간 이상 내구성 테스트 결과, 투명전도성 평가 지수(${\sigma}DC/{\sigma}OP$)가 향상되었고 또한 테스트 전후의 HAZE 변화율이 10%이하 임을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.91-91
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• 2017

트라이볼로지란? 상대운동을 하면서 서로 영향을 미치는 두면 및 이와 관련된 문제로 마찰, 마모, 윤활에 대한 것을 말한다. 트라이볼로지는 1960대에 조사 연구되기 시작하면서 학문적으로 많은 정리가 이루어졌고, 현재 현대사회에서 문제가 되고 있는 에너지 및 환경 문제를 해결할 수 있는 핵심 요소로 떠오르고 있다. 특히 4차 산업혁명시대를 맞이하여 많은 부분에서는 인공지능, 클라우딩, 빅 데이터 및 로봇 등을 이야기하고 이에 대한 투자 및 개발을 이야기하고 있지만, 이 4차 산업을 뒷받침할, 강인한 제조업이 없으면 불가능한 혁명이라고 말 할 수 있다. 특히 트라이볼로지는 제조업의 무인 자동화 및 무인 로봇 등 이를 필요로 하는 산업 기기와 같은 전반적인 부품 및 소재의 마모를 감소시켜, 기계 장치의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 마찰은 두 물체 상호간의 열 발생을 억제 시키고, 마모는 물체의 표면 경도가 높으면 높을수록 마모량이 적어진다고 알려져있다. 따라서 트라이볼로지와 관련한 표면 처리의 경우, 고온 환경에서의 사용성 증대 및 고경도화 그리고 저마찰을 위한 방향으로 개발 발전되어져 왔다. 트라이볼로지 코팅 중 내마모 코팅의 경우, 티타늄 원소를 기본으로 알루미늄(Al) 및 실리콘(Si)를 합금화하면서, 고경도화 및 내열성을 증대시키는 방향으로 발전되어 왔다. 그에 따라 표면경도의 경우, 4000 Hv, 내열성 $1200^{\circ}C$에 도달였다. 하지만 여전히 철계와의 마찰계수는 0.3 이상으로 이를 낮추는 방법이 요구되고 있다. 최근 트라이볼로지 코팅 중 카본을 함유한 비정질 다이아몬드상 카본 막 (Diamond like Carbon Film : DLC) 이나, Diamond 막의 수요 증가는 마찰을 낮추어 융착마모를 줄이려는 노력으로 볼 수 있다. 특히 수소를 포함하지 않는 고경도 탄소막인 ta-C(tetrahedral amorphous-Carbon)의 수요는 증대되고 있으며, 이에 대한 후막화 및 양산화 기술의 개발의 현재 isssu로 대두되고 있다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.94.1-94.1
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• 2012

폴리페닐카보실란은 페닐그룹을 포함하고 있는 카보실란계 고분자로서 열분해 후 과량의 탄소를 함유할 수 있는 세라믹 전구체이다. 카보실란계열의 고분자는 산화특성이 있어 SiOC 코팅 용도에도 사용되고 있는데, 폴리페닐카보실란은 free 탄소를 함유하는 SiOC:C 필름을 형성할 수 있다. SiOC 코팅 전구체로는 일반적으로 실리카졸, 실라잔 계열의 고분자, 실록산 계열의 고분자가 사용되고 있으나, 폴리페닐카보실란의 경우 상기 전구체에 비하여 보관 안정성 및 뛰어난 부착특성을 나타낸다. 기존 연구에서는 폴리페닐카보실란으로부터 형성된 SiOC:C 필름의 저유전막, 산화방지막, 분진방지막 등의 응용성에 대하여 고찰한 바 있다. 폴리페닐카보실란은 열처리 온도 영역에 따라 응용 분야가 달라질 수 있는데, 이에 본 연구에서는 각 열처리 온도 영역에 따라 형성되는 SiOC:C 필름의 구조적 변화를 고찰하였다. 필름 형성은 20 % 폴리카보실란 용액을 스핀코팅하고 대기상에서 경화를 실시하였으며, 질소 분위기에서 400 ~ 1200 도 범위에서 열처리하였다. 이렇게 얻어진 300 nm 두께의 필름은 XPS 표면분석과 FT-IR, Solid-NMR을 이용하여 C-Si-O 네트워크 형성의 거동을 확인하였으며, 800 도 이상에서 나타나는 특징적인 free 탄소는 Raman을 이용하여 확인하였다.

