• Composites Research
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• 제25권6호
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• pp.178-185
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• 2012

본 연구에서는 기능성 나노복합재를 제작하는 방법이 제시되었다. 미소 입자들을 포함하고 있는 점성을 가진 유체에 전기장을 가하여 유체속에 포함된 입자들을 전기장의 방향에 따라 규칙적으로 배열을 하였다. FAiMTa 기술이라고 불리는 이 방법은 마이크로 혹은 나노 사이즈의 입자들을 체인의 형태로 배열하여 직교이방성 폴리머 나노복합재의 제작을 가능하게 하였다. 알루미나($Al_2O_3$), 탄소나노튜브(CNT), 탄소(Graphite), 텅스텐(W) 등의 마이크로 혹은 나노 사이즈 입자 분말을 사용하여 FAiMTa기술의 유효성을 확인하는 시험을 수행하였다. 이러한 입자들을 전기장을 사용하여 일정한 방향으로 배열하여 직교이방성 폴리머 복합재를 만들었고, 시험시편의 물리적 특성 즉 기계적 열적 특성을 측정하여 방향성을 확인하였다. 이렇게 제작된 첨단 나노복합재는 각종 산업분야에서 큰 효과가 기대된다.

• 폴리머
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• 제36권5호
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• pp.573-578
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• 2012

일반적으로 목분/PVC 복합재가 갖는 대부분의 물리적 특성은 소수성인 PVC와 친수성인 목분 사이의 낮은 계면결합력으로 인해 순수한 PVC에 비해서도 낮다. 그러므로 본 연구에서는 목분/PVC의 계면결합력을 향상시키기 위해 세 가지 아미노실란을 각각 사용하여 목분을 개질하였으며, 아미노실란으로 개질된 목분, 무중금속 PVC 컴파운드, 나노점토를 용융혼합하여 환경친화적인 목분/PVC/나노점토 복합재를 제조하였다. 목분의 아미노실란 개질 및 나노점토의 첨가가 복합재의 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 복합재의 기계적 특성은 만능재료시험기, 아이조드 충격시험기, DMA, TMA를 이용하여 조사하였다. 아미노실란으로 개질된 목분을 이용한 복합재의 인장특성은 순수한 목분을 이용한 복합재의 인장특성보다 훨씬 높았다. 또한 적은 양의 나노점토가 복합재의 기계적 특성을 향상시켰다. 아미노실란으로 개질된 목분과 나노점토를 사용함으로써 목분/PVC 복합재의 성능이 크게 향상되었다.

• Composites Research
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• 제34권2호
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• pp.123-128
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• 2021

본 논문은 Mori-Tanaka법, 혼합법칙 및 Halpin-Tsai 이론식을 적용하여 굴곡진 탄소나노튜브(CNT)로 보강된 복합재의 멀티스케일 고유진동 특성을 규명하였다. Eshelby 텐서를 이용하여 곡률을 갖는 CNT가 함유된 폴리머의 하중 전달 특성값이론을 유도하였다. 도출된 수치해석 결과는 기존의 연구결과와 잘 일치하였다. 본 연구에서 제시한 새로운 결과는 적층 복합재의 CNT 함유량, 굴곡성 및 적층배열의 상호작용 특성을 규명하였다. 주요 결과에 대하여 분석하였으며, CNT 보강 복합재의 실용적 설계를 위한 중요 고려사항을 제시하였다.

