• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.319-324
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• 2013

본 연구에서는 CNT-Co 복합체를 이용한 전해-자기(EP-MAP) 복합가공 공정을 개발하였다. CNT-Co 복합체는 높은 강도와 뛰어난 전기적 성질을 가지는 소재이기 때문에 전해-자기 복합가공의 연마재 및 전극으로 적합하다. 전해-자기 복합가공의 시너지 효과를 평가하기 위해서 각 실험조건하에서 특성평가 실험이 수행되었으며, 각 실험인자는 자기력, 전해액, 공구의 회전속도, 전해전압, 간극 등이 있다. 그 결과 CNT-Co 복합체와 화학적 반응이 없는 $NaNO_3$ 가 본 공정의 가장 적절한 전해액으로 선정되었다. 그리고 높은 자기력은 가공중의 CNT-Co 복합체내에 전해액 유동을 방해하는 인자이다. 이로 인해 공작물의 표면상의 가공부위에 열에너지가 상승하게 되고 공작물 표면손상과 피팅현상이 발생하여 가공효율성이 떨어지게 된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.353-353
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• 2008

Carbon nanotubes (CNTs) are attractive for field emitter because of their outstanding electrical, mechanical, and chemical properties. Several applications using CNTs as field emitters have been demonstrated such as field emission display (FED), backlight unit (BLU), and X-ray source. In this study, we fabricated a CNT cathode using transparent ultra-thin CNT film. First, CNT aqueous solution was prepared by ultrasonically dispersing purified single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) in deionized water with sodium dodecyl sulfate (SDS). To obtain the CNT film, the CNT solution in a milliliter or even several tens of micro-litters was deposited onto a porous alumina membrane through vacuum filtration process. Thereafter, the alumina membrane was solvated by the 3 M NaOH solution and the floating CNT film was easily transferred to an indium-tin-oxide (ITO) glass substrate of $0.5\times0.5cm^2$ with a film mask. The transmittance of as-prepared ultra-thin CNT films measured by UV-Vis spectrophotometer was 68~97%, depending on the amount of CNTs dispersed in an aqueous solution. Roller activation, which is a essential process to improve the field emission characteristics of CNT films, increased the UV-Vis transmittance up to 93~98%. This study presents SEM morphology of CNT emitters and their field emission properties according to the concentration of CNTs in an aqueous solutions. Since the ultra-thin CNT emitters prepared from the solutions show a high peak current density of field emission comparable to that of the paste-base CNT emitters and do not contain outgassing sources such as organic binders, they are considered to be very promising for small-size-but-high-end applications including X-ray sources and microwave power amplifiers.

• 공업화학
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• 제31권5호
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• pp.509-513
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• 2020

본 연구는 리튬이온 이차전지의 음극재로서 TiO₂ 마이크로콘/CNT 복합체를 제조하여 배터리의 성능을 측정하였다. 양극산화법을 통해 리튬이온이 저장될 수 있는 넓은 표면적의 나노조각으로 구성된 TiO₂ 마이크로콘 구조를 제조하였다. 이어서 polarization과 전기 영동법을 통해 CNT를 증착하였다. TiO₂ 마이크로콘/CNT 복합체 전극은 전기전도도와 리튬이온 전도도가 향상되어 순수한 TiO₂ 마이크로콘 전극 대비 더 높은 용량과 사이클 안정성을 보였다. 또한 TiO₂ 마이크로콘/CNT 복합체는 최대 20 C의 높은 전류밀도에서도 우수한 수명특성과 속도유지율을 보였다.

