• 한국세라믹학회지
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• 제46권4호
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• pp.357-364
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• 2009

We investigate a method for the electrochemical preparation of titanium dioxide/carbon nanotube ($TiO_2$/CNT) composites involving the electroplating of Ti in a titanium n-butoxide (TNB) electrolyte into a CNT matrix. The BET surface areas of $TiO_2$/CNT composites decreased as electrochemical operating time increased. Changes in XRD patterns showed a typical anatase type on the $TiO_2$/CNT composite prepared with a CNT matrix by the electroplating method in the TNB solution. In SEM micrographs, the titanium complex particles were uniformly distributed on the CNT surface. The results of chemical elemental analysis for the $TiO_2$/CNT composites showed that most of the spectra for these samples produced stronger peaks for carbon and Ti metal than those of any other element. Finally, the prominent photoelectrocatalytic (PEC) activities of the $TiO_2$/CNT composites could be attributed to the combined effects of photodegradation of $TiO_2$, electron assistance of CNT and the application of a sufficient voltage.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.455-455
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• 2011

탄소나노튜브(CNT)는 우수한 전기적, 화학적, 기계적 특성으로 인해 전자기술 분야에 있어서 많은 응용이 가능한 나노소재로 각광을 받고 있으며, 실질적으로 CNT를 이용하여 트렌지스터, 전계방출원, 이차 전지 등으로의 응용연구가 진행되고 있다. 일반적으로 CNT 합성을 위해 전이금속의 촉매가 필요하며 또한 촉매가 나노입자로 형성이 되어야 CNT 합성이 가능하다. 기존에는 CNT 합성기판으로 실리콘 웨이퍼 위에 완충층(buffer layer)과 촉매층을 증착하여 사용하였다. 완충층은 촉매가 기판의 내부로 확산하는 것을 막아주며, 촉매의 나노입자 형성을 원활히 함으로 고효율 합성과 구조제어를 가능하게 한다. 그러나 사용되는 완충층은 알루미나 또는 실리콘 산화막과 같은 절연막이기 때문에 CNT 고유의 우수한 전기전도도를 그대로 이용할 수 없다는 문제가 있다. 그러므로 보다 폭넓은 응용을 위해서는, 완충층의 사용없이 전기전도도가 좋은 금속기판에서 CNT를 직접 합성시키는 것이 중요하며, 이때 적절한 크기의 촉매 나노입자를 형성시키기 위한 각종 표면처리법 등이 현재까지 연구되어 왔다. 본 연구에서는 Inconel 600 합금을 합성기판으로 하여 CNT의 고효율 합성에 대하여 연구하였다. 촉매의 나노입자 형성을 위하여 고온 산화처리 및 플라즈마 이온조사처리 등을 실시하였으며, CNT의 고효율 합성에 미치는 영향을 조사하였다. 결과로서, 두 종류의 전처리를 혼합하여 처리한 Inconel 600 기판에서 높은 밀도의 미세한 나노입자가 형성되었고, CNT의 고효율 합성까지 얻을 수 있었다. 이는 Inconel 600 고유의 표면산화특성 및 플라즈마 이온조사에 따른 표면구조 변화가 그 원인으로 사료된다. 발표에서는 고효율 합성결과 및 합성기전에 대하여 보다 자세히 토의하고자 한다.

• 한국재료학회지
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• 제24권8호
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• pp.413-416
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• 2014

The effects of an addition of CNT on the sensing properties of nano ZnO:CNT-based gas sensors were studied for $H_2S$ gas. The nano ZnO sensing materials were grown by a hydrothermal reaction method. The nano ZnO:CNT was prepared by ball-milling method. The weight range of the CNT addition on the ZnO surface was from 0 to 10%. The nano ZnO:CNT gas sensors were fabricated by a screen-printing method on alumina substrates. The structural and morphological properties of the ZnO:CNT sensing materials were investigated by XRD, EDS, and SEM. The XRD patterns revealed that nano ZnO:CNT powders with a wurtzite structure were grown with (1 0 0), (0 0 2), and (1 0 1) dominant peaks. The size of the ZnO was about 210 nm, as confirmed by SEM images. The sensitivity of the nano ZnO:CNT-based sensors was measured for 5 ppm of $H_2S$ gas at room temperature by comparing the resistance in air with that in target gases.

• 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.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.86-91
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• 2021

In order to save the energy in vehicles using renewable energy, it is necessary to reduce the weight of parts with polymer matrix composites. Carbon nanotube (CNT) is the nano-scale reinforcement used to increase the interlaminar strength of fiber reinforced composites or enhance the fracture toughness of polymer. However, since the degree of improvement in mechanical properties varies according to the various experimental conditions such as shape of reinforcement, types of matrix and dispersion of reinforcement, research to find the optimal conditions is essentially needed. In this study, CNT/epoxy composites with different CNT concentration were fabricated under the same conditions, and the optimal CNT content (2 wt%) was found through Mode 1 fracture toughness test. Furthermore, through optical microscopy, it was confirmed that the fracture toughness was rather decreased due to the CNT aggregation when the CNT content exceeded 2 wt%.