• 공업화학
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• 제25권4호
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• pp.380-385
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• 2014

철강산업에서 발생되는 제강 환원슬래그(Ladle furnace slag, LFS)를 사용하여 아토마이징 공법을 통하여 구형의 아토마이징 제강 환원슬래그를 제조하였다. 아토마이징 제강 환원슬래그의 대량 재활용 기술을 개발하기 위하여 구형의 아토마이징 제강 환원슬래그를 입도에 따라 잔골재(강모래)와 굵은 골재(쇄석)를 대체 사용하여 폴리머 콘크리트 복합재료를 제조하였다. 폴리머 콘크리트 복합재료의 특성을 조사하기 위하여 폴리머 결합재의 첨가율과 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율에 따라 다양한 배합의 폴리머 콘크리트 공시체를 제조하였다. 시험결과, 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율 증가에 따라 공시체의 압축강도는 감소되었으나 휨강도는 50%의 대체율에서 최대 강도를 나타내었다. 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용함으로서 작업성이 향상되어 폴리머 콘크리트 복합재료의 생산원가에 가장 큰 영향을 미치는 폴리머 결합재의 사용량을 최대 18.2 vol% 절감할 수 있었다. 그러나 내열수성시험에서 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용한 공시체의 기계적 강도가 현저히 감소되기 때문에 더 많은 연구가 요구된다.

• 폴리머
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• 제39권1호
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• pp.130-135
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• 2015

셀룰로오스는 그린 복합재의 보강재로서 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 용융혼합 및 압축성형에 의해 폴리프로필렌/셀룰로오스 복합재를 제조하였다. 폴리프로필렌과 셀룰로오스의 계면결합을 향상시키기 위해 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌(MAPP)을 사용하였다. 폴리프로필렌/셀룰로오스 복합재의 기계적 특성을 알아보기 위해 만능재료시험기와 아이조드 충격시험기를 사용하였고 열적 특성을 조사하기 위해 TGA와 DSC를 사용하였다. 전자현미경(SEM)을 이용한 복합재의 파단면 관찰 결과 MAPP가 폴리프로필렌/셀룰로오스 계면결합 향상에 효과적인 것으로 나타났다. 셀룰로오스 함량 대비 MAPP의 함량이 3 wt%일 때 복합재의 인장강도와 인장탄성률이 최고치를 나타냈다. 셀룰로오스의 함량이 증가할수록 복합재의 충격강도는 감소하는 반면 인장강도와 인장탄성률은 증가하였다.

• 폴리머
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• 제25권3호
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• pp.367-374
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• 2001

여러 가지 탄소함유가스로부터 Ni 및 Ni-Cu의 합금촉매를 사용하는 화학증착반응에 의해 제조한 나노탄소섬유를 충전재로 하고, poly(vinylidene fluoride) (PVDF)를 매트릭스로 이용하여 복합재를 제조하여 전자파 차폐성능을 조사해보았다. 전자파 차폐용 충전재의 중요한 물성치인 나노탄소섬유의 전기전도도는 10000psi 압력에서 4.2∼22.4S/cm 사이에 분포하였다. 나노탄소섬유/PVDF 복합재의 전기전도도는 0.22∼2.46 S/cm 사이에 값을 보였고, 전자파 차폐성능은 2∼13 dB 범위를 나타내었다. 나노탄소섬유의 전기전도도는 열처리 온도와 시간의 증가에 따라 높아지지만, 얻어지는 복합재의 전기전도도는 초기에 급속한 증가 후 일정해지는 경향을 나타내었다. 복합재의 전자파 차폐성능은 열처리 온도와 시간의 증가에 따라 증가하다가 감소하였고, 복합재의 전기전도도에 비례하였다. 열처리가 진행됨에 따라 나노탄소섬유의 비표면적이 감소하였으며, 전자파 차폐성능에 충전재의 전기전도도 외에 비표면적이 중요한 변수임을 알 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.9-14
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• 2004

An approximate relationship of the strain and applied potential was derived for SWNTs and conductive polymer composite actuator. During the deriving process, we used an electrochemical system to model the electromechanical actuation of the composite film. This relationship can give us a direct understanding to the actuation of a nanoactuator

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권3호
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• pp.364-371
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• 2015