• 폴리머
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• 제32권4호
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• pp.340-346
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• 2008

폴리우레탄의 분자구조 변화가 CNT와 GNF의 분산성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 폴리우레탄의 분자구조를 달리하여 다양한 종류의 폴리우레탄을 합성하였다. 합성된 폴리우레탄은 저농도의 무기충진제(CNT, GNT)를 포함한 필름으로 제조하여 분산성과 분산에 따른 전기전도성 변화를 조사하였다. 선형구조의 hard segment를 가진 HDI계 폴리우레탄이 아로마틱링을 포함한 TDI, MDI 또는 NDI계 폴리우레탄에 비해 우수한 분산성을 보였으며, 동시에 가장 높은 표면 전도도를 나타내었다. 이는 선형 구조를 가진 HDI hard segment의 높은 분자운동성에 기인한 것으로 사료된다. CNT, GNF의 폴리우레탄 매트릭스상 분산에 있어 CNT는 GNF에 비하여 낮은 비중에 기인한 상분리 현상으로 인하여 낮은 분산성을 보였으며, 이는 곧 표면저항 값의 저하로 이어졌다. 그러나, CNT는 폴리우레탄상의 낮은 분산성에도 불구하고 CNT 고유의 높은 전기전도 특성으로 인해 GNF에 비해 높은 표면 전도도를 유지하였다. Silver/PU 복합필름과의 전기전도도 특성 비교를 위하여 동일 무게 함량의 충진제를 함유한 CNT/PU, GNF/PU 복합체 필름을 제조 후, 이들 필름간의 상대 전기 전도도를 비교 관찰하였다. CNT와 GNF로 이루어진 복합필름은 silver/PU 복합필름에 비해 동일한 무게 함량의 무기충진제를 함유한 필름에서 $30{\sim}50%$의 낮은 표면 저항값을 나타내게 되는데, 이는 실린더형의 CNT 및 GNF 충진제가 구형의 silver에 비해 많은 접촉점을 가지기 때문으로 기인한다.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권2호
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• pp.180-186
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• 2010

For the application of field emission display (FED), it is essential to develop a carbon nanotube (CNT) cathode with high emission current density. In this study, we developed and demonstrated a post-heat treatment (PHT) process to improve field emission properties of CNT cathodes. Since the PHT is intended to burn out organic materials covering the CNTs, the PHT was carried out by heating samples at a high temperature in an atmosphere. The PHT process is applied for samples processed by surface treatment with an adhesive tape. Compared to samples prior to the PHT, samples after the PHT at $360^{\circ}C$ showed about 17% improvement in emission current density. The major reason for the increased current density is mainly the increased aspect ratio of the CNTs because of the removal of the adhesive organic residues covering the CNTs, which were attached on the CNT surfaces during the surface treatment using the adhesive taping method.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.693-697
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• 2016

본 연구에서는 탄소나노튜브(CNT), 글루코스 산화효소(Glucose oxidase, GOx) 및 다양한 분자량의 가지달린 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine, branched, bPEI)을 물리적으로 결합하여 GOx/PEI/CNT 구조를 제조한 뒤, 가교제인 테레프타랄데하이드(Terephthalaldehyde, TPA)와 알돌축합반응을 통해 TPA/[GOx/bPEI/CNT] 구조의 촉매를 합성하였으며, 각각의 전기화학적 특성 및 장기안정성 등을 평가하였다. GOx/PEI/CNT의 경우, PEI의 분자량의 증가에 따라 유의한 차이를 확인할 수 없었으나, TPA 도입한 TPA/[GOx/bPEI/CNT]는 PEI 분자의 증가에 따라 전자전달 및 장기안정성은 향상되며 글루코스의 물질전달은 감소함을 확인하였다. 또한 효소연료전지 음극 촉매로서의 최적 bPEI 분자량을 확인한 결과, 750 k PEI를 이용한 촉매(TPA/[GOx/bPEI-750k/CNT]에서 최고의 최대전력밀도($0.995mW{\cdot}cm^{-2}$)를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권3호
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• pp.182-188
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• 2008

Carbon nanotubes(CNTs) have outstanding mechanical, thermal, and electrical properties. Thus, by placing nanotubes into appropriate matrix, it is postulated that the resulting composites will have enhanced properties. Cold spray can produce thick metal-based composite coatings with very high density, low oxygen content, and phase purity, which leads to excellent physical properties. In this study, we applied cold spray coating process for the consolidation of Cu/CNT composite powder. The precursor powder mixture, in which CNTs were filled into copper particles, was prepared to improve the distribution of the CNT in copper matrix. Pure copper coating was also conducted by cold spraying as a reference. Annealing heat treatment was applied to the coating to examine its effect on the properties of the composite coating. The hardness of Cu/CNT composite coating represented similar value to that of pure copper coating. It was importantly found that the electrical conductivity of the Cu/CNT composite coating significantly increased from 53% for the standard condition to almost 55% in the optimized condition, taking annealed ($500^{\circ}C/1hr$.) copper coating as a reference (100%). The thermal conductivity of Cu/CNT composite coating layer was higher than that of pure Cu coating. It was also found that the electrical and thermal conductivities of Cu/CNT composite could be improved through annealing heat treatment. The microstructural evolution of Cu/CNT coating was also investigated and related to the macroscopic properties.