• 융합정보논문지
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• 제12권2호
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• pp.127-133
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• 2022

ITO와 CNT를 적용한 전극을 코팅하여 제작한 대전입자형 전자종이 디스플레이 패널을 제작하여 내구성 및 전기광학적 특성을 비교한다. ITO 전극의 면저항은 10(ohm/sq.)이고 CNT 전극의 면저항은 300, 600, 1000(ohm/sq.)이며 내구성 측정을 위하여 물리적 충격 및 유연성 측정을 진행한다. ITO 전극의 경우 40회의 충격과 10mm의 곡률 반지름에서부터 변화가 시작되나 CNT 전극에서는 변화가 측정되지 않는다. 입자 이동, 반사율 및 응답 시간 측정에 필요한 구동 전압, 전계 등 전기광학 측정결과 CNT 전극은 ITO 전극과 유사한 결과를 얻었다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제44권2호
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• pp.26-31
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• 2007

카본나노튜브 전계 방출 어레이(carbon nanotube field emission array, CNT FEA)를 유리기판 상에 형성시키기 위하여 CNT 페이스트를 스크린 프린팅 후 표면처리를 수행하였다. 본 실험에서는 효과적인 표면처리 방법으로서 이온 빔을 조사(expose)시키는 방법을 연구하였다. 먼저, 유리 기판상에 감광성 CNT 페이스트를 스크린 프린팅하고 UV 후면노광 및 현상공정에 의해 선택적으로 CNT 페이스트를 남겼다. 다시 고온에서 소성후 CNT들은 바인더 성분들에 의해 문히게 된다. 본 실험에서는 소성된 CNT 페이스트의 표면상에 Ar 이온빔을 가속시켜 페이스트의 바인더(binder)를 선택적으로 제거함으로써 전계방출 특성을 향상시킬 수 있었다. 표면처리를 위한 이온 빔 가속시 이온빔의 가속에너지에 따라 특성이 크게 변화되었는데, 본 연구에서는 100 V의 낮은 가속 전압에서 가장 높은 전계방출 특성을 나타내었으며 가속 전압이 너무 높으면 바인더 성분 외에도 CNT 자체가 제거됨으로써 오히려 특정이 저하됨을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권12호
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• pp.873-878
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• 2014

본 연구에서는 박테리아 제거를 위한 완속모래여과에서 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT)의 적용성을 검토하기 위해서 전자현미경 분석 및 칼럼 실험을 수행하였다. CNT의 형태적 특성을 분석하기 위하여, 주사전자현미경으로 분석한 결과 CNT는 박테리아 부착이 용이한 섬유형태로 응집되어 있었다. CNT의 충진 두께, pH, 이온강도를 달리하며 칼럼 실험을 수행하였다. CNT의 충진 두께가 1 cm, 3 cm, 5 cm로 증가할수록 박테리아 제거율이 44.15%에서 99.95%로 증가하는 것으로 나타났다. 반면, pH가 5.5에서 8.5로 증가할 경우 정전기적 반발력에 의해 박테리아 제거율이 감소하는 경향을 보였다. 이온강도를 0 mM에서 50 mM로 증가하여 칼럼 실험을 수행한 경우 박테리아 제거율이 97.25%에서 70.90%로 감소하였다. 본 연구를 통해 CNT가 오염된 물에 함유되어 있는 박테리아를 처리하는 완속모래여과에 적용 가능한 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제22권1호
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• pp.109-113
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• 2011

${\alpha},{\omega}$-Hydroxypropylpoly(dimethylsiloxane)은 ${\alpha},{\omega}$-hydrogenpolydimethylsiloxane을 allyl alcohol과 반응시켜 제조하였으며 이를 말레화 PE에 그라프트 시켜 MPE-g-PDMS 공중합체(MPES)를 제조하였다. MPES와 HDPE 및 4-ethoxybenzoic acid로 표면처리 된 MWCNT를 internal mixer에 가하고 $180^{\circ}C$에서 compounding하여 MPES/HDPE/EtO-CNT 복합체를 제조하였다. 열적특성을 측정한 결과 표면처리 된 CNT의 함량을 10에서 20 wt%로 증가시켜 제조한 MPES/CNT 복합체의 $T_m$은 132에서 $131^{\circ}C$로 약간 감소되었고 MPES/EtO-CNT 복합체의 경우 EtO-CNT의 함량을 10에서 20 wt%로 증가시킴에 따라 130에서 $129^{\circ}C$으로 약간 감소되었다. 또한 EtO-CNT를 사용하여 제조한 복합체의 경우 $120^{\circ}C$에서 전기저항이 급격하게 증가되어 PTC 현상이 나타났으며 또한 EtO-CNT의 함량을 10 wt%로 하여 제조한 복합체의 PTC intensity가 1.9로 가장 높게 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.489-497
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• 2022

본 연구에서는 CNT를 적용한 시멘트 페이스트의 유동성, 역학적 성능 및 미세구조를 실험적으로 평가하였다. PCE:CNT 및 w/b를 달리한 6종류 시멘트 페이스트를 제조하였으며, 플로우, 압축강도, 흡수율 및 투수공극량을 측정하여 CNT 혼입 페이스트의 성능을 측정하였다. 또, XRD 및 SEM 분석을 통하여 시멘트 페이스트의 미세조직구조 변화를 평가하였다. 실험결과에 따르면, CNT는 시멘트 페이스트의 수화촉진효과 및 채움효과로 인하여 OPC 배합에 비하여 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있으며, 시멘트 페이스트 중 균열을 연결하는 CNT의 가교효과를 확인할 수 있었다. 결론적으로, CNT를 적절하게 혼입할 경우, CNT는 수화촉진 및 가교효과로 인하여 콘크리트의 성능을 향상시킬 수 있는 나노소재로써 적용가능할 것으로 판단된다.