• Composites Research
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• 제26권5호
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• pp.289-294
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• 2013

고분자 기지에 희석제의 첨가로 CNT 및 CB 입자의 분산성 향상 및 연질의 전극을 만들고자하였다. 희석제, CNT 및 CB 함유량에 따른 연질 전극재료의 전기적 및 기계적 특성을 평가하였다. 전극재료로서 최적의 혼합조건은 기지 (KE-12)를 기본으로 희석제 80, CNT 3.5 그리고 CB 18 (phr)이었다. 이때의 비저항 값은 73 (${\Omega}{\cdot}cm$)이었고, 인장강도와 인장탄성율 그리고 신장율은 각각 0.45 MPa, 0.21 MPa, 184%였다. 또한 최적화된 전극과 탄성체를 이용하여 간단한 구조의 구동기를 제작하여 그 특성을 평가하였다. 작동 전압 25 kV에서 탄성체 KE-12는 2.24 mm의 변위가 발생되었고, 희석제가 50 (phr) 혼합된 KE-12는 4.05mm의 변위가 발생되었다. 희석제 50 (phr) 혼합된 KE-12는 3M의 4910과 같은 탄성계수를 나타내지만, 더 높은 변위를 보였다. 동일한 재료 (KE-12)의 전극과 탄성체로 제작된 구동기는 피로수명 및 응용에 많은 장점이 있을 것으로 보인다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.42-45
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• 2003

Nondestructive damage sensing and mechanical properties for acid-treated carbon nanotube (CNT) and nanofiber (CNF)/epoxy composites were investigated using electro-micromechanical technique and acoustic emission (AE). Carbon black (CB) was used to compare to CNT and CNF. The results were compared to the untreated case. The fracture of carbon fiber was detected by nondestructive acoustic emission (AE) relating to electrical resistivity under double-matrix composites test. Sensing for fiber tension was performed by electro-pullout test under uniform cyclic strain. The sensitivity for fiber damage such as fiber fracture and fiber tension was the highest for CNT/epoxy composites. Reinforcing effect of CNT obtained from apparent modulus measurement was the highest in the same content. For surface treatment case, the damage sensitivity and reinforcing effect were higher than those of the untreated case. The results obtained from sensing fiber damage were correlated with the morphological observation of nano-scale structure using FE-SEM. The information on fiber damage and matrix deformation and reinforcing effect of carbon nanocomposites could be obtained from electrical resistivity measurement as a new concept of nondestructive evaluation.

• Toxicological Research
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• 제30권2호
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• pp.65-70
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• 2014

Recent episodes of severe air pollution in eastern Asia have been reported in the scientific literature and news media. Therefore, there is growing concern about the systemic effects of air pollution on human health. Along with the other well-known harmful effects of air pollution, recently, several animal models have provided strong evidence that air pollutants can induce liver toxicity and act to accelerate liver inflammation and steatosis. This review briefly describes examples where exposure to air pollutants was involved in liver toxicity, focusing on how particulate matter (PM) or carbon black (CB) may be translocated from lung to liver and what liver diseases are closely associated with these air pollutants.

• Elastomers and Composites
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• 제38권3호
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• pp.235-242
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• 2003