• 상하수도학회지
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• 제26권6호
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• pp.883-888
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• 2012

Anode electrode is one of the most important factors in microbial fuel cell (MFC). This study was conducted to investigate the effects of mediator as methylene blue (MB) and electrode surface area on the power density of MFC with sponge and carbon nano tube (CNT) electrode (SC). The SC electrode with MB (MC) showed the maximum power density increased from 74.0 $mW/m^2$ to 143.1 $mW/m^2$. The grid shaped sponge and CNT (GSC) electrode showed the maximum power density of 209.2 $mW/m^2$ due to the increase of surface area from 88.0 to 152.0 $cm^2$. The GSC electrode with MB (GMC) revealed the maximum power density of 384.9 $mW/m^2$ which was 5.2 times higher than that obtained from the MFC with SC. Therefore MB and increase of surface area led to enhance the performance of microbial fuel cell such as power density.

• 상하수도학회지
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• 제27권4호
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• pp.503-509
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• 2013

Electrochemical redox capacity of a microbial fuel cell (MFC) electrode is an important factor in the power density. This study was conducted to investigate the redox capacity of surface modified anode and cathode electrodes by measuring their conductivities. An anode electrode was modified with nitric acid and a cathode electrode was modified with heat treatment. The anode electrode modified with 20 % of the nitric acid concentration showed the highest conductivity of $6.2{\mu}S/cm/g$ and the maximum power density of $306.0mW/m^2$ when used in a MFC. The cathode electrode modified at $472^{\circ}C$ for 18 min showed the highest conductivity of $5.2{\mu}S/cm/g$ and the maximum power density of $276.20mW/m^2$ when used in a MFC. On the other hand, an MFC using both the electrodes showed the highest maximum power density of $408.2mW/m^2$. Meanwhile, a control MFC without modified electrodes generated very small voltage (0.014 mV), so the power density could not be measured.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권1호
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• pp.63-68
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• 2010

CNT-퍼멀로이 복합도금을 실시하였다. CNT를 더 작게 분쇄하기 위하여 전처리를 하였다. 볼밀링과 같은 물리적인 처리보다 산처리와 같은 화학적인 처리가 CNT 분쇄에 더 효과적이었다. 10 M 질산과 10 M 황산이 사용되었으며 황산이 질산보다 CNT의 입체적인 구조를 줄이는데 있어서 더 효과적이었다. 산처리 과정만을 거친 CNT를 $10{\sim}40\;mA/cm^2$의 전류밀도 하에서 복합전기도금시킨 후 FESEM을 통하여 표면을 관찰하였다. 분산제를 사용하여 CNT 분산을 하였다. 분산제의 종류로는 Sodium Dodecyl Sulfate(SDS)와 Triton-X 100, Poly Acrylic Acid(PAA)를 사용하였다. PAA를 사용하여 도금한 경우 다른 분산제를 사용한 것에 비하여 더 많은 CNT가 공침되었다. PAA 2 g/L를 이용하여 분산시킨 CNT를 $10{\sim}80\;mA/cm^2$의 전류밀도 하에서 도금되었으며 FESEM으로 표면을 관찰하였다. 전류밀도가 $20\;mA/cm^2$인 경우 표면에 균열을 발생시키지 않는 도금층을 얻었다. 도금된 표면의 결정화 정도를 XRD로 관찰하고 표면 경도를 측정하였으며 분극 거동을 통해 내식성을 비교하였다. CNT의 첨가로 인한 경도의 변화는 없었으며 내식성의 향상도 관찰되지 않았다.