• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.8 no.1
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• pp.13-18
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• 2001

Carbon nanotubes (CNTs) were grown on Ni-coated glass substrates by catalytic chemical vapor depositors (CVD) using RF plasma under $600^{\circ}C$. Various types of CNTs were obtained by different growth temperature, etching period and thickness of Ni catalyst. $NH_3$ or $H_2$ gas was used as a etching gas, then $C_2H_2$ gas was flowed as carbon source. Vertically aligned CNTs with diameter of 150 nm and length of 3 $\mu\textrm{m}$ were observed by SEM. CNTs synthesized by catalytic CVD using RF plasma should be expected to FED emitter.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.152-152
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• 2008

탄소나노튜브(carbon nanotube) 필름은 낮은 전기저항, 높은 투명도, 우수한 기계적 강도 및 유연성, 열적 안정성 등의 뛰어난 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 다양한 계면활성제로 분산시킨 수용액으로부터 제조된 단일벽 탄소나노튜브(single-walled CNT) 필름의 면저항(sheet resistance) 특성을 비교하였다. 먼저 나노튜브의 분산을 위해 널리 사용되는 계면활성제인 sodium dodecyl sulfate(SDS)를 기준으로 탄소나노튜브의 양, 원심분리 시간, 초음파 세기 및 시간 등의 최적 공정조건을 정한 후 각 계면활성제에 대해 분산을 위한 최적 첨가량을 알아내어 계면활성제 별로 탄소나노튜브 수용액을 제조하였다. 다양한 계면활성제로 분산된 단일벽 탄소나노튜브 수용액을 알루미나 재질의 필터에 정량적으로 vacuum-filtration하여 필름을 만들었다. 이 필름들의 면저항을 측정함으로써 계면 활성제에 따른 전기적 특성의 차이를 관찰하였다. 본 연구에서 사용한 여러 가지 계면활성제 중 sodium dodecylbenze nesulfonate (NaDDBS)를 사용하여 만든 필름이 가장 낮은 면저항을 나타내었으며, 이는 NaDDBS가 단일벽 탄소나노 튜브 다발들을 개개의 튜브로 잘 분산시키기 때문인 것으로 생각된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.120-120
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• 2006

탄소나노튜브는 nm급의 크기에 높은 전기전도도, 열전도 효율, 감한 기계적 강도 등의 장점을 가지며, FED(Field Emission Display), 극미세 전자 스위칭 소자, SET(Single Electron Transistor), AFM(Atomic Force Microscope) tip등 여러 분야로의 응용을 연구하고 있다. 본 연구에서는 탄소나노튜브를 Si 웨이퍼 위에 Ni/Ti 금속층을 촉매층으로 사용하고, 암모니아($NH_3$)가스와 아세틸렌 ($C_2H_2$)가스를 각각 희석가스와 성장원으로 사용하여 합성하였다. 탄소나노튜브의 성장은 Hot filament 화학기상증측(HFPECVD) 방식을 사용하였으며, 이 방법은 다량의 합성, 높은 균일성, 좋은 정렬 특성등의 장점을 가진다. 성장 온도는 탄소나노튜브의 성장 특성을 변화시키는 중요한 요소이다. 성장 온도에 따라 수직적 성장, 성장 밀도등의 특성 변화를 관찰하였다. 성장된 탄소나노튜브층 성분 분석은 에너지 분산형 X-선 측정기(EDS)를 통해 관찰하였고, 끝단에 촉매층이 존재하는 30~50 nm 폭을 가진 다중벽 탄소나노튜브를 고배율 투과전자현미경(HRTEM) 분석을 통해 관찰하였다. 전계방사 주사전자현미경(FESEM) 분석을 동해 1~3${\mu}m$의 길이를 가진 탄소나노튜브가 높은 밀도로 성장된 것을 확인하였다.

• Composites Research
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• v.28 no.4
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• pp.239-243
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• 2015

Recent studies regarding the properties of carbon nanotubes (CNT) have made remarkable progress in CNT fibers research. However no CNT fibers showed the properties of CNTs because CNTs in fibers have weak interfacial bonding with low shear modulus in the pristine form. Thus, it is upmost interest to develop and employ post-production treatments to the CNT fibers that would potentially improve their properties. In this study, post-treatments resulted in improvement of strength of CNT fibers up to 40%.

• Polymer(Korea)
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• v.35 no.6
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• pp.548-552
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• 2011

Two functionalization methods, i.e., acid treatment and chemical amidation were performed to prepare the functionalized multi-walled carbon nanotubes (MWCNT), and the properties of epoxy/functionalized MWCNT composites were investigated and compared. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to confirm the surface functionality of the MWCNT obtained by the functionalization methods. The effects of the MWCNT functionalization on the interface and thermal conductivity were studied by zeta potential analyzer, scanning electron microscope and thermal conductivity analyzer. From these results, it was confirmed that the thermal conductivity of the epoxy/MWCNT composites could be increased by grafting with dodecylamine. This could be interpreted by relatively strong dispersion forces of the grafting MWCNT with dodecylamine in DGEBF epoxy resin. These results were in good agreement with the results that the zeta potential value of the grafting MWCNT with dodecylamine has a higher negative value than that of MWCNT with acid treatment.