• Membrane Journal
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• v.23 no.3
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• pp.211-219
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• 2013

Effect of water back-flushing period (FT) was investigated in hybrid water treatment process of carbon ultrafiltration and polypropylene (PP) beads coated with photocatalyst, and membrane effect was studied by comparing the previous studies with carbon microfiltration or alumina ultrafiltration, microfiltration membranes. FT 6 min was the most effective to control initial membrane fouling and optimal condition because the membrane fouling resistance was low until initial 60 min and the maximum total permeate volume was acquired at this FT. The turbidity treatment efficiency was high beyond 98.6%, and did not depend on FT, which was same with the previous result of carbon or alumina microfiltration. The organic matters treatment efficiency was the highest value of 98.2% at FT 6 min, which was almost same trend with the previous result of alumina microfiltration. Then the organic matters treatment efficiency of carbon microfiltration was the minimum at no back-flushing (NBF) and increased as decreasing FT, but that of alumina ultrafiltration was the maximum at NBF and also increased as decreasing FT. Therefore it means that water back-flushing effect on the organic matters treatment efficiency had a different mechanism depending on pore size in spite of the same material membranes.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.183.2-183.2
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• 2013

저항이 낮고 투과도가 일정한 투명전도막(TCF)의 내구성을 향상 및 유지 시키는 연구는 상업화에 가장 필요한 연구 분야이다. 그 중 탄소나노튜브(CNT)와 실버나노와이어(AgNW)를 섞어 만든 CNT-AgNW는 우수한 광투과성과 내화학성 및 균일한 전기 전도성을 갖고 있고 그 기반의 투명전도막은 기존의 ITO 및 CNT 박막보다 우수한 유연성을 갖기 때문에 차세대 플렉시블 디스플레이 소재로서 많은 관심을 모으고 있다. 본 연구는 PET를 이용한 CNT-AgNW로 제작된 투명전도막 위에 물성 및 두께 따른 하드오버 코팅을 통한 내구성 개선 및 유지를 연구하였다. 하드오버 코팅 물질로는 실로콘계 하이브리드 투명 하드코팅 소재를 기본으로 하고 용매 및 용질의 합성 온도를 제어하고 코팅막의 두께(Thin, Thick)를 조절을 통해 내구성 개선을 증진시키려 하였다. 연구결과 물성 향상에 가장 많은 영향을 끼치는 것은 CNT-AgNW 코팅층과 하드오버 코팅층과의 젖음성으로, 그 젖음성이 증가할수록 투과도 및 전기전도도가 향상되는 것을 관찰하였다. 분석 결과, 용매의 비점 및 비중, 용질의 합성 온도가 하드오버코팅 젖음성에 가장 많은 영향을 주는 것을 확인하였다. 또한 항온 항습($85^{\circ}C/85%$) 환경에서 240시간 이상 내구성 테스트 결과 하드오버코팅 물질 중 고온합성 및 고비점 용매를 이용하고 thick 조건이 Thin조건보다 투명전도성 평가 지수(${\sigma}DC/{\sigma}OP$)가 향상 되었다. 또한 Thin에서 면저항(${\Omega}/{\square}$) 변화율이 10% 이상을 보인 반면, Thick에서는 10% 이내의 변화율 유지를 확인하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.8 no.2
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• pp.25-29
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• 2001

This study examined the effects of carbon surface modification by the epoxy resin coating on the electrochemical performance. The mesocarbon microbeads(MCMB) carbon was surface-modified by coating the epoxy resin and its electrochemical properties as an anode was examined. The surface coating of MCMB was carried out by refluxing the MCMB powders in a dilute H2SO4 solution, and mixing them with the epoxy resin-dissolved tetrahydrofuran(THF) solution. Under heat-treatment of the coated MCMB at the temperature over $1000^{\circ}C$, the epoxy-resin coating layer was converted into amorphous phase which was identified by a high resolution transmission electron microscope (HRTEM). The epoxy resin coated MCMB has higher Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area, higher charge/ discharge capacity and better cycleability than a raw MCMB without coating. The reason for the enhancement of cell performance by the epoxy resin coating were considered as the epoxy resin coating layer plays an important role to be a barrier for carbon reacting with electrolyte and to retard the formation of passivation layer.

• Membrane Journal
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• v.24 no.4
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• pp.332-339
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• 2014

In this study, an anion-exchange ionomer solution was developed by employing poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) (PPO) as the base material for the improvement of the capacitive deionization (CDI) performances. It was found that prepared quaternized PPO (QPPO) exhibited excellent ion conductivity superior to that of a commercial anion-exchange membrane (AMX, Astom Corp., Japan) and also the electrochemical properties were shown to be comparable with each other. The CDI tests were conducted by employing the porous carbon electrode coated with the ionomer solution and the result showed the high salt removal efficiency of about 94.9%. By comparing the desalination efficiencies in conventional CDI, membrane CDI (MCDI) with a commercial anion-exchange membrane, and coated CDI (CCDI) employing the porous carbon electrode coated with QPPO, it was confirmed that CCDI shows the high salt removal performance improved by 52.1% and 18.3% compared with those of conventional CDI and MCDI, respectively.