이소프렌 고무(IR)로 개질된 천연고무계의 NR/CB 복합재료의 가교반응에 대하여 반응 도중의 전기적 성질 변화를 in-situ로 측정함으로서 주어진 샘플의 가교반응 특성을 연구하였다. 샘플의 전기적 성질이 가황반응이 진행되는 동안 샘플 내의 카본 블랙의 재정렬에 의해 연속적으로 변하기 때문에 샘플의 체적고유저항 값(${\rho}$)의 변화를 반응시간의 함수로 표시하였다. 이로부터, 반응온도에 따른 반응시작 안정화시간($t_i$), 최대반응속도 시간($t_p$), 및 이 때의 최대반응속도 체적고유저항값(${\rho}_p$)을 정의하여 이로부터 Arrhenius 도시를 이용한 해석을 시도하였다. 체적 고유저항값 ${\rho}$는 반응시작 전에는 ${\sim}10^8$ order의 높은 값을 보이다가 반응시작 후에 급격히 떨어지는 안정화 시간, $t_i$를 거친 후에 다시 최대반응속도를 보이는 $t_p$에서 피크를 보이며, 그 이후에는 단조 감소하여 일정한 값으로 수렴하는 것이 관찰되었다. 한편, 샘플의 반응온도가 높아질수록 $t_i$는 $1{\sim}2$분으로서 상대적으로 일정한 데 반하여, $t_p$는 점점 더 짧아져 $160^{\circ}C$의 반응온도에서는 3분 정도로까지 짧아지는 것이 관찰되었다. 또한 반응의 인가 주파수에 대한 변화로서, 약 1,000Hz이하의 저주파수에서는 상대적으로 낮은 활성화에너지($E_a$)값을 보였으나, 10,000Hz의 높은 측정주파수에서는 더 큰 $E_a$값을 나타냄으로서 반응온도변화에 민감함을 보여주었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.215-216
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• 2007

Semiconducting layers are thin rubber film between electrical cable wire and insulating polymer layers having a volume resistivity of ${\sim}10^2{\Omega}cm$. A new semiconducting material was suggested in this study based on the carbon nanotube(CNT)-reinforced polymer nanocomposites. CNT-reinforced polymer nanocomposites were prepared by solution mixing with various polymer type and dual filler system. The mechanical, thermal and electrical properties were investigated as a function of polymer type and dual filler system based on CNT and carbon black. The volume resistivity of composites was strongly related with the crystallinity of polymer matrix. With decreased crystallinity, the volume resistivity decreased linearly until a critical point, and it remained constant with further decreasing the crystallinity. Dual filler system also affected the volume resistivity. The CNT-reinforced nanocomposite showed the lowest volume resistivity. When a small amount of carbon black(CB) was replaced the CNT, the crystallinity increased considerably leading to a higher volume resistivity.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.15-18
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• 2004

Nondestructive damage sensing and mechanical properties for thermal treated carbon nanotube(CNT) and nanofiber(CNF)/epoxy composites were investigated using electro-micromechanical technique. Carbon black (CB) was used only for the comparison. Electro-micromechanical techniques were applied to obtain the fiber damage and stress transferring effect of carbon nanocomposites with their contents. Thermal treatment and temperature affected on apparent modulus and electrical properties on nanocomposites due to enhanced inherent properties of each CNMs. Coefficient of variation (COV) of volumetric electrical resistance can be used to obtain the dispersion degree indirectly for various CNMs. Dispersion and surface modification are very important parameters to obtain improved mechanical and electrical properties of CNMs for multifunctional applications. Further optimized functionalization and dispersion conditions will be investigated for the following work continuously.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권8호
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• pp.2343-2347
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• 2013

In this work, manganese dioxide ($Mn_3O_4$)/carbon black (CB) composites (Mn-CBs) were prepared by an in situ coating method as electrical fillers and the effect of the Mn-CBs on the electrical performance of activated carbon (AC)-based electrodes was investigated. Structural features of Mn-CBs produced via in situ coating using a $KMnO_4$ solution were confirmed by XRD and TEM images. The electrical performances, including cv curves, charge-discharge behaviors, and specific capacitance of the ACs/Mn-CBs, were determined by cyclic voltammograms. It was found that the composites of $Mn_3O_4$ and CBs were successfully formed by in situ coating method. ACs/Mn-CBs showed higher electrical performance than that of AC electrodes fabricated with conventional CBs due to the pesudocapacitance reaction of manganese oxides in the aqueous electrolyte. Consequently, it is anticipated that the incorporation of $Mn_3O_4$ into CBs could facilitate the utilization of CBs as electrical filler, leading to enhanced electrochemical performance of AC electrodes for supercapacitors.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.525-530
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• 2019