• Composites Research
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• v.33 no.4
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• pp.198-204
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• 2020

In this study, we employ the full atomistic molecular dynamics simulation and finite element homogenization method to predict the thermo-mechanical properties of nanocomposites including carbon nanotube bundle. As the number of carbon nanotubes within the single bundle increases, the effective in-plane Young's modulus and in-plane shear modulus decrease, and in-plane thermal expansion coefficient increases, despite the same volume fraction of carbon nanotubes. To investigate the thickness of interphase zone, we employ the radial density distribution. It is investigated that the interphase thickness is almost independent on the number of carbon nanotubes within the single bundle. It is assumed that the matrix and interphase are isotropic materials. According to the predicted thermo-mechanical properties of interphase zone, the Young's modulus and shear modulus of interphase zone clearly decrease, and the thermal expansion coefficient increases. Based on the thermo-mechanical interphase behavior, we developed the multiscale homogenization model to predict the thermo-mechanical properties of PLA nanocomposites that include the carbon nanotube bundle.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.445-447
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• 2008

본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브용 표면개질제를 리빙라디칼중합법을 통하여 제조하고, 이를 이용하여 표면개질되고 분산제어된 다중벽탄소나노튜브를 제조하고 염료감응형 태양전지의 대전극 재료로 사용하였다. 우선 리빙라디칼중합법 중 nitroxide mediated polymerization (NMP) 기술을 이용하여 poly(maleic anhydride-co-p-acetoxystyrene)-block-poly(p-acetoxystyrene)를 합성하고, 공중합체중의 maleic anhydride기에 이미드화 반응을 통하여 pyrene기를 도입하였다. 공중합체 중의 p-acetoxystyrene 반복단위들은 가수분해 반응을 통하여 p-hydroxystyrene 반복단위로 변환하였으며, 제조된 공중합체의 구조와 열 특성 등을 GPC, GC, $^1H$-NMR, TGA을 통하여 분석하였다. 제조된 공중합체를 이용하여 다중벽 탄소나노튜브의 표면을 polymer wrapping법으로 처리하였고, 표면개질된 탄소나노튜브의 분산성을 다양한 용매에서 비교분석하였다. 표면이 개질되고 페이스트 내에의 분산성이 향상된 다중벽탄소나노튜브를 염료감응태양전지의 대전극 제조에 응용하였으며, 표면처리 및 분산제어 여부에 따른 제작 특성 및 동작특성 등을 평가하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.1
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• pp.33-39
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• 2007

Electrical and mechanical modifications of devices based on carbon nanotubes(CNTs) using an atomic force microscope(AFM) in the forms of cutting and reconnection of CNTs are demonstrated. In addition to the modifications, electrostatic force microscopy is used to visualize the cutting and reconnection of CNTs. In this way, AFM is shown to be a useful tool in local modifications and manipulations of CNT-based devices.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.220-220
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• 2008

물 첨가 열화학기상증착을 이용하여 750도에서 길고 수직 성장한 다중벽 탄소나노튜브를 합성하였다. 사용된 기판으로는 우선 실리콘 웨이퍼에 열 증착기로 확산 방지층으로 Ti 50 nm를 입히고 그 위에 Al 15 nm를 입히고 난 후 촉매 층으로 Invar 36 (63 wt% Fe, 37 wt% Ni)을 1 nm 얇게 증착하였다. 탄소나노튜브의 성장에 사용된 가스는 Ar, $C_2H_2$ 이다. Ar은 분위기 가스로 사용되었고, $C_2H_2$는 탄소나노튜브의 성장에 관여하는 가스이다. 또한, 합성중에 약간의 물을 첨가함으로 기존의 탄소나노튜브 성장 길이보다 10배 가량 더 성장 하였다. 이것은 합성 중의 물 첨가로 인해 촉매 입자들의 활동성이 기존에 비해 더 증가했다는 것을 보여준다. 합성된 탄소나노튜브의 길이와 정렬도를 보기 위해 주사전자현미경 (scanning electron microscopy, SEM)을 이용하였고, 탄소나노튜브의 지름과 벽의 개수를 파악하기 위해 투과전자현미경 (transmission electron microscopy)을 이용하였다.

• Composites Research
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• v.35 no.2
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• pp.80-85
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• 2022

This work presents an experiment study to evaluate the nanoparticle adhesion and surface hydrophobicity characteristics of Teflon-polyurethane top coat depending on the number of multi-wall carbon nanotube (MWCNT) coatings, which is a carbon-based hydrophobic particle. In order to measure the adhesion between the nanoparticles and the top coat, adhesion pull-off test was performed with different MWCNT oxidation times. Static contact angle and roughness measurements were carried out to characterize the surface hydrophobic behavior. Through the roughness evaluation, it was confirmed that the carbon nanotubes were wetted in the Teflon-polyurethane top coat, and the degree carbon nanotube wetting was confirmed through a USB-microscope. As a result, it was found that the larger the degree of wetting, the better the adhesion. From the experimental results, as the hydrophobicity of Teflon-polyurethane increased, the adhesive propertydecreased with the number of coatings. It was possible to improve the adhesive force and determine the number of coatings of carbon nanotubes with optimized hydrophobicity.