폴리머 콘크리트의 원가절감을 위해서 생산비의 대부분을 차지하는 폴리머 결합재의 사용량을 절감하는 것이 매우 중요하다. 산업부산물로 얻을 수 있는 플라이 애쉬와 아토마이징 제강 환원슬래그는 구형의 재료이다. 구형의 제강환원슬래그는 래들로 환원공정에서 생산되는 제강슬래그를 아토마이징 기술로 제조하였다. 폴리머 콘크리트 복합재료의 제 물성을 조사하기 위하여 폴리머 결합재의 첨가율과 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율에 따라 다양한 배합의 폴리머 콘크리트 공시체를 제조하고 물성시험을 실시하였다. 시험결과, 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율과 폴리머 결합재의 첨가량이 증가됨에 따라 공시체의 압축 및 휨강도는 현저하게 향상되었다. 내열수성시험에서 압축강도, 휨강도, 밀도 및 세공의 평균직경은 감소되었으나 총세공량과 공극률은 증가되었다. 탄산칼슘(충전재)과 강모래(잔골재)대신 구형의 플라이 애쉬와 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용하여 만든 폴리머 콘크리트의 작업성이 현저히 개선되어 본 연구에서 개발된 폴리머 콘크리트는 종래의 제품보다 폴리머 결합재의 사용량을 18.2% 절감할 수 있게 되었다.

• Composites Research
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• 제19권5호
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• pp.7-11
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• 2006

SWNT(Single-Walled Carbon Nanotubes)와 도전성 고분자 PANi(Polyaniline)로 구성된 복합재료 합성물질을 제조하여 전기적 기계적 특성을 실험적으로 조사하였다. 이러한 재료는 인공근육 등으로 사용될 수 있어서 미소 인공생물체및 로봇의 구동에 응용될 수 있다. 이 작동기는 90% 순도의 SWNT와 화학적 Polymerization을 이용하여 본 연구실에서 개발된 완전히 새로운 방식으로 제조되었다. 4 탐침 측정법(4-probe method)을 사용하여 이 필름형 복합재 작동기의 전기전도도를 측정한 결과 56.15 S/cm의 값을 나타냈으며, 순수 PANi은 17.38 S/cm를 나타내었다. 순수한 도전성 폴리머 보다 3.2배 높은 전도성을 나타내었다. 이 작동기의 재료적 특성은 SEM을 사용하여 분석하였으며, 우수한 특성을 갖고 있었다. 전압이 작용할 때 변형률을 측정하기 위해서 레이저 측정 센서가 부착된 측정장치가 개발되었으며, $NaNO_3$ 용액 속에서 작동되며, 1볼트의 전압이 가해졌다. 초기 길이 12.690 mm에서 12.733 mm로 늘어났으며, 0.34%의 변형률이 계산되었다. 이 값은 호주 Tahhan의 0.23%보다 48% 정도 높은 변형률이다.

• 폴리머
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• 제24권6호
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• pp.829-836
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• 2000

SMC 욕조 생산 시 발생하는 폐 FRP와 석재 가공공정에서 발생되는 석분슬러지를 재활용하기 위하여 불포화에스테르 매트릭스 수지에 분말 충전하여 복합재를 제조하였다. 또한 충전제와 매트릭스 간의 계면결합력을 향상시키기 위해 석분을 실란 커플링제 ${\gamma}$-methacryloxypropyltrimethoxysiiane (${\gamma}$-MPS)로 전처리하여 복합재를 제조하고 기계적 물성 및 계면현상을 관찰하였다. 복합재의 굴곡탄성율은 석분함량이 10 wt%, 실란커플링제의 농도가 3 wt%일 때 가장 우수하였으며 석분 충전량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 또한 복합재의 초기 열분해온도는 352~359$^{\circ}C$이었으며 이 온도에서 중량감소율은 약 3%로 충전제의 양에 관계없이 거의 일정한 경향을 보였다. ${\gamma}$-MPS 처리에 따른 복합재의 물성변화를 관찰한 결과 충전제와 매트릭스 수지간 계면결합력이 증진되어 물리 화학적으로 안정한 결합을 이루고 있고 pull out현상이 발생하지 않음을 확인할 수 있었다.