고체산화물 연료전지의 성능과 안정성은 전극의 기공률, 기공 분포와 전해질의 치밀도, 두께에 따라 결정 된다. 연료극의 기공률과 기공 분포는 활성면적와 연료 흐름에 영향을 주고, 전해질의 치밀한 미세구조와 두께는 단위전지의 Ohmic 저항에 영향을 준다. 하지만 이를 위해 값 비싼 공정 장비를 이용하거나 여러 단계의 제작 공정이 추가 될 경우 단위전지 제작비가 증가하므로 상업화를 목표로 하는 연구에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 위와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 상용 소재 기반의 NiO-YSZ 연료극을 선정 후 간단한 혼합 방법 및 일축가압 성형법과 담금코팅(dip coating) 공정을 사용하여 저비용 고효율의 세라믹 공정 기반의 고성능 단위전지를 제작하였다. 연료극의 기공률은 기공형성제로서 사용되는 카본 블랙(CB, carbon black)의 첨가량(10~20 wt%)과 최종 소결온도($1350{\sim}1450^{\circ}C$)를 변경하며 제어하였고, YSZ 전해질의 두께와 미세구조는 담금코팅 슬러리의 고상 분말량(YSZ, 1~5 vol%)을 제어하여 치밀한 박막의 전해질을 구현하고자 하였다. 그 결과 Ni-YSZ 연료극에서 최적의 값으로 잘 알려진 40%의 기공률은 카본 블랙을 15 wt% 첨가하고최종소결온도를 $1350^{\circ}C$로설정함으로써얻을수있었다. 담금코팅을통한 YSZ 두께는 $2{\sim}28{\mu}m$까지 제어가 가능하였고, 3 vol%의 고상분말량에서 치밀한 전해질 미세구조가 형성되었다. 최종적으로 40%의 기공률을 갖는 Ni-YSZ 연료극, $20{\mu}m$ 두께의 치밀한 YSZ전해질, LSM-YSZ 공기극으로 구성된 단위전지는 $800^{\circ}C$에서 $1.426Wcm^{-2}$의 우수한 성능을 얻을 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.276-282
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• 2016

The effects of conductive additives in a $La_{0.8}Sr_{0.2}MnO_3$ perovskite bifunctional electrode for oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) were investigated in an alkaline solution. Highly porous carbon black (CB) and Ni powder were added to the bifunctional electrodes as conductive additives. The surface morphologies of electrodes containing CB and Ni were observed by scanning electron microscopy (SEM). The current densities for both ORR and OER were changed by the addition of CB. The conductive additive changed physical properties of bifunctional electrodes such as the sheet conductance, gas permeability and contact angle. It was observed that the air permeability of electrode was most effective to enhance the currents for ORR and OER.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1361-1366
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• 2010

본 논문은 매트릭스 수지로 PPS(Poly(phenylene sulfide))와 PP(Polypropylene)를 사용하였으며, 물리적 및 화학적 특성을 증대시키기 위해 주 첨가제로는 팽창 흑연, 합성 흑연과 보조 첨가제로는 유리 섬유, 카본 섬유, 카본 블랙을 사용하여 총 3가지의 복합소재를 제조하였다. 제조한 복합소재를 이용하여 사출 성형 및 평가 전에 CAE(Computer Aided Engineering)해석 프로그램을 통하여 해석을 하였으며, 사출성형을 통하여 사출조건(사출 압력, 가열시간, 금형온도 등)을 최적화하였다. 일반 사출성형의 경우 온도의 제한과 성형성의 한계가 있어 유동성이 낮은 복합소재의 경우 사출성형이 어렵기 때문에 이를 보완하기 위해 E-MOLD와 사출압축 기능을 함께 사용하여 복합소재의 성형성을 향상 시켰다. 사출 성형 된 각각의 최종 시편을 four point probe 장치를 사용하여 전기전도도를 측정/비교 하였고, 3가지 복합소재 중 PP/SG/CB를 혼합하여 제조한 복합소재가 성형성 및 전기전도도가 우수한 것을 확인하였다.